CN118031360A - 一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于空调技术领域,公开了一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质,该方法包括:在空调的除湿模式下,结合空调的当前室内干球温度、当前室内湿球温度、当前进风温度、当前出风温度、当前冷凝温度、以及当前蒸发温度,根据空调的蒸发量与蒸发温度之间的关联关系确定在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,控制压缩机的运行频率、室外风机的转速、室内风机的转速、第一节流装置的开度、以及第二节流装置的开度中的至少之一。该方案,通过在空调的除湿模式下,根据空调的室内环境参数和系统参数进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,能够保证用户的舒适性体验并提升除湿效果。
Description
技术领域
本发明属于空调技术领域,具体涉及一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质,尤其涉及一种多负载协同的空调的除湿控制方法、装置、空调和存储介质。
背景技术
对于具有制冷功能和除湿功能的空调而言,空调的除湿功能与制冷功能在本质上暂无较大差别,仅根据室内环境温度的高低控制除湿模式下室内风机运行转速降低的方式运行或以断续运转的方式运行,这种控制方式在实际除湿时空调的送风温度会降低,导致室内温度下降明显,已与用户的舒适性需求不匹配。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种空调的控制方法、装置、空调和存储介质,以解决空调在除湿模式下,仅根据室内环境温度的高低控制除湿模式下室内风机运行转速降低的方式运行或以断续运转的方式运行,在实际除湿时空调的送风温度会降低,导致室内温度下降明显,影响了用户的舒适性体验的问题,达到通过在空调的除湿模式下,根据空调的室内环境参数和系统参数进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,能够保证用户的舒适性体验并提升除湿效果的效果。
本发明提供一种空调的控制方法,所述空调具有压缩机、室外换热器、室外风机、室内换热器、室内风机、第一节流装置和第二节流装置,所述室内换热器分为第一室内换热部分和第二室内换热部分;所述第一节流装置连接在所述室外换热器与所述第一室内换热部分之间,所述第二节流装置连接在所述第一室内换热部分与所述第二室内换热部分之间;所述空调的控制方法,包括:在所述空调的除湿模式下,获取所述空调所在房间的当前室内干球温度和当前室内湿球温度,获取所述空调的当前进风温度和当前出风温度,并获取所述空调的当前冷凝温度和当前蒸发温度;结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一。
在一些实施方式中,结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,包括:根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,记为所述空调的最佳蒸发温度;根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差;根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一。
在一些实施方式中,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,包括:根据设定冷凝温度、设定第一计算系数、以及设定第二计算系数之间的对应关系,将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第一计算系数确定为所述空调的当前第一计算系数,并将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第二计算系数确定为所述空调的当前第二计算系数;根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。
在一些实施方式中,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,包括:根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调的制冷量与所述空调的除湿量的比值;并结合所述空调的制冷量与所述空调的蒸发温度之间的线性关系、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定得到所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;基于所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,在所述空调的当前第一计算系数、所述空调的当前第二计算系数、所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度均确定的情况下,对所述空调的蒸发温度赋值,并对所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值求导;若存在所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值的一次导数为0、且二次导数小于0的情况,则确定此情况下所述空调的除湿量为最大值,并将所述空调的除湿量为最大值的情况下所对应的所述空调的蒸发温度,作为所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度;其中,所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系为:
W=(ATevp+B)/k1*[k2-k3*(T1- T1')/(T1'-Tevp)];
其中,W为所述空调的除湿量,A为所述空调的当前第一计算系数,B为所述空调的当前第二计算系数,Tevp为所述空调的蒸发温度,k1为第一设定系数,k2为第二设定系数,k3为第三设定系数,T1为所述空调的当前室内干球温度,T1'为所述空调的当前室内湿球温度;在W为所述空调的除湿量的最大值的情况下,Tevp为所述空调的最佳蒸发温度。
在一些实施方式中,根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差,包括:确定所述空调的当前蒸发温度与所述空调的最佳蒸发温度之间的差值,作为所述空调的当前蒸发温差;确定所述空调的当前蒸发温差是否在设定温度范围内;若确定所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内,则根据所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内所处温度区间,确定所述压缩机的运行频率的拟合系数即第一拟合系数、所述室外风机的转速的拟合系数即第二拟合系数、所述室内风机的转速的拟合系数即第三拟合系数、所述第一节流装置的开度的拟合系数即第四拟合系数、所述第二节流装置的开度的拟合系数即第五拟合系数、以及所述空调的拟合系数即第六拟合系数;在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差。
在一些实施方式中,在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差,包括:在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,按下式,计算得到所述空调的目标进出风温差:
ΔT=aiF+biR外+ciR内+diP外+eiP内+fi;
其中,ΔT为所述空调的目标进出风温差,F为所述压缩机的运行频率的当前值,R外为所述室外风机的转速的当前值,R内为所述室内风机的转速的当前值,P外为所述第一节流装置的开度的当前值,P内为所述第二节流装置的开度的当前值,ai为所述第一拟合系数,bi为所述第二拟合系数,ci为所述第三拟合系数,di为所述第四拟合系数,ei为所述第五拟合系数,fi所述第六拟合系数。
在一些实施方式中,根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,包括:将所述空调的当前进风温度与所述空调的当前出风温度之间的差值,作为所述空调的实际进出风温差;确定所述空调的目标进出风温差与所述空调的实际进出风温差之间的大小关系;若确定所述空调的目标进出风温差等于所述空调的实际进出风温差,则控制所述压缩机的运行频率保持当前值、所述室外风机的转速保持当前值、所述室内风机的转速保持当前值、所述第一节流装置的开度保持当前值、以及所述第二节流装置的开度保持当前值;若确定所述空调的目标进出风温差小于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上降低设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上减小第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上增大第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上增大第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上增大第二设定开度;若确定所述空调的目标进出风温差大于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上提高设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上增大第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上减小第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上减小第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上减小第二设定开度。
与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种空调的控制装置,所述空调具有压缩机、室外换热器、室外风机、室内换热器、室内风机、第一节流装置和第二节流装置,所述室内换热器分为第一室内换热部分和第二室内换热部分;所述第一节流装置连接在所述室外换热器与所述第一室内换热部分之间,所述第二节流装置连接在所述第一室内换热部分与所述第二室内换热部分之间;所述空调的控制装置,包括:获取单元,被配置为在所述空调的除湿模式下,获取所述空调所在房间的当前室内干球温度和当前室内湿球温度,获取所述空调的当前进风温度和当前出风温度,并获取所述空调的当前冷凝温度和当前蒸发温度;控制单元,被配置为结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一。
在一些实施方式中,所述控制单元,结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,包括:根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,记为所述空调的最佳蒸发温度;根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差;根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,包括:根据设定冷凝温度、设定第一计算系数、以及设定第二计算系数之间的对应关系,将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第一计算系数确定为所述空调的当前第一计算系数,并将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第二计算系数确定为所述空调的当前第二计算系数;根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,包括:根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调的制冷量与所述空调的除湿量的比值;并结合所述空调的制冷量与所述空调的蒸发温度之间的线性关系、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定得到所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;基于所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,在所述空调的当前第一计算系数、所述空调的当前第二计算系数、所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度均确定的情况下,对所述空调的蒸发温度赋值,并对所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值求导;若存在所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值的一次导数为0、且二次导数小于0的情况,则确定此情况下所述空调的除湿量为最大值,并将所述空调的除湿量为最大值的情况下所对应的所述空调的蒸发温度,作为所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度;其中,所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系为:
W=(ATevp+B)/k1*[k2-k3*(T1- T1')/(T1'-Tevp)];
其中,W为所述空调的除湿量,A为所述空调的当前第一计算系数,B为所述空调的当前第二计算系数,Tevp为所述空调的蒸发温度,k1为第一设定系数,k2为第二设定系数,k3为第三设定系数,T1为所述空调的当前室内干球温度,T1'为所述空调的当前室内湿球温度;在W为所述空调的除湿量的最大值的情况下,Tevp为所述空调的最佳蒸发温度。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差,包括:确定所述空调的当前蒸发温度与所述空调的最佳蒸发温度之间的差值,作为所述空调的当前蒸发温差;确定所述空调的当前蒸发温差是否在设定温度范围内;若确定所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内,则根据所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内所处温度区间,确定所述压缩机的运行频率的拟合系数即第一拟合系数、所述室外风机的转速的拟合系数即第二拟合系数、所述室内风机的转速的拟合系数即第三拟合系数、所述第一节流装置的开度的拟合系数即第四拟合系数、所述第二节流装置的开度的拟合系数即第五拟合系数、以及所述空调的拟合系数即第六拟合系数;在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差。
在一些实施方式中,所述控制单元,在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差,包括:在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,按下式,计算得到所述空调的目标进出风温差:
ΔT=aiF+biR外+ciR内+diP外+eiP内+fi;
其中,ΔT为所述空调的目标进出风温差,F为所述压缩机的运行频率的当前值,R外为所述室外风机的转速的当前值,R内为所述室内风机的转速的当前值,P外为所述第一节流装置的开度的当前值,P内为所述第二节流装置的开度的当前值,ai为所述第一拟合系数,bi为所述第二拟合系数,ci为所述第三拟合系数,di为所述第四拟合系数,ei为所述第五拟合系数,fi所述第六拟合系数。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,包括:将所述空调的当前进风温度与所述空调的当前出风温度之间的差值,作为所述空调的实际进出风温差;确定所述空调的目标进出风温差与所述空调的实际进出风温差之间的大小关系;若确定所述空调的目标进出风温差等于所述空调的实际进出风温差,则控制所述压缩机的运行频率保持当前值、所述室外风机的转速保持当前值、所述室内风机的转速保持当前值、所述第一节流装置的开度保持当前值、以及所述第二节流装置的开度保持当前值;若确定所述空调的目标进出风温差小于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上降低设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上减小第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上增大第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上增大第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上增大第二设定开度;若确定所述空调的目标进出风温差大于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上提高设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上增大第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上减小第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上减小第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上减小第二设定开度。
与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种空调,包括:以上所述的空调的控制装置。
与上述方法相匹配,本发明再一方面提供一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的空调的控制方法。
由此,本发明的方案,通过在空调在除湿模式下运行的过程中,监测空调的室内环境参数(如室内环境的干球温度和湿球温度)和系统参数(如空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度和蒸发温度),根据空调的蒸发温度与除湿量之间的关系确定当前工况下空调的最大除湿量对应的最佳蒸发温度,根据空调的实际运行蒸发温度与最佳蒸发温度之间的关系确定空调的目标进出风温差,根据空调的实际进出风温差与目标进出风温差之间的关系进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,从而,通过在空调的除湿模式下,根据空调的室内环境参数和系统参数进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,能够保证用户的舒适性体验并提升除湿效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的空调的控制方法的一实施例的流程示意图;
图2为本发明的方法中结合所述空调的当前室内干球温度、当前室内湿球温度、当前进风温度、当前出风温度、当前冷凝温度、以及当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一的一实施例的流程示意图;
图3为本发明的方法中根据所述空调的当前室内干球温度、当前室内湿球温度、当前冷凝温度、以及当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度的一实施例的流程示意图;
图4为本发明的方法中确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,并确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度的一实施例的流程示意图;
图5为本发明的方法中根据所述空调的当前蒸发温度、以及最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差的一实施例的流程示意图;
图6为本发明的方法中根据所述空调的当前进风温度、当前出风温度、以及目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一的一实施例的流程示意图;
图7为本发明的空调的控制装置的一实施例的结构示意图;
图8为空调的结构示意图,具体为基于分布式送风技术的除湿系统的结构示意图;
图9为空调的除湿控制策略的一实施例的流程示意图;
图10为空调在除湿模式下的多负载协同的控制方法的一实施例的流程示意图;
图11为压缩机的性能曲线示意图。
结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
102-获取单元;104-控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
考虑到,空调在除湿模式下,仅根据室内环境温度的高低控制除湿模式下室内风机运行转速降低的方式运行或以断续运转的方式运行,在实际除湿时空调的送风温度会降低,导致室内温度下降明显,影响了用户的舒适性体验。为了解决这种在除湿时导致室内温度下降影响用户的舒适性体验的问题,相关方案中大都是在空调的室内机中增加电子膨胀阀,直接把室内机中蒸发器的一部分变为冷凝器,并结合室内环境温湿度与预设值的大小控制压缩机运行频率、室外风机转速的变化实现恒温除湿,该方式一定程度上可以提升除湿期间用户的体验,但是除湿效果却相对降低,且未考虑内外机电子膨胀阀、内外机风机转速、压缩机转速等多个负载的协同控制,在一定程度上会影响空调的除湿效果。
其中,由于空调除湿的过程中会伴随着降温,相关方案中通过将室内机中蒸发器的一部分变为冷凝器来补偿除湿带来的温度降低,压缩机运行频率增加会导致除湿量增加但是会导致室内温降增大,电子膨胀阀开度减小会增加除湿量但是也会导致室内温降增大。可见,除湿量与除湿温降两者是制约关系,通常为了保证室内舒适性会牺牲点除湿效果;而相关方案中空调的除湿模式控制方式相对简单、未综合考虑多个负载对除湿舒适性及除湿量的影响。所以,相关方案中,未考虑内外机电子膨胀阀、内外机风机转速、压缩机转速等多个负载的协同控制,在一定程度上会影响空调的除湿效果。
因此,本发明的方案提出一种空调的控制方法,具体是一种多负载协同的空调的除湿控制方法,在空调进行除湿运行的过程中,实时监测并记录环境参数(室内环境的干球温度、室内环境的湿球温度)、系统参数(空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度、蒸发温度),首先根据空调的蒸发温度与除湿量的关联关系确定当前工况下空调的最大除湿量对应的最佳蒸发温度,再根据空调的实际运行蒸发温度与最佳蒸发温度的关系确定目标进出风温差,最后根据目标进出风温差与实际进出风温差的关系进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,在保证用户除湿舒适性的同时提升除湿量,既解决了空调在除湿模式下,仅根据室内环境温度的高低控制除湿模式下室内风机运行转速降低的方式运行或以断续运转的方式运行,在实际除湿时空调的送风温度会降低,导致室内温度下降明显,影响了用户的舒适性体验的问题;同时,也解决了相关方案中,未考虑内外机电子膨胀阀、内外机风机转速、压缩机转速等多个负载的协同控制,在一定程度上会影响空调的除湿效果的问题。
根据本发明的实施例,提供了一种空调的控制方法,如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述空调具有压缩机、室外换热器、室外风机、室内换热器、室内风机、第一节流装置和第二节流装置,所述室内换热器分为第一室内换热部分和第二室内换热部分;所述第一节流装置连接在所述室外换热器与所述第一室内换热部分之间,所述第二节流装置连接在所述第一室内换热部分与所述第二室内换热部分之间,所述第一节流装置如外机电子膨胀阀,所述第二节流装置如内机电子膨胀阀,所述第一室内换热部分如室内换热器部分一,所述第二室内换热部分如室内换热器部分二。具体地,图8为空调的结构示意图,具体为基于分布式送风技术的除湿系统的结构示意图。如图8所示的分布式送风空调,包括:室外机和室内机;室外机,包括:压缩机、四通阀、室外换热器、外机电子膨胀阀;室内机,包括:室内换热器和内机电子膨胀阀。压缩机的排气口,连通至四通阀的第一阀口;四通阀的第二阀口,经室外换热器、外机电子膨胀阀和室内换热器后,连通至四通阀的第四阀口;四通阀的第三阀口,连通至压缩机的吸气口。在室外换热器处设置有室外风机,在室内换热器处设置有室内风机。通过在室内机中增设的内机电子膨胀阀,将室内换热器分为两个可独立控制部分,即室内换热器部分一和室内换热器部分二,内机电子膨胀阀连接在室内换热器部分一和室内换热器部分二之间的管路中。在本发明的方案中,所述空调具有除湿功能,如图1所示,所述空调的控制方法,具体是所述空调的除湿控制方法,包括:步骤S110至步骤S120。
在步骤S110处,在所述空调的除湿模式下,具体是在所述空调在除湿模式下运行的过程中,获取所述空调所在房间的当前室内干球温度和当前室内湿球温度,获取所述空调的当前进风温度和当前出风温度,并获取所述空调的当前冷凝温度和当前蒸发温度。其中,所述空调的当前冷凝温度,可以是所述室外换热器的管温;所述空调的当前蒸发温度,可以是所述室内换热器的管温;所述室内换热器的管温,可以是所述第一室内换热部分的管温和所述第二室内换热部分的管温的平均值。当前室内干球温度如干球温度T1,当前室内湿球温度如湿球温度T1',所述空调的设定温度如除湿模式下的设定温度T设定,当前进风温度如进风温度T进风,当前出风温度如出风温度T出风,当前冷凝温度如冷凝温度Tcon,当前蒸发温度如蒸发温度Tevp。具体地,图9为空调的除湿控制策略的一实施例的流程示意图。如图9所示,空调的除湿控制策略,包括:步骤11、在空调除湿运行的过程中,实时监测并记录空调的室内环境参数和空调的系统参数,之后执行步骤12。其中,空调的室内环境参数,包括:室内环境的干球温度T1、室内环境的湿球温度T1';空调的系统参数,包括:空调在除湿模式下的设定温度T设定、进风温度T进风、出风温度T出风、冷凝温度Tcon、蒸发温度Tevp。
在步骤S120处,结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,根据空调的蒸发量与蒸发温度之间的关联关系确定在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,以在保证所述空调的当前室内环境温度稳定的情况下提高所述空调在除湿模式下的除湿量。其中,通过调整多个参数实现控制目的,能够实现对空调多负载的协同控制。
在如图8所示的例子中,在制冷模式或制热模式下,内机电子膨胀阀可开至最大开度;在除湿模式下,可通过控制室内外阀(即外机电子膨胀阀和内机电子膨胀阀)的开度大小、室内外风机转速大小及压缩机运行频率大小调整空调除湿进出风温度变化,合理分配加热部、除湿部的换热性能,冷热气流经过混合后送出,实现不降温除湿。如图8所示的分布式送风空调的不降温除湿的原理,是在除湿运转时,室外侧的节流装置(如外机电子膨胀阀)全开,高温高压的制冷剂直接进入室内机,依靠室内侧的节流装置(如内机电子膨胀阀)进行节流,室内侧的节流装置上游的室内换热器部分为再热段,室内侧的节流装置下游的室内换热器部分为蒸发段;而在通常的制冷、制热运转时,将室内侧的节流装置全开,通过室外的节流装置进行节流降压。
本发明的方案提出的一种多负载协同的空调的除湿控制方案,针对分布式送风的空调,实时监测并记录环境参数(室内环境的干球温度、室内环境的湿球温度)、系统参数(空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度、蒸发温度),根据空调的除湿量与蒸发温度的关联特性,以理论最大除湿量为基础对不降温除湿空调系统的多个负载进行协同控制,在保证用户除湿舒适性的同时提升除湿量。其中,本发明的方案中的除湿流路,是针对基于分布式送风空调进行设计的,适合上下出风或者单上出风的空调,不适合正面出风的I型空调。从而,既解决了空调在除湿模式下,仅根据室内环境温度的高低控制除湿模式下室内风机运行转速降低的方式运行或以断续运转的方式运行,在实际除湿时空调的送风温度会降低,导致室内温度下降明显,影响了用户的舒适性体验的问题;同时,也解决了相关方案中,未考虑内外机电子膨胀阀、内外机风机转速、压缩机转速等多个负载的协同控制,在一定程度上会影响空调的除湿效果的问题。
在一些实施方式中,步骤S120中结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图2所示本发明的方法中结合所述空调的当前室内干球温度、当前室内湿球温度、当前进风温度、当前出风温度、当前冷凝温度、以及当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S120中结合所述空调的当前室内干球温度、当前室内湿球温度、当前进风温度、当前出风温度、当前冷凝温度、以及当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一的具体过程,包括:步骤S210至步骤S230。
步骤S210,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,记为所述空调的最佳蒸发温度。具体地,如图9所示,空调的除湿控制策略,还包括:步骤12、首先根据空调的蒸发温度Tevp与除湿量W的关联关系,确定当前工况最大除湿量W对应的最佳蒸发温度Tevp,之后执行步骤13。
在一些实施方式中,步骤S210中根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图3所示本发明的方法中根据所述空调的当前室内干球温度、当前室内湿球温度、当前冷凝温度、以及当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S210中根据所述空调的当前室内干球温度、当前室内湿球温度、当前冷凝温度、以及当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度的具体过程,包括:步骤S310至步骤S320。
步骤S310,根据设定冷凝温度、设定第一计算系数、以及设定第二计算系数之间的对应关系,将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第一计算系数确定为所述空调的当前第一计算系数,并将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第二计算系数确定为所述空调的当前第二计算系数。其中,当前第一计算系数如系数A,当前第二计算系数如系数B。设定冷凝温度、设定第一计算系数、以及设定第二计算系数之间的对应关系,如冷凝温度Tcon确定时能够确定A、B的取值的关系,更具体如压缩机的性能曲线中在空调当前的冷凝温度Tcon确定时压缩机的制冷量和空调的蒸发温度Tevp之间的近似线性关系中对应的A、B的取值。
步骤S320,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。
在一些实施方式中,步骤S320中根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图4所示本发明的方法中确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,并确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S320中确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,并确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度的具体过程,包括:步骤S410至步骤S430。
步骤S410,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调的制冷量与所述空调的除湿量的比值;并结合所述空调的制冷量与所述空调的蒸发温度之间的线性关系、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定得到所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系。
步骤S420,基于所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,在所述空调的当前第一计算系数、所述空调的当前第二计算系数、所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度均确定的情况下,对所述空调的蒸发温度赋值,并对所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值求导。
步骤S430,若存在所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值的一次导数为0、且二次导数小于0的情况,则确定此情况下所述空调的除湿量为最大值,并将所述空调的除湿量为最大值的情况下所对应的所述空调的蒸发温度,作为所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。
其中,所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系为:
W=(ATevp+B)/k1*[k2-k3*(T1- T1')/(T1'-Tevp)];
其中,W为所述空调的除湿量,A为所述空调的当前第一计算系数,B为所述空调的当前第二计算系数,Tevp为所述空调的蒸发温度,k1为第一设定系数,k2为第二设定系数,k3为第三设定系数,T1为所述空调的当前室内干球温度,T1'为所述空调的当前室内湿球温度;在W为所述空调的除湿量的最大值的情况下,Tevp为所述空调的最佳蒸发温度;
具体地,在步骤12中,对空调在除湿模式下最佳蒸发温度Tevp进行确定的一种方式,可以参见以下示例性说明。
在步骤12中,根据空调的蒸发温度Tevp与除湿量W的关联关系,确定当前工况最大除湿量W对应的最佳蒸发温度Tevp,包括:
步骤21、根据除湿时室内换热器与空气的换热情况进行理论分析,可知除湿期间空气处理过程的热湿比ε与空调的蒸发温度Tevp、室内环境的干球温度T1、湿球温度T1'间存在以下关系:
ε=2500/[0.658-0.346*(T1- T1')/(T1'-Tevp)] (1)。
式(1)中,热湿比ε表示焓差Δh与含湿量差Δd的比值,即制冷量Q与除湿量W的比值。也就是说,ε=Q/W。
步骤22、根据压缩机的性能曲线,可知在空调当前的冷凝温度Tcon确定时,压缩机的制冷量和空调的蒸发温度Tevp之间近似呈线性关系:
Q=ATevp+B (2)。
式(2)中,A、B均是系数,A、B的取值与空调实际采用的压缩机有关。图11为压缩机的性能曲线示意图,每个压缩机的制冷量Q的性能曲线具体可以参见图11所示的例子。图11中曲线的横坐标为蒸发温度、且单位为摄氏度(℃),纵坐标为制冷量、且单位为瓦(W);图11中的曲线,具体是:在实验条件为吸气温度18.3℃、过冷度8℃、室外环境温度35℃的情况下,在不同的冷凝温度(如冷凝温度分别为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃)下,制冷量随蒸发温度的变化曲线。如图11所示,在冷凝温度Tcon一定的情况下,根据压缩机的制冷量Q的性能曲线可知式(2)中的A、B的取值。
步骤23、对于空调而言,在确定冷凝温度Tcon、蒸发温度Tevp和进风空气状态(如进风空气的干球温度T1和湿球温度T1')时,可计算出热湿比ε、制冷量Q,由此可得出当前空调的除湿量W与蒸发温度Tevp的关系:
W=(ATevp+B)/2500*[0.658-0.346*(T1- T1')/(T1'-Tevp)] (3)。
上式(3)表明在进风参数一定时,空调的除湿量W取决于蒸发温度Tevp,通过一次求导存在dW/dTevp=0,二次求导存在d2W/d2Tevp<0,则确定当前除湿工况下最大除湿量W对应的最佳蒸发温度Tevp。即,一次求导为0表示存在除湿量与蒸发温度的曲线存在拐点极值,将该极值带入二次求导公式,存在二次求导小于0表示曲线先增加后减小存在最大值。
例如:以分布式送风空调采用的压缩机(如型号为QXFS-M213Zh070的压缩机)为例,按照上述方法进行理论分析,由冷凝温度Tcon为55℃的制冷量Q的性能曲线可知Q=ATevp+B=0.2024Tevp+5.7221,即A=0.2024、B=5.7221,结合进风空气状态即室内空气的干球温度T1=27℃、湿球温度T1'=21.5℃,结合除湿量W与蒸发温度Tevp的关联式即公式(3),可得出两者关系如下:
W=(0.2024Tevp+5.7221)/2500*[0.658-0.346*(27-21.5)/( 21.5-Tevp)] (4)。
对式(4)进行一次求导及二次求导,当蒸发温度Tevp=9.5℃时,dW/dTevp=0且d2W/d2Tevp<0;表明压缩机型号为QXFS-M213Zh070的空调的冷凝温度Tcon为55℃,进风空气的干球温度T1为27℃、湿球温度T1'为21.5℃时,空调存在最大除湿量W=5.53kg/h,相应的最佳蒸发温度Tevp为9.5℃。也就是说,在进风参数一定时,空调的除湿量取决于蒸发温度,通过对式(3)进行一次求导,存在dW/d tevp=0,二次求导存在d2W/d2tevp<0,表明该蒸发温度tevp下存在最大除湿量W。
步骤S220,根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差,具体是确定所述空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT。具体地,如图9所示,空调的除湿控制策略,还包括:步骤13、再根据空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的关系,确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT,之后执行步骤14。其中,所述空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT,能够代表室内环境温度(如室内环境的干球温度T1)与除湿设定温度(即在除湿模式下的设定温度T设定)的差值。
在一些实施方式中,步骤S220中根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图5所示本发明的方法中根据所述空调的当前蒸发温度、以及最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S220中根据所述空调的当前蒸发温度、以及最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差的具体过程,包括:步骤S510至步骤S540。
步骤S510,确定所述空调的当前蒸发温度与所述空调的最佳蒸发温度之间的差值,作为所述空调的当前蒸发温差,如空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的差值ΔTevp。
具体地,图10为空调在除湿模式下的多负载协同的控制方法的一实施例的流程示意图。如图10所示,在步骤13中确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT的具体过程,参见以下示例性说明。在步骤13中,根据空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的关系,确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT的具体过程,包括:步骤31、当空调进入除湿模式时,在根据空调的蒸发温度Tevp与除湿量W的关联关系,确定当前工况最大除湿量W对应的最佳蒸发温度Tevp之后,确定空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的差值ΔTevp,之后执行步骤32。
步骤S520,确定所述空调的当前蒸发温差是否在设定温度范围内。
步骤S530,若确定所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内,则根据所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内所处温度区间,确定所述压缩机的运行频率的拟合系数即第一拟合系数、所述室外风机的转速的拟合系数即第二拟合系数、所述室内风机的转速的拟合系数即第三拟合系数、所述第一节流装置的开度的拟合系数即第四拟合系数、所述第二节流装置的开度的拟合系数即第五拟合系数、以及所述空调的拟合系数即第六拟合系数。其中,第一拟合系数如ai,第二拟合系数如bi,第三拟合系数如ci,第四拟合系数如di,第五拟合系数如ei,第六拟合系数如fi,i为对应的不同温度区间,所取的不同系数。当然,若确定所述空调的当前蒸发温差不在设定温度范围内,则控制所述空调保持当前运行状态,即控制所述压缩机的运行频率保持当前值、所述室外风机的转速保持当前值、所述室内风机的转速保持当前值、所述第一节流装置的开度保持当前值、所述第二节流装置的开度保持当前值,之后返回,以重新根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度;也就是说,若确定所述空调的当前蒸发温差不在设定温度范围内,则按所述空调的目标进出风温差与所述空调的实际进出风温差相等的情况对所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、所述第二节流装置的开度进行控制;即,若确定所述空调的当前蒸发温差不在设定温度范围内,则认为所述空调的目标进出风温差为所述空调的实际进出风温差;其中,所述空调的实际进出风温差为所述空调的当前进风温度与所述空调的当前出风温度之间的差值。
具体地,在步骤13中,根据空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的关系,确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT的具体过程,还包括:步骤32、判断空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的差值ΔTevp是否满足t1≤ΔTevp≤t2:若是则选择保持空调的当前运行状态不变,否则执行步骤33。
步骤S540,在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差。
在一些实施方式中,步骤S540中在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差,包括:
在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,按下式,计算得到所述空调的目标进出风温差:
ΔT=aiF+biR外+ciR内+diP外+eiP内+fi;
其中,ΔT为所述空调的目标进出风温差,F为所述压缩机的运行频率的当前值,R外为所述室外风机的转速的当前值,R内为所述室内风机的转速的当前值,P外为所述第一节流装置的开度的当前值,P内为所述第二节流装置的开度的当前值,ai为所述第一拟合系数,bi为所述第二拟合系数,ci为所述第三拟合系数,di为所述第四拟合系数,ei为所述第五拟合系数,fi所述第六拟合系数。
具体地,在步骤13中,根据空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的关系,确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT的具体过程,还包括:步骤33、确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT。具体地,当空调进入除湿模式时,目标进出风温差ΔT可表示为:
ΔT=aiF+biR外+ciR内+diP外+eiP内+fi (5)。
如表1所示,根据当前工况空调实际运行蒸发温度Tevp'与前述确定的最佳蒸发温度Tevp的差值△Tevp的大小,在保证除湿舒适性的同时提升除湿量W的目标下,对应不同目标进出风温差ΔT的计算公式。
在式(5)及表1中,除湿期间的目标进出风温差ΔT,取值范围为-2℃~2℃;t1用于与当前工况空调实际运行蒸发温度Tevp'与前述确定的最佳蒸发温度Tevp的差值△Tevp大小进行比较,一般取-1℃~0℃;t2用于与当前工况空调实际运行蒸发温度Tevp'与前述确定的最佳蒸发温度Tevp的差值△Tevp大小进行比较,一般取0℃~1℃;F为除湿期间的压缩机运行频率,取值范围为24HZ~55HZ;R外为除湿期间的室外风机转速,取值范围为0rpm~200rpm;R内为除湿期间的室内风机转速,取值范围为250rpm~550rpm;P外为除湿期间的室外电子膨胀阀开度,取值范围为480p~500p;P内为除湿期间的室内电子膨胀阀开度,取值范围为100p~400p;ai、bi、ci、di、ei、fi为拟合系数,根据不同机型拟合所得;i为对应的不同温度区间,所取的不同系数,取值范围为1~3,如第一温度区间(-2,t1)下i取1,第二温度区间[t1,t2]下i取2,第三温度区间(t2,2)下i取3。拟合系数ai、bi、ci、di、ei、fi是根据实测数据拟合得到的,不同空调存在差异,这里主要是根据不同负载与蒸发温度温差△Tevp间的关系进行除湿控制,与上述A、B一样,不代表实际意义,只是代表对实际蒸发温度与最佳蒸发温度差值△Tevp影响的大小关系。
表1
如表1所示,当-2℃<△Tevp<t1时,目标进出风温差ΔT的计算公式为:
ΔT=a1F+b1R外+c1R内+d1P外+e1P内+f1 (6)。
如表1所示,当t1≤△Tevp≤t2时,目标进出风温差ΔT的计算公式为:
ΔT=a2F+b2R外+c2R内+d2P外+e2P内+f2 (7)。
如表1所示,当t2<△Tevp<2℃时,目标进出风温差ΔT的计算公式为:
ΔT=a3F+b3R外+c3R内+d3P外+e3P内+f3 (8)。
在式(6)至式(8)中,F取压缩机的当前运行频率,R外取室外风机的当前转速,R内取室内风机的当前转速,P外取室外电子膨胀阀的当前开度,P内取室内电子膨胀阀的当前开度。
步骤S230,根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一。具体地,如图9所示,空调的除湿控制策略,还包括:步骤14、计算空调的实际进风温度T进风和实际出风温度T出风的差值,得到空调的实际进出风温差ΔT';最后根据空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT与空调的实际进出风温差ΔT'的关系,进行室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机多负载协同控制,在保证用户除湿舒适性的同时提升除湿量。
在本发明的方案中,在空调进行除湿运行的过程中,实时监测并记录环境参数(室内环境的干球温度、室内环境的湿球温度)、系统参数(空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度、蒸发温度),首先根据空调的蒸发温度与除湿量的关联关系确定当前工况下空调的最大除湿量对应的最佳蒸发温度,再根据空调的实际运行蒸发温度与最佳蒸发温度的关系确定目标进出风温差,最后根据目标进出风温差与实际进出风温差的关系进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,在保证用户除湿舒适性的同时提升除湿量。
在一些实施方式中,步骤S230中根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图6所示本发明的方法中根据所述空调的当前进风温度、当前出风温度、以及目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S230中根据所述空调的当前进风温度、当前出风温度、以及目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一的具体过程,包括:步骤S610至步骤S640。
步骤S610,将所述空调的当前进风温度与所述空调的当前出风温度之间的差值,作为所述空调的实际进出风温差;确定所述空调的目标进出风温差与所述空调的实际进出风温差之间的大小关系。
步骤S620,若确定所述空调的目标进出风温差等于所述空调的实际进出风温差,则控制所述压缩机的运行频率保持当前值、所述室外风机的转速保持当前值、所述室内风机的转速保持当前值、所述第一节流装置的开度保持当前值、以及所述第二节流装置的开度保持当前值,之后返回,以重新根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。
步骤S630,若确定所述空调的目标进出风温差小于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上降低设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上减小第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上增大第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上增大第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上增大第二设定开度,之后返回,以重新根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。其中,设定频率如ΔF,第一设定转速如ΔR外,第二设定转速如ΔR内,第一设定开度如ΔP外,第二设定开度如ΔP内。
步骤S640,若确定所述空调的目标进出风温差大于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上提高设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上增大第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上减小第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上减小第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上减小第二设定开度,之后返回,以重新根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。其中,设定频率如ΔF,第一设定转速如ΔR外,第二设定转速如ΔR内,第一设定开度如ΔP外,第二设定开度如ΔP内。
具体地,当用户设定除湿模式时,空调根据进风空气参数(如干球温度T1、湿球温度T1')及当前冷凝温度Tcon对应的压缩机性能曲线确定最佳蒸发温度Tevp,以目标进出风温差ΔT来控制室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机等多负载的协同运行,如图10所示。如图10所示,在步骤14中,根据空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT与空调的实际进出风温差ΔT'的关系进行室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机多负载协同控制的具体过程,即基于进出风温差的多负载协同除湿控制逻辑,可以参见以下示例性说明。
在步骤14中,计算空调的实际进风温度T进风和实际出风温度T出风的差值,得到空调的实际进出风温差ΔT';最后根据空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT与空调的实际进出风温差ΔT'的关系,进行室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机多负载协同控制的具体过程,包括:
步骤41、计算空调的实际进风温度T进风和实际出风温度T出风的差值,得到空调的实际进出风温差ΔT',之后执行步骤42。
步骤42、检测当前除湿进出风温差ΔT',并与目标进出风温差ΔT进行比较,根据比较结果进行室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机多负载协同控制。
1)当比较结果为ΔT'<ΔT时,表明除湿模式下的进风温度T进风相对出风温度T出风较低,室内环境温度相对较低,此时需要增加空调蒸发温度Tevp,提高室内换热器管温,进入多负载协同控制程序一:可考虑降低压缩机频率ΔF、或减小外风机转速ΔR外、或增大内风机转速ΔR内、或开大外机电子膨胀阀开度ΔP外、或开大内机电子膨胀阀开度ΔP内。这里,可以是只调节一个负载就可以满足ΔT'=ΔT,也可以是调节几个负载才能满足ΔT'=ΔT。当ΔT'<ΔT,也就是ΔT'小于-2,假定进风温度为23℃,出风温度为26℃,此时表明室内环境温度相对较低,需要减少冷量输出,可以考虑降低压缩机频率0~20Hz;也可以考虑减小外风机转速0~100RPM(转每分)或者增大内风机转速0~100RPM(转每分),让热量更多地送往室内;也可以考虑将内机电子膨胀阀开度开大0~50B(步),减少节流除湿降温效果。其中,这几个动作可以考虑同时进行,也可以考虑单独进行,具体根据实际空调运行判断。
2)当比较结果为ΔT'=ΔT时,表明除湿模式下的进风温度T进风与出风温度T出风相当,室内环境温度相对舒适,可保持当前运行状态。
3)当比较结果为ΔT'>ΔT时,表明除湿模式下的进风温度T进风相对出风温度T出风较高,室内环境温度相对较高,此时需要降低空调蒸发温度Tevp,降低室内换热器管温,进入多负载协同控制程序二:可考虑提高压缩机频率ΔF、或增大外风机转速ΔR外、或减小内风机转速ΔR内、或关小外机电子膨胀阀开度ΔP外、或关小内机电子膨胀阀开度ΔP内。其中,与上述程序一的操作方式一致,程序二也是几个动作可以考虑同时进行,也可以考虑单独进行,具体根据实际空调运行判断。总的来说就是,程序一是表明室内环境温度低于目标需要减少冷量输出,程序二是表明室内环境温度高于目标需要加大冷量输出。
其中,ΔF为除湿期间压缩机运行频率的变化值,取值范围为0~20HZ;ΔR外、ΔR内为除湿期间室外、室内风机转速的变化值,取值范围为0~100rpm;ΔP外、ΔP内为除湿期间室外、室内电子膨胀阀开度的变化值,取值范围为0~50p。
本发明的方案,在分布式送风末端的基础上进行除湿流路设计,并以保证除湿量最大、温降最小的目标去调控负载动作,具体地,首先根据空调蒸发温度与除湿量的关联关系确定当前工况的最大除湿量对应的蒸发温度,然后与实际运行蒸发温度比较确定目标进出风温差,最后结合实际的进出风温差调节电子膨胀阀、风机、压缩机等负载的动作,以在保证用户除湿舒适性的同时提升除湿量。
采用本实施例的技术方案,通过在空调在除湿模式下运行的过程中,监测空调的室内环境参数(如室内环境的干球温度和湿球温度)和系统参数(如空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度和蒸发温度),根据空调的蒸发温度与除湿量之间的关系确定当前工况下空调的最大除湿量对应的最佳蒸发温度,根据空调的实际运行蒸发温度与最佳蒸发温度之间的关系确定空调的目标进出风温差,根据空调的实际进出风温差与目标进出风温差之间的关系进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,从而,通过在空调的除湿模式下,根据空调的室内环境参数和系统参数进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,能够保证用户的舒适性体验并提升除湿效果。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调的控制方法的一种空调的控制装置。参见图7所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述空调具有压缩机、室外换热器、室外风机、室内换热器、室内风机、第一节流装置和第二节流装置,所述室内换热器分为第一室内换热部分和第二室内换热部分;所述第一节流装置连接在所述室外换热器与所述第一室内换热部分之间,所述第二节流装置连接在所述第一室内换热部分与所述第二室内换热部分之间,所述第一节流装置如外机电子膨胀阀,所述第二节流装置如内机电子膨胀阀,所述第一室内换热部分如室内换热器部分一,所述第二室内换热部分如室内换热器部分二。具体地,图8为空调的结构示意图,具体为基于分布式送风技术的除湿系统的结构示意图。如图8所示的分布式送风空调,包括:室外机和室内机;室外机,包括:压缩机、四通阀、室外换热器、外机电子膨胀阀;室内机,包括:室内换热器和内机电子膨胀阀。压缩机的排气口,连通至四通阀的第一阀口;四通阀的第二阀口,经室外换热器、外机电子膨胀阀和室内换热器后,连通至四通阀的第四阀口;四通阀的第三阀口,连通至压缩机的吸气口。在室外换热器处设置有室外风机,在室内换热器处设置有室内风机。通过在室内机中增设的内机电子膨胀阀,将室内换热器分为两个可独立控制部分,即室内换热器部分一和室内换热器部分二,内机电子膨胀阀连接在室内换热器部分一和室内换热器部分二之间的管路中。在本发明的方案中,所述空调具有除湿功能,如图7所示,所述空调的控制装置,具体是所述空调的除湿控制方法,包括:获取单元102和控制单元104。
其中,所述获取单元102,被配置为在所述空调的除湿模式下,具体是在所述空调在除湿模式下运行的过程中,获取所述空调所在房间的当前室内干球温度和当前室内湿球温度,获取所述空调的当前进风温度和当前出风温度,并获取所述空调的当前冷凝温度和当前蒸发温度。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。其中,所述空调的当前冷凝温度,可以是所述室外换热器的管温;所述空调的当前蒸发温度,可以是所述室内换热器的管温;所述室内换热器的管温,可以是所述第一室内换热部分的管温和所述第二室内换热部分的管温的平均值。当前室内干球温度如干球温度T1,当前室内湿球温度如湿球温度T1',所述空调的设定温度如除湿模式下的设定温度T设定,当前进风温度如进风温度T进风,当前出风温度如出风温度T出风,当前冷凝温度如冷凝温度Tcon,当前蒸发温度如蒸发温度Tevp。具体地,图9为空调的除湿控制策略的一实施例的流程示意图。如图9所示,空调的除湿控制策略,包括:步骤11、在空调除湿运行的过程中,实时监测并记录空调的室内环境参数和空调的系统参数,之后执行步骤12。其中,空调的室内环境参数,包括:室内环境的干球温度T1、室内环境的湿球温度T1';空调的系统参数,包括:空调在除湿模式下的设定温度T设定、进风温度T进风、出风温度T出风、冷凝温度Tcon、蒸发温度Tevp。
所述控制单元104,被配置为结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,以在保证所述空调的当前室内环境温度稳定的情况下提高所述空调在除湿模式下的除湿量。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S120。
在如图8所示的例子中,在制冷模式或制热模式下,内机电子膨胀阀可开至最大开度;在除湿模式下,可通过控制室内外阀(即外机电子膨胀阀和内机电子膨胀阀)的开度大小、室内外风机转速大小及压缩机运行频率大小调整空调除湿进出风温度变化,合理分配加热部、除湿部的换热性能,冷热气流经过混合后送出,实现不降温除湿。如图8所示的分布式送风空调的不降温除湿的原理,是在除湿运转时,室外侧的节流装置(如外机电子膨胀阀)全开,高温高压的制冷剂直接进入室内机,依靠室内侧的节流装置(如内机电子膨胀阀)进行节流,室内侧的节流装置上游的室内换热器部分为再热段,室内侧的节流装置下游的室内换热器部分为蒸发段;而在通常的制冷、制热运转时,将室内侧的节流装置全开,通过室外的节流装置进行节流降压。
本发明的方案提出的一种多负载协同的空调的除湿控制方案,针对分布式送风的空调,实时监测并记录环境参数(室内环境的干球温度、室内环境的湿球温度)、系统参数(空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度、蒸发温度),根据空调的除湿量与蒸发温度的关联特性,以理论最大除湿量为基础对不降温除湿空调系统的多个负载进行协同控制,在保证用户除湿舒适性的同时提升除湿量。从而,既解决了空调在除湿模式下,仅根据室内环境温度的高低控制除湿模式下室内风机运行转速降低的方式运行或以断续运转的方式运行,在实际除湿时空调的送风温度会降低,导致室内温度下降明显,影响了用户的舒适性体验的问题;同时,也解决了相关方案中,未考虑内外机电子膨胀阀、内外机风机转速、压缩机转速等多个负载的协同控制,在一定程度上会影响空调的除湿效果的问题。
在一些实施方式中,所述控制单元104,结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,记为所述空调的最佳蒸发温度。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S210。具体地,如图9所示,空调的除湿控制策略,还包括:步骤12、首先根据空调的蒸发温度Tevp与除湿量W的关联关系,确定当前工况最大除湿量W对应的最佳蒸发温度Tevp,之后执行步骤13。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为根据设定冷凝温度、设定第一计算系数、以及设定第二计算系数之间的对应关系,将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第一计算系数确定为所述空调的当前第一计算系数,并将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第二计算系数确定为所述空调的当前第二计算系数。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S310。其中,当前第一计算系数如系数A,当前第二计算系数如系数B。设定冷凝温度、设定第一计算系数、以及设定第二计算系数之间的对应关系,如冷凝温度Tcon确定时能够确定A、B的取值的关系,更具体如压缩机的性能曲线中在空调当前的冷凝温度Tcon确定时压缩机的制冷量和空调的蒸发温度Tevp之间的近似线性关系中对应的A、B的取值。
所述控制单元104,具体还被配置为根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S320。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调的制冷量与所述空调的除湿量的比值;并结合所述空调的制冷量与所述空调的蒸发温度之间的线性关系、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定得到所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S410。
所述控制单元104,具体还被配置为基于所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,在所述空调的当前第一计算系数、所述空调的当前第二计算系数、所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度均确定的情况下,对所述空调的蒸发温度赋值,并对所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值求导。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S420。
所述控制单元104,具体还被配置为若存在所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值的一次导数为0、且二次导数小于0的情况,则确定此情况下所述空调的除湿量为最大值,并将所述空调的除湿量为最大值的情况下所对应的所述空调的蒸发温度,作为所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S430。
其中,所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系为:
W=(ATevp+B)/k1*[k2-k3*(T1- T1')/(T1'-Tevp)];
其中,W为所述空调的除湿量,A为所述空调的当前第一计算系数,B为所述空调的当前第二计算系数,Tevp为所述空调的蒸发温度,k1为第一设定系数,k2为第二设定系数,k3为第三设定系数,T1为所述空调的当前室内干球温度,T1'为所述空调的当前室内湿球温度;在W为所述空调的除湿量的最大值的情况下,Tevp为所述空调的最佳蒸发温度。
具体地,在步骤12中,对空调在除湿模式下最佳蒸发温度Tevp进行确定的一种方式,可以参见以下示例性说明。
在步骤12中,根据空调的蒸发温度Tevp与除湿量W的关联关系,确定当前工况最大除湿量W对应的最佳蒸发温度Tevp,包括:
步骤21、根据除湿时室内换热器与空气的换热情况进行理论分析,可知除湿期间空气处理过程的热湿比ε与空调的蒸发温度Tevp、室内环境的干球温度T1、湿球温度T1'间存在以下关系:
ε=2500/[0.658-0.346*(T1- T1')/(T1'-Tevp)] (1)。
式(1)中,热湿比ε表示焓差Δh与含湿量差Δd的比值,即制冷量Q与除湿量W的比值。也就是说,ε=Q/W。
步骤22、根据压缩机的性能曲线,可知在空调当前的冷凝温度Tcon确定时,压缩机的制冷量和空调的蒸发温度Tevp之间近似呈线性关系:
Q=ATevp+B (2)。
式(2)中,A、B均是系数,A、B的取值与空调实际采用的压缩机有关。图11为压缩机的性能曲线示意图,每个压缩机的制冷量Q的性能曲线具体可以参见图11所示的例子。图11中曲线的横坐标为蒸发温度、且单位为摄氏度(℃),纵坐标为制冷量、且单位为瓦(W);图11中的曲线,具体是:在实验条件为吸气温度18.3℃、过冷度8℃、室外环境温度35℃的情况下,在不同的冷凝温度(如冷凝温度分别为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃)下,制冷量随蒸发温度的变化曲线。如图11所示,在冷凝温度Tcon一定的情况下,根据压缩机的制冷量Q的性能曲线可知式(2)中的A、B的取值。
步骤23、对于空调而言,在确定冷凝温度Tcon、蒸发温度Tevp和进风空气状态(如进风空气的干球温度T1和湿球温度T1')时,可计算出热湿比ε、制冷量Q,由此可得出当前空调的除湿量W与蒸发温度Tevp的关系:
W=(ATevp+B)/2500*[0.658-0.346*(T1- T1')/(T1'-Tevp)] (3)。
上式(3)表明在进风参数一定时,空调的除湿量W取决于蒸发温度Tevp,通过一次求导存在dW/dTevp=0,二次求导存在d2W/d2Tevp<0,则确定当前除湿工况下最大除湿量W对应的最佳蒸发温度Tevp。
例如:以分布式送风空调采用的压缩机(如型号为QXFS-M213Zh070的压缩机)为例,按照上述方法进行理论分析,由冷凝温度Tcon为55℃的制冷量Q的性能曲线可知Q=ATevp+B=0.2024Tevp+5.7221,即A=0.2024、B=5.7221,结合进风空气状态即室内空气的干球温度T1=27℃、湿球温度T1'=21.5℃,结合除湿量W与蒸发温度Tevp的关联式即公式(3),可得出两者关系如下:
W=(0.2024Tevp+5.7221)/2500*[0.658-0.346*(27-21.5)/( 21.5-Tevp)] (4)。
对式(4)进行一次求导及二次求导,当蒸发温度Tevp=9.5℃时,dW/dTevp=0且d2W/d2Tevp<0;表明压缩机型号为QXFS-M213Zh070的空调的冷凝温度Tcon为55℃,进风空气的干球温度T1为27℃、湿球温度T1'为21.5℃时,空调存在最大除湿量W=5.53kg/h,相应的最佳蒸发温度Tevp为9.5℃。
所述控制单元104,具体还被配置为根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差,具体是确定所述空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S220。具体地,如图9所示,空调的除湿控制策略,还包括:步骤13、再根据空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的关系,确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT,之后执行步骤14。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述空调的当前蒸发温度与所述空调的最佳蒸发温度之间的差值,作为所述空调的当前蒸发温差,如空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的差值ΔTevp。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S510。
具体地,图10为空调在除湿模式下的多负载协同的控制方法的一实施例的流程示意图。如图10所示,在步骤13中确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT的具体过程,参见以下示例性说明。在步骤13中,根据空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的关系,确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT的具体过程,包括:步骤31、当空调进入除湿模式时,在根据空调的蒸发温度Tevp与除湿量W的关联关系,确定当前工况最大除湿量W对应的最佳蒸发温度Tevp之后,确定空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的差值ΔTevp,之后执行步骤32。
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述空调的当前蒸发温差是否在设定温度范围内。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S520。
所述控制单元104,具体还被配置为若确定所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内,则根据所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内所处温度区间,确定所述压缩机的运行频率的拟合系数即第一拟合系数、所述室外风机的转速的拟合系数即第二拟合系数、所述室内风机的转速的拟合系数即第三拟合系数、所述第一节流装置的开度的拟合系数即第四拟合系数、所述第二节流装置的开度的拟合系数即第五拟合系数、以及所述空调的拟合系数即第六拟合系数。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S530。其中,第一拟合系数如ai,第二拟合系数如bi,第三拟合系数如ci,第四拟合系数如di,第五拟合系数如ei,第六拟合系数如fi,i为对应的不同温度区间,所取的不同系数。当然,若确定所述空调的当前蒸发温差不在设定温度范围内,则控制所述空调保持当前运行状态,即控制所述压缩机的运行频率保持当前值、所述室外风机的转速保持当前值、所述室内风机的转速保持当前值、所述第一节流装置的开度保持当前值、所述第二节流装置的开度保持当前值,之后返回,以重新根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度;也就是说,若确定所述空调的当前蒸发温差不在设定温度范围内,则按所述空调的目标进出风温差与所述空调的实际进出风温差相等的情况对所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、所述第二节流装置的开度进行控制;即,若确定所述空调的当前蒸发温差不在设定温度范围内,则认为所述空调的目标进出风温差为所述空调的实际进出风温差;其中,所述空调的实际进出风温差为所述空调的当前进风温度与所述空调的当前出风温度之间的差值。
具体地,在步骤13中,根据空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的关系,确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT的具体过程,还包括:步骤32、判断空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的差值ΔTevp是否满足t1≤ΔTevp≤t2:若是则选择保持空调的当前运行状态不变,否则执行步骤33。
所述控制单元104,具体还被配置为在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S540。
在一些实施方式中,所述控制单元104,在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差,包括:所述控制单元104,具体还被配置为在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,按下式,计算得到所述空调的目标进出风温差:
ΔT=aiF+biR外+ciR内+diP外+eiP内+fi;
其中,ΔT为所述空调的目标进出风温差,F为所述压缩机的运行频率的当前值,R外为所述室外风机的转速的当前值,R内为所述室内风机的转速的当前值,P外为所述第一节流装置的开度的当前值,P内为所述第二节流装置的开度的当前值,ai为所述第一拟合系数,bi为所述第二拟合系数,ci为所述第三拟合系数,di为所述第四拟合系数,ei为所述第五拟合系数,fi所述第六拟合系数。
具体地,在步骤13中,根据空调实际运行蒸发温度Tevp'与最佳蒸发温度Tevp的关系,确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT的具体过程,还包括:步骤33、确定空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT。具体地,当空调进入除湿模式时,目标进出风温差ΔT可表示为:
ΔT=aiF+biR外+ciR内+diP外+eiP内+fi (5)。
如表1所示,根据当前工况空调实际运行蒸发温度Tevp'与前述确定的最佳蒸发温度Tevp的差值△Tevp的大小,在保证除湿舒适性的同时提升除湿量W的目标下,对应不同目标进出风温差ΔT的计算公式。
在式(5)及表1中,除湿期间的目标进出风温差ΔT,取值范围为-2℃~2℃;t1用于与当前工况空调实际运行蒸发温度Tevp'与前述确定的最佳蒸发温度Tevp的差值△Tevp大小进行比较,一般取-1℃~0℃;t2用于与当前工况空调实际运行蒸发温度Tevp'与前述确定的最佳蒸发温度Tevp的差值△Tevp大小进行比较,一般取0℃~1℃;F为除湿期间的压缩机运行频率,取值范围为24HZ~55HZ;R外为除湿期间的室外风机转速,取值范围为0rpm~200rpm;R内为除湿期间的室内风机转速,取值范围为250rpm~550rpm;P外为除湿期间的室外电子膨胀阀开度,取值范围为480p~500p;P内为除湿期间的室内电子膨胀阀开度,取值范围为100p~400p;ai、bi、ci、di、ei、fi为拟合系数,根据不同机型拟合所得;i为对应的不同温度区间,所取的不同系数,取值范围为1~3,如第一温度区间(-2,t1)下i取1,第二温度区间[t1,t2]下i取2,第三温度区间(t2,2)下i取3。拟合系数ai、bi、ci、di、ei、fi是根据实测数据拟合得到的,不同空调存在差异,这里主要是根据不同负载与蒸发温度温差△Tevp间的关系进行除湿控制,与上述A、B一样,不代表实际意义,只是代表对实际蒸发温度与最佳蒸发温度差值△Tevp影响的大小关系。
表1
如表1所示,当-2℃<△Tevp<t1时,目标进出风温差ΔT的计算公式为:
ΔT=a1F+b1R外+c1R内+d1P外+e1P内+f1 (6)。
如表1所示,当t1≤△Tevp≤t2时,目标进出风温差ΔT的计算公式为:
ΔT=a2F+b2R外+c2R内+d2P外+e2P内+f2 (7)。
如表1所示,当t2<△Tevp<2℃时,目标进出风温差ΔT的计算公式为:
ΔT=a3F+b3R外+c3R内+d3P外+e3P内+f3 (8)。
在式(6)至式(8)中,F取压缩机的当前运行频率,R外取室外风机的当前转速,R内取室内风机的当前转速,P外取室外电子膨胀阀的当前开度,P内取室内电子膨胀阀的当前开度。
所述控制单元104,具体还被配置为根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S230。具体地,如图9所示,空调的除湿控制策略,还包括:步骤14、计算空调的实际进风温度T进风和实际出风温度T出风的差值,得到空调的实际进出风温差ΔT';最后根据空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT与空调的实际进出风温差ΔT'的关系,进行室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机多负载协同控制,在保证用户除湿舒适性的同时提升除湿量。
在本发明的方案中,在空调进行除湿运行的过程中,实时监测并记录环境参数(室内环境的干球温度、室内环境的湿球温度)、系统参数(空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度、蒸发温度),首先根据空调的蒸发温度与除湿量的关联关系确定当前工况下空调的最大除湿量对应的最佳蒸发温度,再根据空调的实际运行蒸发温度与最佳蒸发温度的关系确定目标进出风温差,最后根据目标进出风温差与实际进出风温差的关系进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,在保证用户除湿舒适性的同时提升除湿量。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为将所述空调的当前进风温度与所述空调的当前出风温度之间的差值,作为所述空调的实际进出风温差;确定所述空调的目标进出风温差与所述空调的实际进出风温差之间的大小关系。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S610。
所述控制单元104,具体还被配置为若确定所述空调的目标进出风温差等于所述空调的实际进出风温差,则控制所述压缩机的运行频率保持当前值、所述室外风机的转速保持当前值、所述室内风机的转速保持当前值、所述第一节流装置的开度保持当前值、以及所述第二节流装置的开度保持当前值,之后返回,以重新根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S620。
所述控制单元104,具体还被配置为若确定所述空调的目标进出风温差小于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上降低设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上减小第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上增大第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上增大第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上增大第二设定开度,之后返回,以重新根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S630。其中,设定频率如ΔF,第一设定转速如ΔR外,第二设定转速如ΔR内,第一设定开度如ΔP外,第二设定开度如ΔP内。
所述控制单元104,具体还被配置为若确定所述空调的目标进出风温差大于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上提高设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上增大第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上减小第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上减小第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上减小第二设定开度,之后返回,以重新根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S640。其中,设定频率如ΔF,第一设定转速如ΔR外,第二设定转速如ΔR内,第一设定开度如ΔP外,第二设定开度如ΔP内。
具体地,当用户设定除湿模式时,空调根据进风空气参数(如干球温度T1、湿球温度T1')及当前冷凝温度Tcon对应的压缩机性能曲线确定最佳蒸发温度Tevp,以目标进出风温差ΔT来控制室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机等多负载的协同运行,如图10所示。如图10所示,在步骤14中,根据空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT与空调的实际进出风温差ΔT'的关系进行室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机多负载协同控制的具体过程,即基于进出风温差的多负载协同除湿控制逻辑,可以参见以下示例性说明。
在步骤14中,计算空调的实际进风温度T进风和实际出风温度T出风的差值,得到空调的实际进出风温差ΔT';最后根据空调在除湿模式下的目标进出风温差ΔT与空调的实际进出风温差ΔT'的关系,进行室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机多负载协同控制的具体过程,包括:
步骤41、计算空调的实际进风温度T进风和实际出风温度T出风的差值,得到空调的实际进出风温差ΔT',之后执行步骤42。
步骤42、检测当前除湿进出风温差ΔT',并与目标进出风温差ΔT进行比较,根据比较结果进行室内外电子膨胀阀、室内外风机及压缩机多负载协同控制。
1)当比较结果为ΔT'<ΔT时,表明除湿模式下的进风温度T进风相对出风温度T出风较低,室内环境温度相对较低,此时需要增加空调蒸发温度Tevp,提高室内换热器管温,进入多负载协同控制程序一:可考虑降低压缩机频率ΔF、或减小外风机转速ΔR外、或增大内风机转速ΔR内、或开大外机电子膨胀阀开度ΔP外、或开大内机电子膨胀阀开度ΔP内。
2)当比较结果为ΔT'=ΔT时,表明除湿模式下的进风温度T进风与出风温度T出风相当,室内环境温度相对舒适,可保持当前运行状态。
3)当比较结果为ΔT'>ΔT时,表明除湿模式下的进风温度T进风相对出风温度T出风较高,室内环境温度相对较高,此时需要降低空调蒸发温度Tevp,降低室内换热器管温,进入多负载协同控制程序二:可考虑提高压缩机频率ΔF、或增大外风机转速ΔR外、或减小内风机转速ΔR内、或关小外机电子膨胀阀开度ΔP外、或关小内机电子膨胀阀开度ΔP内。
其中,ΔF为除湿期间压缩机运行频率的变化值,取值范围为0~20HZ;ΔR外、ΔR内为除湿期间室外、室内风机转速的变化值,取值范围为0~100rpm;ΔP外、ΔP内为除湿期间室外、室内电子膨胀阀开度的变化值,取值范围为0~50p。
本发明的方案,在分布式送风末端的基础上进行除湿流路设计,并以保证除湿量最大、温降最小的目标去调控负载动作,具体地,首先根据空调蒸发温度与除湿量的关联关系确定当前工况的最大除湿量对应的蒸发温度,然后与实际运行蒸发温度比较确定目标进出风温差,最后结合实际的进出风温差调节电子膨胀阀、风机、压缩机等负载的动作,以在保证用户除湿舒适性的同时提升除湿量。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过在空调在除湿模式下运行的过程中,监测空调的室内环境参数(如室内环境的干球温度和湿球温度)和系统参数(如空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度和蒸发温度),根据空调的蒸发温度与除湿量之间的关系确定当前工况下空调的最大除湿量对应的最佳蒸发温度,根据空调的实际运行蒸发温度与最佳蒸发温度之间的关系确定空调的目标进出风温差,根据空调的实际进出风温差与目标进出风温差之间的关系进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,不会影响室内温度,也能够保证除湿效果,使得用户体验得以极大提升。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调的控制装置的一种空调。该空调可以包括:以上所述的空调的控制装置。
由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过在空调在除湿模式下运行的过程中,监测空调的室内环境参数(如室内环境的干球温度和湿球温度)和系统参数(如空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度和蒸发温度),根据空调的蒸发温度与除湿量之间的关系确定当前工况下空调的最大除湿量对应的最佳蒸发温度,根据空调的实际运行蒸发温度与最佳蒸发温度之间的关系确定空调的目标进出风温差,根据空调的实际进出风温差与目标进出风温差之间的关系进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,以保证除湿量最大、温降最小的目标去调控负载动作,使得制冷效果和除湿效果均可以得到保证。
根据本发明的实施例,还提供了对应于空调的控制方法的一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的空调的控制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
采用本发明的技术方案,通过在空调在除湿模式下运行的过程中,监测空调的室内环境参数(如室内环境的干球温度和湿球温度)和系统参数(如空调在除湿模式下的设定温度、进风温度、出风温度、冷凝温度和蒸发温度),根据空调的蒸发温度与除湿量之间的关系确定当前工况下空调的最大除湿量对应的最佳蒸发温度,根据空调的实际运行蒸发温度与最佳蒸发温度之间的关系确定空调的目标进出风温差,根据空调的实际进出风温差与目标进出风温差之间的关系进行室内外节流装置、室内外风机及压缩机的多负载协同控制,在实际除湿时避免空调的送风温度降低而影响用户的舒适性体验,也能保证空调的除湿效果。
综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种空调的控制方法,其特征在于,所述空调具有压缩机、室外换热器、室外风机、室内换热器、室内风机、第一节流装置和第二节流装置,所述室内换热器分为第一室内换热部分和第二室内换热部分;所述第一节流装置连接在所述室外换热器与所述第一室内换热部分之间,所述第二节流装置连接在所述第一室内换热部分与所述第二室内换热部分之间;所述空调的控制方法,包括:
在所述空调的除湿模式下,获取所述空调所在房间的当前室内干球温度和当前室内湿球温度,获取所述空调的当前进风温度和当前出风温度,并获取所述空调的当前冷凝温度和当前蒸发温度;
结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一;
其中,结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,包括:
根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,记为所述空调的最佳蒸发温度;
根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差;
根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一。
2.根据权利要求1所述的空调的控制方法,其特征在于,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,包括:
根据设定冷凝温度、设定第一计算系数、以及设定第二计算系数之间的对应关系,将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第一计算系数确定为所述空调的当前第一计算系数,并将该对应关系中与所述空调的当前冷凝温度相同的设定冷凝温度对应的设定第二计算系数确定为所述空调的当前第二计算系数;
根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度。
3.根据权利要求2所述的空调的控制方法,其特征在于,根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前蒸发温度、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;以及,根据所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,包括:
根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调的制冷量与所述空调的除湿量的比值;并结合所述空调的制冷量与所述空调的蒸发温度之间的线性关系、所述空调的当前第一计算系数、以及所述空调的当前第二计算系数,确定得到所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系;
基于所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系,在所述空调的当前第一计算系数、所述空调的当前第二计算系数、所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度均确定的情况下,对所述空调的蒸发温度赋值,并对所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值求导;
若存在所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度的比值的一次导数为0、且二次导数小于0的情况,则确定此情况下所述空调的除湿量为最大值,并将所述空调的除湿量为最大值的情况下所对应的所述空调的蒸发温度,作为所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度;
其中,
所述空调的除湿量与所述空调的蒸发温度之间的关联关系为:
W=(ATevp+B)/k1*[k2-k3*(T1- T1')/(T1'-Tevp)];
其中,W为所述空调的除湿量,A为所述空调的当前第一计算系数,B为所述空调的当前第二计算系数,Tevp为所述空调的蒸发温度,k1为第一设定系数,k2为第二设定系数,k3为第三设定系数,T1为所述空调的当前室内干球温度,T1'为所述空调的当前室内湿球温度;在W为所述空调的除湿量的最大值的情况下,Tevp为所述空调的最佳蒸发温度。
4.根据权利要求1所述的空调的控制方法,其特征在于,根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差,包括:
确定所述空调的当前蒸发温度与所述空调的最佳蒸发温度之间的差值,作为所述空调的当前蒸发温差;
确定所述空调的当前蒸发温差是否在设定温度范围内;
若确定所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内,则根据所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内所处温度区间,确定所述压缩机的运行频率的拟合系数即第一拟合系数、所述室外风机的转速的拟合系数即第二拟合系数、所述室内风机的转速的拟合系数即第三拟合系数、所述第一节流装置的开度的拟合系数即第四拟合系数、所述第二节流装置的开度的拟合系数即第五拟合系数、以及所述空调的拟合系数即第六拟合系数;
在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差。
5.根据权利要求3所述的空调的控制方法,其特征在于,在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,根据所述压缩机的运行频率的当前值、所述室外风机的转速的当前值、所述室内风机的转速的当前值、所述第一节流装置的开度的当前值、所述第二节流装置的开度的当前值,以及所述第一拟合系数、所述第二拟合系数、所述第三拟合系数、所述第四拟合系数、所述第五拟合系数和所述第六拟合系数,计算得到所述空调的目标进出风温差,包括:
在所述空调的当前蒸发温差在设定温度范围内当前所处的温度区间下,按下式,计算得到所述空调的目标进出风温差:
ΔT=aiF+biR外+ciR内+diP外+eiP内+fi;
其中,ΔT为所述空调的目标进出风温差,F为所述压缩机的运行频率的当前值,R外为所述室外风机的转速的当前值,R内为所述室内风机的转速的当前值,P外为所述第一节流装置的开度的当前值,P内为所述第二节流装置的开度的当前值,ai为所述第一拟合系数,bi为所述第二拟合系数,ci为所述第三拟合系数,di为所述第四拟合系数,ei为所述第五拟合系数,fi所述第六拟合系数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的空调的控制方法,其特征在于,根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,包括:
将所述空调的当前进风温度与所述空调的当前出风温度之间的差值,作为所述空调的实际进出风温差;确定所述空调的目标进出风温差与所述空调的实际进出风温差之间的大小关系;
若确定所述空调的目标进出风温差等于所述空调的实际进出风温差,则控制所述压缩机的运行频率保持当前值、所述室外风机的转速保持当前值、所述室内风机的转速保持当前值、所述第一节流装置的开度保持当前值、以及所述第二节流装置的开度保持当前值;
若确定所述空调的目标进出风温差小于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上降低设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上减小第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上增大第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上增大第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上增大第二设定开度;
若确定所述空调的目标进出风温差大于所述空调的实际进出风温差,则执行以下至少之一:控制所述压缩机的运行频率在当前值的基础上提高设定频率,控制所述室外风机的转速在当前值的基础上增大第一设定转速,控制所述室内风机的转速在当前值的基础上减小第二设定转速,控制所述第一节流装置的开度在当前值的基础上减小第一设定开度,控制所述第二节流装置的开度在当前值的基础上减小第二设定开度。
7.一种空调的控制装置,其特征在于,所述空调具有压缩机、室外换热器、室外风机、室内换热器、室内风机、第一节流装置和第二节流装置,所述室内换热器分为第一室内换热部分和第二室内换热部分;所述第一节流装置连接在所述室外换热器与所述第一室内换热部分之间,所述第二节流装置连接在所述第一室内换热部分与所述第二室内换热部分之间;所述空调的控制装置,包括:
获取单元,被配置为在所述空调的除湿模式下,获取所述空调所在房间的当前室内干球温度和当前室内湿球温度,获取所述空调的当前进风温度和当前出风温度,并获取所述空调的当前冷凝温度和当前蒸发温度;
控制单元,被配置为结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一;
其中,所述控制单元,结合所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一,包括:
根据所述空调的当前室内干球温度、所述空调的当前室内湿球温度、所述空调的当前冷凝温度、以及所述空调的当前蒸发温度,确定所述空调在当前工况下最大除湿量对应的最佳蒸发温度,记为所述空调的最佳蒸发温度;
根据所述空调的当前蒸发温度、以及所述空调的最佳蒸发温度,确定所述空调的目标进出风温差;
根据所述空调的当前进风温度、所述空调的当前出风温度、以及所述空调的目标进出风温差,控制所述压缩机的运行频率、所述室外风机的转速、所述室内风机的转速、所述第一节流装置的开度、以及所述第二节流装置的开度中的至少之一。
8.一种空调,其特征在于,包括:如权利要求7所述的空调的控制装置。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至6中任一项所述的空调的控制方法。
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