CN2881751Y - 温度补偿型空调节电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种温度补偿型空调节电器，属于电器节能技术领域。它包括主控器和补偿器；主控器包括：外壳I、CPU运算处理及控制器、AC/DC电源转换单元、温度传感器及数码转换单元、存储单元、设定单元和显示单元；CPU运算处理及控制器与其他各单元联接；补偿器包括：外壳II、冷晶片、内罩和填充物；冷晶片分别与CPU运算处理及控制器、AC/DC电源转换单元联接，并固定在内罩上；填充物设置在外壳II和内罩之间；外壳II上设有空调机感温头接入孔。本产品将温度补偿技术用于空调节电器，能将空调机在使用中以最节能方式运行，有效节电率为15－30％。

Description

温度补偿型空调节电器

技术领域

本实用新型涉及一种温度补偿型空调节电器，属于电器节能技术领域。

背景技术

(一)影响空调机运行经济性的主要因素有：1.室外气温的多变性(-20℃--+40℃)；2.空调机安装位置的局限性(过高或过低)；3.热负荷过大或过小；4.室内温度的不均匀性。

由于上述因素的干扰，空调机在实际使用中的运行状况与在实验室标准情况下的运行方式大相径庭。产生这些现象的根本原因是空调机自身的系统控制没有与实际的要求结合起来考虑。

相关链接：自动调节系统有以下分类：

(1)定值调节系统——给定值为某一确定数值，如设定25℃。

(2)程序调节系统——给定值按指定的规律变化。

(3)随动调节系统——给定值事先不确定，随机变化。

现有空调机的自动调节系统应用最广泛是定值调节，采用负温度系数热敏电阻感受室温，设计控制精度为±0.5℃，由于热惯性，瞬间偏差为±1℃。

(二)目前空调机自身设计不利于节能运行主要体现在：

1.无法根据室外温度和室内热负荷以及设定温度值，来自行判别其在使用环境中使被调参数(室温)所能达到的极限温度，这样在高负荷时，空调机很难将被调参数(室温)降至设定温度，准确说是空调机感温头无法感应设定温度值，造成空调压缩机持续运行，如室外温度32℃以上、设定温度在25℃以下，空调压缩机工作情况如图1所示。

2.无法根据实际需求调整控温精度，在低负荷时造成压缩机频繁启停，增加了开停损失，如室外温度32℃以下、设定温度在25℃以上，空调压缩机工作情况如图2所示。

干扰作用：凡引起被调参数波动的外来因素统称为干扰作用。对空调系统而言，干扰作用就是室外温度、室内热负荷、房屋结构及其保温性能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种温度补偿型空调节电器。本产品主控器的微电脑通过冷晶片控制空调机感温头并进行温度补偿，对空调温度采用区间控制方式和对空调运行的三种方式进行不同的程序处理，并进行温度补偿，从而达到节电节能的目的。

本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的：设计一种温度补偿型空调节电器，它包括主控器和补偿器；所述主控器包括：外壳I、CPU运算处理及控制器、AC/DC电源转换单元、温度传感器及数码转换单元、存储单元、设定单元和显示单元；其中CPU运算处理及控制器与其他各单元联接；所述补偿器包括：外壳II、冷晶片、内罩和填充物；其中冷晶片分别与CPU运算处理及控制器、AC/DC电源转换单元联接，并固定在内罩上；填充物设置在外壳II和内罩之间；外壳II上设有空调机感温头接入孔。

上述方案中，所述主控器的面板上设有制热或制冷指示灯、LED数码温度显示器、设置按钮、温度传感器引出端子、补偿器连接线端子和电源线连接线端子。

上述方案中，所述CPU运算处理及控制器采用单片机。

补偿器内的冷晶片受到主控器的控制，可自身产生冷源和热源，冷源可使空调机感温头周边温度下降最低到15℃，热源可使空调机感温头周边温度最高达35℃，温差范围足以克服任何外界干扰。本节电器利用此特性，以达到控制空调机运行状态之目的。

本空调节电器的工作原理是，主控器中的CPU运算处理及控制器根据空调压缩机的运行特性，自动跟踪空调压缩机的冷热负载变化，通过软件算法对压缩机的运行曲线进行优化，并通过对空调机感温头发出控制指令，智能动态调节空调运行平均电流和运行时间。同时，通过温度补偿作用可消除空调受到的可能性干扰，CPU利用温度的实时采集数据结合冷量热量交换效应进行相应的温度补偿，提高系统效率，从而达到降低功耗的目的。

本实用新型的温度补偿型空调节电器，1、将温度补偿技术用于空调节电器；2、通过外部温度探头改变空调原有的定值温度控制为区间温度控制；3、通过监测压缩机主要的三种运行方式分别处理，达到节电的目的。无论外部条件如何改变都能将空调机在使用中以最节能方式运行，有效节电率为15-30％。

附图说明

图1是现有空调压缩机持续运行状态的示意图；

图2是现有空调压缩机频繁启停状态的示意图；

图3是温度补偿型空调节电器的电路原理框图；

图4是温度补偿型空调节电器控制空调压缩机的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步说明本实用新型。

参照图3，本实用新型的温度补偿型空调节电器包括主控器和补偿器。所述主控器设有外壳I，为120mm×180mm×30mm的铝合金外壳，外壳I内设有CPU运算处理及控制器、AC/DC电源转换单元、温度传感器及数码转换单元、存储单元、设定单元和显示单元，其中CPU运算处理及控制器与其他各单元联接；主控器的面板上设有制热或制冷指示灯、LED数码温度显示器、设置按钮、温度传感器引出端子、补偿器连接线端子和电源线连接线端。所述补偿器设有外壳II，为30mm×40mm×20mm的铝合金外壳，外壳II内设有冷晶片、内罩和填充物；其中冷晶片分别与CPU运算处理及控制器、AC/DC电源转换单元联接，并固定在内罩上，冷晶片的输入为DC电压信号，DC电压源为电源转换的输出，但输出量及输出否受CPU控制；内罩一为固定冷晶片，二为冷晶片的热或冷的传播体；填充物设置在外壳II和内罩之间，起隔离和定位的作用；外壳II上设有空调机感温头接入孔，以及与主控器连接线端子。

所述CPU运算处理及控制器可以采用单片机。

当室外温度为32℃、室内设定温度为25℃时，室内温度在经过一段时间的下降后，受室内热负荷的影响，温度无法降到25℃，且渐趋稳定，这时空调压缩机将持续运行。若此时的温度为26℃，本节电器通过自身的温度传感器判断室温已达到极限时，即启动补偿调节，使空调机感温头周边温度降至25℃以下，当感温头感知到设定温度值时，空调机控制系统收到这一信号后，即发出停机指令。此时室温将缓慢回升，在时段1后，停止补偿，补偿器内的冷晶片一旦停止受控，温度将按一定的速度向冷面转移。在时段2后，感温头所感应的温度就会高于25℃。此时空调压缩机又开始运行，时段3后再加以补偿，在本节电器未感应到设定温度之前，均会维持此循环补偿，并在一段时间里将温度控制在25.5℃范围内。只要运行时间时段3控制恰当，即可达到在负荷降低时，仍能使室温成梯度下降趋势。如在梯度下降过程中，一旦本节电器感应到了25℃室温，即刻转为另一种方式控制，防止压缩机频繁启停，并将温度控制在24.5℃到26.5℃之间。同样，若热负荷上升，使得空调机感温头无法感应到24.5℃停机下线温度时，本节电器将自动回到前一种方式控制。

本节电器的CPU通过温度传感器实时采集环境温度，并通过时间和设定温度的比较，当环境温度到达设定温度，就提供核定的电压给冷晶片，造成补偿器内制冷或制热的环境，达到给予空调机感温头补偿的目的，从而控制空调压缩机的启动和停止，具体流程见图4。

用户只需要将本节电器设定制冷或制热位置，将其电源插头插入普通家用电源插座或直接接入空调电源接线端子上，而将空调回风处感温头插入补偿器的插孔中，再将节电器的感温头放于测温的合适位置就安装完毕了。调试时，将空调温度设到所需的温度，再将此相应值设到节电器上(通过按动节电器的设置按钮设置，有数码显示)，所有调试过程结束，节电器已经可以由内部的微电脑自动控制运行而不需要人工干预了。以后，再次开启空调也不需要重新进行节电器的调试了。

目前在市场销售的空调节电器基本上都是以下几种方式控制：

1.压缩机主电源线，串入定时器控制压缩机开停

缺点：

◆安全性能差，因需过大电流，工艺无法达到要求；

◆舍弃原空调控制系统各种控制保护作用；

◆会出现即停又开，刚开又停的现象，易造成压缩机损坏；

◆使空调机内部过流检测互感失效，导致空调室内外机全停(关闭)；

◆无法享受空调机的售后服务；

◆故障后空调机无法正常工作，使用者无法自行恢复；

◆无法做到与室内感温头互动协调，如感温头发出开机指令但定时器都在断开的区间；

◆在负荷不稳定的场所无法使用；

◆造成线路接触不良，使整个供电线路故障和压缩机受损；

◆某区间更费电。

2.剪断12V信号线，串入定时器，控制主接触器的通断，从而控制压缩机的开停缺点：

◆安全性能差，故障率高，继电器容易损坏；

◆使空调机自身控制系统紊乱；

◆安装不方便，需剪拆保温扎带，无法恢复良好，造成漏水；

◆故障后空调机无法正常工作，使用者无法自行恢复；

◆程序呆滞，影响温度；

◆无法享受售后服务；

◆某区域间更费电。

3.剪断感温头线，串入固定电阻

缺点：

◆舍弃原感温头的控制作用，不能做到与感温头协调；

◆安装不方便；

◆售后纠纷；

◆每种空调机的感温头参数不一样，产品无法做到统一，增加经销技术难度；

◆某区域间更费电。

本实用新型的温度补偿型空调节电器具有以下优点：

(1)节电器与空调机之间采用非电连接方式，与空调机的线路无直接关系，安全，高效节能，不需外接控制线，安装便捷，不影响空调机本身保修。

(2)节电器以温度为输入输出控制源，结合温度补偿技术、热转换技术及模糊控制论，运用CPU进行处理，达到空调运行的优化及智能管理的目的，设定数值永久保存，方案科学，只有节电，绝不费电。

(3)本节电器在空调工作于制冷、制热模式下，均能正常控制空调进行节能运行。

(4)温度波动小，性能稳定。

(5)本节电器适用所有挂式、柜式、天窗式的单三相空调和变频空调。

(6)不舍弃空调机任何原有控制及保护功能。

(7)避免长时间压缩机运行及频繁启动，保护压缩机，延长其使用寿命。

(8)故障后不影响空调机的正常运行，无售后服务之忧，自行容易拆除。

Claims (3)

1、一种温度补偿型空调节电器，其特征是，它包括主控器和补偿器；所述主控器包括：外壳I、CPU运算处理及控制器、AC/DC电源转换单元、温度传感器及数码转换单元、存储单元、设定单元和显示单元；其中CPU运算处理及控制器与其他各单元联接；所述补偿器包括：外壳II、冷晶片、内罩和填充物；其中冷晶片分别与CPU运算处理及控制器、AC/DC电源转换单元联接，并固定在内罩上；填充物设置在外壳II和内罩之间；外壳II上设有空调机感温头接入孔。

2、根据权利要求1所述的温度补偿型空调节电器，其特征是，所述主控器的面板上设有制热或制冷指示灯、LED数码温度显示器、设置按钮、温度传感器引出端子、补偿器连接线端子和电源线连接线端子。

3、根据权利要求1所述的温度补偿型空调节电器，其特征是，所述CPU运算处理及控制器采用单片机。

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