CN114087842A - 一种实现制冷和制热的温度自动控制方法及系统 - Google Patents

一种实现制冷和制热的温度自动控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现制冷和制热的温度自动控制方法及系统，属于制冷设备技术领域，该方法可以实现制冷和制热控制的自动启停，完成夏季、冬季和节能模式的自动切换；具体步骤为：预先设定制冷控制下的环境温度参数、柜内温度参数、温差值、制冷时长阈值、化霜时长设定值；设定制热控制下的环境温度参数、柜内温度参数、温差值；实时检测环境温度和柜内温度；逻辑控制程序实时优先读取环境温度进行判断，再进行柜内温度判断，完成模式之间的切换。该控制系统集成了逻辑控制程序，采用该方法控制制冷压缩机、制冷加热丝、化霜加热丝的运行达到制冷和制热温度的自动控制。本发明可以自动切换制冷和制热模式，不受场景限制，无人零售领域也可以使用。

Description

一种实现制冷和制热的温度自动控制方法及系统
技术领域
本发明属于制冷设备技术领域，具体涉及一种实现制冷和制热的温度自动控制方法及系统。
背景技术
目前市面上对温度的控制，都是单一控制。要么是只能进行制冷控制，要么是只能进行制热控制。此单一控制只通过1个温度传感器控制，当该传感器损坏时，制冷和制热功能将无法保证。
再或者是通过一个开关，需要手动断开或者闭合，给控制器一个指令，进行制冷或制热控制，无法实现自动制冷或制热。此方法通过外置开关手动切换制冷和制热功能，过于局限，对于无人售卖的场景，不适用。
且目前的制冷和制热控制，没有加入环境变量，没有考虑低环温情况下的控制模式。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种实现制冷和制热的温度自动控制方法及系统，增加环境变量，在原来的温度控制基础上，增加季节模式，通过环境变量和柜内温度两个变量，实现制冷和制热模式的自动切换。
本发明的技术方案如下：
一种实现制冷和制热的温度自动控制方法，通过逻辑控制程序实现制冷和制热控制的自动启停，完成夏季模式、冬季模式和节能模式的自动切换；具体步骤如下：
S1.预先设定制冷控制下的环境温度参数S1、柜内温度参数S3、温差值R1、制冷时长阈值H1、化霜时长设定值H2；设定制热控制下的环境温度参数S2、柜内温度参数S4、温差值R2；
S2.实时检测环境温度T1和柜内温度T2；
S3.逻辑控制程序实时优先读取环境温度T1进行判断：
(1)若T1＞S1，切换为夏季模式，此时只允许启动制冷控制；然后再读取柜内温度T2进行判断，当T2≥S3+R1时，开始启动制冷控制；当T2＝S3时，停止制冷控制；
(2)若T1＜S2，切换为冬季模式，此时只允许启动制热控制；然后再读取柜内温度T2进行判断，当T2≤S4时，开始启动制热控制；当T2＝S4+R2时，停止制热控制；
(3)若S2≤T1≤S1，切换为节能模式，此时既不允许启动制冷控制，也不允许启动制热控制；然后只读取柜内温度T2进行显示。
优选地，制冷控制启动后，对制冷时间进行累计记录，当制冷累计时间达到设定的阈值H1时，暂时屏蔽制冷控制，进入化霜状态。
优选地，进入化霜状态后，化霜时间按照设定值H2开始倒计时，当化霜时间变成0时，解除制冷屏蔽状态，重新判断柜温传感器T2的温度，根据判断结果进行待机或启动制冷的选择。
优选地，制冷时长阈值H1单位为小时，化霜时长设定值H2的单位为分钟。
优选地，预设数值时，满足S2＜S1，S1＜S3+R1，S2＞S4。
一种实现制冷和制热的温度自动控制系统，采用如上所述实现制冷和制热的温度自动控制方法，通过系统内集成的逻辑控制程序实现制冷和制热控制的自动启停；
所述温度自动控制系统包括环温检测模块、柜温检测模块、制冷控制模块、制热控制模块、化霜模块、电源模块；
所述环温检测模块外接环温传感器，用于实时检测环境温度；
所述柜温检测模块外接柜温传感器，用于实时检测柜内温度；
所述制冷控制模块外接制冷压缩机，用于制冷控制下的制冷；
所述制热控制模块外接制热加热丝，用于制热控制下的制热；
所述化霜模块外接化霜加热丝，用于制冷控制下化霜状态时的加热；
所述电源模块外接一个三插电源线，三插电源线包含火线、零线和接地。
优选地，温度自动控制系统共包含八个端口，1端口接化霜加热丝；3端口接制冷压缩机；5端口接串联的电容和制热加热丝；2、4、6、7端口均接火线；8端口接零线；同时，化霜加热丝、制冷压缩机、制热加热丝的一端也均接入零线。
优选地，实现制冷和制热的温度自动控制系统的工作过程为：上电后，通过三插电源线给整个系统供电；环温传感器和柜温传感器接到控制系统的模拟量输入端口，控制系统通过传感器接收到的温度信号，根据相应的逻辑控制程序进行数据对比，发送指令控制到数字量输出端口，控制制冷压缩机、制热加热丝、化霜加热丝的运行。
优选地，环温传感器和柜温传感器选用NPC、PTC或数字式温度传感器。
本发明所带来的有益技术效果：
通过环温传感器和柜温传感器两个温度传感器进行控制，使得温度控制更精准；通过加入一个温度传感器对环境温度进行实时监控，并融入控制逻辑判断程序，自动切换制冷和制热模式，不受场景限制，无人零售领域也可以使用；加入的环境变量，实现了低环温情况下的控制模式，解决了北方冬季环境下的使用；增加的季节模式和节能模式，使得产品的全年能耗可以降低至少50％。
附图说明
图1为本发明温度自动控制系统的电气控制原理图；
图2为本发明实现制冷和制热的温度自动控制方法的逻辑流程图；
其中，1-环温检测模块；11-环温传感器；2-柜温检测模块；21-柜温传感器；3-制冷控制模块；31-制冷压缩机；4-制热控制模块；41-制热加热丝；5-化霜模块；51-化霜加热丝；6-电源模块；61-三插电源线；611-火线；612-零线；613-接地。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1所示，一种实现制冷和制热的温度自动控制系统包括环温检测模块1、柜温检测模块2、制冷控制模块3、制热控制模块4、化霜模块5、电源模块6。其中，环温检测模块1外接一个温度传感器用来实时检测环境温度，简称环温传感器11；柜温检测模块2外接一个温度传感器(两个温度传感器均可以选用NPC、PTC或数字式温度传感器，实际设计时根据主控板所支持传感器类型，选用对应的传感器即可)用来实时检测柜内温度，简称柜温传感器21；制冷控制模块3外接一个制冷压缩机31；制热控制模块4外接一个制热加热丝41；化霜模块5外接一个化霜加热丝51；电源模块6外接一个三插电源线61，三插电源线61包含火线611、零线612和接地613。
控制系统共包含八个端口，1至8端口依次为橙色、棕色、黑色、棕色、白色、棕色、棕色、蓝色。其中，1端口接化霜加热丝51；3端口接制冷压缩机31；5端口接串联的一个电容和制热加热丝41；2、4、6、7端口均接火线611；8端口接零线612；同时，化霜加热丝51、制冷压缩机31、制热加热丝41的一端也均接入零线612。
上述实现制冷和制热的温度自动控制系统的工作原理为：上电后，首先通过三插电源线61给整个系统供电；环温传感器11和柜温传感器21接到控制系统的模拟量输入端口，控制系统通过传感器接收到的温度信号，根据相应的逻辑控制程序进行数据对比，发送指令控制到数字量输出端口，控制制冷压缩机31、制热加热丝41、化霜加热丝51的运行。
该自动控制系统内包含逻辑控制程序，是一种实现制冷和制热的温度自动控制方法，通过对制冷和制热的控制，完成的是夏季模式、冬季模式和节能模式之间的自动切换。其实质是通过检测环境温度来判断当前处于哪种季节并进行模式的切换。
如图2所示，采用上述系统实现制冷和制热的温度自动控制方法，具体包括如下步骤：
步骤1：控制系统预先设定制冷控制下的环境温度参数S1、柜内温度参数S3、温差值R1、制冷时长阈值H1、化霜时长设定值H2；设定制热控制下的环境温度参数S2、柜内温度参数S4、温差值R2；
其中，S1和S2在实际应用时，可以根据当地的温度情况通过计算机程序进行设定或修改；且数值设定时要保证S2＜S1，S1＜S3+R1，S2＞S4。但是，控制系统内这些数值的设定只能由程序开发人员通过后台修改，用户不可以随意修改。
步骤2：通过环温传感器11和柜温传感器21实时检测环境温度T1和柜内温度T2。
步骤3：逻辑控制程序实时优先读取环境温度T1进行判断：
(1)若T1＞S1，此时切换为夏季模式，系统只允许启动制冷控制；此时系统再读取柜内温度T2进行判断，当T2升高到制冷设定值S3加制冷温差值R1的和值，即T2≥S3+R1时，启动制冷控制，制冷压缩机31开始工作；当T2再次降到设定值S3，即T2＝S3时，停止制冷控制，系统处于待机状态，此时制冷压缩机31停止工作。
系统会对制冷时间进行累计记录，将制冷累计时间记为dt，当制冷累计时间dt达到设定的最大阈值H1(单位为小时)时，暂时屏蔽制冷控制，制冷压缩机31停止工作，系统进入化霜状态，化霜加热丝51通电。
进入化霜状态后，系统中化霜时间的初始值是预先设定的值H2(单位为分钟)，然后开始倒计时，当化霜时间变成0时，化霜加热丝51停止通电，解除制冷屏蔽状态，重新判断柜温传感器T2的温度，根据判断结果系统进行待机或启动制冷的选择。
(2)若T1＜S2，此时切换为冬季模式，系统只允许启动制热控制；此时系统再读取柜内温度T2进行判断，当T2降到制热设定值S4，即T2≤S4时，启动制热控制，制热加热丝41通电；当T2上升到制热设定值S4的制热温差值R2和值，即T2＝S4+R2时，停止制热控制，制热加热丝41停止通电，系统处于待机状态。
(3)若S2≤T1≤S1，切换为节能模式，既不允许启动制冷控制，也不允许启动制热控制；此时系统只读取柜内温度T2进行显示，不进行逻辑判断，不起控制作用。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种实现制冷和制热的温度自动控制方法，其特征在于，通过逻辑控制程序实现制冷和制热控制的自动启停，完成夏季模式、冬季模式和节能模式的自动切换；具体步骤如下：
S1.预先设定制冷控制下的环境温度参数S1、柜内温度参数S3、温差值R1、制冷时长阈值H1、化霜时长设定值H2；设定制热控制下的环境温度参数S2、柜内温度参数S4、温差值R2；
S2.实时检测环境温度T1和柜内温度T2；
S3.逻辑控制程序实时优先读取环境温度T1进行判断：
(1)若T1＞S1，切换为夏季模式，此时只允许启动制冷控制；然后再读取柜内温度T2进行判断，当T2≥S3+R1时，开始启动制冷控制；当T2＝S3时，停止制冷控制；
(2)若T1＜S2，切换为冬季模式，此时只允许启动制热控制；然后再读取柜内温度T2进行判断，当T2≤S4时，开始启动制热控制；当T2＝S4+R2时，停止制热控制；
(3)若S2≤T1≤S1，切换为节能模式，此时既不允许启动制冷控制，也不允许启动制热控制；然后只读取柜内温度T2进行显示。
2.根据权利要求1所述实现制冷和制热的温度自动控制方法，其特征在于，制冷控制启动后，对制冷时间进行累计记录，当制冷累计时间达到设定的阈值H1时，暂时屏蔽制冷控制，进入化霜状态。
3.根据权利要求2所述实现制冷和制热的温度自动控制方法，其特征在于，进入化霜状态后，化霜时间按照设定值H2开始倒计时，当化霜时间变成0时，解除制冷屏蔽状态，重新判断柜温传感器T2的温度，根据判断结果进行待机或启动制冷的选择。
4.根据权利要求3所述实现制冷和制热的温度自动控制方法，其特征在于，制冷时长阈值H1单位为小时，化霜时长设定值H2的单位为分钟。
5.根据权利要求1所述实现制冷和制热的温度自动控制方法，其特征在于，预设数值时，满足S2＜S1，S1＜S3+R1，S2＞S4。
6.一种实现制冷和制热的温度自动控制系统，其特征在于，采用如权利要求1-5任意一项所述实现制冷和制热的温度自动控制方法，通过系统内集成的逻辑控制程序实现制冷和制热控制的自动启停；
所述温度自动控制系统包括环温检测模块、柜温检测模块、制冷控制模块、制热控制模块、化霜模块、电源模块；
所述环温检测模块外接环温传感器，用于实时检测环境温度；
所述柜温检测模块外接柜温传感器，用于实时检测柜内温度；
所述制冷控制模块外接制冷压缩机，用于制冷控制下的制冷；
所述制热控制模块外接制热加热丝，用于制热控制下的制热；
所述化霜模块外接化霜加热丝，用于制冷控制下化霜状态时的加热；
所述电源模块外接一个三插电源线，三插电源线包含火线、零线和接地。
7.根据权利要求6所述实现制冷和制热的温度自动控制系统，其特征在于，所述温度自动控制系统共包含八个端口，1端口接化霜加热丝；3端口接制冷压缩机；5端口接串联的电容和制热加热丝；2、4、6、7端口均接火线；8端口接零线；同时，化霜加热丝、制冷压缩机、制热加热丝的一端也均接入零线。
8.根据权利要求6所述实现制冷和制热的温度自动控制系统，其特征在于，所述实现制冷和制热的温度自动控制系统的工作过程为：上电后，通过三插电源线给整个系统供电；环温传感器和柜温传感器接到控制系统的模拟量输入端口，控制系统通过传感器接收到的温度信号，根据相应的逻辑控制程序进行数据对比，发送指令控制到数字量输出端口，控制制冷压缩机、制热加热丝、化霜加热丝的运行。
9.根据权利要求6所述实现制冷和制热的温度自动控制系统，其特征在于，环温传感器和柜温传感器选用NPC、PTC或数字式温度传感器。
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