一种空调器管理装置和具有该管理装置的空调器的制作方法

本发明涉及空气调节设备技术领域。

背景技术：

空调器的制冷和制热能力（简称空调器的能力），是空调器最主要的参数。但是，在选购空调器时，许多人往往以“匹”作为单位进行参考，但是绝大多数用户，甚至是商家都说不清楚“匹”的含义。实际上“匹”指的是空调器的输入功率，并不直接表示空调器的能力，因为空调器的耗电功率本身就没有直接反映空调器的制冷（制热能力）。按照“匹”这个单位选购空调，很容易导致小房间安装能力大的空调器，虽然室内温度可以迅速达到设定值，但能耗较大，或者大房间安装了能力小的空调器，虽然费用较小，但室内温度需要很长时间才能达到设定值，甚至无法达到设定值。

反映空调能力的另一个重要的指标参数是能效比。能效比是指空调器制冷制热能力与它所消耗的功率之比。一般地说，家用空调器的能效比不低于2.5，这一数值是在标准工况下获取的。实际上，空调器运行时的能力和能效比都随着工况的变化而变化。尤其是对于现在家庭常见的变频空调器来说，通过变频控制可以在特定的控制条件下有效地提高空调的能效比。但在整个运行过程中，空调能力和能效比都无法获知。用户不能了解到空调器的实际能力是否得到了有效地运用，或者空调能力是否与使用环境匹配。

综上所述，现有技术中的空调器存在用户无法了解运行过程中空调能力和空调能效比的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中空调器存在用户无法了解运行过程中空调能力和空调能效比的问题，本发明设计了一种全新的空调管理装置。

本发明提供一种空调器管理装置，包括：信息存储单元，所述信息存储单元存储对应第一周期中空调器实际运行状态的空调器标准运行状态运行参数；信息检测单元，所述信息检测单元采集第一周期中空调器的实际运行参数，所述实际运行参数包括空调器风机进风温度和湿球温度，空调器风机出风温度和室内换热器管壁温度； 信息处理单元，所述信息处理单元在所述第一周期结束时，调用所述信息存储单元中存储的所述空调器标准运行状态的运行参数和所述信息检测单元传输的空调器实际运行参数，并根据所述标准运行状态的运行参数和空调器实际运行参数计算空调器第一周期的能力参数；信息显示单元，所述信息显示单元实时显示所述信息处理单元生成的能力参数。

进一步的，所述信息检测单元包括第一子检测单元、第二子检测单元和第三子检测单元，其中所述第一子检测单元用于采集空调器风机转速，所述第二子检测单元用于采集空调器风机的进风温度、空调器风机的出风温度和室内换热器管壁温度，第三子检测单元用于采集空调器风机进风口的湿球温度。

进一步的，当空调器工作在制冷模式时，所述第一子检测单元用于采集空调器室内风机的转速f1，所述第二子检测单元用于采集设置在空调器室内风机进风口处的第一温度传感器的温度检测值Ti，设置在空调器室内风机出风口处的第二温度传感器的温度检测值To，以及设置在空调器室内换热器上第五温度传感器的温度检测值Tp,所述第三子检测单元用于采集空调器室内风机进风口处设置的湿球温度计的湿球温度值Twi。

进一步的，当空调器工作在制冷模式时，所述空调器第一周期的能力参数为Qo, Qo=q*ρ*(hi-ho)，其中，q=f1*q0/f0, q0为标准状态室内风机第一周期的风量，f0为标准状态室内风机的转速，信息处理单元在所述第一周期结束时，在信息存储单元中调取判断出的对应标准状态的室内风机第一周期的风量、室内风机转速和室内风机的空气密度，同时调用信息检测单元传输的空调器实际运行参数，所述信息处理单元利用通过信息检测单元得到的第一温度传感器的温度检测值Ti和湿球温度计的湿球温度值Twi，在所述信息存储单元中通过查表的方式得到进风焓值hi,同时利用第一温度传感器的温度检测值Ti，湿球温度计的湿球温度值Twi，第二温度传感器的温度检测值To和室内换热器管壁温度Tp，根据（Ti-To）/（Ti-Tp）=1-（To-Two）/（Ti-Twi）计算出空调器室内风机出风口处的湿球温度Two, 所述信息处理单元利用通过信息检测单元得到的第二温度传感器的温度检测值To和计算出的湿球温度Two,在所述信息存储单元中通过查表的方式得到出风焓值ho,计算空调器第一周期的能力参数。

进一步的，当空调器工作在制热模式时，所述第一子检测单元用于采集空调器室内风机的转速f2，所述第二子检测单元用于采集设置在空调器室内风机进风口处的第三温度传感器和设置在空调器室内风机出风口处的第四温度传感器的温度检测值。

进一步的，当空调器工作在制热模式时，所述空调器第一周期的能力参数为Qo', Qo'= q'*ρ*c*(To2-Ti2),其中q'=f2*q0'/f0',q0'为标准状态室内风机第一周期的风量，f0'为标准状态室内风机的转速，ρ为室内风机空气密度，c为空气的比热容，To2为所述室内风机的出风温度，Ti2为所述室内风机的进风温度；所述信息处理单元在所述第一周期结束时，在信息存储单元中调取判断出的对应标准状态的室内风机第一周期的风量、室内风机转速、室内风机的空气密度和空气的比热容，同时调用信息检测单元传输的空调器实际运行参数，计算空调器第一周期的能力参数。

进一步的，所述信息检测单元包括第四子检测单元，所述第四子检测单元用于采集空调器电源实时功率。

进一步的，所述信息处理单元包括第一子处理单元，所述第一子处理单元用于调用所述空调器第一周期的能力参数和第四子检测单元采集的空调器电源实时功率，计算生成空调器实时能效比参数，所述信息显示单元实时显示所述空调器第一周期的能力参数和空调器实时能效比参数。

进一步的，所述第一周期由用户主动设定或对应空调运行模式自动设定。

采用本发明所公开的空调器管理装置，通过信息处理单元实时根据信息存储单元和信息检测单元的存储值和检测值实时计算空调能力参数和空调能效比参数，使得用户可以通过信息显示单元对空调的实际能力有充分直观的认识，同时可以清楚地了解到变频空调器的节能能力，便于用户根据实际的空调能力值和能效比参数调整使用习惯，使得空调器的能力得以充分发挥，同时实现最优的能耗平衡。

本发明还公开了一种空调器，包括空调器管理装置，空调器管理装置包括：信息存储单元，所述信息存储单元存储对应第一周期中空调器实际运行状态的空调器标准运行状态运行参数；信息检测单元，所述信息检测单元采集第一周期中空调器的实际运行参数，所述实际运行参数包括空调器风机进风温度和湿球温度，空调器风机出风温度和室内换热器管壁温度； 信息处理单元，所述信息处理单元在所述第一周期结束时，调用所述信息存储单元中存储的所述空调器标准运行状态的运行参数和所述信息检测单元传输的空调器实际运行参数，并根据所述标准运行状态的运行参数和空调器实际运行参数计算空调器第一周期的能力参数；信息显示单元，所述信息显示单元实时显示所述信息处理单元生成的能力参数。

本发明所公开的空调器可以直观地显示空调器的能力参数和能效比参数，利于用户调整使用习惯，具有用户体验好的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的空调器管理装置一种实施例的结构示意框图；

图2为本发明所公开的空调器管理装置另一种实施例的结构示意框图；

图3为本发明所公开的空调器管理装置中制冷状态的信号流程示意图；

图4为本发明所公开的空调器管理装置中制热状态的信号流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示为本发明所公开的空调器管理装置一种实施例的结构示意框图。如图1所示，在本发明的具体实施方式中，空调器管理装置优选设置在空调器的室内机中，但不限于设置在空调器的室内机中。除了设置在空调器的室内机中以外，还可能设置在其它终端设备中。类似的终端装置由例如具备显示部的设备构成，显示部如LED或者LCD,或者其它类似的显示设备，可以接收采集的空调信息并将接收的空调信息通过显示部显示。空调器的制冷循环和现有技术普通空调器的制冷循环类似，包括实现不同功能的换热器（蒸发器和冷凝器）、节流设备、压缩机以及连接上述设备并输送制冷剂的管路。

在本实施例中，空调器管理装置包括信息存储单元2、信息检测单元3、信息处理单元1和信息显示单元4，其中，信息存储单元2存储对应第一周期中空调器运行模式的空调器标准运行状态的运行参数。实际上，信息存储单元2存储的参数并不仅为一种运行模式下对应第一周期中空调器标准运行状态的运行参数，而是包括多个标准状态运行的运行参数，必要时，还存储有多种工况下标准运行状态的运行参数。空调器标准运行状态，具体是指空调器在不同运行模式或不同工况下的实验室条件测得的标准状态的运行参数，标准状态的运行参数包括但不限于室内外风机的送风量、风速，以及送风量和风速之间的标准比例关系。测定时的一种优选的实验室条件为，制冷时额定状态，室内温度27℃（干球温度）/19℃（湿球温度），室外温度35℃（干球温度）/24℃（湿球温度）。制热时额定状态，室内温度20℃（干球温度）/15℃（湿球温度），室外温度7℃（干球温度）/6℃（湿球温度）。在实验室中测试送风量和风速的标准状态值时， 信息存储单元2中通过程序预先将运行参数分类存储，数据结构优选为数据表的形式。 信息存储单元2优选是只读存储器、随机访问存储器和硬盘中的一种或多种，其中的运行参数可以根据使用需要读取。

作为空调器管理装置的另一个输入源，空调管理装置还包括信息检测单元3，信息检测单元3采集第一周期中空调器的实际运行参数。具体来说，优选的，信息检测单元3包括第二子检测单元31、第二子检测单元32和第三子检测单元33。其中第二子检测单元31用于采集空调器风机转速，第二子检测单元32用于采集空调器风机的进风温度、空调器风机出风温度和空调器室内换热器管壁温度，第三子检测单元33用于采集空调器风机进风口的湿球温度。其中，第二子检测单元31连接空调器风机的控制电路，采集空调器风机控制电路中继电器的吸合生成的风机启停电信号，以及风速控制脚的电信号。第二子检测单元32和第三子检测单元33分别连接空调器的温度输入检测电路，或者连接独立的温度检测电路。

空调器开机后，用户利用遥控设备选定空调器的运行模式，信息检测单元3每一个第一周期采集一次空调器的实际运行参数。如果用户选定空调器工作在制冷模式，所述第二子检测单元31用于采集空调器室内风机的转速f1,第二子检测单元32用于采集设置在空调器室内风机进风口处的第一温度传感器的温度检测值Ti和设置在空调器室内风机处出风口处的第二温度传感器的温度检测值To，以及设置在空调器室内换热器上的第五温度传感器的温度检测值Tp，第三子检测单元33用于采集空调器室内风机进风口处设置的湿球温度计的湿球温度值Twi。

在空调器管理装置中还设置有信息处理单元1，在本实施例中，信息处理单元1是管理装置的核心。从硬件上说，信息处理单元1包括一个CPU或者MCU, CPU或者MCU通过执行ROM或者硬盘中保存的程序执行功能。如果空调器管理装置设置在空调器本体上，则信息处理单元1可以同时作为控制空调器中其它功能部件的控制器发挥功能。如果空调器管理装置独立设置，则可以选用一个独立的CPU作为信息处理单元1，也可以利用其它终端中的MCU或者上位机中的处理器作为信息处理单元1。如果选用一个独立的CPU作为信息处理单元1，信息处理单元1和空调器的控制器之间还可以采用有线或者无线的方式建立通信。

如果用户选定按照制冷模式运行时，信息处理单元1在第一周期结束时，从信息存储单元2中调取判断出的对应制冷模式标准状态的室内风机对应第一周期时长的风量、室内风机转速和室内风机的空气密度，同时调用信息检测单元3传输的第一周期终止时刻的空调器实际运行参数。信息处理单元1利用通过信息检测单元3得到的第一温度传感器的温度检测值Ti1和湿球温度计的湿球温度值Twi，在所述信息存储单元2中通过查表的方式得到进风焓值hi,同时利用第一温度传感器的温度检测值Ti1，湿球温度计的湿度温度值Twi，第二温度传感器的温度检测值To1和室内换热器管壁温度Tp,根据（Ti1-To1）/（Ti1-Tp）=1-（To1-Two）/（Ti1-Twi）计算出空调器室内风机出风口处的湿球温度Two。同样的，信息处理单元1进一步利用通过信息检测单元3得到的第二温度传感器的温度检测值To1和计算出的湿球温度Two，在信息存储单元2中通过查表的方式得到出风焓值ho。根据制冷模式下，空调器第一周期的能力参数公式计算出空调器第一周期的实时能力参数 Qo, Qo=q*ρ*(hi-ho)，其中，q=f1*q0/f0, q0为信息存储单元2中存储的标准状态室内风机第一周期的风量，f0为标准状态室内风机的转速。室内空气密度可以近似的认为是不变的，通常可以近似按ρ=1.2 Kg/m³处理。这样，每一个第一周期的最后时刻均会生成一个空调能力参数，连续的空调能力参数形成数组，用户可以调用并实时了解到空调器在一段时间内空调器能力值的波动，从而清楚地了解到空调器在实际运行中的能力。

当用户选定空调器工作在制热模式时，第二子检测单元31用于采集空调器室内风机的转速f2,第二子检测单元32用于采集设置在空调器室内风机进风口处的第三温度传感器和设置在空调器室内风机出风口处的第四温度传感器的温度检测值。第三温度传感器和第四传感器还可以采用制冷模式时所采用的第一温度传感器和第二温度传感器。但是，两套温度传感器可以提高空调器管理装置的参数精度。

在制热模式下，信息处理单元1在第一周期结束时，在信息存储单元2中调取判断出的对应制热模式下的标准状态的室内风机第一周期中的风量、室内风机转速、室内风机的空气密度和空气的比热容。制冷模式和制热模式下标准状态的参数在实验室中独立测量并分类存储。同时调用信息检测单元3传输的第一周期终止时刻的空调器实际运行参数。信息处理单元1利用通过信息检测单元3得到的室内风机的出风温度To2，室内风机的进风温度Ti2，以及通过信息存储单元2得到的第一周期中的风量、室内风机转速、室内风机的空气密度和空气的比热容，计算空调器第一周期内的能力参数。其中第一周期的能力参数为Qo', Qo'= q'*ρ*c*(To2-Ti2),其中q'=f2*q0'/f0',q0'为标准状态室内风机第一周期的风量，f0'为标准状态室内风机的转速。由于室内空气密度可以近似的认为是不变的，所以，可以近似按照ρ=1.2 Kg/m³处理，空气的比热容c近似按照不变处理，存储值为c=1.4KJ/(kg*K)。类似的，每一个第一周期的最后时刻均会生成一个空调能力参数，连续的空调能力参数形成数组，用户可以调用并实时了解到处于制热模式下的空调器在一段时间内空调器能力值的波动，从而清楚地连接到空调器在实际运行中的能力。

在信息检测单元3中还设置有第四子检测单元34，第四子检测单元34用于采集空调器电源实时功率。 利用采集空调器电源的实时功率计算空调器的能效比参数，空调器能效比参数的计算公式为Q/W，其中Q为制冷模式或制热模式下的空调器能力值Qo或Qo'。在信息处理单元1中设置有第一子处理单元，第一子处理单元11用于调用空调器第一周期的能力参数和第四子检测单元34采集的空调器电源实时功率，计算生成空调器实时能效比参数。

在得到空调器第一周期中的实时能力参数以及实时能效比参数之后，空调器管理装置的信息显示单元4分类分别显示空调器的实时能力参数和实时能效比参数。用户可以对变频空调器的节能效果有清楚和醒目的了解。第一周期的时长设定在此不做限制，但是第一周期的起始时刻应为空调正常制冷或制热模式的运行过程中，以保证检测的连续性和准确性。第一周期的具体参数可以由用户主动设定或对应空调运行模式自动设定。如果是由对应空调运行模式自动设定，则优选在信息存储单元2中预先设定空调运行模式和对应的第一周期起始时刻和第一周期的时长。

采用本发明所公开的空调器管理装置，通过信息处理单元实时根据信息存储单元和信息检测单元的存储值和检测值实时计算空调能力参数和空调能效比参数，使得用户可以通过信息显示单元对空调的实际能力有充分直观的认识，同时可以清楚地了解到变频空调器的节能能力，便于用户根据实际的空调能力值和能效比参数调整使用习惯，使得空调器的能力得以充分发挥，同时实现最优的能耗平衡。

本发明同时公开了一种采用上述空调器管理装置的空调器。空调器管理装置的具体结构具体请参见上述实施例的详细描述，在此不再赘述。设置有上述空调器管理装置的空调器可以达到同样的技术效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。