CN103216911B - 一种变频空调器及其节能运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变频空调器的节能运行控制方法，包括：建立与不同工况对应的包含节能工作频率的节能运行参数库；使变频空调器先在变频控制方式下进行工作并检测室内温度T1i和室外温度T4i；判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预定的节能控制预定值时，使变频空调器根据工况来调用相应的节能运行参数进行工作。由于本发明变频空调器的节能运行控制方法通过在室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度达到预设的节能控制预定值时，调用相应的节能运行参数进行工作，这避免了变频空调器在低频条件下工作，从而提高了变频空调器的总能效，达到节能效果。<!--1-->

Description

一种变频空调器及其节能运行控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种变频空调器以及其节能运行控制方法。

背景技术

现有的变频空调器的控制方法，是通过将用户的设定温度与室内环境温度作为控制参数，根据设定温度与室内环境温度的差值大小来控制压缩机的运行频率。采用此方法的变频空调器随着负荷由大变小，当室内环境温度等于或者小于设定温度时，变频空调器的压缩机的运行频率不断下降直至最低的运行频率。

由于压缩机受余隙容积的影响，压缩机在某一工况条件下存在一个最佳能效运行频率，如果压缩机的运行工作频率过低，能效反而下降。因此现有的变频空调器在运行频率下降到低于最佳能效运行频率时，其对应的能效比反而会逐渐降低。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种变频空调器的节能运行控制方法，该方法能提高变频空调器在工作过程中的能效、实现节能的效果。

本发明的目的之二在于提供一种变频空调器，旨在有效提高其工作过程中的能效、实现节能的效果。

为了实现本发明目的之一，本发明提供一种变频空调器的节能运行控制方法，该方法包括：

S1，建立与不同工况对应的包含节能工作频率的节能运行参数库；

S2，使变频空调器先在变频控制方式下进行工作并检测室内温度T1i和室外温度T4i，其中，i为检测室内温度T1和室外温度T4的次数；

S3，将室内温度T1i与用户预设的设定温度Ts进行比较，判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预定的节能控制预定值时，使变频空调器根据工况来调用相应的节能运行参数进行工作；

S4，设置使变频空调器进入待机状态的条件，在达到进入待机状态条件时，使变频空调器进入待机状态；以及

S5，设置使变频空调器重新开机的条件，在达到重新开机条件时，使变频空调器重新开机。

优选地，在S2中，变频空调器还检测运行工作频率，相应的在S3中还对运行工作频率和调用的节能运行参数的节能工作频率进行比较，并在运行工作频率小于节能工作频率时，变频空调器根据调用的节能运行参数进行工作。

优选地，在S4中，变频空调器在节能运行参数下进行工作后，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，并判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预设的运行控制预定值时，使变频空调器进入待机状态；在S5中，变频空调器进入待机状态后，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，并判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预设的待机控制预定值时，使变频空调器重新开机。

优选地，在S1中，所述与不同工况对应的节能运行参数根据预先设定的室内温度和室外温度确定。

优选地，在S3中，所述节能控制预定值为节能控制温度差值△Ts，判断室内温度T1i与设定温度Ts的差值是否达到预设的节能控制温度差值△Ts，当室内温度T1i与设定温度Ts的差值达到预设的节能控制温度差值△Ts时，使变频空调器根据检测到的室内温度T1i和室外温度T4i来调用相应的节能运行参数进行工作。

优选地，在S4中，变频空调器在节能运行参数下进行工作后，经预设的预定时间间隔t2，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，并判断室内温度T1i和设定温度Ts的差值是否达到预设的运行控制温度差值△Ton，当室内温度T1i与设定温度Ts的差值达到预设的运行控制温度差值时，使变频空调器进入待机状态。

优选地，在S5中，变频空调器进入待机状态后，经预设的待机时间间隔t3，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，并判断室内温度T1i和设定温度Ts的差值是否达到预设的待机控制温度差值△Toff，当室内温度T1i与设定温度Ts的差值达到预设的待机控制温度差值△Toff时，使变频空调器重新开机。

优选地，在S3中，当在制冷状态，室内温度T1i≤设定温度Ts-节能控制温度差值△Ts时，在制热状态，室内温度T1i≥设定温度Ts+节能控制温度差值△Ts时，使变频空调器调用相应的节能运行参数进行工作；在S4中，当在制冷状态，室内温度T1i≤设定温度Ts-运行控制温度差值△Ton时，在制热状态，室内温度T1i≥设定温度Ts+运行控制温度差值△Ton时，使变频空调器进入待机状态；在S5中,在制冷状态，室内温度T1i≥设定温度Ts-待机控制温度差值△Toff时，在制热状态，室内温度T1i≤设定温度Ts+待机控制温度差值△Toff时，使变频空调器重新开机，其中，节能控制温度差值△Ts＜待机控制温度差值△Toff＜运行控制温度差值△Ton。

优选地，所述节能控制温度差值△Ts的取值范围为0℃到0.5℃，所述运行控制温度差值△Ton的取值范围为0.5℃到1℃。

为了实现本发明目的之二，本发明提供一种变频空调器，包括节能控制系统，其特征在于，该节能控制系统具有：

用于检测室内温度和室外温度的温度检测单元；

用于存储变频空调器与不同工况对应的节能运行参数库的存储数据单元；

根据室内温度和设定温度的差值来判断是否调用存储数据单元内相应的节能运行参数的分析处理单元，且该分析处理单元生成使变频空调器在变频控制方式下进行工作、在节能运行参数下进行工作、进入待机状态或重新开机的指令；以及

用于接收和执行分析处理单元发出的指令，使变频空调器在变频控制方式下进行工作、在节能运行参数下进行工作、进入待机状态或重新开机的执行控制单元。

由于本发明变频空调器及其节能运行控制方法通过在室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度达到预设的节能控制预定值时，调用相应的节能运行参数进行工作，这避免了变频空调器在较低的低频条件下进行工作，从而提高了变频空调器在整个工作过程的总能效，达到节能效果，降低了耗电量。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例中变频空调器的节能控制系统的方框图；

图2为本发明较佳实施例中变频空调器的节能运行控制方法的流程图；

图3为本发明较佳实施例中变频空调器的节能运行控制方法的具体操作流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种变频空调器，参照图1，本发明一实施例中，该变频空调器包括节能控制系统，该节能控制系统具有分析处理单元10、温度检测单元20、存储数据单元30和执行控制单元40。

温度检测单元20用于检测室内温度和室外温度。存储数据单元30用于存储变频空调器与不同工况对应的节能运行参数库，在本实施例中，节能运行参数包含压缩机的节能工作频率、室外风机转速和电子膨胀阀开度。分析处理单元10根据温度检测单元20检测的室内温度和用户预设的设定温度的差值来判断是否调用存储数据单元30内相应的节能运行参数，并生成使变频空调器在变频控制方式下进行工作、在节能运行参数下进行工作、进入待机状态或重新开机的指令。执行控制单元40用于接收和执行分析处理单元10发出的指令，使变频空调器在变频控制方式下进行工作、在节能运行参数下进行工作、进入待机状态或重新开机。

请参阅图2，本发明变频空调器的节能运行控制方法，包括：

S1，建立与不同工况对应的包含节能工作频率的节能运行参数库；

S2，使变频空调器先在变频控制方式下进行工作并检测室内温度T1i和室外温度T4i，其中，i为检测室内温度T1和室外温度T4的次数；

S3，将室内温度T1i与用户预设的设定温度Ts进行比较，判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预设的节能控制预定值时，使变频空调器根据工况来调用相应的节能运行参数进行工作；

S4，设置使变频空调器进入待机状态的条件，在达到进入待机状态条件时，使变频空调器进入待机状态；以及

S5，设置使变频空调器重新开机的条件，在达到重新开机条件时，使变频空调器重新开机。

在S1中，根据预先设定的室内温度和室外温度建立节能运行参数库，节能运行参数还包含室外风机转速和电子膨胀阀开度，如工况为室内温度26℃和室外温度37℃时，节能运行参数为节能工作频率18Hz、室外风机转速650r/min、电子膨胀阀开度150个脉冲，工况为室内温度25.5℃和室外温度37℃时，节能运行参数为节能工作频率18Hz、室外风机转速650r/min、电子膨胀阀开度145个脉冲。

在S2中，在用户开启变频空调器后，变频空调器先在变频控制方式下进行工作，且变频空调器在预设的运行时间间隔t1后，检测室内温度T1i和室外温度T4i，其中，运行时间间隔t1的单位为分钟，其优选的取值范围为1分钟至4分钟。

在S3中，节能控制预定值为节能控制温度差值△Ts，通过判断室内温度T1i和设定温度Ts的温度差值是否达到预设的节能控制温度差值△Ts来控制变频空调器是否调用相应的节能运行参数进行工作，其中，节能控制温度差值△Ts为0.1℃的整数倍，其优选的取值范围为0℃到0.5℃，最优的取值为0℃。

在室内温度T1i和设定温度Ts的温度差值达到预设的节能控制温度差值△Ts时，亦即，在制冷状态，室内温度T1i≤设定温度Ts-节能控制温度差值△Ts，在制热状态，室内温度T1i≥设定温度Ts+节能控制温度差值△Ts，变频空调器根据从节能运行参数库中调用的与此时室内温度T1i和室外温度T4i对应的节能运行参数来进行工作，否则变频空调器仍在变频控制方式下进行工作。

在S4中，通过在节能运行参数下进行工作后，经预定时间间隔t2后，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，并判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预设的运行控制预定值时，使变频空调器进入待机状态，其中，预定时间间隔t2的单位为分钟，其优选的取值范围为1分钟至4分钟。

具体的为，运行控制预定值为运行控制温度差值△Ton，通过判断室内温度T1i和设定温度Ts的温度差值是否达到预设的运行控制温度差值△Ton来控制是否使变频空调器进入待机状态，其中，运行控制温度差值△Ton为0.1℃的整数倍，其取值范围为0.1℃到1℃，优选的取值范围为0.5℃到1℃，且运行控制温度差值△Ton＞节能控制温度差值△Ts。当室内温度T1i与设定温度Ts的差值达到预设的运行控制温度差值△Ton时，亦即，在制冷状态，室内温度T1i≤设定温度Ts－运行控制温度差值△Ton，在制热状态，室内温度T1i≥设定温度Ts+运行控制温度差值△Ton，使变频空调器停机进入待机状态，否则变频空调器在节能运行参数下进行工作。

当然，在S4中，也可以通过设置在节能运行参数下工作一定时间等方式使变频空调器自动进入待机状态。

在S5中，变频空调器进入待机状态后，经待机时间间隔t3，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，并判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预设的待机控制预定值时，使变频空调器重新开机，其中，待机时间间隔t3的单位为分钟，其优选的取值范围为1分钟至4分钟。

具体的为，待机控制预定值为待机控制温度差值△Toff，通过判断室内温度T1i和设定温度Ts的差值是否达到预设的待机控制温度差值△Toff来控制是否使变频空调器重新开机，其中，待机控制温度差值△Toff的取值范围为0.1℃到1℃，优选的取值范围为0.1℃到0.5℃，且节能控制温度差值△Ts＜待机控制温度差值△Toff＜运行控制温度差值△Ton；当室内温度T1i与设定温度Ts的差值达到预设的待机控制温度差值△Toff时，亦即在制冷状态室内温度T1i≥设定温度Ts-△Toff，在制热状态室内温度T1i≤设定温度Ts+△Toff，则变频空调器重新开机，此时，若室内温度T1i≤设定温度Ts-节能控制温度差值△Ts，则变频空调器从节能运行参数库中调用与此时室内温度T1i和室外温度T4i对应的节能运行参数来进行工作，若室内温度T1i＞设定温度Ts-节能控制温度差值△Ts，则变频空调器在变频控制方式下进行工作，如图3所示；否则变频空调器处于待机状态。

当然，在S5中，亦可以通过设置在节能运行参数下工作一定时间等方式使变频空调器自动进入待机状态。

此外，在S2中，变频空调器还检测此时的运行工作频率，相应的在S3中还对运行工作频率和调用的节能运行参数的节能工作频率进行比较，并在运行工作频率小于节能工作频率时，变频空调器以节能运行参数来进行工作。

请参阅图3，为对本发明的变频空调器的节能运行控制方法进行更为详尽的说明，以下以变频空调器的节能运行控制方法的具体应用操作来进行说明。

结合变频空调器的控制特性及节能效果，运行时间间隔t1、预定时间间隔t2和待机时间间隔t3均预设为2分钟，预设的节能控制温度差值△Ts为0℃，预设的待机控制温度差值△Toff为0.5℃，预设的运行控制温度差值△Ton为1℃，在室内温度T1为26℃和室外温度T4为37℃的工况下，节能工作频率为18Hz。

变频空调器的节能运行控制方法的具体应用操作如下：

(1)用户开启变频空调器后，用户预设的设定温度为制冷26℃；

(2)变频空调器的温度检测单元20检测到室内温度T11为29℃，室外温度T41为37℃，则变频空调器在变频控制方式下进行工作，变频空调器在运行2分钟的运行时间间隔t1后，再次检测到室内温度T12为27℃，室外温度T42为37℃，变频空调器的压缩机的运行工作频率Fr为57Hz，则变频空调器继续在变频控制方式下进行工作，依次反复；

(3)在进行第5次检测时，温度检测单元20检测到室内温度T15为26℃，室外温度T45为37℃，此时，压缩机的运行工作频率Fr为17Hz，由于T15＝Ts-△Ts＝26℃，并且运行工作频率Fr＝17Hz小于节能工作频率18Hz，则分析处理单元10从存储数据单元30调用在室内温度T15为26℃和室外温度T45为37℃工况下的节能运行参数(即节能工作频率18Hz、室外风机转速650r/min、电子膨胀阀开度150个脉冲)并形成在该节能运行参数下进行工作的指令，执行控制单元40执行该指令使变频空调器在该节能运行参数下进行工作；如果变频空调器不在节能运行参数下进行工作而是在变频控制方式下进行工作，则压缩机的运行工作频率Fr会继续下降到15Hz甚至更低，这将造成变频空调器运行能效的降低；

(4)变频空调器在节能运行参数下进行工作经过2分钟的预定时间间隔t2后，温度检测单元20检测到室内温度T16为25.5℃，室外温度T46为37℃，则变频空调器继续在节能运行参数下进行工作，在进行第9次检测时，检测到室内温度T19为25℃，室外温度T49为37℃，此时由于T1＝Ts－△Ton＝25℃，则分析处理单元10生成使变频空调器进入待机状态的指令，执行控制单元40执行该指令使变频空调器进入待机状态，亦即使变频空调器的压缩机和风机停止工作；

(5)变频空调器在待机状态下经过2分钟的待机时间间隔t3后，温度检测单元20检测到室内温度T110为25.5℃，室外温度T410为37℃，此时由于T1＝Ts－△Toff＝25.5℃，则分析处理单元10生成使变频空调器重新开机的指令，执行控制单元40执行该指令使变频空调器重新开机，且分析处理单元10从存储数据单元30调用在室内温度T110为25.5℃和室外温度T410为37℃工况下的节能运行参数(即节能工作频率18Hz、室外风机转速650r/min、电子膨胀阀开度145个脉冲)并形成在该节能运行参数下进行工作的指令，执行控制单元40执行该指令使变频空调器在该节能运行参数下进行工作。

由于本发明变频空调器及其节能运行控制方法在室内温度与设定温度的差值达到预设的节能控制温度差值时，变频空调器在节能运行参数下进行工作，这避免了变频空调器在较低的低频条件下进行工作，从而提高了变频空调器在整个工作过程的总能效，达到节能效果，降低了耗电量。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种变频空调器的节能运行控制方法，其特征在于，包括：

S1，建立与不同工况对应的包含节能工作频率的节能运行参数库；

S2，使变频空调器先在变频控制方式下进行工作并检测室内温度T1i和室外温度T4i，其中，i为检测室内温度T1和室外温度T4的次数；

S3，将室内温度T1i与用户预设的设定温度Ts进行比较，判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预设的节能控制预定值时，使变频空调器根据工况来调用相应的节能运行参数进行工作；

S4，设置使变频空调器进入待机状态的条件，在达到进入待机状态条件时，使变频空调器进入待机状态；以及

S5，设置使变频空调器重新开机的条件，在达到重新开机条件时，使变频空调器重新开机。

2.如权利要求1所述的变频空调器的节能运行控制方法，其特征在于，在S2中，变频空调器还检测运行工作频率，相应的，在S3中还对运行工作频率和调用的节能运行参数的节能工作频率进行比较，并在运行工作频率小于节能工作频率时，变频空调器根据调用的节能运行参数进行工作。

3.如权利要求1所述的变频空调器的节能运行控制方法，其特征在于，在S4中，变频空调器在节能运行参数下进行工作后，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，并判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预设的运行控制预定值时，使变频空调器进入待机状态；在S5中，变频空调器进入待机状态后，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，通过判断室内温度T1i与设定温度Ts的接近程度，当接近程度达到预设的待机控制预定值时，使变频空调器重新开机。

4.如权利要求1所述的变频空调器的节能运行控制方法，其特征在于，在S1中，所述与不同工况对应的节能运行参数根据预先设定的室内温度和室外温度确定。

5.如权利要求4所述的变频空调器的节能运行控制方法，其特征在于，在S3中，所述节能控制预定值为节能控制温度差值△Ts，判断室内温度T1i与设定温度Ts的差值是否达到节能控制温度差值△Ts，当室内温度T1i与设定温度Ts的差值达到节能控制温度差值△Ts时，使变频空调器根据检测到的室内温度T1i和室外温度T4i来调用相应的节能运行参数进行工作。

6.如权利要求5所述的变频空调器的节能运行控制方法，其特征在于，在S4中，变频空调器在节能运行参数下进行工作后，经预设的预定时间间隔t2，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，并判断此时室内温度T1i和设定温度Ts的差值是否达到预设的运行控制温度差值△Ton，当室内温度T1i与设定温度Ts的差值达到预设的运行控制温度差值时，使变频空调器进入待机状态。

7.权利要求6所述的变频空调器的节能运行控制方法，其特征在于，在S5中，变频空调器进入待机状态后，经预设的待机时间间隔t3，继续检测室内温度T1i和室外温度T4i，并判断室内温度T1i和设定温度Ts的差值是否达到预设的待机控制温度差值△Toff，当室内温度T1i与设定温度Ts的差值达到预设的待机控制温度差值△Toff时，使变频空调器重新开机。

8.权利要求7所述的变频空调器的节能运行控制方法，其特征在于，在S3中，当在制冷状态，室内温度T1i≤设定温度Ts-节能控制温度差值△Ts时，在制热状态，室内温度T1i≥设定温度Ts+节能控制温度差值△Ts时，使变频空调器调用相应的节能运行参数进行工作；在S4中，当在制冷状态，室内温度T1i≤设定温度Ts-运行控制温度差值△Ton时，在制热状态，室内温度T1i≥设定温度Ts+运行控制温度差值△Ton时，使变频空调器进入待机状态；在S5中,在制冷状态，室内温度T1i≥设定温度Ts-待机控制温度差值△Toff时，在制热状态，室内温度T1i≤设定温度Ts+待机控制温度差值△Toff时，使变频空调器重新开机，其中，节能控制温度差值△Ts＜待机控制温度差值△Toff＜运行控制温度差值△Ton。

9.权利要求7或8所述的变频空调器的节能运行控制方法，其特征在于，所述节能控制温度差值△Ts的取值范围为0℃到0.5℃，所述运行控制温度差值△Ton的取值范围为0.5℃到1℃。

10.一种变频空调器，包括节能控制系统，其特征在于，该节能控制系统具有：

用于检测室内温度和室外温度的温度检测单元；

用于存储变频空调器与不同工况对应的节能运行参数库的存储数据单元；

根据室内温度和设定温度的差值来判断是否调用存储数据单元内相应的节能运行参数的分析处理单元，且该分析处理单元生成使变频空调器在变频控制方式下进行工作、在节能运行参数下进行工作、进入待机状态或重新开机的指令；以及

用于接收和执行分析处理单元发出的指令，使变频空调器在变频控制方式下进行工作、在节能运行参数下进行工作、进入待机状态或重新开机的执行控制单元。