专利名称：中央空调变频压缩机预热运行控制方法
技术领域：
本发明涉及一种中央空调。特别是涉及一种在室外温度为极低温状态的条件下驱动变频压缩机时，用低频事先进行预热的中央空调变频压缩机预热运行控制方法。
背景技术：
空调设置在房间、居室、办公室或营业店铺等空间，对室内空气的温度、湿度、污染度以及气流进行调节，形成宜人的环境。空调大体上可分为一体形和分体形。
一体形和分体形具有相同的功能，一体形空调把冷却放热的功能集身于一体，放置在墙壁打眼处或窗户上。分体形空调在室内侧设置冷却装置，并在室外侧设置压缩装置，通过冷媒管连接两个相互分离的装置。
通常对应于一个室内机设置一个室外机。但是具有多个房间时，采用上述结构的话需要设置分别与各房间的室内机对应的多个室外机。不仅影响建筑外观，而且浪费成本，并占用很大的空间。
因此，正在开发可以用一台室外机连接在多台室内机上，同时对各房间进行制冷、制热的中央空调。
图1是普通空调的冷媒回路框图。
中央空调具有设置在室内的室内单元10和设置在室外的室外单元1。室内单元10具有执行制冷、制热功能的数台室内热交换器11a、11b、11c。
室外单元1具有对冷媒进行压缩的变频压缩机2和定速压缩机3、让压缩的冷媒放热的室外热交换器5、以及设置在室外热交换器5的后方，促进冷媒放热的冷却扇6。
以制冷运行时的冷媒流动方向为准，室外热交换器5的下方设有主电磁膨胀阀12、主电磁膨胀阀12的下方设有让冷媒在流入相应室内热交换器11a、11b、11c之前得到减压膨胀的次电磁膨胀阀13a、13b、13c。室内热交换器11a、11b、11c的各出口侧设有可以感知从室内热交换器11a、11b、11c排出的冷媒温度的第1温度感知传感器15a、15b、15c。
另外，定速压缩机3和变频压缩机2分别具有与室内单元最大制冷、制热负载50％相应的压缩能力，各排出侧在冷媒流入室外热交换器5之前，相互会合。该会合领域中，设有第2温度感知传感器4，对压缩机2、3排出的冷媒温度进行感知。
下面，对中央空调制冷过程进行说明。
压缩机2、3压缩的高温高压气态冷媒，被四通阀(图略)导流到室外热交换器5后。在流过室外热交换器5的过程中，被冷凝成低温高压液态冷媒。从室外热交换器5流出的低温高压液态冷媒，流入主电磁膨胀阀12后，流过次电磁膨胀阀13a、13b、13c时被转变成低温低压状态，流入室内热交换器11a、11b、11c。流入的冷媒被蒸发成气态冷媒，被四通阀(图略)导流到压缩机2、3的吸入侧。
流过室内热交换器11a、11b、11c的冷媒，从空气吸收热量，发生蒸发，随着反复进行制冷循环，室内空间的温度被逐渐降低。
与一台室外机上连接一台室内机的普通空调相比，中央空调可以利用一台室外机同时对多个房间进行制冷、制热，其用电量、费用以及空间方面都具有优势。
在极低温状态下驱动中央空调时，因为压缩机内部的润滑油粘度非常高，电机转子旋转时压缩机内部会出现很大的摩擦力，产生压缩机的损伤。结果，有可能出现压缩机的锁死状态，不能进行驱动。因此在室外温度为极低温条件下驱动压缩机时，需要进行预热过程，以便改善压缩机内部的润滑油粘度。
通常，通过控制供应给压缩机线圈的交流电源，让线圈在压缩机转子停止的状态下只进行发热，以此进行压缩机预热。即，以让变频压缩机转子保持停止的方式，向压缩机线圈接通交流电流，使在压缩机不排出高温高压冷媒的状态下，只让线圈发热。线圈产生的热提高压缩机内部润滑油的温度，可以降低摩擦，并防止由此带来的磨损。
但是，传统技术存在如下问题。由于预热压缩机时采用高频，其转换部驱动的继电器元件会因高频工作(接通、断开)产生噪音。从而给使用者带来不舒适。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以在没有由高频接通、断开引起的噪音的情况下，执行压缩机预热的中央空调变频压缩机预热运行控制方法。
本发明所采用的技术方案是一种中央空调变频压缩机预热运行控制方法，包括有对环境是不是需要进行预热运行的环境进行判断的阶段；把测定的室外温度，按各区段划分后，以每个区段不同的时间，用低频进行预热运行的阶段。
所述的对环境是不是需要进行预热运行的环境进行判断的阶段是在测定室外温度、压缩机排出管道温度以及散热板温度后，对这些测定值是不是小于已设定在控制部的温度值，进行判断的阶段。
在进行预热运行时，电磁膨胀阀的开度维持在目标开度×0.7。
本发明的中央空调变频压缩机预热运行控制方法，在执行预热运行时，让变频压缩机以低频进行工作，可以消除传统技术中由于预热运行时继电器元件高频工作所产生的噪音。
另外，通过把室外温度归于各区段，并按各区段以不同的时间进行预热运行，可以按室外温度变化，适当地调节预热运行时间。
图1是普通空调冷媒回路的结构框图；图2是空调变频压缩机预热运行的控制框图；图3是本发明中央空调变频压缩机预热运行控制方法流程图；图4是与室外温度有关的预热运行时间关系表；图5是预热运行时与时间有关的变频压缩机频率变化示意图；图6是进行预热运行时与时间有关的电磁膨胀阀开度变化示意图。
其中100控制部110散热板温度传感器120压缩机排出管道温度传感器 130室外温度传感器140变频压缩机150定速压缩机具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的中央空调变频压缩机预热运行控制方法进行详细说明。
图2是空调变频压缩机预热运行的控制框图；图3是本发明中央空调变频压缩机预热运行控制方法流程图。
本发明的空调具有室外温度传感器130、压缩机排出管道温度传感器120、散热板温度传感器110。室外温度传感器130、压缩机排出管道温度传感器120、散热板温度传感器110分别作为驱动初期对是否执行预热运行进行判断的测定装置被应用。室外温度传感器130、压缩机排出管道温度传感器120、散热板温度传感器110与空调的控制部100电连接。控制部100从各温度传感器读入测定值后，分析这些值，并以此控制变频压缩机140和定速压缩机150。
另外，室外温度是极低温时，为了正常驱动压缩机，在驱动压缩机之前，需要进行压缩机预热过程，以便提高压缩机内部润滑油的温度，降低其粘度。
本发明，在正常驱动压缩机之前，对室外温度、压缩机排出管道温度以及散热板温度进行测定后，如果这些测定值小于控制部的已设定温度，则判断为环境处于需要执行预热运行的状态，让压缩机以预热模式进行工作。
把测定的室外温度，归为各区段后，按各个区段，采用不同的预热时间。比如，室外温度如果大于-5℃，小于0℃，则进行“A”分钟，比如约1分钟30秒预热运行，室外温度如果大于-10℃，小于-5℃，则进行“B”分钟，比如约3分钟预热运行，室外温度如果小于-10℃，则进行“C”分钟，比如约5分钟预热运行。这是因为，室外温度越低，压缩机内部的润滑油粘度越高。为了让压缩机以很好的状态进行工作，需要以更长的时间进行预热运行，让润滑油粘度得到完全改善。
进行预热运行时，变频压缩机的频率，被控制为较低频率。比如15Hz。这是为了消除传统技术中进行预热运行时产生的噪音。本发明让压缩机以低频进行预热运行，可以消除传统技术中由于继电器高频工作引起的噪音。
传统技术中，在让压缩机转子保持静止的状态下进行预热运行，在预热运行中不存在压缩机排出的冷媒，但本发明中让压缩机转子缓慢移动的同时进行预热运行，使压缩机排出少量冷媒。从而，本发明让电磁膨胀阀(LEV)的开度保持在小于目标开度的开度，比如约70％左右(即，目标开度×0.7)，让进行预热运行时排出的少量冷媒流入室内机。
下面，参照附图3，对本发明的压缩机预热运行控制方法进行详细说明。
使用者通过操作空调键输入部(图略)，让空调开始空作(S100阶段)。这时，空调的控制部(图2的100)从室外温度传感器130、压缩机排出管道温度传感器120以及散热板温度传感器110读入测定的温度值。
之后，控制部100对各测定值是否小于已设定温度值T1℃、T2℃、T3℃进行判断，如果判断为室外温度、压缩机排出管道温度以及散热板温度分别小于T1℃、T2℃、T3℃，则判断为当前的环境处于需要让空调执行预热运行的状态，让压缩机准备进入预热模式(S110阶段)。这里，作为本发明的一实施例，T1℃、T2℃、T℃都是0℃。
当室外温度传感器测定的室外温度值处于“甲”范围，比如大于-5℃小于0℃时(S120阶段)，控制部100让压缩机进行“A”分钟，比如约1分钟30秒的低频运行，比如15Hz预热(S130阶段)。这时，变频压缩机以低频进行预热作业时，电磁膨胀阀LEV以低于目标开度的开度开放，比如以“目标开度×0.7”的开度开放。这是为了在预热运行中让少量的冷媒流入室内机。
S130阶段中，进行“A”分钟预热后，控制部100让压缩机结束预热运行，并启动压缩机，使之进行正常驱动(S140阶段)。
S120阶段中，室外温度值如果不处于“甲”区段，则对室外温度传感器测定的室外温度值是否处于“乙”范围，比如是否大于-10℃小于-5℃，进行判断，如果处于“乙”范围(S150阶段)，则控制部100让压缩机进行“B”分钟，比如约3分钟的低频运行，比如15Hz预热(S160阶段)。这时，电磁膨胀阀LEV与S130阶段一样，以低于目标开度的开度开放。
S150阶段中，室外温度值如果不处于“乙”区段，则对室外温度传感器测定的室外温度值是否处于“丙”范围，比如是否小于-10℃，进行判断，如果处于“丙”范围(S170阶段)，则控制部100让压缩机进行“C”分钟，比如约5分钟的低频，比如15Hz预热(S180阶段)。这时，电磁膨胀阀LEV也以低于目标开度的开度开放。
最后，在S160阶段或S180阶段中，分别以“B”分钟，“C”分钟进行预热后，控制部100停止压缩机的预热运行，并启动压缩机，使之进行正常驱动(S140阶段)。
本发明根据室外温度以不同的时间执行预热运行，并在预热时让变频压缩机以低频进行工作，可以按室外温度的变化适当地调节预热运行时间，可以消除传统技术中产生的异常噪音。
图4是与室外温度有关的预热运行时间关系表；图5是预热运行时与时间有关的变频压缩机频率变化示意图；图6是进行预热运行时与时间有关的电磁膨胀阀开度变化示意图。
如图4所示，本发明变频压缩机的预热运行时间是，当室外温度大于-5℃小于0℃时为1分钟30秒；当室外温度大于-10℃小于-5℃时为3分钟；当室外温度小于-10℃时为5分钟。
图5的(a)、(b)以及(c)分别为室外温度分别处于“甲”区段、“乙”区段、“丙”区段时的与时间有关的变频压缩机频率变化示意图。图6的(a)、(b)以及(c)分别为室外温度分别处于“甲”区段、“乙”区段、“丙”区段时的与时间有关的电磁膨胀阀开度变化示意图。
如图5、图6所示，变频压缩机的运行频率在预热运行时为15Hz，而预热运行结束后进入启用运行时变成适当于驱动运行的频率。而电磁膨胀阀的开度在预热运行时为目标开度的约70％(目标开度×0.7)，当预热运行结束后进入启用运行时变成适当于驱动运行的开度。之所以让电磁膨胀阀的开度低于目标开度，是因为预热运行时压缩机排出的冷媒量显著低于压缩机正常工作时所排出的冷媒量，要让电磁膨胀阀的开度与之相符。因此电磁膨胀阀的开度并不是固定在目标开度×0.7值不变，而是可以按压缩机排出的冷媒量进行适当的变更。
权利要求
1.一种中央空调变频压缩机预热运行控制方法，其特征在于，包括有对环境是不是需要进行预热运行的环境进行判断的阶段；把测定的室外温度，按各区段划分后，以每个区段不同的时间，用低频进行预热运行的阶段。
2.根据权利要求1所述的中央空调变频压缩机预热运行控制方法，其特征在于，对环境是不是需要进行预热运行的环境进行判断的阶段是在测定室外温度、压缩机排出管道温度以及散热板温度后，对这些测定值是不是小于已设定在控制部的温度值，进行判断的阶段。
3.根据权利要求1所述的中央空调变频压缩机预热运行控制方法，其特征在于，进行预热运行时，电磁膨胀阀的开度维持在目标开度×0.7。
全文摘要
本发明公开一种中央空调变频压缩机预热运行控制方法，包括有对环境是不是需要进行预热运行的环境进行判断的阶段；把测定的室外温度，按各区段划分后，以每个区段不同的时间，用低频进行预热运行的阶段。所述的对环境是不是需要进行预热运行的环境进行判断的阶段是在测定室外温度、压缩机排出管道温度以及散热板温度后，对这些测定值是不是小于已设定在控制部的温度值，进行判断的阶段。本发明的中央空调变频压缩机预热运行控制方法，在执行预热运行时，让变频压缩机以低频进行工作，可以消除传统技术中由于预热运行时继电器元件高频工作所产生的噪音。通过按各区段以不同的时间进行预热运行，可以按室外温度变化，适当地调节预热运行时间。
文档编号F24F11/00GK1888662SQ20051001403
公开日2007年1月3日 申请日期2005年6月28日 优先权日2005年6月28日
发明者朴贵根 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司