一种变频空调辅助电加热的控制方法及装置与流程

文档序号:14939740发布日期:2018-07-13 20:15阅读:517来源:国知局

本发明涉及空调技术领域,具体的涉及一种变频空调辅助电加热的控制方法及其装置。



背景技术:

常规变频压缩机的压缩机频率是根据室内温度与设定温度的差值进行调节的(有些产品还有室内盘管温度、室外环境温度、室外盘管温度、排气温度、电流等参数也会影响压缩机频率,一般都是保护用)。

在空调制热时,辅助电加热(简称辅助电加热)的使用可以提高空调机组制热的舒适性效果。现阐述变频空调几种方式下压缩机运行频率、制热量以及室内温度的变化情况:

第一种:无辅助电加热。如图1所示,压缩机运行频率曲线11、制热量曲线12以及室内温度的变化曲线13。空调启动后,压缩机频率迅速上升到f1(压缩机最高频率),相应的空调制热量由0上升到p1(最大制热量),室内温度由t0开始逐渐上升;持续运行一段时间后因室内环温温度逐渐上升,压缩机频率就可以逐渐下降,最终下降到f2(无辅助电加热时,达到目标温度时压缩机运行频率)时能够使室内温度基本维持在目标温度t1上,相应的此时空调输出p2(平衡时制热量)的制热量,室内空间所需热量也是p2。

第二种:辅助电加热一直运行。如图2所示,压缩机运行频率曲线21、制热量曲线22以及室内温度的变化曲线23。空调启动后,因辅助电加热工作,最大制热量能达到p4(p4=p3+p1);并且因室内环温温度上升得更快,t2(辅助电加热一直运行时,达到目标温度所需时间)时室内温度就能基本维持在目标温度t1上,此时压缩机频率达到f3(辅助电加热一直运行时,达到目标温度时压缩机运行频率),明显的达到目标温度所需时间t2<t1,此时压缩机频率f3<f2。在室外环境比较恶劣的情况下和室内温度未达到用户目标温度时,开启辅助电加热有助于提高出风温度、缩短热平衡时间,提高了空调使用舒适性,但是,此种操作模式明显缺点是辅助电加热一直工作,不利于节能。

第三种:根据室内温度或盘管温度达到一定的数值后辅助电加热停止运行。如图3所示,压缩机运行频率曲线31、制热量曲线32以及室内温度的变化曲线33,在t3(辅助电加热退出时间)时辅助电加热停止工作,制热量立即下降p3,此时压缩机频率仍维持原有趋势运行,制热量曲线32波动,室内温度将会上升趋缓甚至下降,等温度参数明显波动后才会调整增加压缩机频率;制热量出现缺口,这样带来的问题是室内温度波动大了,用户使用舒适性降低。

此外,辅助电加热的发热效率较空调压缩机制热效率要低得多,所以空调辅助电加热就要在合适的时机退出工作,否则会造成能源的浪费。

中国专利cn104075405b公开了一种辅助加热方法和一种辅助加热装置,具体的公开了一种智能地控制变频空调的辅助电加热器,使热泵型变频空调的辅助电加热器能够自适应地开启与关闭,以保证在室内温度稳定的同时降低能耗,达到节能并提高用户体验的目的,但是仍然存在电加热频繁开启与退出时造成的室内温度波动大,降低用户使用舒适性的问题。

如何对辅助电加热(简称辅助电加热)进行合理控制,同时能够在辅助电加热退出时维持总的制热量不变,从而保证用户的舒适度,目前尚未提出有效的解决方案。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种变频空调辅助电加热的控制方法,所述的控制方法实现了辅助电加热的合理控制,尤其的是在辅助电加热退出时迅速通过提高所述变频压缩机的运行频率,维持总的制热量不变。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种变频空调辅助电加热的控制方法,所述的控制方法在辅助电加热退出时维持总的制热量不变,其特征在于:所述的控制方法包括以下步骤:

(1)制热开机,变频空调处于制热模式,且所述变频空调的压缩机及所述变频空调的辅助电加热已被开启;

(2)获取空调的即时输出制热量pt、电加热功率p3以及空调的最大输出制热量pmax;

(3)当满足pmax≥(pt+p3)时,辅助电加热停止工作,此时,根据辅助电加热退出时整个空调的总制热量提高所述变频压缩机的运行频率,维持总的制热量不变。

进一步,步骤(2)中获取的即时输出制热量为当前温度、风速下,当前频率的制热量,最大输出制热量为当前温度、风速下,频率最大时的制热量。

进一步,所述的控制方法包括以下步骤:辅助电加热退出时,根据预设的制热量与压缩机运行频率之间的对应关系,提高变频压缩机的运行频率,维持总的制热量不变。

根据本发明的一些实施例,一种变频空调辅助电加热的控制装置,所述的控制装置包括:

数据获取模块,用于获取空调在当前温度、风速、频率下的即时输出制热量pt,获取辅助电加热功率p3以及空调在当前温度、风速,频率最大时的最大输出制热量pmax;

处理模块,用于判断当前温度、风速,频率最大时的最大输出制热量pmax是否大于或者等于当前温度、风速、频率下的即时输出制热量pt与辅助电加热功率p3之和;

控制模块,用于对所述辅助电加热的工作状态进行控制;

运行频率调节模块,根据辅助电加热退出时整个空调的总制热量调节所述变频压缩机的运行频率。

进一步,所述的控制模块包括:

开启单位,用于需要制热的时候开启辅助电加热;

关闭单元,用于制热过程中当满足最大输出制热量pmax大于或者等于即时输出制热量pt辅助电加热功率p3之和时,关闭辅助电加热。

本发明的有益效果:

本发明研究发现,判断当前的温度、风速,频率最大时输出制热量pmax是否大于或者等于当前温度、风速、频率下输出制热量pt与辅助电加热功率p3之和,以便确定辅助电加热的工作状态,在满足pmax≥(pt+p3)时,辅助电加热停止工作,此时,根据辅助电加热退出时获取的制热量pmax调节变频压缩机的运行频率,通过提高压缩机运行频率及时填补电加热退出造成的热量缺口,以维持总制热量不变,从而保持室内温度的平稳,提高用户使用的舒适性。同时,与第三种变频空调模式相比,室内达到目标温度的时间也有所缩短。

附图说明

图1是传统无辅助电加热的模拟图;

图2是辅助电加热一直运行与无辅助电加热对比模拟图;

图3是传统的辅助电加热退出方式与辅助电加热一直运行工作对比模拟图;

图4是本发明辅助电加热退出方式与传统的辅助电加热退出方式工作模拟图;

图5是本发明实施例的变频空调辅助电加热的控制方法的流程图;

图6是本发明变频空调辅助电加热的控制装置结构框图。

附图标记:

11、压缩机运行频率变化曲线(无辅助电加热);12、制热量变化曲线(无辅助电加热);13、室内温度的变化曲线(无辅助电加热);21、压缩机运行频率变化曲线(辅助电加热一直运行);22、制热量变化曲线(辅助电加热一直运行);23、室内温度的变化曲线(辅助电加热一直运行);31、压缩机运行频率变化曲线(传统的辅助电加热退出方式);32、制热量变化曲线(传统的辅助电加热退出方式);33、室内温度的变化曲线(传统的辅助电加热退出方式);41、压缩机运行频率变化曲线(本发明辅助电加热退出方式);42、制热量变化曲线(本发明辅助电加热退出方式);43、室内温度的变化曲线(本发明辅助电加热退出方式);

101、数据获取模块;102、处理模块;103、控制模块;104、运行频率调节模块。

具体实施方式

实施例1

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,所描述的实施例仅仅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付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。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的一种变频空调辅助电加热的控制方法。

如图4所示,本发明实施例的变频空调辅助电加热的控制方法包括以下步骤:

s1,制热开机,变频空调处于制热模式,且所述变频空调的压缩机及所述变频空调的辅助电加热已被开启,执行步骤s2;

s2,获取空调在当前温度、风速、频率下的即时输出制热量pt,获取辅助电加热功率p3以及空调当前温度、风速,频率最大时的最大输出制热量pmax,执行步骤s3;

s3,判断pmax是否大于或者等于pt与p3之和;如果是,则执行步骤s4;如果否,则执行步骤s2,继续检测;

s4,辅助电加热停止工作,此时,根据辅助电加热退出时整个空调的总制热量提高所述变频压缩机的运行频率。

在上述实施例中,辅助电加热停止工作后,辅助电加热退出时,根据预设的制热量与压缩机运行频率之间的对应关系,调节变频压缩机的运行频率,维持总的制热量不变。此后,持续运行一段时间后因室内环温温度逐渐上升,压缩机频率逐渐趋于稳定,空调器的输出制热量也趋于平衡制热量,达到室内所需的温度。

在本发明的一个实施例中,如辅助电加热为管装电热丝,其发热功率不变可由设计直接得知p=u2/r;如辅助电加热为ptc,则预先测定不同室内环境温度、不同盘管温度、不同风速下其发热功率,将其存储于控制器内供查表用。

pmax是根据预先测定不同室内环境温度、室外环境温度、不同风速、不同频率下推算出的制热量,将其存储于控制器内供查表用。pt也是根据不同温度、风速以及频率推算出的制热量,具体的,如何测定这些数值以及换算关系是现有技术,本发明不再赘述。

下面将上述步骤进行举例说明:

此时变频空调的电加热功率为:2000w(p3);

空调在当前温度、风速下,压缩机的实际运行频率为50hz,对应的即时输出制热量为5000w(pt),需要说明的是具体的制热量数据是根据环境温度、频率推算出的数值,下同;

空调在当前温度、风速下,压缩机允许的最大频率为55hz,对应的最大输出制热量为5500w(pmax);

由于,5500w<7000w,则此时电加热不能退出;继续获取即时输出制热量,一段时间后(可以以20s为单位推算一次),当满足pmax≥(pt+p3)时,电加热停止工作,如果此时的总制热量为5500w,根据预设的输出制热量提高压缩机的运行频率,维持总的制热量不变。这样室内温度基本不受辅助电加热退出的影响,避免了室内温度的波动,而且室内达到目标温度的时间也没有延长,营造了舒适的环境。

基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种变频空调辅助电加热的控制装置,如下面的实施例所述。由于变频空调辅助电加热的控制装置解决问题的原理与其控制方法相似,因此变频空调辅助电加热的控制装置的实施可以参见变频空调辅助电加热的控制方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图6是变频空调辅助电加热的控制装置的一种结构框图,如图6所示,所述的控制装置包括:数据获取模块101、处理模块102、控制模块103、运行频率调节模块104,下面对该结构进行详细说明。

数据获取模块101,用于获取空调在当前温度、风速、频率下的即时输出制热量pt,获取辅助电加热功率p3以及空调在当前温度、风速,频率最大时的最大输出制热量pmax;

处理模块102,用于判断当前温度、风速,频率最大时的最大输出制热量pmax是否大于或者等于当前温度、风速、频率下即时输出制热量pt与辅助电加热功率p3之和;

控制模块103,用于对所述辅助电加热的工作状态进行控制;

运行频率调节模块104,根据辅助电加热退出时整个空调的总制热量调节所述变频压缩机的运行频率。

在一个实施方式中,控制模块103可以包括:开启单位,用于需要制热的时候开启辅助电加热;关闭单元,用于制热过程中当满足最大输出制热量pmax大于或者等于即时输出制热量pt辅助电加热功率p3之和时,关闭辅助电加热。

具体的工作方式及原理:

如图4-6所示,首先制热开机,变频空调处于制热模式时,在运行过程中,数据获取模块101会实时获取即时输出制热量pt、辅助电加热功率p3、最大输出制热量pmax,将上述信号传送至处理模块102,处理模块102根据设定的公式:pmax≥(pt+p3)进行判断,在满足上述关系时,向控制模块103发出信号关闭辅助电加热,同时,运行频率调节模块104根据辅助电加热退出时整个空调的总制热量调节所述变频压缩机的运行频率。具体的,如图4所示,压缩机运行频率曲线41、制热量曲线42以及室内温度的变化曲线43。随着室内环温温度逐渐上升,压缩机频率逐渐下降,设定在t5(本发明辅助电加热退出方式下,辅助电加热停止工作的时间)时间时,满足pmax≥(pt+p3),辅助电加热停止工作,则制热量立即下降p3,当电加热停止后立即根据辅助电加热退出时整个空调的制热量调节压缩机运行频率,通过提高压缩机运行频率及时填补电加热退出造成的热量缺口,维持总制热量不变。这样室内温度基本不受辅助电加热退出的影响,避免了室内温度的波动,而且室内达到目标温度的时间也没有延长,创造了舒适的环境。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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