一种制冷系统的风量控制方法及装置与流程

文档序号:15429843发布日期:2018-09-14 21:28阅读:177来源:国知局

本发明属于空气制水技术领域,尤其涉及一种制冷系统的风量控制方法及装置。



背景技术:

随着人类工业化进程的加快,导致的环境污染问题越发严重,饮用水资源的安全问题也越来越受关注。基于类似降雨过程的水汽冷凝原理,采用机械从湿空气中冷凝制水的方式获取安全的水源成为了一种可能;现有技术中空气制水的制冷系统基本沿袭了以往的家用除湿机的制冷系统,由于除湿机的设计目的是满足舒适性的温湿度环境,其控制系统主要是基于较窄范围的温湿度参数控制,工况控制调整能力比较局限,在日常的温湿度条件下制水效果欠佳。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例提供了制冷系统的风量控制方法及装置,以解决现有技术中温湿度参数控制范围较窄、工况控制调整能力局限以及制水效果欠佳的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种制冷系统的风量控制方法,包括:

获取当前空气露点温度t0和制冷系统运转时的当前蒸发温度t1;

计算所述当前空气露点温度t0与预设温度差△t的差值,所述预设温度差△t取值为5至15之间的常数;

将所述当前蒸发温度t1与所述差值比较,并根据比较结果控制风机风量。

本发明实施例的第二方面提供了一种制冷系统的风量控制装置,包括:

数据采集单元,用于获取当前空气露点温度t0和制冷系统运转时的当前蒸发温度t1;

计算单元,用于计算所述当前空气露点温度t0与预设温度差△t的差值,所述预设温度差△t取值为5至15之间的常数;

处理单元,用于将所述当前蒸发温度t1与所述差值比较,并根据比较结果控制风机风量。

本发明实施例的第三方面提供了一种制冷控制终端系统,包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述制冷系统的风量控制方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述制冷系统的风量控制方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例通过根据环境的温湿度情况选取合适的预设温度差,并将预设温度差与制冷系统的蒸发温度进行比较,根据结果进行风量的控制,使得制冷系统可以与更宽温湿度范围的环境空气进行热湿交换,并提高了制冷系统与空气的热湿交换效率,进一步提高了制水效果,具有较强的易用性与实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的制冷系统的风量控制方法的实现流程示意图;

图2是本发明实施例提供的风量控制装置的示意图

图3是本发明实施例提供的风机控制温湿度参数采集的示意图;

图4是本发明实施例提供的风机控制原理示意图;

图5是本发明实施例提供的制冷控制终端系统的示意图。

具体实施方式

以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1,是本发明实施例提供的制冷系统的风量控制方法的实现流程示意图,所述风量控制方法应用于制冷系统,所述制冷系统可以应用于但不限于控制制水领域。如图所示,该风量控制方法可以包括以下步骤:

步骤s101,获取当前空气露点温度t0和制冷系统运转时的当前蒸发温度t1。

在本发明实施例中,所述当前空气露点温度t0可以是当前环境空气中水蒸气变为露珠时的温度,是空气在水气含量和气压都不变的情况下冷却到饱和时的温度;所述制冷系统运转时,有制冷剂流过制冷系统的蒸发器,制冷剂蒸发时的温度为所述蒸发温度t1。

另外,露点温度越低于周围环境的温度,结露的可能性就越小,当前空气越干燥;当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度;如果露点越低,表示空气中的水分含量越少。

进一步的,所述获取当前空气露点温度t0和制冷系统运转时的当前蒸发温度t1包括:

a1、采集当前环境温湿度值th;

a2、根据所述当前环境温湿度值th计算得到当前空气露点温度t0

在本发明实施例中,可以通过温度传感器和湿度传感器采集当前环境温度值和当前空气湿度值获取所述当前环境温湿度值th;露点温度与空气湿度相关联,根据当前环境温度值和当前空气湿度值可以计算得到当前空气的露点温度,例如:在100%的相对湿度时,周围环境的温度就是露点温度;再例如:当前环境温度值为23摄氏度,当前空气湿度值为rh45%,根据温度与饱和水汽压关系,获取23摄氏度对应的饱和水气压为21.07毫米汞柱,再根据21.07*45%计算所需要的湿度为9.4815,根据温度/湿度与饱和水汽压(p)的对应关系,获取与湿度为9.4815对应的饱和水汽压,若没有完全符合的饱和水汽压,则根据在对应关系中的上下临界点的饱和水汽压按比例取温度值10.5摄氏度,即为在当前温度值为23摄氏度,45的湿度,所对应的露点温度为10.5摄氏度。

需要说明的是,露点温度也可以通过露点测量仪进行测量获取。

步骤s102,计算所述当前空气露点温度t0与预设温度差△t的差值,所述预设温度差△t取值为5至15之间的常数。

在本发明实施例中,所述预设温度差值△t可以根据当前空气露点温度与预设蒸发温度的差值进行设定,所述的预设蒸发温度可以根据当前环境温湿度进行确定;其中所述预设温度差值△t的取值范围可以是5至15之间的常数,包括5和15。

进一步的,所述计算所述当前露点温度t0与预设温度差△t的差值包括:

根据环境温湿度与所述预设温度差△t的对应关系以及所述当前环境温湿度值th,选择与所述当前环境温湿度th匹配的所述预设温度差△t。

在本发明实施例中,所述预设温度差值△t的取值与当前环境温湿度th有关,若环境温湿度越高,则所述预设温度差值△t的取值越小;相反,若环境温湿度越低,则所述预设温度差值△t的取值越大。例如:若所述当前空气湿度为rh90%,则所述预设温度差值△t取值为5至6摄氏度;若所述当前空气湿度为rh80%,则所述预设温度差值△t取值为6至7摄氏度;若所述当前空气湿度为rh75%,则所述预设温度差值△t取值为7至9摄氏度。

步骤s103,将所述当前蒸发温度t1与所述差值比较,并根据比较结果控制风机风量。

在本发明实施例中,所述差值为所述当前空气露点温度t0与预设温度差△t的差值,所述当前蒸发温度t1为系统运行时,制冷剂在蒸发器中蒸发时的温度,通过将当前蒸发温度t1与所述差值(t0-△t)比较可以判断当前蒸发温度t1是否处于过高或者过低的情况,并根据当前蒸发温度t1的情况调整风机的转速,以控制风机风量。

进一步的,将所述当前蒸发温度t1所述差值比较,并根据比较结果控制风机风量包括:

c1、若所述当前蒸发温度t1大于所述差值,则控制风机转速按照预设的调速幅度值,降低风机转速;

c2、若所述当前蒸发温度t1小于所述差值,则控制风机转速按照预设的调速幅度值增加风机转速。

在本发明实施例中,预设的调速幅度值可以是根据当前蒸发温度t1与目标蒸发温度的差制定调速幅度值,例如:当t1>t0-△t时,表示蒸发温度过高,控制器按照a1r/min的转速调小离心风机转速,降低蒸发温度直至趋近t1=t0-△t,并保持稳定;当t1<t0-△t时,表示蒸发温度过低,控制器按照b1r/min的转速调大离心风机转速,提高蒸发温度直至趋近t1=t0-△t,并保持稳定,使制冷系统处于最佳的制冷状态。

进一步的,所述风量控制方法还包括:

b1、获取制冷系统压缩机排气温度t2;

b2、若所述排气温度t2超过压缩机正常工作温度,则所述预设温度差△t取最小值,并控制风机转速按照预设的调速幅度值,增加风机转速。

在本发明实施例中,所述的压缩机排气温度t2可以是压缩机出气口的压缩制冷剂的温度;针对不同的工艺设备,压缩机正常工作的温度也不同,例如:若是风冷压缩机,则所述排气冷凝温度一般比环境温度高8-10℃;若是水冷压缩机,则所述排气冷凝温度比冷却水出水温度高3--8℃。

在排气温度t2过高超过压缩机正常工作温度时,通常环境温度处于高温高湿状态,所述预设温度差△t取最小值,加大风机转速强化冷凝效果,降低排气温度t2。

另外,当露点温度t0低于零度时,控制器会根据蒸发温度t1设定的下限进行定时融霜,关闭压缩机,风机继续以当前风速运行一定时间t,同时检测蒸发温度回升至上限后再启动压缩机继续工作。

需要说明的是,本领域技术人员在本发明揭露的技术范围内,可容易想到的其他排序方案也应在本发明的保护范围之内,在此不一一赘述。

通过本发明实施例,通过实时采集环境温湿度参数以及制冷系统运行参数,采用合适的算法通过控制板来控制离心风机的转速来调整制冷工况的偏移,确保在当前温湿度环境下的最佳工况,提高制冷系统的蒸发器与湿空气的热湿交换效率,获取更多的冷凝水,满足制水能力及经济性要求,解决了现有制冷系统制水效率低下以及低温难制水的问题。

应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

参见图2,是本发明实施例提供的风量控制装置的示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述装置包括:

数据采集单元21,用于获取当前空气露点温度t0和制冷系统运转时的当前蒸发温度t1;

计算单元22,用于计算所述当前空气露点温度t0与预设温度差△t的差值,所述预设温度差△t取值为5至15之间的常数;

处理单元23,用于将所述当前蒸发温度t1与所述差值比较,并根据比较结果控制风机风量。

进一步的,所述数据采集单元21包括:

温度传感器,用于采集当前环境温度值以及制冷系统压缩机排气温度t2;

湿度传感器,用于采集当前空气湿度值。

进一步的,所述计算单元22包括:

第一计算模块,用于根据所述当前环境温湿度值th计算得到当前空气的露点温度t0;

第二计算模块,用于根据环境温湿度与所述预设温度差△t的对应关系以及所述当前环境温湿度值th,选择与所述当前环境温湿度th匹配的所述预设温度差△t;

所述处理单元23包括:

控制器,用于根据环境温湿度信息控制风机风量,若所述当前空气露点温度t0减去预设温度差△t的差小于所述当前蒸发温度t1,则控制风机转速按照预设的调速幅度值,降低风机转速;若所述当前空气露点温度t0减去预设温度差△t的差大于所述当前蒸发温度t1,则控制风机转速按照预设的调速幅度值增加风机转速。

图3是本发明实施例提供的风机控制温湿度参数采集的示意图,如图所示,流经蒸发器的空气气流在离心风机的作用下继续经过冷凝器,被冷凝的空气气流可以流入积水盘,在冷凝器的入口处可以采集得到排气温度t2,在蒸发器内可以采集得到蒸发温度t1,通过温度传感器和湿度传感器采集获得空气气流的温湿度th,通过对上述温度数据的采集与控制,提高了制冷系统的蒸发器与空气的热湿交换效率。

其中,离心风机采用高效可变频调速电机配合低惯量离心叶轮,电机转速运行范围宽,噪音低。温度传感器采用数字信号温度传感器,响应快、精度高。主要测量压缩机排气温度、蒸发器蒸发温度、以及环境温度。湿度传感器采用高精度湿度传感器芯片封装,响应快,精度高。控制器运用单片机作为运算控制单元,结合特定的控制算法,灵活度大,稳定性高。制冷系统包含压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管(电子膨胀阀)以及管路阀门组件。

图4是本发明实施例提供的风机控制原理示意图,如图所示,采集得到的环境温湿度th,蒸发温度t1,排气温度t2传输至单片机控制板,由单片机计算并控制离心风机的转速,从而调整制冷系统的蒸发温度、排气温度,保持最佳工作状态;通过根据温湿度参数灵活调整工况的风量控制,使制冷系统具备较宽工况的控制调整能力,提高了制冷系统的蒸发器与空气的热湿交换效率,改善了制水效果,满足了当前的制水设备的需求。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述移动终端的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述移动终端中模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

图5是本发明一实施例提供的制冷控制终端系统的示意图。如图5所示,该实施例的制冷控制终端系统5包括:处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52,例如java程序。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个制冷系统的风量控制方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤101至103。或者,所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图2所示模块21至23的功能。

示例性的,所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中,并由所述处理器50执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序52在所述制冷控制终端系统5中的执行过程。

所述制冷控制终端系统可包括,但不仅限于,处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是制冷控制终端系统5的示例,并不构成对制冷控制终端系统5的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述制冷控制终端系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器50可以是中央处理单元(centralprocessingunit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51可以是所述制冷控制终端系统5的内部存储单元,例如制冷控制终端系统5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述制冷控制终端系统5的外部存储设备,例如所述制冷控制终端系统5上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smartmediacard,smc),安全数字(securedigital,sd)卡,闪存卡(flashcard)等。进一步地,所述存储器51还可以既包括所述制冷控制终端系统5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述制冷控制终端系统所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述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,均应包含在本发明的保护范围之内。

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