一种空调器负荷智能匹配方法与流程

文档序号:11151940阅读:499来源:国知局

本发明涉及空调器技术领域,尤其涉及一种空调器负荷智能匹配方法。



背景技术:

空调器在制冷运行时,是以消除房间冷负荷、维持室内空气参数在一定的要求范围内为目的。当空调器选型确定后,其所匹配的室内负荷基本也已确定。但在当今时代,不断增多的消耗电能的电器、电子产品以及消耗石化能源的燃气灶、热水器等产品,均会产生大量热能,影响室内温度、负荷分布。如果空调器无法实现负荷的自动匹配,将会给用户带来较差体验感。

现有技术中,制冷时通过控制蒸发压力来控制空调器的运行,蒸发压力偏高,则加大压缩机输出,蒸发压力偏低,则降低压缩机输出。该方案存在的弊端是:需时刻采集空调器的压力(蒸发压力和冷凝压力)、温度(压缩机温度和换热器温度)等参数,需处理的数据量大。同时,采集温度、压力等参数的相关零部件时时刻刻都在工作,影响其使用寿命。一旦采集温度、压力等参数的零部件损坏,则会因缺少温度、压力等控制参数,空调器运行无以为继。而只根据空调器本身参数控制空调器运行,对于外界热源负荷变化不能做出有效响应。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是:提供一种空调器负荷智能匹配方法,解决现有技术中存在的需时刻采集空调器的压力和温度的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种空调器负荷智能匹配方法,包括以下步骤:

S1、假设室内有N个热源,所有热源与室内空气热交换的空气总量为I,任一个热源的热交换空气量与热交换的空气总量的比为Pn,n为不大于N的任意正整数;

S2、在空调器开机运行之后的初次稳定时刻,采集各个热源的温度值Tn0,并记录当前空调器的室内设定温度值Ts0,计算各个热源的温度值Tn0与设定温度值Ts0的差值ΔTn0

S3、计算各个热源的负荷因子Bn0

当ΔTn0≤a时,Bn0=0,

当ΔTn0>a时,Bn0=Pn×ΔTn0

a为空调器的室内温升上限;

S4、计算空调器的额外负荷Q额外0,根据Q额外0=A·ΣBn0,计算A值大小,其中A为常量;

S5、在空调器初次稳定之后的任意时刻i,采集各热源的温度值Tni,并记录当前空调器的室内设定温度值Tsi,计算温度值Tni与温度值Tsi的差值ΔTni

S6、计算时刻i时各个热源的负荷因子Bni,其中,

当ΔTni≤a时,Bni=0,

当ΔTni>a时,Bni=Pn×ΔTni

a为空调器的室内温升上限;

S7、由于空调器在任意时刻i下的额外负荷Q额外i=A·ΣBni,将常量A代入求出Q额外i的值;

S8、根据Q额外i计算空调器在任意时刻i下的总负荷Q总i,并为空调器匹配总负荷Q总i

优选地,S4中,空调器开机运行后初次稳定时刻:空调器的总负荷Q总0已知,空调器的基础负荷Q基础0=η×q×(T环境0-Ts0),由此计算得到:

Q额外0=Q总0-Q基础0

其中,η为一常系数,q表示空调器的风量,T环境0表示空调器初次稳定时对应的室内环境的温度。

优选地,S8包括:

S801、在任意时刻i,测量空调器的室内环境温度T环境i,计算室内环境温度T环境i与室内设定温度值Tsi的差值ΔT环境i

S802、判断ΔT环境i和a的关系,

当ΔT环境i>a,则空调器匹配的总负荷Q总i=Q额外i+Q基础i

当T环境i≤a,则空调器匹配的总负荷Q总i=0;

其中,Q总i为时刻i空调器匹配的总负荷,Q基础i为时刻i空调器的基础负荷,a为空调器的室内温升上限。

(三)有益效果

本发明的技术方案具有以下优点:本发明的空调器负荷智能匹配方法,根据室内设置的热源对空调器的负荷进行匹配。具体地,设置各个热源热交换空气量所占空气总量的权重,并实时测量各个热源的温度;根据各个热源的温度与空调设定温度之间的温差,以及热源的权重,计算出空调器对应各个热源需要额外匹配的额外负荷。该种空调器负荷智能匹配方法,不需要对压力参数进行采集,并且无需采集空调器自身的温度参数,从而无冗余数据产生,计算和控制的响应速度更快,可以对外界热负荷的变化准确、快速地做出响应。此外,该种方法能够保证空调系统实时监测热源产生的热量,自动将新增冷负荷匹配于空调系统,调整空调系统的运行,增强用户体验。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通 技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例的空调器负荷智能匹配方法,针对室内中设置有热源的情况。假设热源为N个,所有热源与室内空气热交换的空气总量为I,任一个热源的热交换空气量与热交换的空气总量I的比为Pn,其中,n为不大于N的任意正整数。其中,所有Pn加起来的总和等于1。

任意时刻,空调器的负荷应当是等于基础负荷与额外负荷之和。其中,基础负荷指的是当室内没有设置热源时,为了使得室内达到设定温度,空调所需要的负荷;额外负荷指的是为了平衡室内热源带来的热量所需要的负荷。

在空调器开机运行之后的初次稳定时刻,采集各个热源的温度值Tn0,并记录当前空调器的室内设定温度值Ts0,计算各个热源的温度值Tn0与设定温度值Ts0的差值ΔTn0。其中,为了对各个热源的温度值进行采集,可以在各个热源的附近设置温度传感器。

在此基础上,计算各个热源的负荷因子Bn0。其中,

当ΔTn0≤a时,Bn0=0,

当ΔTn0>a时,Bn0=Pn×ΔTn0

a为空调器的室内温升上限。

当ΔTn0≤a时,此时说明当前热源的温度满足空调的设定要求,因此无需为该热源匹配相应负荷,因此该热源的负荷因子为零;反之,当ΔTn0>a,此时当前热源的温度已经超过了空调器的室内温升上限,从而对应当前热源,需要为空调器匹配相应负荷,以平衡室内温度。

在上述基础上,在空调器开机运行之后的初次稳定时刻,额外负荷应当正比于ΣBn0。假设Q额外0=A·ΣBn0,A为常量,且此处A未知。由于空调器开机运行之后的初次稳定时刻,空调器的总负荷Q总0和基础负荷Q基础0都是可以求到的,因此额外负荷Q额外0也可以求到。由此,根据Q额外0=A·ΣBn0,就可以计算出A值大小。

其中,Q额外0=Q总0-Q基础0。其中,空调器的总负荷Q总0已知,空调器的基础负荷Q基础0=η×q×(T环境0-Ts0),η为一常系数,q表示空调器的风量,T环境0表示空调器初次稳定时对应的室内环境的温度。Ts0为当前空调器的室内设定温度值,通过上述温度传感器测量。因此,将η、q、T环境0和Ts0代入Q基础0=η×q×(T环境0-Ts0)之后可以求出Q基础0。进一步地,将Q总0和Q基础0代入Q额外0=Q总0-Q基础0之后可以求出Q额外0。当然,也可以采用现有技术中任意其它方法计算Q总0和Q基础0

在空调器初次稳定之后的任意时刻i,由于Q额外i=A·ΣBni,且A已经通过上述方法求得,因此只需要获取任意时刻各个热源的Bni,就可以求得任意时刻空调的额外负荷。

具体地,在空调器初次稳定之后的任意时刻i,采集各热源的温度值Tni,并记录当前空调器的室内设定温度值Tsi,计算温度值Tni与温度值Tsi的差值ΔTni。计算时刻i时各个热源的负荷因子Bni,其中,

当ΔTni≤a时,Bni=0,

当ΔTni>a时,Bni=Pn×ΔTni

a为空调器的室内温升上限。

同样的,ΔTni≤a时,说明当前热源的温度满足空调的设定要求,因此无需为该热源匹配相应负荷,因此Bni=0;反之,当ΔTni>a,此时当前热源的温度已经超过了空调器的室内温升上限,从而对应当前热源,需要为空调器匹配相应负荷,以平衡室内温度。

在上述基础上,空调器在任意时刻i下的额外负荷Q额外i=A·ΣBni,将常量A代入,并将Bni代入,从而可以求出任意时刻i时空调器的额外负荷Q额外i。根据Q额外i计算空调器在任意时刻i下的总负荷Q总i,并为空调器匹配总负荷Q总i

其中,在已知Q额外i的前提下,Q总i的计算包括以下步骤:

在任意时刻i,测量空调器的室内环境温度T环境i,计算室内环境温度T环境i与室内设定温度值Tsi的差值ΔT环境i

判断ΔT环境i和a的关系,

当ΔT环境i>a,则空调器匹配的总负荷Q总i=Q额外i+Q基础i

当T环境i≤a,此时室内的温度满足空调器的设定要求,从而无需再对室内进行额外的制冷,则空调器匹配的总负荷Q总i=0;

其中,Q总i为时刻i空调器匹配的总负荷,Q基础i为时刻i空调器的基础负荷,a为空调器的室内温升上限。

本实施例的空调器负荷智能匹配方法,根据室内设置的热源对空调器的负荷进行匹配。具体地,设置各个热源热交换空气量所占空气总量的权重Pn,并实时测量各个热源的温度;根据各个热源的温度与空调设定温度之间的温差,以及热源的权重,计算出空调器对应各个热源需要额外匹配的额外负荷。

该种空调器负荷智能匹配方法,不需要对压力参数进行采集,并且无需采集空调器自身的温度参数,从而无冗余数据产生,计算和控制的响应速度更快,可以对外界热负荷的变化准确、快速地做出响应。此外,该种方法能够保证空调系统实时监测热源产生的热量,自动将新增冷负荷匹配于空调系统,调整空调系统的运行,增强用户体验。此外,空调器负荷的智能匹配可以节省用电。

值得一提的是,可以为空调器的负荷匹配设置一个周期t,从而每间隔时间t为空调器匹配一次负荷。该种情况下,既保证了空调器负荷智能匹配,又避免了时刻计算负荷过渡损耗空调器。

以上实施方式仅用于说明本发明,而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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