专利名称：推算空调器的压缩机排气温度的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种空调器，特別是ー种推算空调器的压缩机排气温度的控制方法。
背景技术：
变频空调器一般在室内外换热器中安装有温度传感器来检测空调系统循环时的蒸发温度和室外换热器温度，而在压缩机的排气管位置还安装了压缩机排气温度传感器， 用来检测压缩机运行时的排气温度，根据压缩机的排气温度的高低估算压缩机负荷的大小，根据估算的压缩机负荷过大进行压缩机限频或停机保护，从而保护系统，并发挥最大的效率，或者用于检测空调器系统内冷媒量是否足够，还可以根据压缩机的排气温度值进行对电子膨胀阀开度的控制。而传统的变频空调器一旦检测到排气温度传感器故障吋，就作停机保护，使得变频空调器不能够正常运行，或者把排气温度固定为ー个较高的温度，使得系统在较低的负荷下运转，以上处理都不能够让变频空调器运转在最大效率下。传统的变频空调器在检测压缩机的排气温度传感器故障吋，只是简单的检测压缩机开启一段时间后，系统检测到的排气温度传感器过低临界值或过高于临界值的时候，才判断排气温度传感器故障，而这种判断排气温度传感器故障的方法无法判断排气温度传感器按照位置偏移或者排气温度传感器脱落的情況。
发明内容
本发明的目的旨在提供ー种操作灵活、制作成本低、适用范围广的推算空调器的压缩机排气温度的控制方法，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的ー种推算空调器的压缩机排气温度的控制方法，其特征是在室外换热器和室内换热器上分別安装温度传感器，通过温度传感器检测室外换热器温度Te和室内换热器温度iTc ；推算压缩机排气温度的具体步骤包括步骤A，根据所检测到的室内换热器温度Tc和当前压缩机的运行频率fi，计算室内换热器的温度修正值Tc' ,Tc' =Tc+fi/a+b;其中，a为压缩机频率修正系数，a的取值范围为5Hz 40Hz，b为室内换热器温度的补正值，b的取值范围为-5で 10°C ；步骤B，根据所检测到的室外换热器温度Te，计算室外换热器的温度修正值Te ’， Te' = Te+c ；其中，c为室外换热器的温度修正系数，c的取值范围为_5°C 10°C ；步骤C，根据预先设定对应不同的室内换热器的温度修正值Tc'下的Te' -Td' 的温度曲线，计算相对应的压缩机排气温度推定值Td'；或者，根据预先设定对应不同的室外换热器的温度修正值Te'下的Tc' -Td'的温度曲线；计算相对应的压缩机排气温度推定值Td'；步骤D，根据步骤C所计算得到的压缩机排气温度推定值Td'，计算当前压缩机排气温度值Td，Td = Td' +d ；其中，d为排气温度推算补正值，d的取值范围为0 20°C。
所述推算压缩机排气温度的具体步骤还包括位于步骤D之后的步骤D1，步骤D1，当前压缩机如果在高频运转时，还需要増加压缩机高频运转修正，即当前压缩机排气温度值Td = Td' +d+kX (fi-fb)；其中，fi为当前压缩机的运行频率，fb为压缩机的所运行的高频频率的基准值，fb的取值范围为70Hz 150Hz，k为压缩机的高频运转修正系数，k的取值范围为0. 05 0. 3。在步骤C中，所述Te' -Td'的温度曲线，为当室内换热器⑵的温度修正值Tc' 一定吋，Td'随着室外换热器(1)的温度修正值Te'的变大而减小；所述根据预先设定对应不同的室内换热器( 的温度修正值Tc'下的IV -Td' 的温度曲线，预先设定有Tc'=第1温度Tl，Tc'=第2温度T2，Tc'=第3温度
T3，......，Tc'=第(m-Ι)温度Tnrl，Tc'=第m温度Tm等m条曲线，其中，m的取值范围
为3 50 ；所述的Tc'=第1温度Tl的曲线分为η段直线，根据空调器当前的室外换热器 ⑴的温度修正值Te'选择不同的计算公式，其中，η的取值范围为3 50;当 Te' < Te1 吋，Td' =Td1;当 Te1≤ Te' < 11 时，Td' = (Td2-Td1) X (Te' -Td1)/(Td2-Td1) +Td1 ；当 Tii3 ≤ Te' < Tii4 时，Td' = (Td3-Td2) X (Te‘ -Td2)/(Td3-Td2) +Td2 ；当 I^4STe≤ Tii4 时，Td' = (Td4-Td3) X (Te ‘ -Td3) / (Td4-Td3) +Td3 ；......；当Te(n_2) ≤ Te' < Te(H)吋，Td' = (Τ ^,-Τ ^) X (Te' -Td(n_2))/(Τ ^,-Τ ^)+Td(n_2)；当れい)≤Te' < Τ 5η 时，Td' = (Tdn-Td^1)) X (Te' -Td(^1))/(Tdn-Td^1))+Td；当Tiin ≤ Te'时，Td' =Tdn;其中，Te1< 11 < Tii3 く...... < Ten_2 < Telri < Ten ；Te1, Te2, Te3,......，Ten_2, Telri，Τ 5η 各自的取值范围为 _50°C 100°C ；Td1, Td2, Td3, Td4,......，Tdn_2，Tdlri, Tdn 各自的取样范围 5°C 100°C ；基于相同道理，所述的Tc'=第2温度T2的曲线分为ρ段直线，Tc'=第3温度T3曲线分为q段直线，Tc'=第(n-1)温度Tlri的曲线分为r段直线，Tc'=第η温度Tn的曲线分为s段直线，根据空调器当前的室外换热器(1)的温度修正值Te'选择不同的计算公式，该计算公式与上述的IV =第1温度Tl的曲线的计算公式类似，这里就不再做进ー步描述，其中，P，q，r，s的取值范围为3 50 ；计算相对应的压缩机排气温度推定值Td'吋，首先，将由步骤A计算得到的室内换热器⑵的温度修正值Tc'与预先设定的第
1温度Tl、第2温度T2、第3温度T3........第m-2温度Tm_2、第m_l温度Tnri和第η温度
Tm比较大小，确定Tc'所在的区间，当T1<IV <T2时，则IV所在的区间为[Τ1，Τ2]，则选择IV =第1温度Tl的曲线和Tc'=第2温度T2的曲线，其次，再由步骤B计算得到的室外换热器⑴的温度修正值Te'的大小，从以上的计算公式中选出相应的计算公式；再依据该选出的计算公式计算得出Tc'=第1温度Tl 的曲线的压缩机排气温度的Td' 1，和Tc'=第2温度T2的曲线压缩机排气温度的第二推算值Td' 2；之后，再计算压缩机排气温度推定值Td'，Td' = (Td' 2-Td' 1)X (Tc' -Tl)/ (T2-Tl)+Td' 1，基于相同的道理，当Tc'在其他温度区间时，也按照以上类似的计算方法计算压縮机排气温度推定值Td'；在空调冷冻循环中，所述的Tc' -Td'的温度曲线，为当Te' —定吋，Td'随着 Tc'的变大而变大；其具体的计算完成工作与上述的Te' -Td'的曲线是类似的，也是完全等效的。在压缩机开启的一段时间tl内禁止进行压縮机排气温度推算，tl的取值范围为 30s 600s。在空调器制热化霜运行时或化霜结束时一段时间t2内禁止进行压縮机排气温度推算，t2的取值范围为30s 600s。本发明采用上述的技术方案后，通过检测室外换热器温度Te和室内换热器温度 Tc，再根据空调系统运行过程中的当前压缩机运行频率推算压缩机排气温度，并可以通过推算出的排气温度值跟系统所安装的排气温度传感器检测的温度值比较，来判断系统安装的排气温度传感器是否异常或者传感器安装不良，再根据推算的排气温度传感器进行系统频率控制，保证空调器的最大效率运行。本发明具有操作灵活、制作成本低、适用范围广的特点。
图1为本发明实施例1的控制流程图。图2为本发明实施例1的结构示意图。图3为室内换热器温度修正值Tc'分别为T1、T2和T3时的IV -Td'的温度曲线图。图4为实施例1中，采用的IV -Td'的温度曲线图。图5为本发明实施例2的控制流程图。图6为本发明实施例3中的Tc' -Td'的温度曲线图。图中1为室外换热器，2为室内换热器，3为压缩机，4为节流装置。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进ー步描述。实施例1參见图1-图2，变频空调器的室外系统仍然在压缩机3的排气管上安装了压缩机排气温度传感器，采样压缩机3的排气温度。变频空调器如图2所示，在室外换热器1和室内换热器2上分別安装温度传感器，并通过传感器检测室内换热器温度Tc和室外换热器温度Te。当空调系统判断压缩机排气温度传感器出现故障吋，如图1所示，按照以下步骤进行根据室外换热器温度Te和室内换热器温度Tc来推算压缩机排气温度步骤A，根据所检测到的室内换热器温度Tc和当前压缩机的运行频率fi，计算室内换热器2的温度修正值Tc'，Tc' =Tc+fi/a+b;其中，a为压缩机频率修正系数，该修正系数与压缩机的效率和空调器有关，a的取值范围为5Hz 40Hz ；b为室内换热器温度的补正值，b的取值范围为-5で 10°C。步骤B，根据所检测到的室外换热器温度Te，计算室外换热器1的温度修正值 Te' ,Te' =Te+c;其中，c为室外换热器1的温度修正系数，c的取值范围为-5°C 10°C。步骤C，根据预先设定对应不同的室内换热器2的温度修正值Tc'下的 Te' -Td'的温度曲线，计算相对应的压缩机排气温度推定值Td'；或者，根据预先设定对应不同的室外换热器1的温度修正值Te'下的Tc' -Td'的温度曲线；计算相对应的压缩机排气温度推定值Td'。如图3所示，在空调冷冻循环系统中，所述Te' -Td'的温度曲线，为当室内换热器2的温度修正值Tc' 一定吋，Td'随着室外换热器1的温度修正值Te'的变大而减小；所述根据预先设定对应不同的室内换热器2的温度修正值Tc'下的IV -Td'的
温度曲线，预先设定有Tc'=第1温度Tl，Tc'=第2温度T2，Tc'=第3温度T3，......，
Tc'=第(m-Ι)温度Tlrt，Tc'=第m温度Tm等m条曲线，其中，m的取值范围为3 50;所述的Tc'=第1温度Tl的曲线分为η段直线，根据空调器当前的室外换热器1 的温度修正值Te'选择不同的计算公式，其中，η的取值范围为3 50 ；当 Te' < Te1 吋，Td' =Td1;当 Te1;^ Te' < Tii2 时，Td' = (Td2-Td1) X (Te' -Td1)/(Td2-Td1) +Td1 ；当 Tii3 彡 Te' < Tii4 时，Td' = (Td3-Td2) X (Te‘ -Td2)/(Td3-Td2) +Td2 ；当 I^4STe' < Tii4 时，Td' = (Td4-Td3) X (Te ‘ -Td3) / (Td4-Td3) +Td3 ；......；当Te(n_2)彡 Te' く Te"吋，Td' = (Τ ^,-Τ ^) X (Te' _Td(n_2))/(Td^-Tc^))+Td(n_2)；当Te(H)彡 Te' < Tiin 时，Td' = (Tdn-Td^1)) X (Te' -Td(^1))/(Tdn-Td^1))+Td；^ Ten^ Te'吋，Td' =Tdn;其中，Te1< 11 < Tii3 く......Te^Te^! < Ten ；Te1, Te2, Te3,......，Ten_2, Telri，Τ 5η 各自的取值范围为 _50°C 100°C ；Td1, Td2, Td3, Td4,......，Tdn_2，Tdn^1, Tdn 各自的取样范围 5°C 100°C ；基于相同道理，所述的Tc'=第2温度T2的曲线分为ρ段直线，Tc'=第3温度T3曲线分为q段直线，Tc'=第(n-1)温度Tn^1的曲线分为r段直线，Tc'=第η温度Tn的曲线分为s段直线，根据空调器当前的室外换热器(1)的温度修正值Te'选择不同的计算公式，该计算公式与上述的IV =第1温度Tl的曲线的计算公式类似，这里就不再做进ー步描述，其中，P，q，r，s的取值范围为3 50 ；计算相对应的压缩机排气温度推定值Td'吋，首先，将由步骤A计算得到的室内换热器⑵的温度修正值Tc'与预先设定的第
1温度Tl、第2温度T2、第3温度T3........第m-2温度Tm_2、第m_l温度Tnri和第η温度
Tm比较大小，确定Tc'所在的区间，当T1<IV <T2时，则IV所在的区间为[Τ1，Τ2]，则选择IV =第1温度Tl 的曲线和Tc'=第2温度Τ2的曲线，其次，再由步骤B计算得到的室外换热器⑴的温度修正值Te'的大小，从以上的计算公式中选出相应的计算公式；再依据该选出的计算公式计算得出Tc'=第1温度Tl 的曲线的压缩机排气温度的Td' 1，和Tc'=第2温度Τ2的曲线压缩机排气温度的第二推算值Td' 2；之后，再计算压缩机排气温度推定值Td'，Td' = (Td' 2-Td' 1)X (Tc' -Tl)/ (T2-Tl)+Td' 1，基于相同的道理，当Tc'在其他温度区间时，也按照以上类似的计算方法计算压縮机排气温度推定值Td'；在空调冷冻循环中，所述的Tc' -Td'的温度曲线，为当Te' —定吋，Td'随着 Tc'的变大而变大；其具体的计算完成工作与上述的Te' -Td'的曲线是类似的，也是完全等效的。所述的Te' -Td'的曲线，为当室内换热器温度的修正值Tc' 一定时，压缩机排气温度推定值Td'随着Te'的变大而减小，预先设定的温度曲线根据室内换热器温度的修正值Tc'从小到大有，Tc' =Tl,Tc' =T2,Tc' = T3三根温度曲线；所述根据预先设定的Te' -Td'的曲线计算相对应的排气温度值Td'的完成工作为，首先根据步骤A计算出当前系统的室内换热器温度修正值Tc'的值，并与预先设定的T1，T2，T3值比较大小，确定其所在的区间，如果Tl <Tc' <T2，确定当前系统的室内换热器温度修正值Tc'所在的区间为[Τ1，Τ2]，其次再根据步骤B计算当前系统的室外换热器温度修正值Te' =Te' 1， 根据当前系统的室内换热器温度修正值Tc'在[Τ1，Τ2]的区间，在如图3所示的曲线图计算得出室内换热器温度的修正值Tc' =Tl且室外换热器温度修正值Te' =Te' 1时的压縮机排气温度推算值Td' 1和当室内换热器温度的修正值Tc' =Τ2且室外换热器温度修正值TV =Te' 1时的压缩机排气温度推算值Td' 2，之后，再根据当前系统室内换热器温度的修正值Tc'，按照以下线性计算公式得出当前系统的压缩机排气温度推算值Td' =(Td' 2-Td' 1) X (Tc' -Tl)/(T2-Tl)+Td' 1。步骤D，根据步骤C所计算得到的压缩机排气温度推定值Td'，计算当前压缩机排气温度值Td，Td = Td' +d ；其中，d为排气温度推算补正值，d的取值范围为0 20°C。下面结合型号为35的变频空调器在制热模式时的实际温度点对推算压缩机排气温度的控制方法进行详细的说明。当压缩机的当前运行频率为fi = 60hz，当前的室内换热器温度Tc为41°C，室外换热器温度Te为-9°C，压缩机频率修正系数a预设定为10hz， 室内换热器温度的补正值b为0，室外换热器1的温度修正系数c为_2，排气温度推算补正值d为5°C .首先判断系统是否在压缩机开启的一段时间tl内，或者在空调器制热化霜运行时或化霜结束时一段时间t2内，如果都不满足，就进行压缩机排气温度推算控制，其次根据公式计算 IV = Tc+fi/a+b = 41+60/10+0 = 47°C;再次计算 Te' = Te+c = -9+(-2)
=-irc，如图4 所示，预设定 Te' -Td'的曲线有 Tc' = 20°C，40°C，50°C，60°C，80°C共五条Te' -Td'温度曲线，从而确定当前系统的Tc'在40 50温度区间内，再通过当前的 Te' = -irC查表计算得出Tc' = 40°C时对应的温度点为Td' 1 = 78°C, Tc' = 50°C时对应的温度点为Td' 2 = 93°C，根据线性计算公式Td' = (Td' 2-Td' 1)X (Tc' -Tl)/ (T2-T1) +Td' 1 = (93-78) X (47-40) / (50-40) +78 = 88. 5°C，最后再进行排气温度推算值修正 Td = Td' +d = 88. 5+5 = 93. 5"C。如上所述，该变频空调器采用了根据室内换热器温度和室外换热器温度推算压缩机排气温度的控制方法，能够在空调器的排气温度传感器发生故障后，仍然能够根据排气温度的推算值进行系统负荷大小的估算，进行限频或停机保护，保证系统最大效率的安全运行，而无需一出现传感器故障后就作停机处理。实施例2本实施例与实施例1空调器的控制方法的差别在于，如图5的流程图所示，该实施例的变频空调器由于能够跑高频，所以増加了步骤Dl进行压缩机高频运转修正，当判断当前压缩机如果在高频运转时，还需要増加压缩机高频运转修正Td = Td' +d+k X (fi-fb)； fi为当前压缩机的运行频率，fb为压缩机的所运行的高频频率的基准值，fb的取值范围为 70Hz 150Hz，k为压缩机的高频运转修正系数，k的取值范围为0. 05 0. 3。判断当压缩机当前的运行频率fi > fb时，进行压缩机高频运转修正，否则不进行压缩机高频运转修正；其他的计算详细控制方法与实施例ー类似，不再做进ー步的描述。如上所述，该变频空调器在高频运转吋，根据室内换热器温度和室外换热器温度推算压缩机的排气温度的控制方法増加了压缩机高频运转修正，使得压缩机在跑高频的时候，所推算出来的排气温度值更加准确，能够更好的进行压缩机限频或停机保护。实施例3本实施例的空调器与以上各实施例的空调器不同在干，其采用根据蒸发器温度和室外换热器温度推算压缩机的排气温度的控制方法，比较推算出来的压缩机排气温度和排气温度传感器采样的温度值比较，当这两个温度值偏差比较大吋，判断压缩机排气温度传感器脱落或者故障，该实施例所采用推算压缩机排气温度的控制方法的步骤与实施例一类似，只是步骤C中的计算方法采用了预先设定对应不同的Te'下的Tc' -Td'的曲线， 计算相对应的压缩机排气温度推算值Td'；如图6的Tc' -Td'温度曲线示意图所示，当室外换热器温度的修正值Te' —定吋，压缩机排气温度推定值Td'随着Tc'的变大而变大，预先设定的温度曲线根据室外换热器温度的修正值Te'从小到大有，Te' =T4, Te' =Τ5，Te' = Τ6三根温度曲线；首先根据步骤B所计算当前系统的室外换热器温度修正值Te'值，并与预先设定的Τ3，Τ4，Τ5值比较大小，确定其所在的区间；如果T4<Te' <T5，确定当前系统的室内换热器温度修正值Te'所在的区间为[T4，T5]，其次再根据步骤A计算当前系统的室内换热器温度修正值Tc' =Tc' 1，在如图6的Tc' -Td'温度曲线示意图计算得出当室外换热器温度的修正值Te' = T4且室内换热器温度的修正值 Tc' =Tc' 1时的压缩机排气温度推算值Td' 3和当室内换热器温度的修正值Tc'=Tc' 1时且室外换热器温度的修正值Te' =T5时的压縮机排气温度推算值Td' 4，之后再根据当前的Te'，按照以下线性计算公式得出当前系统的压缩机排气温度推算值Td'= (Td' 4-Td' 3)X (Te' -T4)/(T5—T4)+Td' 3 ；如上所述，本实施例采用根据室内换热器温度和室外换热器温度推算压缩机的排气温度的控制方法，能够很好的判断压缩机排气温度传感器是否脱落或故障，再进ー步采用推算的压缩机排气温度值进行系统限频或停止控制，以及电子膨胀阀开度控制。以上所述实施例仅为本发明的优选实施例，并不局限于本实施例，对于本领域技术人员讲，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保护范围之内。
权利要求
1.ー种推算空调器的压缩机排气温度的控制方法，其特征是在室外换热器(1)和室内换热器( 上分別安装温度传感器，通过温度传感器检测室外换热器温度Te和室内换热器温度iTc ；推算压缩机排气温度的具体步骤包括步骤A，根据所检测到的室内换热器温度Tc和当前压缩机的运行频率fi，计算室内换热器O)的温度修正值Tc'，Tc' =Tc+fi/a+b;其中，a为压缩机频率修正系数，a的取值范围为5Hz 40Hz，b为室内换热器温度的补正值，b的取值范围为-5で 10°C ；步骤B，根据所检测到的室外换热器温度Te，计算室外换热器(1)的温度修正值Te'， Te' = Te+c ；其中，c为室外换热器(1)的温度修正系数，c的取值范围为_5°C 10°C ；步骤C，根据预先设定对应不同的室内换热器O)的温度修正值Tc'下的Te' -Td' 的温度曲线，计算相对应的压缩机排气温度推定值Td'；或者，根据预先设定对应不同的室外换热器(1)的温度修正值Te'下的Tc' -Td'的温度曲线；计算相对应的压缩机排气温度推定值Td'；步骤D，根据步骤C所计算得到的压缩机排气温度推定值Td'，计算当前压缩机排气温度值Td，Td = Td' +d ；其中，d为排气温度推算补正值，d的取值范围为0 20°C。
2.根据权利要求1所述的推算空调器的压缩机排气温度的控制方法，其特征是所述推算压缩机排气温度的具体步骤还包括位于步骤D之后的步骤D1，步骤D1，当前压缩机如果在高频运转时，还需要増加压缩机高频运转修正，即当前压缩机排气温度值Td = Td' +d+kX (fi-fb)；其中，fi为当前压缩机的运行频率，fb为压缩机的所运行的高频频率的基准值，fb的取值范围为70Hz 150Hz，k为压缩机的高频运转修正系数，k的取值范围为0. 05 0. 3。
3.根据权利要求1所述的推算空调器的压缩机排气温度的控制方法，其特征是在步骤 C中，所述IV -Td'的温度曲线，为当室内换热器O)的温度修正值Tc' 一定吋，Td'随着室外换热器(1)的温度修正值Te'的变大而减小；所述根据预先设定对应不同的室内换热器( 的温度修正值Tc'下的Te' -Td'的温度曲线，预先设定有Tc'=第1温度Tl，Tc'=第2温度T2，Tc'=第3温度T3，......，Tc'=第(m-Ι)温度Tlrt，Tc'=第m温度Tm等m条曲线，其中，m的取值范围为3 50;所述的Tc'=第1温度Tl的曲线分为η段直线，根据空调器当前的室外换热器(1)的温度修正值Te'选择不同的计算公式，其中，η的取值范围为3 50 ；
4.根据权利要求1所述的推算空调器的压缩机排气温度的控制方法，其特征是在压缩机开启的一段时间tl内禁止进行压縮机排气温度推算，tl的取值范围为30s 600s。
5.根据权利要求1所述的推算空调器的压缩机排气温度的控制方法，其特征是在空调器制热化霜运行时或化霜结束时一段时间t2内禁止进行压縮机排气温度推算，t2的取值范围为30s 600s。
全文摘要
一种推算空调器的压缩机排气温度的控制方法，在室外换热器和室内换热器上分别安装温度传感器，通过温度传感器检测室外换热器温度Te和室内换热器温度Tc；推算压缩机排气温度的具体步骤包括步骤A，根据所检测到的室内换热器温度Tc和当前压缩机的运行频率fi，计算室内换热器的温度修正值Tc′，Tc′＝Tc+fi/a+b；其中，a为压缩机频率修正系数，a的取值范围为5Hz～40Hz，b为室内换热器温度的补正值，b的取值范围为-5℃～10℃；步骤B，根据所检测到的室外换热器温度Te，计算室外换热器的温度修正值Te′，Te′＝Te+c。本发明具有操作灵活、制作成本低、适用范围广的特点。
文档编号F24F11/00GK102563805SQ20111043592
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者张武军, 梁敏游, 滕建文, 谢李高, 霍军亚 申请人:广东美的制冷设备有限公司