CN1182344C - 逆变空调器的节电操作方法 - Google Patents

Abstract

一种可使逆变空调器电耗降低的逆变空调器节电操作方法包括：当制冷装置的工作模式设定为节电模式时，根据室内和室外温度来确定制冷装置中压缩机的最大工作频率的步骤；根据所确定的最大工作频率和用户设定的期望温度与室内温度的差来确定最终工作频率的步骤；根据最终工作频率来控制制冷装置的工作的步骤。

Description

逆变空调器的节电操作方法

                        技术领域

本发明涉及逆变空调器，特别是涉及一种可使逆变空调器减少电耗的节电操作方法。

                        背景技术

图1是一种一般制冷循环装置的方块图。

如图所示，这种一般制冷循环装置包括：一个压缩致冷剂、使之变至高温高压态的压缩机11；一个使在压缩机11中被压缩成高温高压态的致冷剂变成液态、并排出致冷剂中热的冷凝器12；一个通过控制在冷凝器12中变成液态的制冷剂的流量用于减小制冷剂的压力的膨胀装置13，以及一个通过蒸发膨胀装置13所排出的液态致冷剂吸收外部热产生冷空气的蒸发器14。这里，压缩机11，冷凝器12，膨胀装置13和蒸发器14通过连接管互相连接，由此形成一个制冷循环。一般制冷循环的工作将描述如下。

当制冷循环装置接通电源时，压缩机11压缩所吸入的致冷剂，使之变成高温高压致冷剂，然后将致冷剂排向冷凝器12。

冷凝器12把压缩机11排出高温高压致冷剂的热向外排出，以使致冷剂变成液态，再将致冷剂排向膨胀装置13。

膨胀装置13将冷凝器12排出的流体致冷剂减压，使致冷剂温度降低，并将其排向蒸发器14。

蒸发器14将膨胀装置13排出的低温低压液态致冷剂蒸发成气态，以吸收外部热。那时，在蒸发器14中被蒸发的气态致冷剂被排向压缩机，再次被压缩。

另一方面，制冷循环装置是被安装在使空气保持舒适的空调器内，通风装置被分别安装在冷凝器12侧和蒸发器14侧。此外，室内是通过从冷凝器12和蒸发器14循环出的冷、热空气实现变热或变冷的。在此，空调器可分成定频空调器和变频的逆变空调器。

逆变空调器的工作频率是根据外界空气的温度变化的，按变化了的工作频率工作的。例如，当冬天外界空气温度降低时，施于压缩机11的电流值增加，逆变空调器以高速工作频率加热工作。然而，当外界温度升高时，施于压缩机11的电流值减小，逆变空调器以低速工作频率加热工作。

而当夏天外界温度增高时，施于压缩机11的电流值增加，逆变空调器以高速工作频率制冷工作。当外界空气温度降低时，施于压缩机11的电流值减小，逆变空调器以低速工作频率制冷工作。

所以，利用逆变器驱动压缩机11的逆变空调器可根据室内和室外的荷载改变工作频率。在此，室内荷载是用于使室内温度降至用户所设温度的荷载。在制冷时，为了降低室内温度，逆变空调器可以最大频率、按用户设定的期望温度+2℃工作，所以如果用户设定的期望温度较低，逆变空调器要以最大频率工作很长时间。也就是说，与ON/OFF空调器相比，在加大制冷能力时，逆变空调器以高频工作，包括用于逆变电路的电能的总电耗，将大大增加，所以EER(能效比)将降低。

下面将参照图2介绍关闭压缩机的温度和压缩机的工作频率。

图2是一张说明用于按常规方法设定工作频率的ROM(只读存储器)的表。也就是说，图2中的表显示的是按常规方法控制逆变空调器工作时设定工作频率的ROM。

如图所示，工作频率用室内温度与所需温度的差来设定。也就是说，如果室内温度保持为‘用户设定的期望温度-0.5℃’的温度超过3分钟，压缩机11则关闭，而当室内温度高于‘用户设定的期望温度-1℃’的温度时，压缩机11立刻关闭。然而，如果用户设定的期望温度较低，压缩机11将被设定以最大频率长时间工作，直到温度到达‘用户设定的期望温度+2℃’的温度。所以，逆变空调器的总电耗增加。

                        发明内容

因此，本发明的一个目的是为逆变空调器提供一种节电操作方法，用这种方法，根据室内和室外温度和用户设定的期望温度来确定最大工作频率和最终工作频率，可降低电耗。

为实现本发明的目的，如这里所实施和所明确描述的，为逆变空调器提供的节电操作方法包括：根据室内和室外温度来确定制冷装置中压缩机的最大工作频率的步骤，根据最大工作频率和用户设定的期望温度与室内温度的差来确定最终工作频率的步骤，根据最终工作频率来控制制冷装置的工作的步骤。

当结合下面附图看时，本发明上述和其他的目的、特点、优点和方面，将由于对本发明的下述详细描述而变的更加明显。

                        附图说明

附图可说明本发明的实施例，结合文字描述，可解释本发明的原理；同时，可提供对本发明的进一步的理解，并被纳入和构成这份说明书的一部分。

在这些附图中：

图1是一种一般制冷循环装置的方块图；

图2是一张说明用于按常规方法设定工作频率的ROM(只读存储器)的表；

图3是本发明为逆变空调器所提供的节电操作方法的流程图；

图4是本发明考虑的室内和室外温度条件；

图5-图12说明制冷能力随频率的变化量；

图13说明制冷能力随室内温度和室外温度变化的变化；

图14说明按本发明室内温度以1℃的间隔变化时工作频率的变化；

图15说明按本发明室内温度以1.5℃的间隔变化时工作频率的变化；

图16说明室内温度以1℃的间隔变化时的平均室内温度；

图17说明室内温度以1.5℃的间隔变化时的平均室内温度；

图18是一张说明根据室内温度与用户设定的期望温度的差设定工作频率的表。

                      具体实施方式

下面将详细引用本发明的优选实施例，附图说明了这些实施例。

现在对照图3-图18描述逆变空调器节电的操作方法。

图3是本发明的逆变空调器的节电操作方法的流程图。也就是说，这张流程图说明了可使逆变空调器(未示出)节电的方法。

逆变空调器的工作模式，无论设置成节电模式，还是设置成一般模式(S31)，都是相同的。这里，如果把逆变空调器的工作模式设置成一般模式，逆变空调器的工作作为一般制冷工作模式(S32)来控制。

另外，如果把逆变空调器的工作模式设置成节电模式，逆变空调器压缩机的最大频率(未示出)由室内和室外温度来确定(S33)。

接着，最终工作频率据最大工作频率和用户设定的期望温度与室内温度的差来确定，逆变空调器随之工作(S34)。这时，如果逆变空调器以最大工作频率工作，而在决定节电模式是否应当停止后，决定继续保持节电模式的话，则最终工作频率再次被确定，逆变空调器随之进行制冷工作(S35)。

下面将对照图4-图18更详细描述逆变空调器减少电耗的方法。

首先对照图4-图12详述一个测试逆变空调器的制冷能力和电耗随室内和室外温度变化的实验。

图4是本发明考虑的一些室内和室外温度条件。

如图所示，做了这样一个实验：由室内和室外温度的变化设定了21个点，把对应每个所设点的制冷能力随各种频率的变化量加以比较。下面对各种频率上的实验结果对照图5-图12详加说明。

图5-图12说明制冷能力随频率的变化量。这里，所试验的工作频率是58Hz，52Hz，47Hz和35Hz，室外温度是35℃，室内温度是27℃。

如图5和图6所示，在测试室内温度以室外温度35℃为基准的变化和室外温度以室内温度27℃为基准的变化时，如果频率(工作频率)是58Hz，制冷能力室内温度降低6℃的变化量与制冷能力室外温度降低6℃的变化量的比是2.6∶1。也就是说，室内温度27℃时的制冷能力2237.6W(1924Kcal/h)减去室内温度21℃时的制冷能力1773.58W(1525Kcal/h)得到一个值，室外温度29℃时的制冷能力2415.55(2077Kcal/h)减去室外温度35℃时的制冷能力1773.58W(1525Kcal/h)也得到一个值，这两个值的比是2.6∶1。

如图7和图8所示，在测试室内温度以室外温度35℃为基准的变化和室外温度以室内温度27℃为基准的变化时，如果频率(工作频率)是52Hz，制冷能力室内温度降低6℃的变化量与制冷能力室外温度降低6℃的变化量的比是2.1∶1。也就是说，室内温度27℃时的制冷能力2038.74W(1753Kcal/h)减去室内温度21℃时的制冷能力1617.73W(1391Kcal/h)得到一个值，室外温度29℃时的制冷能力2243.43W(1929Kcal/h)减去室外温度35℃时的制冷能力2038.74W(1753Kcal/h)也得到一个值，这两个值的比是2.1∶1。

如图9和图10所示，在测试室内温度以室外温度35℃为基准的变化和室外温度以室内温度27℃为基准的变化时，如果频率(工作频率)是47Hz，制冷能力室内温度降低6℃的变化量与制冷能力室外温度降低6℃的变化量的比是2∶1。也就是说，室内温度27℃时的制冷能力1866.62W(1605Kcal/h)减去室内温度21℃时的制冷能力1478.17W(1271Kcal/h)得到一个值，室外温度29℃时的制冷能力2057.35W(1769Kcal/h)减去室外温度35℃时的制冷能力1866.62W(1605Kcal/h)也得到一个值，这两个值的比是2∶1。

如图11和图12所示，在测试室内温度以室外温度35℃为基准的变化和室外温度以室内温度27℃为基准的变化时，如果频率是35Hz，制冷能力室内温度降低6℃的变化量与制冷能力室外温度降低6℃的变化量的比是1.4∶1。也就是说，室内温度27℃时的制冷能力1389.79W(1195Kcal/h)减去室内温度21℃时的制冷能力1122.30W(965Kcal/h)得到一个值，室外温度29℃时的制冷能力1581.68W(1360Kcal/h)减去室外温度35℃时的制冷能力1389.79W(1195Kcal/h)也得到一个值，这两个值的比是1.4∶1。

所以，制冷能力在大频率时由于室内温度的降低而大大降低，6℃室内温度降对应的制冷能力变化量与6℃室外温度降对应的制冷能力变化量的平均比是2∶1。

下面将对照图13，对上述实验中冷能力随室内温度和室外温度变化的变化加以描述。

图13说明制冷能力随室内温度和室外温度变化的变化。

如图所示，图中那些表示制冷能力随室内温度和室外温度变化的变化的直线的斜率是-1/2。也就是说，在本发明中，当室外温度增加和室外荷载(由外部空气所提供的荷载)增大时，逆变空调器蒸发器(未示出)的制冷能力减小，因而，工作频率开始增大，制冷能力也开始增大。另外，根据本发明，无论用户载荷(用户为了控制室内温度在其所设定的温度而产生的载荷)怎样增加，工作频率怎样增加，逆变空调器蒸发器(未示出)的制冷能力都随室内温度的增大而增大。这里，工作频率随室内室外载荷的变化将对照图14和图15加以描述。

图14说明按本发明室内温度以1℃的间隔变化时工作频率的变化。

图15说明按本发明室内温度以1.5℃的间隔变化时工作频率的变化。

如图14和图15所示，使工作频率发生变化的室内温度的范围影响逆变空调器的电耗、用户的冷暖感和舒适感。所以节电操作的温度范围是在与常规制冷操作相比较时设定的。这里，平均室内温度将对照图16和图17加以描述。

图16说明室内温度以1℃的间隔变化时的平均室内温度。也就是说，如果可使工作频率改变的室内温度的间隔是1℃，平均室内温度高于常规制冷操作的平均室内温度1.1℃。

图17说明室内温度以1.5℃的间隔变化时的平均室内温度。也就是说，如果可使工作频率改变的室内温度的间隔是1.5℃，平均室内温度高于常规制冷操作的平均室内温度0.6℃。

所以，如果工作频率在室内温度以1℃的间隔变化时改变，按本发明的逆变空调器的电耗，与常规制冷操作相比，降低13％。另外，如果工作频率在室内温度以1.5℃的间隔变化时改变，逆变空调器的电耗，与常规制冷操作相比，降低8.7％。也就是说，据图16和图17中的实验结果，当室内温度以1.5℃的间隔变化时，平均室内温度的差小，所以工作频率改变。

下面对照图18描述根据室内温度与用户设定的期望温度的差设定工作频率以及所设定的工作频率。

图18是一张说明根据室内温度与用户设定的期望温度的差设定工作频率的表。也就是说，根据室内室外温度条件所决定的最大频率和用户期望温度和室内温度的差来控制最终频率。这里，工作频率根据室内温度用户设定的期望温度的差来设定，并储存在前面提到的ROM表中。

如图15所示，如果室内温度是30℃，室外温度是29℃，用户设定的期望温度是27℃，则最大频率设定为62Hz。另外，室内温度与用户设定的期望温度的差是3℃，所以最终频率被确定为最大频率，而逆变空调器压缩机以62Hz工作。

另一方面，如果室内温度是27℃，室外温度是30℃，用户设定的期望温度是25.5℃，则最大频率设定为52Hz。另外，室内温度与用户设定的期望温度的差是1.5℃，所以最终频率被确定为ROM表中的37Hz。也就是说，当室内温度与用户设定的期望温度的差以0.5℃的单位改变时，预定频率从最大频率下降，于是压缩机以这个下降了的频率工作。例如，如果最大频率根据室内室外温度条件设定为62Hz，最终频率将根据所设定的温度(期望温度)这样来变化：62Hz→58Hz→52Hz→47Hz→37Hz，而逆变空调器压缩机以上述频率工作。

所以，根据本发明，当逆变空调器的工作模式是节电模式时，压缩机的最大工作频率要根据室内室外温度来确定。此后，最终工作频率由用户设定的期望温度与室内温度的差和最大工作频率来确定。接着，逆变空调以最终工作频率工作，所以可以减少逆变空调器的电耗。

如上所述，根据本发明提供的逆变空调器节电操作方法，最大频率和最终频率由室内温度、室外温度和用户设定的期望温度来确定，由此可以减少逆变空调器的电耗。

另外，根据本发明提供的逆变空调器节电操作方法，使工作频率改变的室内温度的范围要设定得可使平均室内温度保持在实验测定的0.6℃变化范围内，这样用户能感到舒适。

由于本发明可以以几种形式实施，而不背离其精神或基本特点，所以还应当对其有这样的理解：上述实施例，除非另有说明，不为前述任何细节所限制，而应在所附权利要求书所规定的精神和范围内加以明确解释，所以属于权利要求范围的所有改变和改进，或等同于这个范围的一切，都要为所附权利要求书所覆盖。

Claims (14)

1.一种逆变空调器节电操作方法，包括：

当制冷装置的工作模式设定为节电模式时，根据室内和室外温度来确定制冷装置中压缩机的最大工作频率的步骤；

根据所确定的最大工作频率和用户设定的期望温度与室内温度的差来确定最终工作频率的步骤；

根据所确定的最终工作频率来控制制冷装置的工作的步骤。

2.根据权利要求1的方法，其中制冷装置是一种逆变空调器。

3.根据权利要求1的方法，其中最大工作频率是下述频率之一：62Hz、58Hz、47Hz、37Hz。

4.根据权利要求1的方法，其中最终工作频率由从ROM中查表读数来确定，这个根据室内温度与用户设定的期望温度的差所确定的频率已事先存储在ROM表中。

5.根据权利要求1的方法，其中室内温度与用户设定的期望温度的差值以0.5℃的间隔划分。

6.根据权利要求1的方法，其中如果最大工作频率根据室内室外温度条件设定为62Hz，则逆变空调器的压缩机以随用户设定的期望温度变化的最终频率62Hz→58Hz→52Hz→47Hz→37Hz工作。

7.一种逆变空调器节电操作方法，包括：

确定逆变空调器的工作模式是设定为节电模式，还是一般模式的步骤；

如果逆变空调器的工作模式设定为节电模式，则根据室内室外温度来确定逆变空调器压缩机的最大工作频率的步骤；

用根据所确定的最大工作频率和用户设定的期望温度与室内温度的差所确定的最终工作频率控制来控制逆变空调器的工作的步骤。

8.根据权利要求7的方法，其中最大工作频率是下述频率之一：62Hz、58Hz、52Hz、47Hz、37Hz。

9.根据权利要求7的方法，其中最终工作频率由从ROM中查表读数来确定，这个根据用户设定的期望温度与室内温度的差所确定的频率已事先存储在ROM表中。

10.根据权利要求7的方法，其中室内温度与用户设定的期望温度的差值以0.5℃的间隔划分。

11.一种随室外温度变化而变频工作的逆变空调器的节电操作方法，包括：

确定逆变空调器的工作模式是设定为节电模式，还是一般模式的步骤；

如果逆变空调器的工作模式设定为节电模式，则根据室内室外温度来确定逆变空调器压缩机的最大工作频率的步骤；

用根据所确定的最大工作频率和用户设定的期望温度与室内温度的差所确定的最终工作频率来控制逆变空调器的工作的步骤。

12.根据权利要求11的方法，其中最大工作频率是下述频率之一：62Hz、58Hz、52Hz、47Hz、37Hz。

13.根据权利要求11的方法，其中最终工作频率由从ROM中查表读数来确定，这个根据用户设定的期望温度与室内温度的差所确定的频率已事先存储在ROM表中。

14.根据权利要求11的方法，其中室内温度与用户设定的期望温度的差值以0.5℃的间隔划分。

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