CN109341021A - 一种利用过热度进行湿度控制的空调内置***及方法 - Google Patents

一种利用过热度进行湿度控制的空调内置***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用过热度进行湿度控制的空调内置***及方法，该***包括驱动电路单元，温度湿度传感器单元，AD转换单元，湿度处理单元，运算控制单元，通过温度湿度传感器单元获取温度、湿度模拟信号，通过AD转换单元转换后传送给湿度处理单元和运算控制单元进行处理，获取当前回气过热度，通过前回气过热度与目标过热度的比较，当前室内环境湿度与目标湿度的比较，确定是否调整电子膨胀阀的开度。本发明采用了一种过热度的控制湿度的方法，通过精确控湿的技术来控制电子膨胀阀的开度来控制冷媒流量，使空调能更加节能第满足人们对于室内环境湿度的调节需求，并且湿度控制精度得到提高，提高了使用空调的舒适性。

Description

一种利用过热度进行湿度控制的空调内置***及方法
技术领域
本发明涉及空调控制技术，特别涉及利用过热度进行湿度控制的空调内置***及方法。
背景技术
空调作为制冷或制热设备，已经成为了人们生活的一部分，实实在在地提高人们生活的舒适性。为了更好地提高使用者的舒适度，空调需要检测湿度，通过湿度这个变量来实现空调的功能。目前，空调通过除湿的方法来控制房间型空调的湿度。目前的除湿的方法，主要是通过控制蒸发温度来达到除湿的目的。但是，对于整套的空调制冷***，其该蒸发温度的高低与风速和制冷剂的流量大小有关，仅仅通过温度来进行湿度的控制，其控制的精度不高，且易造成能源的浪费，达不到节能的目的。
发明内容
为了解决仅仅通过温度来进行湿度的控制，其控制的精度不高，且易造成能源的浪费，达不到节能的技术问题，本发明通过精确控湿的技术来控制电子膨胀阀的开度，达到更加节能的目的。本发明实施例正是采用一种新的技术方案，解决了节能和舒适性的技术问题。
为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：
一种利用过热度进行湿度控制的空调内置***，包括驱动电路单元，温度湿度传感器单元，AD转换单元，湿度处理单元，运算控制单元：
所述驱动电路单元给***的其他部件提供能源；
所述温度湿度传感器单元包括设置在压缩机的吸气管的前部的用于获取当前压缩机回气温度的温度传感器、室内盘管温度传感器，各传感器分别与AD转换单元连接将温度或湿度的模拟信号传递给AD转换单元；
AD转换单元与湿度处理单元信号连接，AD转换单元将模拟信号转换成数字信号后发送给湿度处理单元；
所述湿度处理单元与运算控制单元信号连接，将AD转换单元的数据传递给运算控制单元进行运算，并获取运算结果将信号转换后传递给步进电机驱动电子膨胀阀增大或减小开度；
所述运算控制单元根据温度湿度传感器单元的检测结果计算当前回气过热度；所述运算控制单元内设置目标过热度、目标湿度，将当前回气过热度与目标过热度进行比较，再将当前室内环境湿度与目标湿度进行比较，然后根据比较结果确定是否调整电子膨胀阀的开度，计算当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量确定增大或减小电子膨胀阀的开度，并将运算结果传递给湿度处理单元。
所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***，其温度湿度传感器单元还包括空调室内温度传感器和空调室内湿度传感器，所述当前盘温阈值是至少根据当前室内环境温度、当前室内环境湿度和所述当前压缩机回气温度确定的，当前盘温阈值与当前回气过热度一一对应，并以表格形式或者数组的形式存储于EEPROM中，由运算控制单元调用。
所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***，其电子膨胀阀与步进电机连接，通过三相六拍或四相八拍的驱动方式控制步进电机正转或反转，从而调控电子膨胀阀的开度。
所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***，其空调室内湿度传感器、空调室内温度传感器和电子膨胀阀的开度调节的共同作用，实现盘管温度低于露点温度，以不断降低湿度。
所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***还包括与运算控制单元连接的显示单元，至少用于显示温度、湿度。
所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***还包括一个空气密度的计算与修正模块，通过该模块在空调出厂后，计算出当地海拔高度和当地空气密度，通过一个系数K来修正空调额定制冷量和制热量，0.5＜K＜1，然后根据调整后额定功率，驱动空调的运转。
利用上述空调内置***控制湿度的方法包括以下步骤：
在制冷时，获取当前室内盘管温度、当前压缩机回气温度和当前盘温阈值，并进行比较，若所述当前室内盘管温度小于或等于所述当前盘温阈值，则计算所述当前压缩机回气温度和所述当前室内盘管温度的差值得到当前回气过热度；若所述当前室内盘管温度大于所述当前盘温阈值，则计算所述当前压缩机回气温度和所述当前盘温阈值的差值得到当前回气过热度；
根据所述当前回气过热度调控空调的湿度。
所述的利用空调内置***控制湿度的方法中，根据所述当前回气过热度调控空调的湿度具体包括以下步骤：
判断当前回气过热度是否大于目标过热度，如果否，则保持电子膨胀阀的开度不变；如果是，则获取出当前室内环境湿度，并与目标湿度进行比较，在当前室内环境湿度大于目标湿度时，增大电子膨胀阀的开度以增大制冷剂的流量，在当前室内环境湿度等于目标湿度时，保持电子膨胀阀的开度不变；在当前室内环境湿度小于目标湿度时，减小电子膨胀阀的开度。
所述的利用空调内置***控制湿度的方法中，需要增大电子膨胀阀的开度或者减小电子膨胀阀的开度时，计算所述当前回气过热度与目标过热度的差值得到当前回气过热度偏差，然后计算当前回气过热度偏差与前一时刻的回气过热度偏差的差值得到当前回气过热度偏差变化量；然后根据当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量调整电子膨胀阀的开度。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：本发明采用了一种过热度的控制湿度的方法，通过精确控湿的技术来控制电子膨胀阀的开度来控制冷媒流量，使空调能更加节能第满足人们对于室内环境湿度的调节需求，并且湿度控制精度得到提高，提高了使用空调的舒适性。
附图说明
图1为利用过热度进行湿度控制的空调内置***主要结构图。
图2为利用过热度控制空调湿度的控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
利用过热度进行湿度控制的空调内置***利用室内机的盘管温度传感器、压缩机及其口处的温度传感器共同作用，获取温度数据，并利用压缩机的吸气温度值与空调的室内机的盘管温度的差值即过热度来控制空调的湿度。进一步地，在过热度控制湿度的方法中，同时将过热度作为一个反馈来控制或调解电子膨胀阀的开度。电子膨胀阀可以采用步进电动机进行驱动，通过一定的脉冲信号，如三相六拍或四相八拍的驱动方式，控制步进电动机正转或反转，从而完成对其开度的控制，进而控制了冷媒的流量。利用压缩机进气口和蒸发器出口(制冷时)的过热度作为一个反馈，进一步调整微调电子膨胀阀的开度，达到更为精确控制的湿度控制和精确的冷媒流量调节。
为了满足精度和精确性的要求，本发明的空调需要设置有运算控制单元，用于运算和控制；设置有湿度处理单元、AD转换单元，用于检测信号；温度湿度传感器单元，包括湿度传感器和温度传感器；其中，湿度传感器，用于获取湿度值，温度传感器，用于获取温度信号，如可在压缩机的吸气管的前部设置一个温度传感器，用于检测压缩机吸气温度。在蒸发器的中部设置高精度的温度传感器，与压缩机的吸气温度的差值，即过热度，利用该精确的过热度控制电子膨胀阀的开度，从而达到节能和空调运行舒适性的温度。
结合附图具体地说，如图1所示，利用过热度进行湿度控制的空调内置***包括驱动电路单元，温度湿度传感器单元，AD转换单元，湿度处理单元和运算控制单元，其中，驱动电路单元给***的其他部件提供能源，温度湿度传感器单元包括设置在压缩机的吸气管的前部的用于获取当前压缩机回气温度的温度传感器、室内盘管温度传感器，还包括空调室内温度传感器和空调室内湿度传感器，各传感器分别与AD转换单元连接将温度或湿度的模拟信号传递给AD转换单元；根据当前室内环境温度、当前室内环境湿度和所述当前压缩机回气温度可以确定当前盘温阈值，当前盘温阈值与当前回气过热度一一对应，并以表格形式或者数组的形式存储于EEPROM中，由运算控制单元调用。AD转换单元与湿度处理单元信号连接，AD转换单元将模拟信号转换成数字信号后发送给湿度处理单元；湿度处理单元与运算控制单元信号连接，将AD转换单元的数据传递给运算控制单元进行运算，并获取运算结果将信号转换后传递给步进电机驱动电子膨胀阀增大或减小开度。运算控制单元根据温度湿度传感器单元的检测结果计算当前回气过热度；运算控制单元内设置目标过热度、目标湿度，将当前回气过热度与目标过热度进行比较，再将当前室内环境湿度与目标湿度进行比较，然后根据比较结果确定是否调整电子膨胀阀的开度，计算当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量确定增大或减小电子膨胀阀的开度，并将运算结果传递给湿度处理单元。电子膨胀阀与步进电机连接，通过三相六拍或四相八拍的驱动方式控制步进电机正转或反转，从而调控电子膨胀阀的开度。空调室内湿度传感器、空调室内温度传感器和电子膨胀阀的开度调节的共同作用，实现盘管温度低于露点温度，以不断降低湿度。如图1所示，利用过热度进行湿度控制的空调内置***还包括一个与运算控制单元连接的显示单元，该显示单元可以用于显示温度、湿度以及其他相关数据。优选的，该空调***中还包括一个空气密度的计算与修正模块，通过该模块在空调出厂后，计算出当地海拔高度和当地空气密度，通过一个系数K来修正空调额定制冷量和制热量，0.5＜K＜1，然后根据调整后额定功率，驱动空调的运转。
利用上述***进行湿度控制的方法流程如图2所示。空调上电启动后，开始制冷，检测蒸发器温度并计算过热度，即：获取当前室内盘管温度、当前压缩机回气温度和当前盘温阈值，并进行比较，若所述当前室内盘管温度小于或等于所述当前盘温阈值，则计算所述当前压缩机回气温度和所述当前室内盘管温度的差值得到当前回气过热度；若所述当前室内盘管温度大于所述当前盘温阈值，则计算所述当前压缩机回气温度和所述当前盘温阈值的差值得到当前回气过热度；然后判断当前回气过热度是否大于目标过热度，如果否，则保持电子膨胀阀的开度不变；如果是，则获取出当前室内环境湿度，并与目标湿度进行比较，在当前室内环境湿度大于目标湿度时，增大电子膨胀阀的开度以增大制冷剂的流量，在当前室内环境湿度等于目标湿度时，保持电子膨胀阀的开度不变；在当前室内环境湿度小于目标湿度时，减小电子膨胀阀的开度。需要增大电子膨胀阀的开度或者减小电子膨胀阀的开度时，计算所述当前回气过热度与目标过热度的差值得到当前回气过热度偏差，然后计算当前回气过热度偏差与前一时刻的回气过热度偏差的差值得到当前回气过热度偏差变化量；然后根据当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量调整电子膨胀阀的开度。在电子膨胀阀开度调节后，空调继续运行3分钟左右，再次计算过热度，重复上述调整电子膨胀阀开度的步骤。前一时刻的回气过热度偏差是相对于当前回气过热度偏差计算时的相临的前一个时刻的回气过热度偏差。
本发明的调节电子膨胀阀开关的技术可以与压缩机转速匹配来共同调节室内环境湿度。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种利用过热度进行湿度控制的空调内置***，其特征在于包括驱动电路单元，温度湿度传感器单元，AD转换单元，湿度处理单元，运算控制单元：
所述驱动电路单元给***的其他部件提供能源；
所述温度湿度传感器单元包括设置在压缩机的吸气管的前部的用于获取当前压缩机回气温度的温度传感器、室内盘管温度传感器，各传感器分别与AD转换单元连接将温度或湿度的模拟信号传递给AD转换单元；
所述AD转换单元与湿度处理单元信号连接，AD转换单元将模拟信号转换成数字信号后发送给湿度处理单元；
所述湿度处理单元与运算控制单元信号连接，将AD转换单元的数据传递给运算控制单元进行运算，并获取运算结果将信号转换后传递给步进电机驱动电子膨胀阀增大或减小开度；
所述运算控制单元根据温度湿度传感器单元的检测结果计算当前回气过热度；所述运算控制单元内设置目标过热度、目标湿度，并将当前回气过热度与目标过热度进行比较，再将当前室内环境湿度与目标湿度进行比较，然后根据比较结果确定是否调整电子膨胀阀的开度，计算当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量确定增大或减小电子膨胀阀的开度，并将运算结果传递给湿度处理单元。
2.根据权利要求1所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***，其特征在于所述温度湿度传感器单元还包括空调室内温度传感器和空调室内湿度传感器，所述当前盘温阈值是至少根据当前室内环境温度、当前室内环境湿度和所述当前压缩机回气温度确定的；当前盘温阈值与当前回气过热度一一对应，并以表格形式或者数组的形式存储于EEPROM中，由运算控制单元调用。
3.根据权利要求1所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***，其特征在于所述电子膨胀阀与步进电机连接，通过三相六拍或四相八拍的驱动方式控制步进电机正转或反转，从而调控电子膨胀阀的开度。
4.根据权利要求2所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***，其特征在于所述空调室内湿度传感器、空调室内温度传感器和电子膨胀阀的开度调节的共同作用，实现盘管温度低于露点温度，以不断降低湿度。
5.根据权利要求1所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***，其特征在于还包括与运算控制单元连接的显示单元，至少用于显示温度、湿度。
6.根据权利要求1所述的利用过热度进行湿度控制的空调内置***，其特征在于还包括一个空气密度的计算与修正模块，通过该模块在空调出厂后，计算出当地海拔高度和当地空气密度，通过一个系数K来修正空调额定制冷量和制热量，0.5＜K＜1，然后根据调整后额定功率，驱动空调的运转。
7.利用权利要求1-6任意一项所述的空调内置***控制湿度的方法，其特征在于包括以下步骤：
在制冷时，获取当前室内盘管温度、当前压缩机回气温度和当前盘温阈值，并进行比较，若所述当前室内盘管温度小于或等于所述当前盘温阈值，则计算所述当前压缩机回气温度和所述当前室内盘管温度的差值得到当前回气过热度；若所述当前室内盘管温度大于所述当前盘温阈值，则计算所述当前压缩机回气温度和所述当前盘温阈值的差值得到当前回气过热度；
根据所述当前回气过热度调控空调的湿度。
8.根据权利要求7所述的利用空调内置***控制湿度的方法，其特征在于根据所述当前回气过热度调控空调的湿度具体包括以下步骤：
判断当前回气过热度是否大于目标过热度，如果否，则保持电子膨胀阀的开度不变；如果是，则获取出当前室内环境湿度，并与目标湿度进行比较，在当前室内环境湿度大于目标湿度时，增大电子膨胀阀的开度以增大制冷剂的流量，在当前室内环境湿度等于目标湿度时，保持电子膨胀阀的开度不变；在当前室内环境湿度小于目标湿度时，减小电子膨胀阀的开度。
9.根据权利要求8所述的利用空调内置***控制湿度的方法，其特征在于需要增大电子膨胀阀的开度或者减小电子膨胀阀的开度时，计算所述当前回气过热度与目标过热度的差值得到当前回气过热度偏差，然后计算当前回气过热度偏差与前一时刻的回气过热度偏差的差值得到当前回气过热度偏差变化量；然后根据当前回气过热度偏差和当前回气过热度偏差变化量调整电子膨胀阀的开度。
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