空调能效控制方法、装置及空调系统与流程

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调能效控制方法、装置及空调系统。

背景技术：

基于我国能源产业的基本国情，我国能源政策中越来越重视对清洁、安全、高效能源及用能装置的开发和利用。其中大力发展可再生能源，替代常规矿物燃料能源是我国能源发展战略的一个重要方面。热泵技术是利用低温可再生能源的有效技术之一，能够很好地解决能源消费与环境保护之间的矛盾，顺应了现代社会科学用能的要求。热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置，所供给用户的热量却是消耗的高位热能与吸收的低位热能的总和。实践证明，热泵供暖技术可使用能效率和效益达到最优化组合，是科学配置能源的典范。

但伴随着空调系统的普及应用，其对能源的消耗量有增无减，这就大大削减了其自身的应用与实用价值。而做好空调系统的节能与优化控制工作显得尤为的重要。而目前暖通空调总耗能量高的原因一般归结为运行效率低下、系统自身耗能量大。随着技术的进步，传统空调系统由定频发展至变频，可以使空调根据不同负荷调节自身压缩机频率，达到提高能效的目的；但普通变频系统只是改变了机组的运行频率，在不同负荷下，整个空调系统中的冷媒量是不变的，这会严重影响空调能效的提升。随着大家对空调能效要求越来越高，各个国家的能效标准也在不断提高，并且提高能效不仅可以减少能源的消耗，还可以提高用户的舒适体验性。

因此，如何优化冷媒循环量，提高机组的能效成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种空调能效控制方法、装置及空调系统，以至少优化冷媒循环量，提高机组的能效。

为解决上述技术问题，根据本公开实施例的第一方面，本发明提供了一种空调能效控制方法，包括：

根据用于表征机组启动运行的启动触发信号向控制阀发送储存控制信号，以导通向储液器储存冷媒的通路；按预设时间间隔获取机组的能效变化量；根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号，以切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态。

可选地，根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号包括：判断能效变化量是否大于预设值；如果能效变化量大于预设值，则向控制阀发送用于表征保持当前通路状态的保持信号。

可选地，如果能效变化量小于预设值，则向控制阀发送用于表征切换当前通路状态的切换信号。

可选地，在根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号之后，还包括：判断通路状态切换周期的次数是否达到预设次数，通路状态切换的周期为从储液器储存冷媒通路导通时起，至临近排放冷媒通路关断时止；如果通路状态切换周期的次数达到预设次数，则向控制阀发送用于表征关断控制阀的关断信号，以关断储液器储存冷媒通路和排放冷媒通路。

可选地，在向控制阀发送用于表征关断控制阀的关断信号之后，还包括：获取内机当前的制冷参数；根据制冷参数向膨胀阀输出调整膨胀阀开度的开度调节信号。

可选地，机组当前运行在制冷模式；获取内机当前的制冷参数包括：获取内机当前的过热度值；根据制冷参数向膨胀阀输出调整膨胀阀开度的开度调节信号包括：判断过热度值是否在预设区间内；如果过热度值超过预设区间的最大值，则向内机的膨胀阀输出调小膨胀阀开度的调节信号，以使调整后的过热度值在预设区间内；如果过热度值小于预设区间的最小值，则向内机的膨胀阀输出调大膨胀阀开度的调节信号，以使调整后的过热度值在预设区间内。

可选地，机组当前运行在制热模式；获取内机当前的制冷参数包括：获取内机当前的过冷度值；根据制冷参数向膨胀阀输出调整膨胀阀开度的开度调节信号包括：判断过冷度值是否在预设区间内；如果过冷度值超过预设区间的最大值，则分别向内机的膨胀阀和外机的膨胀阀输出调小内机的膨胀阀开度和调小外机的膨胀阀开度的调节信号，以使调整后的过热度值在预设区间内；如果过冷度值小于预设区间的最小值，则分别向内机的膨胀阀和外机的膨胀阀输出调大内机的膨胀阀开度和调大外机的膨胀阀开度的调节信号，以使调整后的过热度值在预设区间内。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种空调能效控制装置，该装置包括：

初始模块，用于根据用于表征机组启动运行的启动触发信号向控制阀发送储存控制信号，以导通向储液器储存冷媒的通路；能效采集模块，用于按预设时间间隔获取机组的能效变化量；切换模块，用于根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号，以切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态。

根据本公开实施例的第三方面，提供了一种计算机装置，包括：包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序实现以下方法：

根据用于表征机组启动运行的启动触发信号向控制阀发送储存控制信号，以导通向储液器储存冷媒的通路；按预设时间间隔获取机组的能效变化量；根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号，以切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态。

根据本公开实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现以下方法：

根据用于表征机组启动运行的启动触发信号向控制阀发送储存控制信号，以导通向储液器储存冷媒的通路；按预设时间间隔获取机组的能效变化量；根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号，以切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态。

根据本公开实施例的第五方面，提供了一种空调系统，包括：

内机和外机，用于实现室内温度调节；储液器，用于向内机和外机提供冷媒；控制阀，用于导通或关断储液器和内机以及外机之间储存冷媒和排放冷媒的通路；电子膨胀阀，用于分别调节内机通路和外机通路的开度；控制器，用于实现上述第一方面任意一项的方法。

在本发明中，在机组启动运行后向控制阀发送储存控制信号，导通向储液器储存冷媒的通路，而后，由于获取机组的能效变化量，根据能效变化量的大小来切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态，由此，实现了通过储液器和控制阀针对能效变化量对冷媒进行储存和释放，可以调节空调系统中循环的冷媒量，因此，能够实时调节系统的能效，使得机组在优化能效下运行，减小能耗，继而，提高空调机组的制冷、制热效果，增加用户的舒适体验性。

附图说明

图1是本发明实施例的一种空调能效控制方法流程图；

图2是本发明实施例的一种空调系统结构原理示意图；

图3是本发明实施例的一种空调能效控制装置结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了优化冷媒循环量，提高机组的能效，本实施例公开了一种空调能效控制方法，请参考图1，为本实施例空调能效控制方法流程图，该空调能效控制方法包括：

步骤s100，根据用于表征机组启动运行的启动触发信号向控制阀发送储存控制信号。本实施例中，机组启动运行可以运行在制冷模式，也可以运行在制热模式。在具体实施例中，当机组启动运行时，根据启动运行的启动触发信号向控制阀发送储存控制信号，导通向储液器储存冷媒的通路，使得储液器工作在储液状态下。具体地，请参考图2，为本实施例公开的一种空调系统结构原理示意图，该空调系统包括：内机1、外机2、储液器3、控制阀(41、42、43、44)和电子膨胀阀(51、52)，其中，内机1和外机2用于实现室内温度调节；储液器3用于向内机和外机提供冷媒；控制阀(41、42、43、44)用于导通或关断储液器和内机以及外机之间储存冷媒和排放冷媒的通路；电子膨胀阀(51、52)用于分别调节内机通路和外机通路的开度。本实施例中，根据启动触发信号，导通控制阀42，关断控制阀41和43，此时系统中多余的冷媒经控制阀42储存至储液器3中。在一些实施例中，根据需要还可以配置其它的阀体，例如四通阀8，截止阀91、92，单向阀93等。

步骤s200，按预设时间间隔获取机组的能效变化量。本实施例中，预设时间间隔t1可以根据经验来确定，也可以通过理论分析得到。譬如：当系统100％负荷运行时，由于系统在100％负荷运行所需的最优冷媒量与系统中的冷媒量相差较小，故每次储液和排液动作所需时间较短，故预设时间间隔时间t1为2min；当系统50％负荷运行时，由于系统在50％负荷运行所需的最优冷媒量与系统中的冷媒量相差较大，故每次储液和排液动作所需时间较短，故预设时间间隔时间t1为5min；当系统25％负荷运行，由于系统在25％负荷运行所需的最优冷媒量与系统中的冷媒量相差更大，故每次储液和排液动作所需时间较短，故预设时间间隔时间t1为10min。需要说明的是，上述示例的具体数值不能理解为构成对本申请技术方案的限定，只是给予本领域技术人员确定预设时间间隔t1时的一种示例性启示。本实施例中，按预设时间间隔t1获取机组的能效变化量△a，所称能效变化量△a是指当前采样点的能效相对于上一个采样点的能效变化量。

步骤s300，根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号。本实施例中，在按预设时间间隔获取机组的能效变化量△a后，可以确定能效变化量△a的变化趋势，例如，能效成增长趋势时，可以保持当前的通路状态，当能效成减小趋势时，可以切换通路状态，具体地，根据能效变化量的大小切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态。由此，可以实现能效的优化。

在具体实施例中，在执行步骤s300时，根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号包括：判断能效变化量是否大于预设值；如果能效变化量大于预设值，则向控制阀发送用于表征保持当前通路状态的保持信号。本实施例中，所称预设值可以例如为0，具体地，如果能效变化量△a大于等于0，表示系统能效增加，继续进行储液动作，将系统中的冷媒储存至储液器中。

当然，如果能效变化量小于预设值，则向控制阀发送用于表征切换当前通路状态的切换信号。具体地，请参考图2，如果检测到能效变化量△a小于0，表示系统能效降低，则进行排液动作，此时关断控制阀42，导通控制阀41和43，压缩机6排气端出来的气态冷媒经油分离器7、控制阀41流至储液器3，通过压力将储液器3中储存的冷媒由储液器底部经控制阀42排至压缩机6吸气侧，使得系统中冷媒循环量增加。

需要说明的是，在切换当前通路状态后，还可以继续按预设时间间隔获取机组的能效变化量△a，如果能效变化量△a大于等于0，表示系统能效增加，继续保持当前的通路状态；如果能效变化量△a小于0，表示系统能效降低，则将当前的通路状态(例如排液)切换为另一通路状态(例如储液)。即，根据能效变化量△a的大小来切换储液和排液的通路状态。

在可选的实施例中，在执行步骤s300之后，还包括：

步骤s400，判断通路状态切换周期的次数是否达到预设次数。本实施例中，所称通路状态切换的周期为从储液器储存冷媒通路导通时起，至临近排放冷媒通路关断时止。即，从本次储液器储存冷媒通路导通时到下一次储液器储存冷媒通路导通时为一个通路状态切换的周期。在具体实施例中，判断通路状态切换周期的次数n是否大于预设次数m，如果通路状态切换周期的次数达到预设次数(n＞m)，则执行步骤s500；如果通路状态切换周期的次数未达到预设次数，则继续返回执行步骤s200、步骤s300和步骤s400。

步骤s500，向控制阀发送用于表征关断控制阀的关断信号。由此，关断储液器储存冷媒通路和排放冷媒通路。具体地，关断控制阀41、42和43，从而完成了冷媒的储存和排放调节的操作，使得冷媒量趋近于最优能效运行。

在经过上述步骤的调节后，完成了系统能效优化运行的粗调。为了进一步改善系统能效，对系统冷媒循环量进行微调，在可选的实施例中，在执行步骤s500之后，还可以包括：获取内机当前的制冷参数；根据制冷参数向膨胀阀输出调整膨胀阀开度的开度调节信号。本实施例中，所称制冷参数包括过热度或者过冷度，具体地：

在一种实施例中，机组当前运行在制冷模式；获取内机当前的制冷参数包括：获取内机当前的过热度值kt；根据制冷参数向膨胀阀输出调整膨胀阀开度的开度调节信号包括：判断过热度值kt是否在预设区间内；如果过热度值超过预设区间的最大值，则向内机的膨胀阀输出调小膨胀阀开度的调节信号，以使调整后的过热度值在预设区间内；如果过热度值小于预设区间的最小值，则向内机的膨胀阀输出调大膨胀阀开度的调节信号，以使调整后的过热度值在预设区间内。具体地，可以根据经验确定预设区间，例如过热度的预设区间为[k-2,k+2]，其中，k为正整数，如果热度值kt∈[k-2,k+2]，则判定此时流经内机的冷媒分配均匀、适量，能效较高；如果过热度kt∈(-∞,k-2)，则过热度值小于预设区间的最小值，由此可以判定此时流经内机的冷媒量偏多，将对应内机的电子膨胀阀51的开度p调小，直至kt∈[k-2,k+2]；如果过热度kt∈(k+2,+∞)，则过热度值超过预设区间的最大值，由此，可以判定此时流经内机的冷媒量偏少，将对应内机的电子膨胀阀51的开度p调大，直至kt∈[k-2,k+2]。通过这些控制，使得系统冷媒循环量处于最优状态，机组在最优能效下运行。

在另一种实施例中，机组当前运行在制热模式；获取内机当前的制冷参数包括：获取内机当前的过冷度值；根据制冷参数向膨胀阀输出调整膨胀阀开度的开度调节信号包括：判断过冷度值是否在预设区间内；如果过冷度值超过预设区间的最大值，则分别向内机的膨胀阀和外机的膨胀阀输出调小内机的膨胀阀开度和调小外机的膨胀阀开度的调节信号，以使调整后的过热度值在预设区间内；如果过冷度值小于预设区间的最小值，则分别向内机的膨胀阀和外机的膨胀阀输出调大内机的膨胀阀开度和调大外机的膨胀阀开度的调节信号，以使调整后的过热度值在预设区间内。具体地，可以根据经验确定预设区间，例如过冷度的预设区间为[k-2,k+2]，其中，k为正整数，如果过冷度值jt∈[k-2,k+2]，则判定此时流经内机的冷媒分配均匀、适量，能效较高；如果过冷度jt∈(-∞,k-2)，则过热度值小于预设区间的最小值，由此，可以判定此时流经内机的冷媒量偏多，将对应内机的电子膨胀阀51开度p1和外机的电子膨胀阀52开度p2调小，直至jt∈[k-2,k+2]；如果过冷度jt∈(k+2,+∞)，则过冷度值超过预设区间的最大值，由此，可以判定此时流经内机的冷媒量偏少，将对应内机的电子膨胀阀51的开度p1和外机的电子膨胀阀52的开度p2调大，直至jt∈[k-2,k+2]。通过这些控制，使得系统冷媒循环量处于最优状态，机组在最优能效下运行。

本实施例还公开了一种空调能效控制装置，请参考图3，为本实施例公开的空调能效控制装置结构示意图，该空调能效控制装置包括：初始模块100、能效采集模块200和切换模块300，其中：

初始模块100用于根据用于表征机组启动运行的启动触发信号向控制阀发送储存控制信号，以导通向储液器储存冷媒的通路；能效采集模块200用于按预设时间间隔获取机组的能效变化量；切换模块300用于根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号，以切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态。

本实施例还公开了一种空调系统，请参考图2，为该空调系统的结构示意图，该空调系统包括：内机1、外机2、储液器3、控制阀(41、42、43、44)和电子膨胀阀(51、52)以及控制器(图中未示出附图标记)，具体地，各部件的功能可以参见上文描述，在此不再赘述。本实施例中，控制器用于实现上述任一实施例公开的方法。

在本发明中，在机组启动运行后向控制阀发送储存控制信号，导通向储液器储存冷媒的通路，而后，由于获取机组的能效变化量，根据能效变化量的大小来切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态，由此，实现了通过储液器和控制阀针对能效变化量对冷媒进行储存和释放，可以调节空调系统中循环的冷媒量，因此，能够实时调节系统的能效，使得机组在优化能效下运行，减小能耗，继而，提高空调机组的制冷、制热效果，增加用户的舒适体验性。

此外，本发明实施例中还提供一种计算机装置，包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序实现以下方法：根据用于表征机组启动运行的启动触发信号向控制阀发送储存控制信号，以导通向储液器储存冷媒的通路；按预设时间间隔获取机组的能效变化量；根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号，以切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。计算机处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现以下方法：根据用于表征机组启动运行的启动触发信号向控制阀发送储存控制信号，以导通向储液器储存冷媒的通路；按预设时间间隔获取机组的能效变化量；根据能效变化量的大小向控制阀发送切换控制信号，以切换储液器储存冷媒和排放冷媒的通路状态。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。