專利名稱：提高變頻空調器低溫制熱熱量的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種提高變頻空調器低溫制熱熱量的控制方法。
背景技術：
目前低溫制熱按照設定頻率運轉，運行制熱時間是由壓縮機累計運行時間與芯片演算系統是否進入除霜模式共同決定的，壓縮機在除霜前與除霜后各停止運轉1分鐘，除霜時間是由芯片演算系統是否退出除霜模式決定的。該控制方案存在幾個問題(1)制熱運行時間不固定，往往室外冷凝器結霜過飽和，制熱仍在運行，室外換熱器效率差，制熱量低；( 除霜時間過長，室外換熱器翅片霜已經融掉，機器仍在運行除霜模式；C3)壓縮機前后停機共兩分鐘，在非穩態制熱周期內占比大。以采用膨脹閥節流控制方案，結合圖1對現有技術進行說明，圖1中Fdl’、Fd2’ ,Fd2' 表示壓縮機運行頻率，VdeaWdlWd2Wtmil'表示膨脹閥開度，其中，vd_’具體為膨脹閥根據目標過熱度進行自動調節后的開度，Vtmil'具體為在除霜過程中膨脹閥的開度。在低溫制熱工況下，室外機接收到室內測試程序指令后，整機進入制熱運行狀態，按目標頻率Fdl’ 運轉，2分鐘內膨脹閥開度為Vdl’，2-4分鐘內膨脹閥開度為Vd2’，4分鐘后根據目標過熱度進行自動調為Vd_ ’。在壓機開連續運行10分鐘，壓機累計運行45分鐘后(除霜結束或進入制冷模式時壓機累計運行時間清零)，通過檢測除霜傳感器Te (檢測室外機熱交換器的結霜情況)和室外環溫傳感器Ta，連續2分鐘滿足以下條件時，進入除霜運轉令iTes = CXTa-aMin(Tes) = _15°C，Max(Tes) = _5°C ，Te≤Tes (凝露點溫度)，其中C:Ta < 0°C，C = 0. 8，Ta ≥ 0°C, C = 0. 6,除霜的進入溫度限制-15°C≤CX Ta-α≤-5°C，在容易結霜的地方，α設定為6°C，在不容易結霜的地方，α設定為10°C。除霜開始時，膨脹閥開度到除霜開度，壓縮機先停一分鐘，外風扇高速運轉，50秒后，四通閥OFF ；壓機啟動時外風扇停，壓機在60Hz停60秒，然后向目標頻率運行；滿足下列任一條件時，除霜運轉就恢復成制熱運轉(1)室外熱交換器溫度連續80秒超過7度以上；(2)室外熱交換器溫度連續5秒超過12度以上；(3)連續9分除霜運行。滿足除霜退出條件后，按以下工作壓縮機停機，外風機開，50秒后四通閥吸合，60秒后壓機與膨脹閥按啟動過程運行。
發明內容
針對相關技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種提高變頻空調器低溫制熱熱量的控制方法，以有效地提高變頻空調器低溫制熱熱量。為實現上述目的，本發明提供了一種提高變頻空調器低溫制熱熱量的控制方法， 控制方法包括在空調器的室外電控芯片收到室內開始低溫制熱模式指令之后的如下步驟步驟1 室外電控芯片響應于室外環境溫度和環境相對濕度，以使空調器進入相應的低溫制熱運行狀態；以及步驟2 在空調器進入所述低溫制熱運行狀態后，壓縮機以指定的制熱頻率運行相應的制熱時間后，空調器進入除霜運行，通過對空調器中四通閥進行換向，以對空調器的室外換熱器進行除霜，其中，在步驟2中的除霜開始之前、以及在除霜進行的整個過程中，在保持空調器的壓縮機始終運轉的前提下，改變壓縮機的運行頻率和時間。優選地，控制方法還包括步驟3 在退出除霜后，如果所述室外電控芯片沒有收到室內終止低溫制熱模式指令則返回所述步驟1繼續循環，否則所述空調器終止所述低溫制熱模式并退出所述低溫制熱運行狀態。優選地，步驟2包括如下子步驟子步驟1 在除霜開始之前，使得壓縮機先以第一頻率Fdl運行第一預定時間Tdl然后降低到第二頻率Fd3，在壓縮機以所述第二頻率Fd3運行滿第二預定時間Td4后，對四通閥進行第一次換向，以使空調器進入制冷模式進行除霜，第一頻率為所述指定的制熱頻率；子步驟2 在除霜開始之后，將壓縮機的運行頻率從第二頻率Fd3升到第三頻率Fd2，并使得壓縮機在以第三頻率Fd2運行第三預定時間Td2后降到第四頻率，其中第一頻率Fdl、第二頻率Fd3、第三頻率Fd2依次降低，第四頻率等于第二頻率Fd3 ；子步驟3:在將壓縮機以第四頻率運行第四預定時間之后，對四通閥進行第二次換向，以使空調器進入制熱模式退出除霜。優選地，在從除霜開始計時起滿2秒后，使空調器的室外風機從打開狀態轉換為關閉狀態；以及在從退出除霜開始計時起滿2秒后，使空調器的室外風機從關閉狀態轉換為打開狀態。優選地，在變頻空調器采用膨脹閥為節流元件的情形下在進入低溫制熱運行狀態之后至除霜開始之前，從進入低溫制熱運行狀態開始計時，膨脹閥的開度在第0-2分鐘內為第一開度Vdl、在第2-4分鐘內為第二開度Vd2、在第4分鐘后為根據目標過熱度自動調節后的開度Vd ea，其中第二開度Vd2小于第一開度Vdl ；在從除霜開始后計時滿4秒后，膨脹閥的開度從自動調節后的開度Vdea上升為第三開度Vtmil;以及膨脹閥保持第三開度Vtmil 直到從退出除霜開始計時滿4秒為止。優選地，環境溫度由室外的溫度傳感器檢測，室外環境相對濕度由室外的濕度傳感器檢測。優選地，變頻空調器為無氟直流變頻空調器。本發明的有益技術效果在于(1)由于通過響應于室外環境溫度和室外環境相對濕度，來使空調器進入相應的低溫制熱運行模式，從而提高了低溫制熱量與COP值，更加節能。冬季在低溫制熱運行過程中室外機換熱器極易結霜，為保證空調器的制熱效果，需要對室外機換熱器進行融霜，所以低溫制熱運行為非穩態過程，該非穩態包括制熱運行與除霜運行兩部分。通過該發明的控制方案，在制熱運行時間內空調器制熱量衰減程度小，制熱量大；在除霜運行時間內，壓縮機不停機，縮短了除霜在整個非穩態周期的占比，從而縮短了空調器不制熱的時間。通過以上可知，在整個非穩態周期中，制熱占比變大，不制熱占比變小，通過積分計算可知非穩態制熱量得到明顯的提高，從而在功耗相當的情況下，COP值也得到了提高。(2)由于增加了利用室外濕度傳感器測試室外環境相對濕度，因此能較好的判定室外結霜速度。室外換熱器是否結霜取決于換熱器表面溫度是否低于環境濕空氣的凝露點溫度，熱器表面溫度高于環境濕空氣的凝露點溫度時，不結霜，反之，結霜；結霜速度主要取決于室外環境濕空氣的相對濕度，室外環境濕空氣的相對濕度越小，結霜越慢，反之，結霜越快。環境濕空氣的凝露點溫度由濕空氣溫度與濕空氣相對濕度共同確定，所以通過檢測室外環境溫度與相對濕度，能較好的判定室外結霜速度。(3)壓縮機不停機除霜，縮短室內風機停止時間與吹冷風時間，提高室內舒適度。 空調器室內風機在室外機除霜過程中停止運轉，在除霜結束運行制熱模式后，當室內機盤管溫度高于設定溫度時，風機打開運轉。采用該發明的控制方案，在進入除霜前，壓縮機降頻到四通閥換向頻率的時間內仍運行制熱，此時室內風機仍在運轉；在退出除霜后，壓縮機在四通閥換向后直接制熱，加快空調器的制熱，風機打開后盤管溫度上升速度快，減短吹冷風的時間。
圖1現有技術的時序圖，橫軸為時間；圖2是本發明提高變頻空調器低溫制熱熱量的控制方法的流程圖；圖3是圖2中“在除霜前、以及除霜整個過程中控制壓縮機運行頻率和時間”步驟的分解流程圖；圖4為本發明提高變頻空調器低溫制熱熱量的控制方法的時序圖，橫軸為時間。
具體實施例方式參見圖2-圖4，本發明的提高變頻空調器低溫制熱熱量的控制方法，包括在空調器的室外電控芯片收到開始室內開始低溫制熱模式之后的如下步驟步驟1 室外電控芯片響應于室外環境溫度和環境相對濕度，以使空調器進入相應的低溫制熱運行狀態；以及步驟2 在空調器進入所述低溫制熱運行狀態后，壓縮機以指定的制熱頻率運行相應的制熱時間后，空調器進入除霜運行，通過對空調器中四通閥進行換向，以對空調器的室外換熱器進行除霜，其中，在步驟2中的除霜開始之前、以及在除霜進行的整個過程中，在保持空調器的壓縮機始終運轉的前提下，改變壓縮機的運行頻率和時間；步驟3 在退出除霜后， 如果所述室外電控芯片沒有收到室內終止低溫制熱模式指令則返回所述步驟1繼續循環， 否則所述空調器終止所述低溫制熱模式并退出所述低溫制熱運行狀態。上述的步驟2可參見圖1中的“在除霜前、以及除霜整個過程中控制壓縮機運行頻率和時間”的步驟結合圖3和圖4，上述步驟2進一步包括如下子步驟子步驟1 在除霜開始之前， 壓縮機先以第一頻率Fdl運行第一預定時間Tdl然后降低到第二頻率Fd3，在壓縮機以第二頻率Fd3運行滿第二預定時間Td4后，對四通閥進行第一次換向，以使空調器進入制冷模式進行除霜，第一頻率即為所述的指定的制熱頻率；子步驟2 在除霜開始之后，將壓縮機的運行頻率從第二頻率Fd3升到第三頻率Fd2，并使得壓縮機在以第三頻率Fd2運行第三預定時間 Td2后降到第四頻率，其中第四頻率等于第二頻率Fd3 ；以及子步驟3 在將壓縮機以第四頻率運行第四預定時間Td3之后，對四通閥進行第二次換向，以使空調器進入制熱模式退出除霜。其中，第一頻率Fdl、第二頻率Fd3、第三頻率Fd2依次減小。在從除霜開始計時起滿2秒后，使空調器的室外風機從打開狀態轉換為關閉狀態；在從退出除霜開始計時起滿2秒后， 使空調器的室外風機從關閉狀態轉換為打開狀態。
進一步參見圖3和圖4，在變頻空調器采用膨脹閥為節流元件的情形下在進入低溫制熱運行狀態之后至除霜開始之前，從空調器進入低溫制熱運行狀態開始計時，膨脹閥的開度在第0-2分鐘內為第一開度Vdl、在第2-4分鐘內為第二開度Vd2、在第4分鐘后為根據目標過熱度自動調節后的開度Vd自動，其中第二開度Vd2小于第一開度Vdl ；在從除霜開始后計時滿4秒后，膨脹閥的開度從自動調節后的開度Vdea上升為第三開度Vtmil;以及膨脹閥保持第三開度Vtmil直到從退出除霜開始計時滿4秒為止。在變頻空調器中的節流元件為毛細管時，則本發明的控制方法不包括上述對膨脹閥開度的調節。其中，在圖4中，對應于四通閥的“on”表示四通閥通電，使空調器處于制熱模式下；對應于四通閥“off”表示四通閥斷電，使空調器處于制冷模式下以進行除霜；四通閥從“on”變為“off”即為四通閥第一次換向，使得空調器從制熱模式換為制冷模式開始除霜；四通閥從“off”變為“on”即為四通閥第二次換向，使得空調器從制冷模式換為制熱模式以退出除霜。綜上，本發明由于通過響應于室外環境溫度和室外環境相對濕度，來使空調器進入相應的低溫制熱運行模式，從而提高了低溫制熱量與COP值，更加節能；由于增加了利用室外濕度傳感器測試室外環境溫度，因此能較好的判定室外結霜速度；能使得空調器的室內制熱效果最佳，提高室內舒適度；壓縮機不停機除霜，縮短了除霜在整個非穩態周期的占比，縮短室內風機啟動時間與吹冷風時間。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種提高變頻空調器低溫制熱熱量的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括在所述空調器的室外電控芯片收到室內開始低溫制熱模式指令之后的如下步驟步驟1 所述室外電控芯片響應于室外環境溫度和室外環境相對濕度，以使所述空調器進入相應的低溫制熱運行狀態；以及步驟2 在所述空調器進入所述低溫制熱運行狀態后，壓縮機以指定的制熱頻率運行相應的制熱時間后，空調器進入除霜運行，通過對所述空調器中四通閥進行換向，以對所述空調器的室外換熱器進行除霜，其中，在所述步驟2中的除霜開始之前、以及在所述除霜進行的整個過程中，在保持所述空調器的壓縮機始終運轉的前提下，改變所述壓縮機的運行頻率和時間。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，還包括步驟3 在退出除霜后，如果所述室外電控芯片沒有收到室內終止低溫制熱模式指令則返回所述步驟1繼續循環，否則所述空調器終止所述低溫制熱模式并退出所述低溫制熱運行狀態。
3.根據權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述步驟2包括如下子步驟子步驟1 在除霜開始之前，使得所述壓縮機先以第一頻率Fdl運行第一預定時間Tdl然后降低到第二頻率Fd3，在所述壓縮機以所述第二頻率Fd3運行滿第二預定時間Ttl4后，對所述四通閥進行第一次換向，以使所述空調器進入制冷模式進行除霜，所述第一頻率為所述指定的制熱頻率；子步驟2 在除霜開始之后，將所述壓縮機的運行頻率從所述第二頻率Fd3升到第三頻率Fd2，并使得所述壓縮機在以所述第三頻率Fd2運行第三預定時間Td2后降到第四頻率，其中第一頻率Fdl、第二頻率Fd3、第三頻率Fd2依次降低，所述第四頻率等于所述第二頻率Fd3 ； 以及子步驟3:在將所述壓縮機以所述第四頻率運行第四預定時間之后，對所述四通閥進行第二次換向，以使所述空調器進入制熱模式退出除霜。
4.根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于，在從所述除霜開始計時起滿2秒后，使所述空調器的室外風機從打開狀態轉換為關閉狀態；以及在從退出除霜開始計時起滿2秒后，使所述空調器的室外風機從關閉狀態轉換為打開狀態。
5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，在所述變頻空調器采用膨脹閥為節流元件的情形下在進入所述低溫制熱運行狀態之后至除霜開始之前，從進入所述低溫制熱運行狀態開始計時，所述膨脹閥的開度在第0-2分鐘內為第一開度Vdl、在第2-4分鐘內為第二開度Vd2、 在第4分鐘后為根據目標過熱度自動調節后的開度Vd自動,其中所述第二開度Vd2小于所述第一開度Vdl ；在從除霜開始后計時滿4秒后，所述膨脹閥的開度從所述自動調節后的開度Vd 上升為第三開度Vtmil;以及所述膨脹閥保持所述第三開度Vtmil直到從退出除霜開始計時滿4秒為止。
6.根據前述任一權利要求所述的控制方法，其特征在于，所述環境溫度由室外的溫度傳感器檢測，所述室外環境相對濕度由室外的濕度傳感器檢測。
7.根據權利要求1-5中任一項所述的控制方法，其特征在于，所述變頻空調器為無氟直流變頻空調器。
全文摘要
本發明提供一種提高變頻空調器低溫制熱熱量的控制方法，包括在空調器的室外電控芯片收到室內開始低溫制熱模式指令之后的如下步驟步驟1室外電控芯片響應于室外環境溫度和環境相對濕度，以使空調器進入相應的低溫制熱運行狀態；以及步驟2在空調器進入所述低溫制熱運行狀態后，壓縮機以指定的制熱頻率運行相應的制熱時間后，空調器進入除霜運行，通過對空調器中四通閥進行換向，以對空調器的室外換熱器進行除霜，其中，在步驟2中的除霜開始之前、以及在除霜進行的整個過程中，在保持空調器的壓縮機始終運轉的前提下，改變壓縮機的運行頻率和時間。本發明響應于環境溫度與相對濕度的變化，能有效提高變頻空調器低溫制熱熱量。
文檔編號F24F11/00GK102269463SQ201110212238
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月27日 優先權日2011年7月27日
發明者劉丙磊, 吳麗琴, 柴永森 申請人:海爾集團公司, 青島海爾空調器有限總公司