空调机组的控制方法、控制装置及空调机组的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种空调机组的控制方法、控制装置及空调机组。其中方法包括如下步骤：根据接入空调机组的出风口风阀的总个数及空调机组的总调控能力，计算每个出风口风阀分配的额定调控能力；根据开启的出风口风阀的个数计算并控制开启室内机风档；根据每个出风口风阀所在区域的设定温度及额定调控能力，计算每个出风口风阀的实际调控能力；将所有出风口风阀的实际调控能力进行求和，得到空调机组所需的总调控能力，并根据总调控能力控制压缩机运行。其在每个调节区域设置单独的出风口风阀和温控器，根据实际开启的出风口风阀数量控制开启风档，综合每个区域的实际调控能力控制压缩机按需运行，对多个调控区域集中控制，同时满足舒适性及节能要求。
【专利说明】空调机组的控制方法、控制装置及空调机组
【技术领域】
[0001]本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种空调机组的控制方法、控制装置及空调机组。
【背景技术】
[0002]目前对于一拖一的单元式机组，一般是一套机组用在一个区域，一套控制器进行控制。但对于轻商机组(如3P以上)可以用于一个小型办公区域、别墅、商场等场所。使用一套室外机和室内机，内机通过送风管道将制冷(热)量输送到不同的房间，但在控制方面目前只能控制整机的开停，不同的房间也只能同时开，同时关，这样对冷量，电量等都会造成一定的浪费。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要提供一种能够对不同区域进行单独控制，并根据空调机组的总需求对空调的风档及压缩机频率进行控制的，空调机组的控制方法、控制装置及空调机组。
[0004]为实现本发明目的提供的一种空调机组的控制方法，包括以下步骤:
[0005]根据接入所述空调机组的出风口风阀的总个数及所述空调机组的总调控能力，计算每个所述出风口风阀分配的额定调控能力；
[0006]根据开启的所述出风口风阀的个数计算并控制开启室内机风档；
[0007]根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度及所述额定调控能力，计算每个所述出风口风阀的实际调控能力；
[0008]将所有所述出风口风阀的实际调控能力进行求和，得到空调机组所需的总调控能力，并根据所述总调控能力控制压缩机运行；
[0009]所述调控能力为制冷或者制热能力。
[0010]作为一种空调机组的控制方法的可实施方式，所述根据开启的所述出风口风阀的个数计算并控制开启室内机风档，包括以下步骤:
[0011]检测所述空调机组中开启的所述出风口风阀的开启个数；
[0012]计算所述开启个数与所述出风口风阀的总个数的比值；
[0013]判断所述比值所在的预设数值范围对应的档室内机风档；
[0014]开启所述预设数值范围对应的室内风机档位。
[0015]作为一种空调机组的控制方法的可实施方式，所述室内风机档位为至少两个。
[0016]作为一种空调机组的控制方法的可实施方式，所述室内风机档位为三个，分别为低风档，中风档和高风档；
[0017]所述低风档对应预设数值范围(0，0.3]；
[0018]所述中风档对应预设数值范围(0.3,0.6]；
[0019]所述高风档对应预设数值范围(0.6，I]。
[0020]作为一种空调机组的控制方法的可实施方式，所述根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度及所述额定调控能力，计算每个所述出风口风阀的实际调控能力，包括以下步骤:
[0021]根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度、室外环境温度和所在区域温度计算所述出风口风阀的负荷率；
[0022]将每个所述出风口风阀的负荷率与每个所述额定调控能力做积，得到每个所述出风口风阀的实际调控能力。
[0023]基于同一发明构思的一种空调机组的控制装置，包括能力分配模块，风档控制模块，实际调控能力计算模块，以及压缩机控制模块，其中:
[0024]所述能力分配模块，用于根据接入所述空调机组的出风口风阀的总个数及所述空调机组的总调控能力，计算每个所述出风口风阀分配的额定调控能力；
[0025]所述风档控制模块，用于根据开启的所述出风口风阀的个数计算并控制开启室内机风档；
[0026]所述实际调控能力计算模块，用于根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度及所述额定调控能力，计算每个所述出风口风阀的实际调控能力；
[0027]所述压缩机控制模块，用于将所有所述出风口风阀的实际调控能力进行求和，得到空调机组所需的总调控能力，并根据所述总调控能力控制压缩机运行；
[0028]所述调控能力为制冷或者制热能力。
[0029]作为一种空调机组的控制装置的可实施方式，所述风档控制模块包括检测子模块，比值计算子模块，风档判断子模块，以及风档开启子模块，其中:
[0030]所述检测子模块，用于检测所述空调机组中开启的所述出风口风阀的开启个数；
[0031]所述比值计算子模块，用于计算所述开启个数与所述出风口风阀的总个数的比值；
[0032]所述风档判断子模块，用于判断所述比值所在的预设数值范围对应的档室内机风档；
[0033]所述风档开启子模块，用于开启所述预设数值范围对应的室内风机档位。
[0034]作为一种空调机组的控制装置的可实施方式，所述室内风机档位为三个，分别为低风档，中风档和高风档；
[0035]所述低风档对应预设数值范围(0，0.3]；
[0036]所述中风档对应预设数值范围(0.3,0.6]；
[0037]所述高风档对应预设数值范围(0.6，I]。
[0038]作为一种空调机组的控制装置的可实施方式，所述实际调控能力计算模块包括负荷率计算子模块和乘积计算子模块，其中:
[0039]所述负荷计算子模块，用于根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度、室外环境温度和所在区域温度计算所述出风口风阀的负荷率；
[0040]所述乘积计算子模块，用于将每个所述出风口风阀的负荷率与每个所述额定调控能力做积，得到每个所述出风口风阀的实际调控能力。
[0041]基于相同发明构思的一种空调机组，包括室外机，室内机，还包括前述的控制装置，风阀及温控器；
[0042]所述控制装置连接并控制所述室内机，所述室外机，所述风阀及所述温控器电连接，与所述室内机进行通讯，同时接收所述风阀的运行情况及温控器的设置信号；
[0043]所述室内机通过送风管道输送制冷或者制热量到多个预设区域；
[0044]所述风阀设置在所述室内机的出风口处，所述控制装置通过所述风阀调节所述室内机输送到预设区域的制冷或者制热量；
[0045]所述温控器与所述风阀一一对应，可对所在预设区域的温度进行单独设置。
[0046]本发明的有益效果包括:
[0047]本发明提供的一种空调机组的控制方法、控制装置及空调机组，对使用一套室内机和室外机对多个区域进行温度调节的空调机组的每个调节区域设置单独的出风口风阀和温控器，内机通过送风管道将制冷(热)量输送到不同室内区域，各室内区域能够通过对风阀和温控器的控制从而对风量，制冷(热)量进行独立控制。空调机组根据实际开启的出风口风阀的数量控制空调机组的开启风档，综合每个区域的实际调控能力得到空调机组的总调控能力(输出冷/热量需求)，需求负荷率，控制空调机组的压缩机按需运行，对不同调控区域进行集中控制，同时满足舒适性及节能要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]图1为本发明一种空调机组的控制方法的一具体实施例的流程图；
[0049]图2为本发明一种空调机组的控制方法的另一具体实施例的流程图；
[0050]图3为本发明一种空调机组的控制装置的一具体实施例的系统结构图；
[0051]图4为本发明一种空调机组的一具体实施例的系统结构图。
【具体实施方式】
[0052]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的空调机组的控制方法、控制装置及空调机组的【具体实施方式】进行说明。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。
[0053]本发明实施例的空调机组的控制方法，如图1所示，包括以下步骤:
[0054]S100，根据接入所述空调机组的出风口风阀的总个数及所述空调机组的总调控能力，计算每个所述出风口风阀分配的额定调控能力。所述调控能力为制冷或者制热能力。如空调机组额定制冷(热)能力为Q，总共接入η个出风口风阀，则每个风阀分配的房间(调节区域)制冷(热)能力为Q/n。
[0055]S200，根据开启的所述出风口风阀的个数计算并控制开启室内机风档。接入一套空调机组的出风口风阀有多个，但每个风阀可以进行单独控制，可单独设置相应区域的温度及风阀的开度，或者关闭风阀。从而根据实际开启的风阀的数量确定室内机的风档。开启的出风口风阀的数量越多则室内机风档的档位越高，相反，出风口风阀开启的数量少时室内机风档开启低档位。有利于节能控制。
[0056]S300，根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度及所述额定调控能力，计算每个所述出风口风阀的实际调控能力。每个出风口风阀的控制区域都设有单独的温控器，独立设置调节区域的设置温度。根据室外环境温度T外，室内环境温度T内及室内温控器设定温度T设，再根据PI算法计算每个房间的负荷率xl%，x2%, x3%...xn%,再将每个风阀需要的额定能力Q/n*xn%就是每个风阀的实际能力。每个出风口风阀相当于一个单独的内机工作，所述PI算法与应用与一拖一的单元式机组的算法相同。
[0057]S400，将所有所述出风口风阀的实际调控能力进行求和，得到空调机组所需的总调控能力，并根据所述总调控能力控制压缩机运行。如可根据公式Y=kX+b计算空调压缩机的运行频率。其中:x为室内需求负荷率，Y为压缩机运行频率。X可由所述空调机组所需的总调控能力与空调机组的总额定调控能力的比值求得。k，b的取值可根据经验进行设定，取值的确定方式与一拖一的单元式机组的确定方式相同，也可取相同的取值。
[0058]本发明实施例中，对使用一套室内机和室外机对多个区域进行温度调节的空调机组的每个调节区域设置单独的出风口风阀和温控器，内机通过送风管道将制冷(热)量输送到不同室内区域，各室内区域能够通过对风阀和温控器的控制从而对风量，制冷(热)量进行独立控制。空调机组根据实际开启的出风口风阀的数量控制空调机组的开启风档，综合每个区域的实际调控能力得到空调机组的总调控能力(输出冷/热量需求)，需求负荷率，控制空调机组的压缩机按需运行，对不同调控区域(房间)进行集中控制，同时满足舒适性及节能要求。
[0059]在其中一个空调机组的控制方法的实施例中，步骤S200，根据开启的所述出风口风阀的个数计算并控制开启室内机风档，如图2所示，包括以下步骤:
[0060]S210，检测所述空调机组中开启的所述出风口风阀的开启个数。空调机组上电后首先检测接入区域控制器的出风口风阀的总个数，机组开始运行前检测开启的出风口风阀的个数，以便控制室内机风档。
[0061]S220，计算所述开启个数与所述出风口风阀的总个数的比值。
[0062]S230，判断所述比值所在的预设数值范围对应的室内机风档。按照室内机风档的个数，设置相应的多个数值范围，每个数值范围对应一个风机档位。如风机有三个风档时，可设置前述的开启的出风口风阀的个数与总个数的比值在0.3以下时为低风档，当然也可更具需求定义其他的比值额度。
[0063]S240，开启所述预设数值范围对应的室内风机档位。
[0064]本发明实施例中采用开启的出风口风阀与风阀总数比值范围的对应风机档位的方式，根据空调机组实际运行情况开启相应的风机档位，运行控制准确，节省能源。
[0065]在本发明的空调机组的控制方法的实施例中，所述室内风机档位为至少两个。
[0066]在其中一个空调机组的控制方法的实施例中，所述室内风机档位为三个，分别为低风档，中风档和高风档；
[0067]所述低风档对应预设数值范围(0，0.3]；
[0068]所述中风档对应预设数值范围(0.3，0.6]；
[0069]所述高风档对应预设数值范围(0.6，I]。
[0070]本发明实施例根据开启的出风口风阀的数量按比例均匀设置高、中、抵风档，是室内机出风的强度更好的满足实际使用的需求。
[0071]在其中一个空调机组的控制方法的实施例中，步骤S300，根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度及所述额定调控能力，计算每个所述出风口风阀的实际调控能力，包括以下步骤:
[0072]S310，根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度、室外环境温度和所在区域温度计算所述出风口风阀的负荷率。相当于一个单独室内机的运行情况判断。[0073]S320，将每个所述出风口风阀的负荷率与每个所述额定调控能力做积，得到每个所述出风口风阀的实际调控能力。
[0074]本发明实施例中首先计算每个出风口风阀的负荷率，将每个出风口风阀的调控看作一个独立的调控内机看待，也符合整个空调机组运行控制的处理过程。如此可根据每个出风口风阀的负荷率及前述分配的额定调控能力得到实际调控能力，进一步得到整个空调机组的整体需要的实际调控能力。判断得到的空调机组的实际需求准确，避免不必要的资源浪费。
[0075]下面以一套12kW的风管机运行制冷为例进行说明:
[0076]室内机为3档风机，此机组通过送风管道控制5个小房间(区域)的负荷需求，每个房间有一个风阀和温控器，每个风阀和温控器与区域控制器进行通讯，如此时只开了 3个风阀则首先对室内机风档进行计算:
[0077]O < P≤30%*5即O < P≤1.5，室内机低风档；
[0078]30%*5 < P≤60%*5即1.5 < P≤3，室内机中风档；
[0079]60%*5 < P≤100%*5即3 < P≤5，室内机高风档；
[0080]因此开3个风阀时，室内机运行中风档；
[0081]由于机组总制冷量为12kW，总共5个风阀，则每个风阀对应的制冷量为2.4kff ;假如此时室外环境温度为35°C，设定温度为16°C，第一个开风阀的房间室内环境温度27°C，第二个开风阀的房间室内环境温度24°C，第三个开风阀的房间室内环境温度28°C，则根据PI算法计算机组负荷分别为113%，109%, 114%。因此计算整机的负荷为2.4*113%+2.4*109%+2.4*114%=8.064kff,则计算整机的负荷为 8.064/12=67.2%。因此根据 Y=70X+5 (取 k=70，b=5)，则压缩机频率为52Hz。
[0082]基于同一发明构思，本发明实施例提供一种空调机组的控制装置，由于此装置解决问题的原理与前述一种空调机组的控制方法方法相似，因此，该装置的实施可以按照前述方法的具体步骤实现，重复之处不再赘述。
[0083]本发明实施例的一种空调机组的控制装置100，如图3所示，包括能力分配模块110，风档控制模块120，实际调控能力计算模块130，以及压缩机控制模块140。其中:所述能力分配模块120，用于根据接入所述空调机组的出风口风阀的总个数及所述空调机组的总调控能力，计算每个所述出风口风阀分配的额定调控能力；所述风档控制模块130，用于根据开启的所述出风口风阀的个数计算并控制开启室内机风档；所述实际调控能力计算模块140，用于根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度及所述额定调控能力，计算每个所述出风口风阀的实际调控能力；所述压缩机控制模块240，用于将所有所述出风口风阀的实际调控能力进行求和，得到空调机组所需的总调控能力，并根据所述总调控能力控制压缩机运行；所述调控能力为制冷或者制热能力。
[0084]在其中一个空调机组的控制装置的实施例中，所述风档控制模块120包括检测子模块121，比值计算子模块122，风档判断子模块123，以及风档开启子模块124。其中:所述检测子模块121，用于检测所述空调机组中开启的所述出风口风阀的开启个数；所述比值计算子模块122，用于计算所述开启个数与所述出风口风阀的总个数的比值；所述风档判断子模块123，用于判断所述比值所在的预设数值范围对应的室内机风档；所述风档开启子模块124，用于开启所述预设数值范围对应的室内风机档位。[0085]在其中一个空调机组的控制装置的实施例中，所述室内风机档位为三个，分别为低风档，中风档和高风档；
[0086]所述低风档对应预设数值范围(0，0.3]；
[0087]所述中风档对应预设数值范围(0.3，0.6]；
[0088]所述高风档对应预设数值范围(0.6，I]。
[0089]在其中一个空调机组的控制装置的实施例中，所述实际调控能力计算模块130包括负荷率计算子模块131和乘积计算子模块132。其中:所述负荷计算子模块231，用于根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度、室外环境温度和所在区域温度计算所述出风口风阀的负荷率；所述乘积计算子模块132，用于将每个所述出风口风阀的负荷率与每个所述额定调控能力做积，得到每个所述出风口风阀的实际调控能力。
[0090]基于相同的发明构思提供的一种空调机组一个实施例中，如图4所示，包括室外机200，室内机300，还包括前述的控制装置100，风阀400及温控器500。所述控制装置100连接并控制所述室内机300，所述室外机200，所述风阀及所述温控器电连接，与所述室内机进行通讯，同时接收所述风阀的运行情况及温控器的设置信号；所述室内机300通过送风管道输送制冷或者制热量到多个预设区域；所述风阀400设置在所述室内机的出风口处，所述控制装置通过所述风阀调节所述室内机输送到预设区域的制冷或者制热量；所述温控器500与所述风阀一一对应，可对所在预设区域的温度进行单独设置。
[0091]室内机和室外机进行通讯，控制装置一边和室内机进行通讯，另外每个风阀的运行情况和温控器的设置信号同样反馈给控制装置，控制装置再根据室内各区域的设定情况进行判断，再控制室内机的运行风档和室外机的压缩机运行频率，满足舒适性及节能要求。
[0092]通过控制装置可以控制风阀的运行状态，并且能够对各房间区域的温控器进行控制，且同时区域控制器可以控制整个系统的启停。
[0093]所述风阀与所述温控器一一对应，每个调控区域(房间)设置一个出风口风阀，每个出风口风阀附近都有一个温控器来现实环境温度、设定区域温度。所以风阀和温控器根据需求设置η个，为正整数。
[0094]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种空调机组的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 根据接入所述空调机组的出风口风阀的总个数及所述空调机组的总调控能力，计算每个所述出风口风阀分配的额定调控能力； 根据开启的所述出风口风阀的个数计算并控制开启室内机风档； 根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度及所述额定调控能力，计算每个所述出风口风阀的实际调控能力； 将所有所述出风口风阀的实际调控能力进行求和，得到空调机组所需的总调控能力，并根据所述总调控能力控制压缩机运行； 所述调控能力为制冷或者制热能力。
2.根据权利要求1所述的空调机组的控制方法，其特征在于，所述根据开启的所述出风口风阀的个数 计算并控制开启室内机风档，包括以下步骤: 检测所述空调机组中开启的所述出风口风阀的开启个数； 计算所述开启个数与所述出风口风阀的总个数的比值； 判断所述比值所在的预设数值范围对应的室内机风档； 开启所述预设数值范围对应的室内风机档位。
3.根据权利要求2所述的空调机组的控制方法，其特征在于，所述室内风机档位为至少两个。
4.根据权利要求2所述的空调机组的控制方法，其特征在于，所述室内风机档位为三个，分别为低风档，中风档和高风档； 所述低风档对应预设数值范围(0，0.3]； 所述中风档对应预设数值范围(0.3，0.6]； 所述高风档对应预设数值范围(0.6，I]。
5.根据权利要求1至4任一项所述的空调机组的控制方法，其特征在于，所述根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度及所述额定调控能力，计算每个所述出风口风阀的实际调控能力，包括以下步骤: 根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度、室外环境温度和所在区域温度计算所述出风口风阀的负荷率； 将每个所述出风口风阀的负荷率与每个所述额定调控能力做积，得到每个所述出风口风阀的实际调控能力。
6.一种空调机组的控制装置，其特征在于，包括能力分配模块，风档控制模块，实际调控能力计算模块，以及压缩机控制模块，其中: 所述能力分配模块，用于根据接入所述空调机组的出风口风阀的总个数及所述空调机组的总调控能力，计算每个所述出风口风阀分配的额定调控能力； 所述风档控制模块，用于根据开启的所述出风口风阀的个数计算并控制开启室内机风档； 所述实际调控能力计算模块，用于根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度及所述额定调控能力，计算每个所述出风口风阀的实际调控能力； 所述压缩机控制模块，用于将所有所述出风口风阀的实际调控能力进行求和，得到空调机组所需的总调控能力，并根据所述总调控能力控制压缩机运行；所述调控能力为制冷或者制热能力。
7.根据权利要求6所述的空调机组的控制装置，其特征在于，所述风档控制模块包括检测子模块，比值计算子模块，风档判断子模块，以及风档开启子模块，其中: 所述检测子模块，用于检测所述空调机组中开启的所述出风口风阀的开启个数； 所述比值计算子模块，用于计算所述开启个数与所述出风口风阀的总个数的比值； 所述风档判断子模块，用于判断所述比值所在的预设数值范围对应的档室内机风档； 所述风档开启子模块，用于开启所述预设数值范围对应的室内风机档位。
8.根据权利要求7所述的空调机组的控制装置，其特征在于，所述室内风机档位为三个，分别为低风档，中风档和高风档； 所述低风档对应预设数值范围(0，0.3]； 所述中风档对应预设数值范围(0.3，0.6]； 所述高风档对应预设数值范围(0.6，1]。
9.根据权利要求6至8任一项所述的空调机组的控制装置，其特征在于，所述实际调控能力计算模块包括负荷率计算子模块和乘积计算子模块，其中: 所述负荷计算子模块，用于根据每个所述出风口风阀所在区域的设定温度、室外环境温度和所在区域温度计算所述出风口风阀的负荷率； 所述乘积计算子模块，用于将每个所述出风口风阀的负荷率与每个所述额定调控能力做积，得到每个所述出风口风阀的实际调控能力。
10.一种空调机组，包括室外机，室内机，其特征在于，还包括权利要求6至9任一项所述的空调机组的控制装置，风阀及温控器； 所述控制装置连接并控制所述室内机，所述室外机，所述风阀及所述温控器电连接，与所述室内机进行通讯，同时接收所述风阀的运行情况及温控器的设置信号； 所述室内机通过送风管道输送制冷或者制热量到多个预设区域； 所述风阀设置在所述室内机的出风口处，所述控制装置通过所述风阀调节所述室内机输送到预设区域的制冷或者制热量； 所述温控器与所述风阀一一对应，可对所在预设区域的温度进行单独设置。
【文档编号】F24F11/00GK103912957SQ201410114809
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】胡知耀, 汪俊勇, 朱金哲, 颜圣绿, 莫灼均, 何彬荣, 曹勇, 何国军 申请人:珠海格力电器股份有限公司