本发明属于空气调节技术领域,具体地说,是涉及空调膨胀阀的控制方法。
背景技术:
变频空调系统压缩机的运行频率可以根据室温和设定温度的变化进行自动调节,以达到最小温度波动、最佳舒适性和最佳节能的效果。当压缩机运行频率调整时,空调系统的循环回路冷媒流量也随之变化,这时就需要同步调节膨胀阀开度,实现最佳能效控制。
目前,变频空调系统主要采用过热度的方法调节膨胀阀的开度,进而调节空调系统中的冷媒循环量。而过热度主要通过对由压缩机回气温度和室内盘管温度确定的回气过热度与目标过热度进行计算来获取。
空调在不同工况下运行时,压缩机回气温度和室内盘管温度都会受到影响。特别是在高温高湿环境下,室内蒸发压力大,蒸发温度偏高,会影响过热度的计算值,进而影响依靠过热度进行膨胀阀开度调节的空调系统的性能。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种空调膨胀阀的控制方法,通过对室内盘管温度设置阈值,实现膨胀阀调节随温湿度变化的自适应性,提高过热度调阀时系统的运行性能和温度调节的舒适性。
为实现上述发明目的,本发明采用下述技术方案予以实现:
一种空调膨胀阀的控制方法,所述方法包括:
空调制冷运行,获取当前室内环境温度、当前室内环境湿度、当前压缩机回气温度、当前室内盘管温度,根据压缩机运行频率获取当前目标过热度;
若所述当前室内环境温度和所述当前室内环境湿度满足设定的温湿度条件,执行下述的限定调阀过程:
将所述当前室内盘管温度与当前盘温阈值做比较;所述当前盘温阈值至少根据所述当前室内环境温度、所述当前室内环境湿度及所述当前压缩机回气温度确定;
若所述当前室内盘管温度不大于所述当前盘温阈值,根据所述当前压缩机回气温度和所述当前室内盘管温度获取当前回气过热度;若所述当前室内盘管温度大于所述当前盘温阈值,根据所述当前压缩机回气温度和所述当前盘温阈值获取当前回气过热度;
根据所述当前回气过热度调整膨胀阀的开度。
如上所述的方法,若所述当前室内环境温度和所述当前室内环境湿度不满足所述温湿度条件,执行下述的常规调阀过程:
根据所述当前压缩机回气温度和所述当前室内盘管温度获取当前回气过热度;
根据所述当前回气过热度调整膨胀阀的开度。
如上所述的方法,所述根据所述当前回气过热度调整膨胀阀的开度,具体包括:
根据所述当前回气过热度和所述当前目标过热度获取当前回气过热度偏差,根据所述当前回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差获取当前回气过热度偏差变化量;
根据所述当前回气过热度偏差和所述当前回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。
如上所述的方法,所述温湿度条件包括:
所述当前室内环境湿度大于第一设定湿度;
或者,所述当前室内环境湿度不大于所述第一设定湿度且不小于第二设定湿度、且所述当前室内环境温度不小于设定温度。
优选的,所述第一设定湿度为90%,所述第二设定湿度为50%,所述设定温度为20℃。
如上所述的方法,所述当前盘温阈值至少根据所述当前室内环境温度、所述当前室内环境湿度及所述当前压缩机回气温度确定具体包括:
根据已知的温度区间判断所述当前室内环境温度所属的温度区间,根据已知的湿度区间判断所述当前室内环境湿度所属的湿度区间;
根据已知的盘温阈值与所述已知的温度区间和所述已知的湿度区间的对应关系获取与所述当前室内环境温度所述的温度区间及所述当前室内环境湿度所述的湿度区间相对应的盘温阈值,作为指定盘温阈值;
根据已知的指定盘温阈值与压缩机回气温度的对应关系获取与所述当前压缩机回气温度相对应的指定盘温阈值作为所述当前盘温阈值。
如上所述的方法,所述指定盘温阈值与压缩机回气温度的对应关系,包括:
指定盘温阈值=压缩机回气温度-偏差;
所述偏差为正数。
优选的,所述偏差为不大于2的正数。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:在空调制冷运行过程中,在室内环境温度和室内环境湿度满足设定的温湿度条件时,将执行对室内盘管温度作盘温阈值限定的限定调阀,使得参与膨胀阀开度调整运算的室内盘管温度不超过盘温阈值,这样,在一定程度上能够避免膨胀阀一直执行开度减小的关阀动作而导致在高温高湿环境下造成的冷媒循环量减少、压缩机排气温度过高而引起的空调运行性能下降和温度调节舒适性下降的问题,实现了对膨胀阀开度调节随室内温湿度变化的自适应性优化。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是基于本发明空调膨胀阀的控制方法一个实施例的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下将结合附图和实施例,对本发明作进一步详细说明。
请参见图1,该图所示为基于本发明空调膨胀阀的控制方法一个实施例的流程图。
如图1所示,该实施例实现空调膨胀阀的控制方法包括下述步骤构成的过程:
步骤11:空调制冷运行,获取当前室内环境温度、当前室内环境湿度、当前压缩机回气温度、当前室内盘管温度,根据压缩机运行频率获取当前目标过热度。
当前室内环境温度、当前室内环境湿度、当前压缩机回气温度及当前室内盘管温度可以通过在相应检测位置设置温度检测部件来实现。例如,通过设置在室内或者空调室内机进风口处的温度传感器检测当前室内环境温度;通过设置在室内或者空调室内机进风口处的湿度传感器检测当前室内环境湿度;通过设置在压缩机回气口处的温度传感器检测当前回气温度;通过设置在室内换热器的盘管温度传感器检测当前室内盘管温度。
而当前目标过热度是与空调运行模式及压缩机运行频率相关的、已知的值,在制冷模式下,可以通过查表的方式获取到与压缩机运行频率、具体来说是与压缩机当前运行频率一一对应的当前目标过热度。而且,为了计算方便,一般的,一个运行频率范围对应有一个目标过热度。譬如,小于20Hz的压缩机运行频率对应着一个目标过热度,大于90Hz的压缩机运行频率对应着一个目标过热度,20Hz到90Hz之间的频率中、每10Hz的频率范围对应着一个目标过热度。
步骤12:在当前室内环境温度和当前室内环境湿度满足设定的温湿度条件时,执行限定调阀过程。
具体来说,将步骤11获取到的当前室内环境温度和当前室内环境湿度与设定的温湿度条件中的温度条件及湿度条件作比较,判定是否满足了设定的温湿度条件。其中,设定的温湿度条件作为是否执行限定调阀过程的判断条件,为表征高温高湿环境状况的条件。如果满足该设定的温湿度条件,表明此时室内环境温度或/和室内环境湿度较高,则需要执行限定调阀过程。限定调阀过程具体为:
将当前室内盘管温度与当前盘温阈值做比较。其中,当前盘温阈值至少根据当前室内环境温度、当前室内环境湿度及当前压缩机回气温度确定。具体确定方法参见后面的详细描述。
若当前室内盘管温度不大于当前盘温阈值,则根据当前压缩机回气温度和当前室内盘管温度获取当前回气过热度,具体来说是当前回气过热度=当前压缩机回气温度-当前室内盘管温度;而如果当前室内盘管温度大于当前盘温阈值,则根据当前压缩机回气温度和当前盘温阈值获取当前回气过热度,具体来说,当前回气过热度=当前压缩机回气温度-当前盘温阈值。
然后,根据当前回气过热度调整膨胀阀的开度。
采用上述方法,在空调制冷运行过程中,在室内环境温度和室内环境湿度满足设定的温湿度条件时,将执行对室内盘管温度作盘温阈值限定的限定调阀控制,使得参与膨胀阀开度调整运算的室内盘管温度不超过盘温阈值。由回气过热度调阀原理可知,在室内盘管温度大于盘温阈值时采用较小的盘温阈值代替实际室内盘管温度参与回气过热度调阀,会增大回气过热度偏差及回气过热度偏差变化量。如此一来,在一定程度上能够避免膨胀阀一直执行开度减小的关阀动作而导致在高温高湿环境下造成的冷媒循环量减少、压缩机排气温度过高而引起的空调运行性能下降和温度调节舒适性下降的问题,实现了对膨胀阀开度随室内温湿度变化的自适应性优化调整控制。
如果步骤12判断当前室内环境温度和当前室内环境湿度不满足温湿度条件,则执行常规调阀过程。常规调阀过程是指不考虑室内盘管温度作阈值限定的调阀控制过程。具体来说,常规调阀过程为:根据当前压缩机回气温度和当前室内盘管温度获取当前回气过热度;并根据当前回气过热度调整膨胀阀的开度。
在前述的限定调阀过程和常规调阀过程中,根据当前回气过热度调整膨胀阀的开度,具体包括:
根据当前回气过热度和当前目标过热度获取当前回气过热度偏差。具体计算公式为:当前回气过热度偏差=当前回气过热度-当前目标过热度。
再根据当前回气过热度偏差和当前时刻的前一时刻的回气过热度偏差、按照下述公式计算出当前回气过热度偏差变化量:
当前回气过热度偏差变化量=当前回气过热度偏差变化量-前一时刻回气过热度偏差。
最后,根据当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量调整膨胀阀的开度。
需要说明的是,在空调开机制冷运行一段时间之后,例如运行30mi n之后,再执行限定调阀过程,以确保空调系统已温度运行。
在膨胀阀的控制中,如何确定温湿度条件和盘温阈值,对于控制的准确性和舒适性较为重要。下面具体对温湿度条件和盘温阈值的设定与选定作一详细描述。
温湿度条件作为是否执行限定调阀过程的判断条件,包括:
当前室内环境湿度大于第一设定湿度;
或者,所述当前室内环境湿度不大于第一设定湿度且不小于第二设定湿度、且当前室内环境温度不小于设定温度。
优选的,第一设定湿度为90%,第二设定湿度为50%,设定温度为20℃。当然,该实施例中所提的湿度,均是指空气的相对湿度。
以优选设定值为例,如果当前室内环境湿度大于90%,属于高湿度环境。此情况下,不管当前室内温度的高低,均需要对室内盘管温度作限定调阀控制过程。而如果当前室内环境湿度在50%-90%之间,湿度略低,或者接近舒适湿度。那么,是否执行限定调阀控制,需要再结合室内环境温度作判断,因此,温湿度条件即包含湿度要求也包含温度要求。如果在50%-90%的湿度下,若当前室内环境温度大于等于20℃,也需要对室内盘管温度作限定调阀控制过程。若当前室内环境温度小于20℃,则不作限定调阀,而直接执行常规调阀控制,按照实测的当前室内盘管温度获取回气过热度即可。如果当前室内环境湿度小于50%,空气湿度偏干燥,则不管当前室内环境温度大或小,也均不需要执行限定调阀控制过程。
而在限定调阀控制过程中,如前所述,对当前室内盘管温度的高低作判断及进行限定的当前盘温阈值,并非固定不变的值,而是随着环境的不同而变化,如前所述,当前盘温阈值至少根据当前室内环境温度、当前室内环境湿度及当前压缩机回气温度来确定。
作为一种优选实施例,当前盘温阈值至少根据当前室内环境温度、当前室内环境湿度及当前压缩机回气温度来确定,具体包括:
首先,根据已知的温度区间判断当前室内环境温度所属的温度区间,根据已知的湿度区间判断当前室内环境湿度所属的湿度区间。温度区间和湿度区间均是预先存储的、能够被方便读取到的。譬如,温度区间和湿度区间根据温湿度条件中的设定湿度和设定温度作粗略划分,然后再在粗略划分后的区间内作进一步的细分,从而形成多个温度区间和湿度区间。根据已知的多个温度区间判断当前室内环境温度所属的温度区间;根据已知的多个湿度区间判断当前室内环境湿度所属的湿度空间。
然后,根据已知的盘温阈值与已知的温度区间和已知的湿度区间的对应关系获取与当前室内环境温度所述的温度区间及当前室内环境湿度所述的湿度区间相对应的盘温阈值,作为指定盘温阈值。所有的温度区间顺序排列,所有的湿度区间顺序排列,然后两种区间进行交叉,交叉点处形成有盘温阈值,该盘温阈值作为指定盘温阈值,既与湿度区间相关,也和温度区间相关。
最后,根据已知的指定盘温阈值与压缩机回气温度的对应关系获取与当前压缩机回气温度相对应的指定盘温阈值作为当前盘温阈值。优选的,指定盘温阈值与压缩机回气温度的对应关系,包括:指定盘温阈值=压缩机回气温度-偏差。其中,偏差为正数。更优选的,偏差为不大于2的正数。
举例来说,如下表1所示的盘温阈值与已知的温度区间和已知的湿度区间的对应关系,横向的Tr表示室内环境温度,单位为℃,20℃和30℃两个温度点形成3个温度区间,分别为<20℃的温度区间、20-30℃的温度区间和>30℃的温度区间。纵向的RH表示室内环境相对湿度,单位为%。50%和90%的相对湿度点形成3个湿度区间,分别为<50%的湿度区间、50-90%的湿度区间和>90%的湿度区间。
表1
结合上述的温湿度条件,在上表1中,A2、A3和A4表示的是指定盘温阈值,A1表示的是当前室内盘管温度,也即A1所对应的湿度区间和温度区间为不满足温湿度条件的一些区间,上表1为了表示的一致性,将其以A1代替。并且,指定盘温阈值与压缩机回气温度的对应关系为:
A2=压缩机回气温度-1℃;A3=压缩机回气温度-1.5℃;A4=压缩机回气温度-2℃。
假如当前室内环境温度为25℃,属于20-30℃的温度区间,当前室内环境湿度为80%,属于50-90%的湿度区间。那么,从上表1中可知,与当前室内环境温度所属的温度区间和当前室内环境湿度所属的湿度区间所对应的指定盘温阈值为A2。而由于A2=压缩机回气温度-1℃,那么,当前盘温阈值为当前压缩机回气温度减去1℃。得到当前盘温阈值之后,即可将其与当前室内盘管温度作判断,并根据判断结果确定是否需要将当前室内盘管温度限定为当前盘温阈值。
通过引入对室内盘管温度增加阈值限定的控制方式进行膨胀阀的过热度控制,可以有效解决由于过度调阀带来的制冷效果变差、系统运行性能低等问题,提升空调产品使用者的舒适性体验。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述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;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。