节能控制方法、系统及空调器的制作方法

文档序号:4717852阅读:107来源:国知局
专利名称:节能控制方法、系统及空调器的制作方法
技术领域
本发明涉及空调器技术领域,尤其是涉及一种节能控制方法、系统以及具有该节 能控制系统的空调器。
背景技术
空调器在制冷或制热运行时,在某一工况条件下,也即在某一环境温度状态下,随 着压缩机的运行频率升高,空调器的能效比先升高后降低,能效比最高点对应的运行频率 则为压缩机的最佳运行频率。在不同工况条件下,也即在不同的环境温度状态下,能效比最 高点对应的最佳运行频率不同,也即不同工况条件对应不同的最佳运行频率。
如图1所示为搭载双缸压缩机的空调器的能效比和运行频率的关系曲线图,其中 横坐标为空调器中压缩机的运行频率,纵坐标为空调器的能效比。在工况I时,曲线11为压 缩机以单缸运行时的能效曲线,曲线12为压缩机以双缸运行时的能效曲线;曲线11的最高 点的纵坐标为空调器的最高能效比EERlcl,其对应的最佳运行频率为CFlcl,在此工况下, 若压缩机以频率CFlcl单缸运行,则空调器能达到最佳的节能效果;曲线12的最高点的纵 坐标为空调器的最高能效比EER2cl,其对应的最佳运行频率为CF2cl,在此工况下,若压缩 机以频率CF2cl双缸运行,则空调器能达到最佳的节能效果。在工况2时,曲线21为压缩 机以单缸运行时的能效曲线,曲线22为压缩机以双缸运行时的能效曲线;曲线21的最高点 的纵坐标为空调器的最高能效比EERlc2,其对应的最佳运行频率为CFlc2,在此工况下,若 压缩机以频率CFlc2单缸运行,则空调器能达到最佳的节能效果;曲线22的最高点的纵坐 标为空调器的最高能效比EER2c2,其对应的最佳运行频率为CF2c2,在此工况下,若压缩机 以频率CF2c2双缸运行,则空调器能达到最佳的节能效果。
同时,从图中可看出,在同一工况条件下,压缩机单缸运行时最高能效比所对应的 最佳运行频率,比压缩机双缸运行时最高能效比所对应的最佳运行频率要小。据此,考虑到 空调的舒适性,当室内环境温度与设定温度的温差较大时,室内需要较大的制冷或制热量, 需运行较大频率,因此此时压缩机以最佳运行频率双缸运行比较合适;当室内温度与设定 温度的温差较小时,室内需要的制冷或制热量较小,运行较小的频率即可,因此此时压缩机 以最佳运行频率单缸运行比较合适。
但现有的空调器,均是随着负荷的变小,压缩机的运行频率由刚开始的最高值(如 90Hz)开始慢慢降低,最后可能达到最低值(如10Hz)。运行频率较高时,其对应的能效比较 低;运行频率较低时,其对应的能效比也比较低,因此比较耗电。从而在空调器运行的整个 过程中,大部分时间都处于能效比较低的状态,从而使空调器达不到最佳的节能效果。发明内容
本发明的主要目的在于提供一种节能控制方法、系统及空调器,旨在提高空调器 的节能效果。
为达以上目的,本发明提出一种节能控制方法,包括步骤
检测环境温度;
判断所述环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差是否小于临界温度;
根据判断结果调用相应的最高能效对照表,查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的压缩机最佳运行频率;
控制压缩机以最佳运行频率运行。
优选地,所述根据判断结果调用相应的最高能效对照表包括
若所述环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差小于临界温度,则调用单缸运行最闻能效对照表;
若所述环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差不小于临界温度,则调用双缸运行最闻能效对照表。
优选地,所述查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的压缩机最佳运行频率包括
判断相应的最闻能效对照表中是否有对应的环境温度;
若有,则根据对应的环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率。
优选地,所述判断相应的最高能效对照表中是否有对应的环境温度的步骤之后还包括
若无,则于相应的最高能效对照表中查找最接近的环境温度;
根据最接近的环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率。
优选地,所述判断相应的最高能效对照表中是否有对应的环境温度的步骤之后还包括
若无,则于相应的最高能效对照表中查找与环境温度前后最接近的两近似环境温度;
根据两近似环境温度直接匹配出相应的两近似最佳运行频率;
利用插值法,根据环境温度、两近似环境温度和两近似最佳运行频率计算匹配出相应的最佳运行频率。
优选地,所述临界温度为T0,且O. 5°C彡TO彡40C。
本发明同时提出一种空调器的节能控制系统,包括温度检测单元、存储单元、分析处理单元和执行控制单元,其中
温度检测单元,用于检测环境温度并发送至分析处理单元;
存储单元,用于存储临界温度和最高能效对照表;
分析处理单元,用于判断环境温度中的 室内环境温度与设定温度的温差是否小于临界温度,根据判断结果调用相应的最高能效对照表,查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的压缩机最佳运行频率;
执行控制单元,用于接收最佳运行频率,控制压缩机以最佳运行频率运行。
优选地,所述分析处理单元还用于判断相应的最高能效对照表中是否有对应的环境温度;若有,则根据环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率。
优选地,所述分析处理单元还用于若判断出无对应的环境温度,则于相应的最高能效对照表中查找最接近的环境温度;根据最接近的环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率。
优选地,所述分析处理单元还用于若判断出无对应的环境温度,则于最高能效对照表中查找与环境温度前后最接近的两近似环境温度;根据两近似环境温度直接匹配出相应的两近似最佳运行频率;利用插值法,根据环境温度、两近似环境温度和两近似最佳运行频率计算匹配出相应的最佳运行频率。
优选地,所述最闻能效对照表包括单缸运行最闻能效对照表和双缸运行最闻能效对照表,所述分析处理单元用于
若判断出室内环境温度与设定温度的温差小于临界温度,则查询单缸运行最高能效对照表;
若判断出室内环境温度与设定温度的温差不小于临界温度,则查询双缸运行最高能效对照表。
优选地,所述临界温度为T0,且O. 5°C彡TO彡40C。
本发明还提出一种空调器,其包括一节能控制系统,所述节能控制系统包括温度检测单元、存储单元、分析处理单元和执行控制单元,其中
温度检测单元,用于检测环境温度并发送至分析处理单元;
存储单元,用于存储临界温度和最高能效对照表;
分析处理单元,用于判断环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差是否小于临界温度,根据判断结果调用相应的最高能效对照表,查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的压缩机最佳运行频率;
执行控制单元,用于接收最佳运行频率,控制压缩机以最佳运行频率运行。
本发明所提供的一种节能控制方法,通过对不同工况条件下的环境温度的检测, 将室内环境温度与设定温度的温差同临界温度进行对比,根据对比结果调用相应的最高能效对照表,并在相应的最高能效对照表中利用环境温度匹配出相应的最佳运行频率,控制压缩机以最佳运行频率运行,从而使得空调器运行时一直处于能效比最高的状态,提高了空调器的节能效果。`


图1是空调器的能效比和运行频率的关系曲线图2是本发明的节能控制方法第一实施例的流程图3是本发明的节能控制方法的单缸运行最高能效对照表;
图4是本发明的节能控制方法的双缸运行最高能效对照表
图5是本发明的节能控制方法第二实施例的流程图;`
图6是本发明的节能控制方法第三实施例的流程图7是本发明的节能控制系统一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参见图2所示的本发明的节能控制方法第一实施例,所述节能控制方法主要应用于空调器,其包括以下步骤
步骤S101、检测环境温度。
本步骤101实时检测环境温度,该环境温度至少包括室内环境温度Tl,作为优选, 本实施例中的环境温度还包括室外环境温度T4。
步骤S102、判断环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差是否小于临界温度。
本步骤S102计算室内环境温度与用户设定的温度之间的温差,若温差较小, 则较小的制热或制冷量就能达到设定温度,因此可运行较小的频率;若温差较大,则需要较大的制热制或冷量才能达到设定温度,因此需运行较大的频率。临界温度TO取值O.50C≤ TO ≤ 4°C,优选 1°C≤ TO ≤ 3°C。
步骤S103、若是,则调用单缸运行最高能效对照表。
若判断出温差小于临界温度,则调用单缸运行最高能效对照表,因单缸运行时最佳运行频率值较低,适合温差较小的时候运行。如图3所示,单缸运行最高能效对照表中包括室内环境温度Tl、室外环境温度T4和单缸运行的最佳运行频率F,且每一室内环境温度 Tl和室外环境温度对应一最佳运行频率F。结合参见图3所示的单缸运行最高能效对照表的部分表格,该表格上方第一行为室外环境温度T4,包含N个数据;左边第一列为室内环境温度Tl,包含M个数据;表格中每一室内环境温度Tl和室外环境温度T4数值交叉对应的数据为最佳运行频率F,包含N*M个数据。其中M、N值均为大于等于I的自然数,为了适应更多的工况条件,M、N值优选大于等于5,也即最高能效对照表中的Tl和T4至少包含5个数据值,从而Tl和T4对应的最佳运行频率F有5*5=25个数据值。本实施例的单缸运行最高能效对照表中列出了 14个Tl数据值和16个T4数据值,则最佳运行频率F有14*16=224 个。
步骤S104、若否,则调用双缸运行最高能效对照表。
若判断出温差大于等于临界温度,则调用双缸运行最高能效对照表,因双缸运行时最佳运行频率值较高,适合温差较大的时候运行,以获取较大的制热或制冷量。如图4 所不,双缸运行最闻能效对照表与单缸运行最闻能效对照表的格式相同,本实施例的双缸运行最高能效对照表中列出了 14个Tl数据值和16个T4数据值,则最佳运行频率F有 14*16=224 个。
步骤S105、查询相应的最高能效对照表中与环境温度匹配的压缩机最佳运行频率。
例如,若检测到的环境温度中室内环境温度Tl为22°C,室外环境温度T4为30°C, 用户设定温度为20°C,临界温度TO取值3°C,室内环境温度与设定温度的温差为2V,小于临界温度,则查询如图3所示的单缸运行最高能效对照表得到单缸运行的最佳运行频率F 为IlHZ ;若检测到的环境温度中室内环境温度Tl为22°C,室外环境温度T4为30°C,用户设定温度为18°C,临界温度TO取值3°C,室内环境温度与设定温度的温差为4°C,大于临界温度,则查询如图4所示的双缸运行最高能效对照表得到双缸运行的最佳运行频率F为21HZ。
此外,最高能效对照表中也可以仅有室内环境温度和最佳运行频率,由一个室内环境温度值匹配一个最佳运行频率值。
步骤S106、控制压缩机以最佳运行频率运行。
本步骤S106中,当匹配出最佳运行频率F后,就控制压缩机按照该最佳运行频率F运行,以使空调器的能效比达到最高。如匹配出单缸运行的最佳运行频率F为11HZ,则控 制压缩机以IlHZ单缸运行;如匹配出双缸运行的最佳运行频率F为21HZ,则控制压缩机以 21HZ双缸运行。如果相应的最高能效对照表中没有相应的环境温度,可以不作任何响应,保 持原有运行频率运行。相应的最高能效对照表中收集的最高能效数据越多越充实,就使得 空调器能在更多的工况条件下匹配出相应的最佳运行频率,并以该最佳运行频率运行以使 空调器的能效比达到最闻。
据此,本实施例的节能控制方法,通过对不同工况条件下的环境温度的检测,并将 室内环境温度与设定温度的温差同临界温度进行对比,根据对比结果调用相应的最高能效 对照表,并在相应的最高能效对照表中利用环境温度匹配出相应的最佳运行频率F,控制压 缩机以最佳运行频率F运行,从而使得空调器运行时一直处于能效比最高的状态,提高了 空调器的节能效果。
参见图5所示的本发明的节能控制方法第二实施例,本实施例中的步骤SlOl-步 骤S103以及步骤S105与第一实施例相同,所不同的是对上述实施例的步骤S104进行了细 化,包括以下步骤
步骤S201、判断相应的最高能效对照表中是否有对应的环境温度。
本步骤S201中,查询相应的最高能效对照表如单缸运行最高能效对照表或双缸 运行最高能效对照表中是否有检测到的环境温度中的室内环境温度Tl和室外环境温度T4 的数值。
步骤S202、若有对应的环境温度,则根据对应的环境温度直接匹配出相应的最佳 运行频率。
例如,若检测到的环境温度中室内环境温度Tl为22°C,室外环境温度T4为30°C, 用户设定温度为20°C,临界温度TO取值3°C,室内环境温度与设定温度的温差为2V,小于 临界温度,则查询如图3所示的单缸运行最高能效对照表,表中有对应的室内环境温度和 室外环境温度,它们对应的单缸运行的最佳运行频率F为IlHZ ;若检测到的环境温度中室 内环境温度Tl为22°C,室外环境温度T4为30°C,用户设定温度为18°C,临界温度TO取值 3°C,室内环境温度与设定温度的温差为4°C,大于临界温度,则查询如图4所示的双缸运行 最高能效对照表,表中有对应的室内环境温度和室外环境温度,它们对应的双缸运行的最 佳运行频率F为21HZ。
步骤S203、若无对应的环境温度,则于相应的最高能效对照表中查找最接近的环境温度。
本步骤S203中,若所检测到的环境温度在相应的最高能效对照表中没有相应的 数据,则于该表中查找最接近的环境温度。例如,在查询单缸运行最高能效对照表时,发现 表中Tl列没有对应的室内环境温度24. 8°C,但其中的25°C与24. 8°C最接近,则25°C为最 接近的室内环境温度。
步骤S204、根据最接近的环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率。
本步骤中S204所获得的最佳运行频率F实则为近似最佳运行频率,如最闻能效对 照表中的温度数据间隔越小,数据越多,则该近似最佳运行频率越接近真正的最佳运行频 率F。
以下结合图3的单缸运行最高能效对照表,对步骤S203 S204进行举例说明
若检测到环境温度中的室内环境温度Tl为24. 8°C、室外环境温度T4为33°C,查 询单缸运行最高能效对照表得最接近的室内环境温度为25°C,结合该表中具有的室外环境 温度T4,得出最佳运行频率F为10HZ。
若检测到环境温度中的室内环境温度Tl为23°C、室外环境温度T4为31. 2°C,查 询单缸运行最高能效对照表得最接近的室外环境温度为31°C,结合该表中具有的室内环境 温度Tl,得出最佳运行频率F为10HZ。
若检测到环境温度中的室内环境温度Tl为19. 7°C、室外环境温度T4为26. 1°C, 查询单缸运行最高能效对照表得最接近的室内环境温度为20°C、最接近的室外环境温度为 26°C,得出最佳运行频率F为12HZ。
当然,如果所检测的数值刚好位于最高能效对照表中两数值的中间,则可以任选 其中一个数值。
据此,即使最高能效对照表中没有收集所检测到的环境温度的数值,本实施例的 节能控制方法也可以通过查找最接近的环境温度而匹配出最佳运行频率F,从而可以适应 各种工况条件。
参见图6所示的本发明的节能控制方法第三实施例,本实施例与第二实施例的区 别在于用步骤S205 S207代替步骤S203 S204,具体为
步骤S205、若无对应的环境温度,则于相应的最高能效对照表中查找与环境温度 前后最接近的两近似环境温度。
本步骤S205中,若无对应的室内环境温度Tl,则于相应的最高能效对照表中查找 与所述室内环境温度Tl前后最接近的两近似室内环境温度;若无对应的室外环境温度T4, 则于相应的最高能效对照表中查找与所述室外环境温度T4前后最接近的两近似室外环境 温度。若既无对应的室内环境温度Tl又无对应的室外环境温度T4,则于相应的最高能效对 照表中分别查找两近似室内环境温度和两近似室外环境温度。
步骤S206、根据所述两近似环境温度直接匹配出相应的两近似最佳运行频率。
本步骤S206中,若无对应的室内环境温度Tl,则由两近似室内环境温度与室外环 境温度T4匹配出两近似最佳运行频率;若无对应的室外环境温度T4,则由两近似室外环境 温度与室内环境温度Tl匹配出两近似最佳运行频率;若既无对应的室内环境温度Tl又无 对应的室外环境温度T4,则由两近似室外环境温度分别与一近似室内环境温度匹配得两近 似最佳运行频率、与另一近似室内环境温度匹配得另两近似最佳运行频率。
步骤S207、利用插值法,根据所述环境温度、两近似环境温度和两近似最佳运行频 率计算匹配出相应的最佳运行频率。
现结合图4的双缸运行最高能效对照表,对步骤S205 S207举例说明
实例一
若无对应的室外环境温度T4而有对应的室内环境温度Tl,则于双缸运行最高能 效对照表中查找与所述室外环境温度T4前后最接近的两近似室外环境温度T41和T42, 且T42 > T41 ;根据近似室外环境温度T41和室内环境温度Tl获得对应的近似最佳运行 频率F1,根据近似室外环境温度T42和室内环境温度Tl获得对应的近似最佳运行频率 F2 ;根据插值法计算出所述室内环境温度Tl和室外环境温度T4对应的最佳运行频率F= Fl+(F2-F1)*(T4-T41)/(T42-T41)。
例如,检测到室内环境温度Tl和室外环境温度T4分别为21°C和29. 5°C,根据这两个温度值查找双缸运行最高能效对照表发现室内环境温度Tl能找到对应的温度值, 室外环境温度T4不能找到对应的温度值,则于所述最高能效对照表中查找到与室外环境温度T4前后最接近的两近似室外环境温度分别为T41=29°C和T42=30°C,进而找到两近似最佳运行频率分别为F1=21HZ和F2=22HZ,根据插值法计算最佳运行频率F=F1+(F2_F1 )*(T4-T41)/(T42-T41)=21. 5HZ。
实例二
若双缸运行最高能效对照表中无对应的室内环境温度Tl而有对应的室外环境温度T4,则于双缸运行最高能效对照表中查找与所述室内环境温度Tl前后最接近的两近似室内环境温度Tll和T12,且T12 > Tll ;根据近似室内环境温度Tll和室外环境温度T4获得对应的近似最佳运行频率Fl,根据近似室内环境温度T12和室外环境温度T4获得对应的近似最佳运行频率F2 ;根据插值法计算出所述室内环境温度Tl和室外环境温度T4对应的最佳运行频率 F= Fl+(F2-F1)* (Tl-Tll)/(T12-T11)。
例如,检测到室内环境温度Tl和室外环境温度T4分别为21. 5°C和31°C,根据这两个温度值查找双缸运行最高能效对照表发现室外环境温度T4能找到对应的温度值,室内环境温度Tl不能找到对应的温度值,则于双缸运行最高能效对照表中查找到与室内环境温度Tl前后最接近的两近似室内环境温度分别为T11=21°C和T12=22°C,进而找到两近似最佳运行频率分别为F1=22HZ和F2=21HZ,根据插值法计算最佳运行频率F=F1+(F2_F1 )*(Τ1-Τ11)/(Τ12-Τ11) =21·5ΗΖ。
实例三
若无对应的室内环境温度Tl和室外环境温度T4,则于所述最高能效对照表中查找与所述室内环境温度Tl前后最接近的两近似室内环境温度Tll和T12,且T12 > Tll ; 于所述最高能效对照表中查找与所述室外环境温度T4前后最接近的两近似室外环境温度T41和T42,且T42 > T41。根据近似室外环境温度T41和近似室内环境温度Tll获得对应的近似最佳运行频率FlI,根据近似室外环境温度T42和近似室内环境温度Tll获得对应的近似最佳运行频率F12,根据插值法计算出所述近似室内环境温度Tll和室外环境温度T4对应的近似最佳运行频率Fl=Fl 1+ (F12-F11) * (T4-T41) / (T42-T41)。根据近似室外环境温度T41和近似室内环境温度T12获得对应的近似最佳运行频率F21,根据近似室外环境温度T42和近似室内环境温度T12获得对应的近似最佳运行频率F22,根据插值法计算出所述近似室内环境温度T12和室外环境温度T4对应的近似最佳运行频率F2= F21+ (F22-F21)*(T4-T41)/(T42-T41)。根据插值法计算出所述室内环境温度Tl和室外环境温度T4对应的最佳运行频率F= Fl+ (F2-F1) * (Tl-Tll) / (T12-T11)。
例如,检测到室内环境温度Tl和室外环境温度T4分别为21. 5°C和29. 5°C,根据这两个温度值查找最高能效对照表发现均不能找到对应的温度值,则于所述最高能效对照表中查找与室内环境温度Tl前后最接近的两近似室内环境温度分别为T11=21°C 和T12=22°C,与室外环境温度T4前后最接近的两近似室外环境温度分别为T41=29°C和 T42=30°C。根据Tll和T41在最高能效对照表中找到近似最佳运行频率Fl 1=21HZ,根据Tll 和T42在最高能效对照表中找到近似最佳运行频率F12=22HZ,根据插值法计 算Tll和T4对应的近似最佳运行频率 Fl=Fl 1+ (F12-F11 ) * (T4-T41) / (T42-T41) =21. 5HZ。根据 T12 和 T41在最高能效对照表中找到近似最佳运行频率F21=20HZ,根据T12和T42在最高能效对照表中找到近似最佳运行频率F22=21HZ,根据插值法计算T12和T4对应的近似最佳运行频率 F2=F21+(F22 - F21) * (T4-T41) / (T42-T41) =20. 5HZ。最后根据插值法计算 Tl 和 T4 的最佳运行频率 F= Fl+(F2-F1)* (Tl-Tll)/(T12-T11) =2IHZ0
据此,即使某些工况条件下检测出的环境温度不能在相应的最高能效对照表中找到对应的温度值,本实施例也能通过插值法计算出准确的最佳运行频率F,保证空调器在各种工况条件下都能以最佳运行频率F运行,进一步提高了空调器的节能效果。
当然,上述所有实施例中的节能控制方法并不局限于应用于空调器,也可以应用于其他类似的电器。
同时,上述所有实施例中所涉及的最佳运行频率,并非是理想化的绝对准确的真实的最佳运行频率,而是无限接近该真实的最佳运行频率(最大约偏差±2HZ),以最大限度的提闻空调器的节能效果。
参见图6、图7所示的本发明的节能控制系统一较佳实施例,所述节能控制系统 100主要应用于空调器,包括温度检测单元120、存储单元130、分析处理单元110和执行控制单元140。
温度检测单元120用于定时或不定时的检测环境温度并发送至分析处理单元 110,该环境温度至少包括室内环境温度,作为优选,本实施例中的环境温度还包括室外环境温度。
存储单元130用于存储临界温度和最高能效对照表,其中临界温度TO取值 O. 5 0C ^ TO ( 4°C,优选rc< T0< 3°C。最高能效对照表包括单缸运行最高能效对 照表和双缸运行最高能效对照表,表中包含了不同工况条件下的最高能效比数据,包括室内环境温度Tl、室外环境温度和最佳运行频率F,且每一室内环境温度Tl和室外环境温度对应一最佳运行频率F。表格上方第一行为室外环境温度T4,包含N个数据;左边第一列为室内环境温度Tl,包含M个数据;表格中每一室内环境温度Tl和室外环境温度T4数值交叉对应的数据为最佳运行频率F,包含N*M个数据。其中M、N值均为大于等于I的自然数,为了适应更多的工况条件,M、N值优选大于等于5,也即最高能效对照表中的Tl和T4至少包含 5个数据值,从而Tl和T4对应的最佳运行频率F有5*5=25个数据值。如图3所示的单缸运行最高能效对照表和图4所示的双缸运行最高能效对照表,表中均列出了 14个Tl数据值和16个T4数据值,则最佳运行频率F有14*16=224个。
当然,最高能效对照表中也可以仅有室内环境温度和最佳运行频率,由一个室内环境温度值匹配一个最佳运行频率值。
分析处理单元110用于判断室内环境温度与设定温度的温差是否小于临界温度, 根据判断结果调用相应的最高能效对照表,并查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的压缩机最佳运行频率。例如,若温度检测单元120检测到的环境温度中室内环境温度Tl为25°C、室外环境温度T4为27°C,用户设定温度为20°C,存储单元存储的临界温度TO取值2°C,分析处理单元110计算室内环境温度Tl和设定温度的温差为5°C,大于临界温度T0,则查询图4所示的双缸运行最高能效对照表,通过T1=25°C、T4=27°C,匹配出最佳运行频率F为20HZ。
执行控制单元140,用于接收最佳运行频率F,控制压缩机以所述最佳运行频率F运行,以使空调器的能效比达到最高。若通过查询单缸运行最高能效对照表匹配出单缸运行的最佳运行频率为22HZ,则控制压缩机以22HZ的频率单缸运行;若通过查询双缸运行最高能效对照表匹配出双缸运行的最佳运行频率为25HZ,则控制压缩机以25HZ的频率双缸运行。
据此,本实施例的节能控制系统100,通过温度检测单元120定时或不定时的检测不同工况条件下的环境温度,分析处理单元110将室内环境温度与设定温度的温差同临界温度进行对比,根据对比结果调用相应的最高能效对照表,并在相应的最高能效对照表中利用环境温度匹配出相应的最佳运行频率F,执行控制单元140接收到该最佳运行频率则控制压缩机以该最佳运行频率F运行,从而使得空调运行时一直处于能效比最高的状态, 提高了空调器的节能效果。
进一步地,本实施例的分析处理单元110还用于判断相应的最高能效对照表中是否有对应的环境温度,若有对应的环境温度,则根据所述环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率F ;若无对应的环境温度,则于相应的最高能效对照表中查找与所述环境温度前后最接近的两近似环境温度,根据所述两近似环境温度直接匹配出相应的两近似最佳运行频率,最后利用插值法,根据所述环境温度、两近似环境温度和两近似最佳运行频率计算匹配出相应的最佳运行频率F。
当分析处理单元110查询图4所示的双缸运行最高能效对照表时,对于无对应环境温度的工况,有以下三种情况
例一
若无对应的室外环境温度T4而有对应的室内环境温度Tl,分析处理单元110则于双缸运行最高能效对照表中查找与所述室外环境温度T4前后最接近的两近似室外环境温度T41和T42,且T42 > T41 ;根据近似室外环境温度T41和室内环境温度Tl获得对应的近似最佳运行频率Fl,根据近似室外环境温度T42和室内环境温度Tl获得对应的近似最佳运行频率F2 ;根据插值法计算出所述室内环境温度Tl和室外环境温度T4对应的最佳运行频率 F= Fl+(F2-F1)*(T4-T41)/(T42-T41)。
例如,温度检测单元120检测到室内环境温度Tl和室外环境温度T4分别为21°C 和29. 5°C,分析处理单元110则根据这两个温度值查找双缸运行最高能效对照表发现室内环境温度Tl能找到对应的温度值,室外环境温度T4不能找到对应的温度值,则于所述最高能效对照表中查找到与室外环境温度T4前后最接近的两近似室外环境温度分别为 T41=29°C和T42=30°C,进而找到两近似最佳运行频率分别为F1=21HZ和F2=22HZ,根据插值法计算最佳运行频率 F=Fl+(F2-F1 )*(Τ4-Τ41)/(Τ42-Τ41)= 21. 5ΗΖ。
例二
若双缸运行最高能效对照表中无对应的室内环境温度Tl而有对应的室外环境温度Τ4,分析处理单元110则于双缸运行最高能效对照表中查找与所述室内环境温度Tl前后最接近的两近似室内环境温度Tll和Τ12,且Τ12 > Tll ;根据近似室内环境温度Tll和室外环境温度Τ4获得对应的近似最佳运行频率Fl,根据近似室内环境温度Τ12和室外环境温度Τ4获得对应的近似最佳运行频率F2 ;根据插值法计算出所述室内环境温度Tl和室外环境温度Τ4对应的最佳运行频率F= Fl+ (F2-F1)*(Tl-Tll)/(Τ12-Τ11)。
例如,温度检测单元 120检测到室内环境温度Tl和室外环境温度Τ4分别为21. 5°C和31°C,分析处理单元110根据这两个温度值查找双缸运行最高能效对照表发现室外环境温度T4能找到对应的温度值,室内环境温度Tl不能找到对应的温度值,则于双缸运行最高能效对照表中查找到与室内环境温度Tl前后最接近的两近似室内环境温度分别为 T11=21°C和T12=22°C,进而找到两近似最佳运行频率分别为F1=22HZ和F2=21HZ,根据插值法计算最佳运行频率 F=Fl+(F2-F1 )*(T1-T11)/(T12-T11) =21. 5ΗΖ。
例三
若无对应的室内环境温度Tl和室外环境温度Τ4,分析处理单元110则于所述最高能效对照表中查找与所述室内环境温度Tl前后最接近的两近似室内环境温度Tll和Τ12, 且Τ12 > Tll ;于所述最高能效对照表中查找与所述室外环境温度Τ4前后最接近的两近似室外环境温度Τ41和Τ42,且Τ42 > Τ41。根据近似室外环境温度Τ41和近似室内环境温度 Tll获得对应的近似最佳运行频率F11,根据近似室外环境温度Τ42和近似室内环境温度 Tll获得对应的近似最佳运行频率F12,根据插值法计算出所述近似室内环境温度Tll和室外环境温度Τ4对应的近似最佳运行频率Fl=Fl 1+ (F12-F11) * (Τ4-Τ41) / (Τ42-Τ41)。根据近似室外环境温度Τ41和近似室内环境温度Τ12获得对应的近似最佳运行频率F21,根据近似室外环境温度Τ42和近似室内环境温度Τ12获得对应的近似最佳运行频率F22,根据插值法计算出所述近似室内环境温度Τ12和室外环境温度Τ4对应的近似最佳运行频率F2= F21+ (F22-F21)*(Τ4-Τ41)/(Τ42-Τ41)。根据插值法计算出所述室内环境温度Tl和室外环境温度Τ4对应的最佳运 行频率F= Fl+ (F2-F1) * (Tl-Tll) / (Τ12-Τ11)。
例如,温度检测单元120检测到室内环境温度Tl和室外环境温度Τ4分别为 21. 5°C和29. 5°C,分析处理单元110根据这两个温度值查找最高能效对照表发现均不能找到对应的温度值,则于所述最高能效对照表中查找与室内环境温度Tl前后最接近的两近似室内环境温度分别为T11=21°C和T12=22°C,与室外环境温度T4前后最接近的两近似室外环境温度分别为T41=29°C和T42=30°C。根据Tll和T41在最高能效对照表中找到近似最佳运行频率F11=21HZ,根据Tll和T42在最高能效对照表中找到近似最佳运行频率F12=22HZ,根据插值法计算Tll和T4对应的近似最佳运行频率 F1=F11+(F12-F11 )*(T4-T41)/(T42-T41) =21. 5HZ。根据 T12 和 T41 在最高能效对照表中找到近似最佳运行频率F21=20HZ,根据T12和T42在最高能效对照表中找到近似最佳运行频率F22=21HZ,根据插值法计算T12和T4对应的近似最佳运行频率F2=F21+(F22 -F21) * (T4-T41) / (T42-T41) =20. 5HZ。最后根据插值法计算Tl和T4的最佳运行频率F= Fl+(F2-F1)* (Tl-Tll)/(T12-T11) =2IHZ0
据此,即使某些工况条件下检测出的环境温度不能在相应的最高能效对照表中找到对应的温度值,本实施例中的分析处理单元110也能通过插值法计算出准确的最佳运行频率F,保证空调器在各种工况条件下都能以最佳运行频率F运行,进一步提高了空调器的节能效果。
此外,在相应的最高能效对照表中无法找到相应的温度值的工况条件下,分析处理单元110除了利用插值法准确计算出最佳运行频率F外,也可以通过估算得到近似的最佳运行频率F。即当分析处理单元110判断出相应的最高能效对照表中无对应的环境温度, 则于该表中查找与所述环境温度最接近的环境温度,根据最接近的环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率F。现结合图3所示的单缸运行最高能效对照表举例说明
例如,若温度检测单元120检测到环境温度中的室内环境温度Tl为24. 8°C、室外 环境温度T4为33°C,则分析处理单元110查询单缸运行最高能效对照表得最接近的室内环 境温度为25°C,结合该表中具有的室外环境温度T4,得出最佳运行频率F为10HZ。
若温度检测单元120检测到环境温度中的室内环境温度Tl为23°C、室外环境温度 T4为31. 2V,则分析处理单元110查询单缸运行最高能效对照表得最接近的室外环境温度 T4为31 °C,结合该表中具有的室内环境温度Tl,得出最佳运行频率F为10HZ。
若温度检测单元120检测到环境温度中的室内环境温度Tl为19. 7°C、室外环境温 度T4为26.1V,则分析处理单元110查询单缸运行最高能效对照表得近似室内环境温度为 20°C、近似室外环境温度为26°C,得出最佳运行频率F为12HZ。
当然,如果温度检测单元120所检测的数值刚好位于最高能效对照表中两数值的 中间,则分析处理单元110可以任选其中一个数值。
此外,如果相应的最高能效对照表中没有相应的环境温度,分析处理单元110也 可以不作任何响应,以使空调器保持原有运行频率运行。在此情况下,单缸运行最高能效对 照表或双缸运行最高能效对照表中收集的最高能效数据越多越充实,就使得分析处理单元 110能在更多的工况条件下匹配出相应的最佳运行频率,而执行控制单元140就能控制压 缩机以该最佳运行频率运行以使空调器的能效比达到最高。
当然,上述实施例的节能控制系统100并不局限于应用于空调器,也可以应用于 其他类似的电器。
同时,上述实施例中所涉及的最佳运行频率,并非是理想化的绝对准确的真实的 最佳运行频率,而是无限接近该真实的最佳运行频率(最大约偏差±2HZ),以最大限度的提 高空调器的节能效果。
本发明同时提出一种空调器,其包括一节能控制系统,所述节能控制系统包括温 度检测单元、存储单元、分析处理单元和执行控制单元,其中温度检测单元,用于检测环境 温度并发送至分析处理单元;存储单元,用于存储临界温度和最高能效对照表;分析处理 单元,用于判断环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差是否小于临界温度,根据判 断结果调用相应的最高能效对照表,查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的 压缩机最佳运行频率;执行控制单元,用于接收最佳运行频率,控制压缩机以最佳运行频率 运行。本实施例中所描述的节能控制系统为本发明中上述实施例所涉及的节能控制系统, 在此不再赘述。
应当理解的是,以上仅为本发明的优选实施例,不能因此限制本发明的专利范围, 凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在 其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种空调器的节能控制方法,其特征在于,包括步骤检测环境温度;判断所述环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差是否小于临界温度;根据判断结果调用相应的最高能效对照表,查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的压缩机最佳运行频率;控制压缩机以最佳运行频率运行。
2.根据权利要求1所述的节能控制方法,其特征在于,所述根据判断结果调用相应的最闻能效对照表包括若所述环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差小于临界温度,则调用单缸运行最闻能效对照表;若所述环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差不小于临界温度,则调用双缸运行最闻能效对照表。
3.根据权利要求1所述的节能控制方法,其特征在于,所述查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的压缩机最佳运行频率包括判断相应的最高能效对照表中是否有对应的环境温度;若有,则根据对应的环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率。
4.根据权利要求3所述的节能控制方法,其特征在于,所述判断相应的最高能效对照表中是否有对应的环境温度的步骤之后还包括若无,则于相应的最高能效对照表中查找最接近的环境温度;根据最接近的环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率。
5.根据权利要求3所述的节能控制方法,其特征在于,所述判断相应的最高能效对照表中是否有对应的环境温度的步骤之后还包括若无,则于相应的最高能效对照表中查找与环境温度前后最接近的两近似环境温度; 根据两近似环境温度直接匹配出相应的两近似最佳运行频率;利用插值法,根据环境温度、两近似环境温度和两近似最佳运行频率计算匹配出相应的最佳运行频率。
6.根据权利要求1-5任一项所述的节能控制方法,其特征在于,所述临界温度为T0,且 O. 5 0C ^ TO 彡 4。。。
7.—种空调器的节能控制系统,其特征在于,包括温度检测单元、存储单元、分析处理单元和执行控制单元,其中温度检测单元,用于检测环境温度并发送至分析处理单元;存储单元,用于存储临界温度和最高能效对照表;分析处理单元,用于判断环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差是否小于临界温度,根据判断结果调用相应的最高能效对照表,查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的压缩机最佳运行频率;执行控制单元,用于接收最佳运行频率,控制压缩机以最佳运行频率运行。
8.根据权利要求7所述的节能控制系统,其特征在于,所述分析处理单元还用于判断相应的最高能效对照表中是否有对应的环境温度;若有,则根据环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率。
9.根据权利要求8所述的节能控制系统,其特征在于,所述分析处理单元还用于若判断出无对应的环境温度,则于相应的最高能效对照表中查找最接近的环境温度;根据最接近的环境温度直接匹配出相应的最佳运行频率。
10.根据权利要求8所述的节能控制系统,其特征在于,所述分析处理单元还用于若判断出无对应的环境温度,则于最高能效对照表中查找与环境温度前后最接近的两近似环境温度;根据两近似环境温度直接匹配出相应的两近似最佳运行频率;利用插值法,根据环境温度、两近似环境温度和两近似最佳运行频率计算匹配出相应的最佳运行频率。
11.根据权利要求7-10任一项所述的节能控制系统,其特征在于,所述最高能效对照表包括单缸运行最高能效对照表和双缸运行最高能效对照表,所述分析处理单元用于若判断出室内环境温度与设定温度的温差小于临界温度,则查询单缸运行最高能效对照表;若判断出室内环境温度与设定温度的温差不小于临界温度,则查询双缸运行最高能效对照表。
12.根据权利要求7-10任一项的节能控制系统,其特征在于,所述临界温度为T0,且 O. 5 0C ^ TO 彡 4。。。
13.—种空调器,包括如权利要求7-12任一项所述的节能控制系统。
全文摘要
本发明公开了一种节能控制方法、系统及空调器,该节能控制方法包括检测环境温度;判断所述环境温度中的室内环境温度与设定温度的温差是否小于临界温度;根据判断结果调用相应的最高能效对照表,查询相应的最高能效对照表中与所述环境温度匹配的压缩机最佳运行频率;控制压缩机以最佳运行频率运行。从而,通过对不同工况条件下的环境温度的检测,将室内环境温度与设定温度的温差同临界温度进行对比,根据对比结果调用相应的最高能效对照表,并在相应的最高能效对照表中利用环境温度匹配出相应的最佳运行频率,控制压缩机以最佳运行频率运行,从而使得空调器运行时一直处于能效比最高的状态,提高了空调器的节能效果。
文档编号F24F11/00GK103062866SQ20131000292
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者滕建文, 李金波 申请人:广东美的制冷设备有限公司
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