专利名称：提高空调机制冷能效的方法及其控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提高空调机制冷能效的方法及其控制装置，具体地说是通过改变制冷控制模式而提高制冷能效的一种方法及其相应的控制器。
背景技术：
传统空调机采用开关压缩机或变频压缩机调节制冷量匹配冷负荷，使冷凝器散热量或时高时低，或时有时无的波动，由此减低了冷凝器的利用率，升高了冷凝平均温度，造成制冷能效比较低。比如图1(a)描述的开关压缩机的制冷功率曲线，在压缩机停机时闲置了冷凝器，降低了冷凝器的利用率；而在压缩机开机时冷凝器承担了最大制冷功率，冷凝热量得不到及时散除，冷凝温度急剧上升。冷凝温度上升的结果是导致制冷量下降，压缩比增大，压缩机电机电流增大，最终使制冷能效比降低。
图1(b)描述的变频压缩机制冷功率曲线，在压缩机制冷功率低于制冷功率平均值时，冷凝器的利用率下降；在压缩机制冷功率高于制冷功率平均值时，冷凝热量得不到及时散除而使冷凝温度上升，最终也使制冷能效比降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高制冷能效的制冷控制模式的方法及其相应的装置。
该方法是通过含有A、B两个压缩机的制冷系统和控制装置来实现的，当室外温度tW≥给定温度GN时，空调机采用“连续制、间歇调”的制冷控制模式，即A连续制冷，而B受控间歇制冷。
当室外温度tW＜给定温度Gn时，空调机采用“间歇调”的制冷控制模式，即只有B受控间歇制冷，而A不参与制冷。
本发明所说的A、B两个制冷压缩机，其最佳的选择是A为小容量的定速压缩机，而B是大容量定速压缩机，或是变频压缩机，或是直流调速压缩机。
实现本发明的控制装置如图2、3、4所示，它主要由单片计算机(5)、温度传感器(6)、(7)和继电器(3)、(4)、(9)组成，该控制装置可分为两个部分，分别为“比较开关”、“房间温度控制器”，它们的主要构造如下室外温度传感器(7)与单片计算机(5)的一个输入端连接构成“比较开关”；室内温度传感器(6)与单片计算机(5)的一个输入端连接，而单片计算机(5)的输出端又分别与继电器(3)、(4)、(9)连接，构成“房间温度控制器”。
图1.一般空调机制冷功率曲线原理示意图；图2.使用本发明的空调机原理图；图3.实施例1中的电路示意图；图4.实施例2中的电路示意图；图5.本发明控制装置的主程序框图；图6.开关温控器控制B的程序框图；
图7.模糊控制器控制B的程序框图；具体实施方式
本发明的“比较开关”的动作条件是室外温度tW≥给定温度GN，满足此条件时“比较开关”才接通A进行连续制冷，参见图2。
本发明的B机如果采用定速压缩机时，图2中的“房间温度控制器”为开关温控器，控制程序框图参见图6；如果采用变频压缩机或采用直流调速压缩机时，图2中的“房间温度控制器”为模糊控制温控器，控制程序框图参见图7。
实施例1这里以目前市场普通家用空调机为例，在这个空调机里的制冷压缩机作为本发明所说的B机，而再选择功率仅为B机1/5的定速压缩机A机，在本发明所述控制装置的控制下，构成一台“连续制、间歇调”的新型空调机，下面参见图3，其运行情况如下当空调机上电后，单片计算机(5)按图5主程序先进行初始化，然后，处理给定温度GN如GN＝25℃，并处理经AD转换的室内温度tN和室外温度tW数据；然后，比较室外温度tW和给定温度GN以确定A机工作状态，当tW＜GN时A机停机，当tW≥GN时A机开机连续制冷；最后，进行房间温度控制运算并操作B机受控间歇制冷以匹配冷负荷，本实例的房间温度控制器采用开关温控器，其程序框图如图6所示，当tN＜(GN-δ)时B机停机，当tN＞(GN+δ)时B机开机制冷。其中δ是给定温度GN的误差带，它的数值由贯流风扇电机允许的开关频度和室内温控精度决定，一般δ在0℃-1℃范围内取值。
实施例2这里以目前市场变频家用空调机为例，在这个空调机里的制冷压缩机作为本发明所说的过去B机，而再选择功率仅为B机1/5的定速压缩机A机，在本发明所述的控制下，也构成一台“连续制、间歇调”的新型空调机，下面参见图4，其运行情况如下当空调机上电后，单片计算机(5)按图5主程序先进行初始化，然后，处理给定温度GN如GN＝25℃，并处理经AD转换的室内温度tN和室外温度tW数据；然后，比较室外温度tW和给定温度GN以确定A机工作状态，当tW＜GN时A机停机，当tW≥GN时A机开机制冷；最后，进行房间温度控制运算并操作B机受控间歇制冷调整制冷量，本实例的房间温度控制器采用模糊控制温控器，其程序框图如图7所示，运算后的输出电压信号操作B机的制冷运行状态。
本发明具有如下优点1.本发明提供的制冷控制模式，实现了提高冷凝器散热利用率30％以上和降低冷凝温度4℃以上的效果。制冷业同行知道，降低冷凝温度不仅增加了制冷量，而且还降低压缩机电机功率，由此使制冷能效大幅度提高。应用本发明的空调机的制冷能效比比普通空调机制冷能效比提高30％-40％。
2.A机连续制冷能够减少B机50％的启动次数，从而节约了B机的启动能耗。
3.本发明提高冷凝器散热利用率30％以上的发明效果，还可以通过减小10-20％的散热器面积降低成本实现效益。
权利要求
1.一种提高空调机制冷能效的方法，该方法通过含有A、B两个压缩机的制冷系统和运行程序控制装置而实现，其特征在于1)在室外温度tW≥给定温度GN情况下，A机启动并连续制冷，只有当室内温度tN＞(Gn+δ)时，B机才启动制冷，当tN＜(Gn-δ)时，B机就停机。2)在室外温度tW＜给定温度GN情况下，A机停机，当室内温度tN＞(Gn+δ)时，B机启动制冷，当tN＜(Gn-δ)时，B机也停机。
2.一种执行权力要求1所述方法的控制装置，它主要是由单片计算机(5)、温度传感器(6)、(7)和继电器(3)、(4)、(9)组成，该控制装置可分为两个部分，分别为“比较开关”和“房间温度控制器”，它们的主要构造如下室外温度传感器(7)与单片计算机(5)的一个输入端连接构成“比较开关”；室内温度传感器(6)与单片计算机(5)的一个输入端连接，而单片计算机(5)的输出端又分别与继电器(3)、(4)、(9)连接，构成“房间温度控制器”。
全文摘要
本发明提供一种能够提高制冷能效的制冷控制模式，它采用含有A、B两个压缩机的制冷系统和控制装置，通过本发明的A机连续制冷，B机受控间歇制冷的制冷控制模式，提高冷凝器散热利用率30％以上和降低冷凝温度4℃以上，由此实现制冷能效比比普通空调机制冷能效比提高30％－40％；同时减少B机50％的启动次数，进而节约相应的启动能耗。另外，本发明提高冷凝器散热利用率30％以上的发明效果，还可以减小10－20％的散热器面积实现降低制造成本。
文档编号F24F11/00GK1924472SQ20061008683
公开日2007年3月7日 申请日期2006年6月20日 优先权日2006年6月20日
发明者樊远征 申请人:樊远征