CN102331072B - 带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法 - Google Patents

带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法 Download PDF

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Abstract

一种带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法，压缩机具有双缸变频工作模式和单缸变频工作模式，其步骤为：空调器启动，压缩机为双缸变频工作模式，压缩机以最低运行频率A运行时间T后，压缩机由双缸变频工作模式转为单缸变频工作模式，压缩机运行频率＞限制频率，压缩机由单缸变频工作模式转为双缸变频工作模式。本发明的空调器在空调器刚开启时，压缩机为双缸变频工作模式，通过高频率运行以达到快速制冷的目的，待室内温度接近设置值时，压缩机切换为单缸变频工作模式，降低制冷量以达到保持室内温度的目的，并保持压缩机持续运行，减少压缩机停止、开启的频率，达到节能目的。

Description

带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法
技术领域
本发明涉及一种空调器，具体是一种带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法。
背景技术
传统变频空调器开启制冷模式后，房间内温度变化曲线和房间内热负荷变化，如图1所示，其中x轴为变频空调器开启时间，y轴为室内温度，图中曲线为房间内温度变化曲线，阴影部分为变频空调器的制冷量。当变频空调器开启制冷后的0-t1段时间内，由于房间内温度较高，变频空调器需要快速制冷将室内温度降低下来，经过t1时间后，室内温度接近用户所设定的温度，之后变频空调器只需维持房间内的热平衡，将温度保持在用户所设定的温度即可，此时房间内的热负荷主要来自人体、电器等，以及房间非完全密闭所引起的热对流。
传统的变频空调器根据室内热负荷的变化，自动调整制冷输出量，在0-t1段时间内，空调器以较高的运行频率运行，以获得较大的制冷量；在t1时间以后，空调器以较低的运行频率运行，以获得较小的制冷量，当空调器以最低的频率运行时如果输出的制冷量仍大于维持房间内的当前温度不变所需要的温度时，则停止压缩机运行以停止制冷。当房间内温度上升时再次开启压缩机制冷，但是压缩机重新启动时，往往需要大电流产生启动力矩。因此，压缩机的断续运行导致能源浪费，并不节能。因此，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种设计简单合理，使用安全可靠，能耗低，制冷效果好的带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法，所述压缩机具有双缸变频工作模式和单缸变频工作模式，其特征是通过判断压缩机运行频率、运行时间、室外环境温度、室外冷凝器温度和室内蒸发器温度，进行双缸变频工作模式和单缸变频工作模式切换，其步骤为：
步骤一、空调器启动，用户设定空调器的运行模式指令和温度指令；
步骤二、压缩机为双缸变频工作模式，室内机根据室内环境温度推算制冷、或抽湿、或制热需求，从而计算压缩机运行频率指令值F，并发送至室外机；室外机接收到压缩机运行频率指令值F后，把运行频率指令值F与***最低运行频率A比较，如果F≥A，则压缩机以运行频率指令值F运行，如果F＜A，则压缩机以最低运行频率A运行；
步骤三、压缩机以最低运行频率A运行时间T后，压缩机由双缸变频工作模式转为单缸变频工作模式；
步骤四、室内机把所需的压缩机运行频率指令值F发送至室外机，室外机收到压缩机运行频率指令值F后，把运行频率指令值F的2倍，即2*F与最低运行频率A比较，如果2*F＜A，则压缩机以最低运行频率A运行，如果2*F≥A，则压缩机以运行频率指令值F的2倍，即2*F运行；
步骤五、压缩机运行频率2*F＞限制频率B，压缩机由单缸变频工作模式转为双缸变频工作模式。
所述最低运行频率A为压缩机最低可靠运行频率，其取值范围为1-10Hz。
所述时间T为压缩机以最低运行频率A运行后仍满足房间热负荷的时间，其取值范围为1-15分钟。
所述限制频率B为最低运行频率A的2倍，即其取值范围为2-20Hz。
本发明的空调器采用双模双转子变频压缩机，其内的两个转子都有独立的气缸，压缩机可以两个气缸一起工作，即双缸变频工作模式，也可以关闭其中的一个气缸，只留一个气缸工作，即单缸变频工作模式。在空调器刚刚开启的一段时间内，压缩机为双缸变频工作模式，通过高频率运行以达到快速制冷的目的，使室内温度尽快接近设定值。待室内温度接近设置值时，压缩机切换为单缸变频工作模式，通过关闭其中一个气缸，降低制冷量以达到保持室内温度的目的，并保持压缩机持续运行，减少压缩机停止、开启的频率，达到节能目的。其具有设计简单合理，使用安全可靠，能耗低，制冷效果好的特点。
附图说明
图1为传统变频空调器开启制冷模式房间温度变化曲线和空调器断续工作示意图。
图2为本发明一实施例的空调器开启制冷模式房间温度变化曲线和空调器连续工作示意图。
图3为一实施例压缩机的双缸变频工作模式的工况图。
图4为一实施例压缩机的单缸变频工作模式的工况图。
图5为一实施例的空调器的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图2-图5，带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法，压缩机具有双缸变频工作模式和单缸变频工作模式，所述节能控制方法在制冷工况下的步骤为：
步骤一、空调器启动，用户设定空调器为运行制冷模式和温度C；
步骤二、压缩机为双缸变频工作模式，室内机根据室内环境温度推算制冷需求，从而计算压缩机运行频率指令值F，并发送至室外机；室外机接收到压缩机运行频率指令值F后，把运行频率指令值F与***最低运行频率A比较，如果F≥A，则压缩机以运行频率指令值F运行，如果F＜A，则压缩机以最低运行频率A运行。
所述最低运行频率A为压缩机最低可靠运行频率，其取值范围为1-10Hz，本实施例中最低运行频率A为1Hz，如果F≥1Hz，则以指令值F运行，如果F＜1Hz，则以最低运行频率1Hz运行。
室外机同时根据压缩机实际运行频率计算压缩机以外的负载，包括室外风速，膨胀阀开度(如果***有膨胀阀)等等。同时，室外机将压缩机实际运行频率反馈给室内机，室内机接收到室外机压缩机实际运行频率后，根据以下三个条件中的1个或多个组合计算室内风速：(1)压缩机实际运行频率，(2)室内机计算出的指令值F，(3)用户室内机设定的风速。
步骤三、压缩机以最低运行频率A，即1Hz，运行时间T后，压缩机由双缸变频工作模式转为单缸变频工作模式。
所述时间T为压缩机以最低运行频率A运行后仍满足房间热负荷的时间，其取值范围为1-15分钟，本实施例优选为10分钟。
步骤四、室内机把所需的压缩机运行频率指令值F发送至室外机，室外机收到压缩机运行频率指令值F后，把运行频率指令值F的2倍，即2*F与最低运行频率A比较，如果2*F＜A，则压缩机以最低运行频率A运行，如果2*F≥A，则压缩机以运行频率指令值F的2倍，即2*F运行；
室外机同时根据压缩机实际运行频率的1/2值计算压缩机以外的负载，包括室外风速，膨胀阀开度(如果***有膨胀阀)等等。同时，室外机将压缩机实际运行频率的1/2值反馈给室内机，室内机接收到室外机压缩机实际运行频率1/2值后，根据以下三个条件中的1个或多个组合计算室内风速：(1)压缩机实际运行频率的1/2值，(2)室内机计算出的指令值F，(3)用户室内机设定的风速。
步骤五、压缩机运行频率2*F＞限制频率B，压缩机由单缸变频工作模式转为双缸变频工作模式，如此循环。
所述限制频率B为最低运行频率A的2倍，即其取值范围为2-20Hz，对应地本实施例中限制频率B为20Hz，即当压缩机运行频率大于2Hz时，压缩机由单缸变频工作模式转为双缸变频工作模式。
压缩机单气缸工作模式下运行频率1Hz时所消耗的电能和制冷量与双气缸工作模式下0.5Hz时所消耗的功率和制冷量基本相同。在此控制方法下，在不改变压缩机实际运行频率和***可靠性的条件下，可以降低一半的消耗功率，从而减少空调器压缩机停止、开启的次数，从而达到节能目的。
以上所述实施例仅为本发明的优选实施例，并不局限于本实施例，对于本领域技术人员讲，本发明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。

Claims (3)

1.一种带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法，所述压缩机具有双缸变频工作模式和单缸变频工作模式，其特征是通过判断压缩机运行频率、运行时间、室外环境温度、室外冷凝器温度和室内蒸发器温度，进行双缸变频工作模式和单缸变频工作模式切换，其步骤为：
步骤一、空调器启动，用户设定空调器的运行模式指令和温度指令；
步骤二、压缩机为双缸变频工作模式，室内机根据室内环境温度推算制冷、或抽湿、或制热需求，从而计算压缩机运行频率指令值F，并发送至室外机；室外机接收到压缩机运行频率指令值F后，把运行频率指令值F与***最低运行频率A比较，如果F≥A，则压缩机以运行频率指令值F运行，如果F＜A，则压缩机以最低运行频率A运行；
步骤三、压缩机以最低运行频率A运行时间T后，压缩机由双缸变频工作模式转为单缸变频工作模式；
步骤四、压缩机为单缸变频工作模式，室内机根据室内环境温度推算制冷、或抽湿、或制热需求，从而计算压缩机运行频率指令值F，并发送至室外机，把运行频率指令值F的2倍，即2*F与最低运行频率A比较，如果2*F＜A，则压缩机以最低运行频率A运行，如果2*F≥A，则压缩机以运行频率指令值F的2倍，即2*F运行；
步骤五、压缩机运行频率2*F＞限制频率B，压缩机由单缸变频工作模式转为双缸变频工作模式；
所述最低运行频率A为压缩机最低可靠运行频率，其取值范围为1-10Hz。
2.根据权利要求1所述带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法，其特征是所述时间T为压缩机以最低运行频率A运行后仍满足房间热负荷的时间，其取值范围为1-15分钟。
3.根据权利要求2所述带有双模双转子变频压缩机空调器的节能控制方法，其特征是所述限制频率B为最低运行频率A的2倍，即其取值范围为2-20Hz。
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