一拖二分体式空调器控制方法和一拖二分体式空调器与流程

本发明涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及一种一拖二分体式空调器控制方法，以及一种采用该控制方法的一拖二分体式空调器。

背景技术：

所谓“一拖二”分体式空调器，是指使用一台室外机组带动两台室内机组工作，从而使得一台空调器相当于两台空调器使用，该空调器室内机组和室外机组结构与普通分体式空调器基本相同，不同之处是增加了一个室内机组。

“一拖二”分体式空调器中常见的结构是单压缩机结构，即在室外机组中安装一定排量的压缩机，同时带动两台室内机组工作。但是，当只开一台室内机时，压缩机的功率必然远大于室内机的需要量，空调系统的能效比必然降低。现有技术中采用电磁膨胀阀控制调节制冷剂的流量，通过控制系统根据两个房间的热湿负荷，自动调节制冷剂的流量，实现两房间制冷量和制热量的最佳分配。但是由于空调器压缩机的能力远大于房间的热负荷同时控制系统存在较大的滞后效应，所以，当用户使用遥控器分别设定两个房间温度后，压缩机会由于两个房间室内热负荷的不断变化而不断启停，房间内的温度波动较大，用户的实际体验不佳。

综上所述，现有技术中的“一拖二”分体式空调器存在压缩机启停频率高，房间内的温度波动大且用户实际体验不佳的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中“一拖二”分体式空调器压缩机启停频率高，房间内的温度波动大导致用户实际体验不佳的问题，本发明公开了一种一拖二分体式空调器的控制方法。

本发明提供一种一拖二分体式空调器控制方法，包括以下步骤：

空调器开机，设定空调房间温度T_r；

设定出风温度T_wo；

通过所述设定出风温度T_wo和设定空调房间温度T_r计算对应该设定出风温度T_wo设置在对应空调房间中的蒸发器的设定盘管温度T_a；

控制蒸发器出口的制冷剂具有一定的过热度以使得空调房间温度达到设定空调房间温度T_r；

当实时检测的空调房间温度T_r1达到设定空调房间温度T_r时，控制器根据实时检测的对应空调房间中的蒸发器的多点检测温度控制保持蒸发器具有设定盘管温度T_a；

空调器出风口送风具有设定出风温度T_wo。

进一步的，还包括以下步骤：

当蒸发器在控制器的控制下保持设定盘管温度T_a且出风口送风具有设定出风温度T_wo后，控制器根据实时检测的对应空调房间中的房间温度T_r1和设定空调房间温度T_r的差值控制室内风机具有设定风速，保持空调房间具有设定空调房间温度T_r和设定出风温度T_wo。

进一步的，所述蒸发器的温度检测点包括设置在蒸发器入口的细管温度传感器，设置在所述蒸发器换热表面的盘管温度传感器，以及设置在蒸发器出口的粗管温度传感器，当实时检测的空调房间温度T_r1达到设定空调房间温度T_r时，控制器控制制冷系统中的压缩机和/或电子膨胀阀动作改变制冷循环中的制冷剂流量，使得实时检测的粗管温度传感器和细管温度传感器检测温度的差值和/或者粗管温度传感器和盘管温度传感器检测温度的差值在设定范围内，控制保持蒸发器具有设定盘管温度T_a。

进一步的，设定盘管温度T_a通过以下公式计算T_a=T_wo- a(T_r-T_wo)b-c, 其中a为温差修正系数，b为风速修正系数，c为修正常数，0.18<a<0.25, b=转速数值/1000, c=1.6℃，所述转速数值为自开机至达到设定空调房间温度T_r过程中的动态风速。

优选的，所述温差修正系数a为0.2。

进一步的，所述设定空调房间温度T_r和设定出风温度T_wo在开机时通过遥控器同时设定。

进一步的，所述设定出风温度T_wo在实时检测的空调房间温度T_r1达到设定空调房间温度T_r后通过遥控器设定。

进一步的，所述空调房间包括第一空调房间和第二空调房间，两个空调房间内的设定空调房间温度T_r1和T_r2，以及设定出风温度T_wo1 和T_wo2独立设定，并通过控制器的两路独立输出端口输出电信号保持分别设置在第一空调房间和第二空调房间的蒸发器保持在对应的设定盘管温度T_a1和T_a2。

采用本发明所公开的一拖二分体式空调器控制方法，可以实现在不频繁启停压缩机的条件下，使得每一个空调房间中的设定温度和出风温度都保持在理想的范围内，调节后的制冷温度平稳，具有调节效果好的优点。

同时公开了一种一拖二分体式空调器，通过以下方法控制：

空调器开机，设定空调房间温度T_r；

设定出风温度T_wo；

通过所述设定出风温度T_wo和设定空调房间温度T_r计算对应该设定出风温度T_wo设置在对应空调房间中的蒸发器的设定盘管温度T_a；

控制蒸发器出口的制冷剂具有一定的过热度以使得空调房间温度达到设定空调房间温度T_r；

当实时检测的空调房间温度T_r1达到设定空调房间温度T_r时，控制器根据实时检测的对应空调房间中的蒸发器的多点检测温度控制保持蒸发器具有设定盘管温度T_a；

空调器出风口送风具有设定出风温度T_wo。

本发明所公开的一拖二空调器，可以实现在不频繁启停压缩机的条件下，使得每一个空调房间中的设定温度和出风温度都保持在理想的范围内，调节后的制冷温度平稳，具有调节效果好的优点。

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为本发明所公开的一拖二分体式空调器控制方法第一种实施例的流程图；

图2为本发明所公开的一拖二分体式空调器控制方法第二种实施例的流程图；

图3为本发明所公开的一拖二分体式空调器控制方法第三种实施例的流程图；

图4为本发明所公开的一拖二分体式空调器控制方法第四种实施例的流程图；

图5为本发明所公开的一拖二分体式空调器的结构示意框图。

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一拖二分体式空调器控制方法一种实施例的流程图。

具体来说，包括以下步骤：

当空调器开机之后，用户通过红外遥控器或其它的类似远程控制设定理想的空调房间温度。针对一拖二空调器中，温度控制容易出现波动的问题，在本实施例中，增设主动设置空调器出风温度的控制模式。通过对出风温度的控制降低通过压缩机调节制冷剂流量的频率，进一步降低空调系统的使用功耗，同时提高使用舒适性。在本发明所公开的控制方法中空调器提供两种不同的出风温度设置模式，如果用户对出风温度有明确的要求，可以通过红外遥控器主动设置空调器的出风温度T_wo。如果用户对出风温度没有明确的要求，则系统自动根据理想的空调房间温度，即根据设定空调房间温度T_r生成设定一个匹配的理想出风温度，即设定出风温度T_wo。

在控制器接收到设定的理想空调房间温度T_r后，生成控制指令。通常在控制器中预先设置有PID控制模块，或者模糊控制模块，或者串联设置的PID控制模块和模糊控制模块，或者其它类型组合设置的PID控制模块或模糊控制模块。上述的模块主要是指一定的控制算法，以及与控制算法匹配的检测传感器和输入输出端口。PID算法和模糊控制算法是现代空调设备中常见的控制算法。在上述多种控制模块的输入端输入设定空调房间温度T_r和实际检测的房间温度T_r1，计算实际检测房间温度T_r1相对输入设定空调房间温度T_r的偏差，进一步基于不断消除二者之间偏差的基本控制算法，通过控制器的输出端输出电信号控制空调器制冷循环中的压缩机和电子膨胀阀动作，从而调节制冷剂回路中的制冷剂流量，保持制冷剂在蒸发器出口处具有一定的过热度，从而使得实时检测的空调房间温度T_r1达到设定空调房间温度T_r。

从开机时偏离设定空调房间温度调节至设定空调房间温度T_r后，控制器开始控制按照设定出风温度T_wo调节出风温度，设定出风温度T_wo通过将室内机盘管温度调节到设定盘管温度T_a实现。设定盘管温度T_a通过设定出风温度T_wo和设定空调房间温度T_r计算。设定盘管温度T_a的计算依据是一个根据长期工作实践中总结的公式。设定盘管温度T_a=T_wo-a(T_r-T_wo)b-c，其中a为温差修正系数，b为风速修正系数，c为修正常数。在这里所述的温差，是指设定空调房间温度T_r和设定出风温度T_wo之间的差值。风速为自空调器开机至达到设定空调房间温度T_r过程中的动态风速。

在本实施例所公开的控制方法中，温差修正系数和风速修正系数均为无量纲常数。其中，温差修正系数选取的数值在0.18至0.25之间。设定温差修正系数主要是为了在预调阶段将设定空调房间温度T_r和设定出风温度T_wo之间的温差引起的主要误差进行初步的修正，使得设定的盘管温度更为准确，避免控制系统的初始参考值含有较大误差并通过反馈不断放大，对于普通的民用空调来说，设定空调房间温度和设定出风温度之间的差值不会非常大，通常在2℃至3℃之间，且不超过5℃。经过长期大量的实验，温差修正系数优选为0.2。

风速修正系数主要是为了克服根据正常控制模式控制形成的出风风速在出风温度控制过程中形成的偏差，在本实施例中，优选设定风速修正系数为控制室温自开机到首次达到设定空调房间温度T_r的控制过程中，形成的风速档位对应风机动态实际转速除以1000。风速修正系数是一个随风速变化而变化并于风速成正比的无量纲常数。同时还进一步对应选取一个修正参数，以克服整个制冷循环中设备本身结构带来的误差，修正参数优选为1.6℃。

在通过计算得到设定盘管温度T_a之后，控制器即需要根据设定盘管温度T_a驱动压缩机或电子膨胀阀动作调节制冷循环中的制冷剂流量。在控制器的输入端，输入蒸发器制冷剂流路上一点或多点和蒸发器出口温度的温度检测值作为反馈的检测值，控制器的作为被调参数。在本实施例中，优选设置三个温度检测点，即设置在蒸发器入口的细管温度传感器、设置在蒸发器换热表面的盘管温度传感器，以及设置在蒸发器出口的粗管温度传感器。当实时检测的空调房间温度T_r1达到设定空调房间温度T_r时，控制器控制制冷系统中的压缩机和电子膨胀阀动作，通过调整制冷剂的流量，使得实时检测的粗管温度传感器和细管温度传感器检测温度的差值、粗管温度传感器和盘管温度传感器检测温度的差值、或者二组差值均在设定范围内，控制保持蒸发器具有设定盘管温度，从而达到对出风温度的精确控制。温度检测点不限于上述三个检测点，还可以出于提高控制精度以及积累检测参数的考虑，在上述三个检测点的基础上，在制冷剂流路上设置多个温度传感器，形成多个温度检测点。

在按照设定的出风温度运行一段时间之后，蒸发器在控制器的控制下保持设定盘管温度T_a且出风口送风具有设定出风温度T_wo，空调房间内的温度会逐渐偏离设定空调房间温度T_r，为了避免空调房间内的温度偏离设定空调房间温度T_r，参见图3所示，在本实施例所公开的控制方法中，通过调节风速进行校正调节，使得空调房间温度回归设定空调房间温度T_r。具体来说，当蒸发器在控制器的控制下保持设定盘管温度T_a且出风口送风具有设定出风温度T_wo后，控制器根据实时检测的对应空调房间中的房间温度T_r1和设定空调房间温度T_r的差值控制室内风机按照设定风速运行。

举例来说，当实时检测房间温度T_r1低于设定空调房间温度T_r且差值属于第一区间时，控制器输出控制信号控制室内风机按照高风速运行，当实时检测房间温度T_r1低于设定空调房间温度T_r且差值属于第二区间时，控制器输出控制信号控制室内风机按照中风速运行，当实时检测房间温度T_r1与设定空调房间温度T_r基本一致时，控制器的输出端输出电信号，控制室内风机按照低风速运行。高中低档的风速的具体数值可以和现有技术中惯用的风机转速一致，也可以根据风机的不同型号进行不超过上下10%的范围进行调整，或者将风机风速档位进一步细化。第一区间、第二区间和设定空调房间温度T_r优选是呈梯度设定的，第一区间的上限阈值和第二区间的上限阈值，以及第二区间的上限阈值和设定空调房间温度之间的温度差是相等的，确保在一定的梯度温度区间内，风机转速呈梯度变化。温度差可以是0.5℃，1℃或者2℃，可以根据实际情况在程序中进行进一步调整。

风速调整还可以结合PID算法或模糊控制算法，结合PID 算法或模糊控制算法对风速的调节与现有技术中的控制方法一致，在此不再详细描述。

参见图2所示，除了在开机时通过自动或主动控制的方式控制出风温度之外，还可以在达到设定空调房间温度T_r后主动请求开启出风温度的调节模式。控制器在接收到出风温度调节模式的请求信号后，启动出风温度调节模式，根据设定盘管温度的计算公式计算出设定盘管温度T_a，控制器根据设定盘管温度T_a调节制冷循环中的制冷剂流量，并使得蒸发器的实际盘管温度保持在设定盘管温度T_a，从而在出风口得到舒适的送风。在本实施例中，选取的三个温度检测点与上述实施例中的温度检测点相同，进入出风温度调节模式后的调节过程，参数选取也与上述实施例的描述相同，在此不再赘述。

在按照设定的出风温度T_wo运行一段时间之后，同样为了避免空调房间内的温度偏离设定空调房间温度T_r，参见图4所示，也进一步设计了通过风速进行校正调节的过程，并通过风速校正调节使得实际检测的空调房间温度T_r1回归设定空调房间温度T_r。具体的风速校正调节过程参见如图3及上述实施例的详细描述。

在本发明的上述四个实施例中，空调房间包括第一空调房间和第二空调房间，每一个空调房间内的设定空调房间温度T_r1和T_r2和设定出风温度T_wo1 和T_wo2均通过不同的遥控器独立设定。通过两个独立的控制器或者一台控制器两路独立输出端口输出电信号保持分别设置在第一空调房间和第二空调房间的第一蒸发器和第二蒸发器保持在独立的设定盘管温度T_a1和T_a2运行。

参见图5所示，对应第一空调房间中设置的第一蒸发器A01设置有第一膨胀阀1以调节进入第一蒸发器A01中的制冷剂流量，对应第二空调房间中设置的第二蒸发器A02设置有第二膨胀阀B以调节进入第二蒸发器A02中的制冷剂流量。对于第一蒸发器A01来说，第一蒸发器A01的温度检测点优选包括设置在第一蒸发器A01入口的第一细管温度传感器A-1、设置在第一蒸发器A01换热表面的盘管温度传感器A-3，以及设置在第一蒸发器A01出口的粗管温度传感器A-4。对于第二蒸发器A02来说，第二蒸发器A02的温度检测点优选包括设置在第二蒸发器A02入口的第二细管温度传感器B-1，设置在第二蒸发器A02换热表面的盘管温度传感器B-3，以及设置在第二蒸发器A02出口的第二粗管温度传感器B-4。压缩机设置在室外机中。

采用本发明上述四个实施例所公开的一拖二分体式空调器控制方法，可以实现在不频繁启停压缩机的条件下，使得每一个空调房间中的设定温度和出风温度都保持在理想的范围内，调节后的制冷温度平稳，具有调节效果好的优点。

本发明同时公开了一种一拖二分体式空调器，采用如上述实施例公开的空调器控制方法控制，空调器控制方法参见上述实施例的详细描述，在此不再赘述，采用上述实施例所公开的控制方法进行控制的一拖二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。