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一种换热设备及空调、风量控制方法及装置与流程

2021-10-29 22:46:00 来源:中国专利 TAG:空调 风量 装置 换热 控制


1.本发明涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种换热设备及空调、风量控制方法及装置。


背景技术:

2.在当今的制冷空调行业领域里,对于变频上部出风式空调的室外换热器可设计为上下分层的结构,上部换热区和下部换热区可单独控制,各自对应有自己的分流器和电子膨胀阀。由于风机在换热器上方,从上到下,风速是衰减的,即上部换热区风速高,下部换热区风速低,导致换热器整体进风量分布不均。
3.当空调低负荷运行时,通常是降低压缩机和风机频率,同时调节室外换热器的下部换热区的冷媒流量,但是当下部换热区冷媒流量变化时,下部风量无法同步变化,导致空调整体能效低或者上部换热区性能不能达到最佳状态。例如,上部换热区和下部换热区都使用,且减小下部换热区的冷媒流量,由于下部换热区风速低,换热差,且下部换热区占用一定的冷媒容积,导致冷媒流速较慢,压缩机做功比较多,空调能效低;又如,由于上部换热区的风速较大,只需要上部换热区就可以满足低负荷需求,此时可关掉下部换热区的电子膨胀阀,即关闭下部换热区的冷媒流通,避免冷媒进入下部换热区,但是还是有风经过下部换热区,这部分风量就浪费了,不能有效将这部分风量应用到上部换热区进行换热,导致上部换热区性能无法达到最佳状态。


技术实现要素:

4.本发明实施例提供一种换热设备及空调、风量控制方法及装置,以至少解决现有技术中换热器风量分布不均影响换热性能的问题。
5.为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种换热设备,包括:换热器和至少一个风栅;所述换热器包括至少两个换热区,所述至少一个风栅分别对应安装在所述至少两个换热区中的至少一个换热区的进风侧,所述风栅的叶片开启角度可调。
6.可选的,所述风栅包括:
7.风栅框架;
8.至少两个叶片,依次排列于所述风栅框架内;
9.叶片转动机构,安装在所述风栅框架上且与所述至少两个叶片连接。
10.可选的,所述风栅框架具有相对的第一侧和第二侧,每个所述叶片的一端连接至所述第一侧,另一端连接至所述第二侧。
11.可选的,所述叶片转动机构包括:至少两个转轴、电机和传动部件;
12.所述至少两个转轴分别与所述至少两个叶片一一对应,所述叶片通过对应的转轴安装在所述风栅框架内;
13.每个所述转轴均包括第一端和第二端,所述传动部件套设于所有转轴的第一端;
14.所述电机设置于指定转轴的第一端上,所述电机通过所述传动部件和所述至少两
个转轴带动叶片转动。
15.可选的,所述风栅还包括:至少一个支撑条,安装于所述风栅框架内,每个所述支撑条上设置有至少两个通孔,所述至少两个通孔与所述至少两个叶片的位置一一对应,每个所述叶片穿过所有支撑条上对应位置的通孔。
16.可选的,若只安装一个风栅,所述风栅安装在目标换热区的进风侧,所述目标换热区是所有换热区在未安装风栅时同一风机频率下风速最低的换热区。
17.可选的,所述风栅的叶片开启角度的范围为0度至90度。
18.可选的,所述换热设备还包括:风机,所述风机设置于所述换热器的上方,且所述风机在所述换热器处产生负压。
19.本发明实施例还提供了一种空调,包括:本发明实施例所述的换热设备。
20.可选的,所述换热设备位于室外机中。
21.本发明实施例还提供了一种风量控制方法,应用于本发明实施例所述的空调,所述方法包括:
22.获取所述空调的能力需求;
23.根据所述能力需求控制所述空调中风栅的叶片开启角度。
24.可选的,根据所述能力需求控制所述空调中标风栅的叶片开启角度,包括:
25.确定换热器的各换热区与电子膨胀阀的对应控制关系;
26.确定所述换热器安装的风栅个数;
27.根据所述对应控制关系、所述风栅个数和所述能力需求,控制所述空调中风栅的叶片开启角度。
28.可选的,若所述风栅个数为一个,且所述换热器的各换热区分别由各自对应的电子膨胀阀控制各自的冷媒流量,控制所述空调中风栅的叶片开启角度,包括:
29.若所述能力需求大于第一预设阈值,和/或,安装有所述风栅的换热区对应的电子膨胀阀为最大开度,则控制所述风栅的叶片开启角度为第一角度;
30.若所述能力需求大于第二预设阈值且小于或等于所述第一预设阈值,和/或,安装有所述风栅的换热区对应的电子膨胀阀的开度为最大开度乘以所述能力需求,则控制所述风栅的叶片开启角度为第二角度;
31.若所述能力需求小于或等于所述第二预设阈值,和/或,安装有所述风栅的换热区对应的电子膨胀阀关闭,则控制所述风栅的叶片开启角度为0;
32.其中,所述第二角度小于所述第一角度。
33.可选的,通过以下公式计算所述第一角度:
34.f1=f0×△
t1,其中,f1表示所述第一角度,f0=90
°


t1表示预设的换热器风量分布的第一仿真系数。
35.可选的,通过以下公式计算所述第二角度:
36.f2=f0×
qc,其中,f2表示所述第二角度,f0=90
°
,qc表示所述能力需求。
37.可选的,若所述风栅个数为一个,且所述换热器的各换热区由同一个电子膨胀阀控制冷媒流量,控制所述空调中风栅的叶片开启角度,包括:
38.若所述能力需求大于第三预设阈值,控制所述风栅的叶片开启角度为第三角度;
39.若所述能力需求小于或等于所述第三预设阈值,控制所述风栅的叶片开启角度为
第四角度,其中,所述第三角度大于所述第四角度。
40.可选的,通过以下公式计算所述第三角度:
41.f3=f0×△
t2,其中,f3表示所述第三角度,f0=90
°


t2表示预设的换热器风量分布的第二仿真系数。
42.可选的,通过以下公式计算所述第四角度:
43.f4=f0×
qc,
44.其中,f4表示所述第四角度,f0=90
°
,qc表示所述能力需求。
45.可选的,若所述风栅个数为至少两个,且所述换热器的各换热区由同一个电子膨胀阀控制冷媒流量,控制所述空调中风栅的叶片开启角度,包括:
46.控制第一风栅的叶片开启角度大于第二风栅的叶片开启角度;
47.其中,所述第一风栅所安装的换热区比所述第二风栅所安装的换热区在未安装风栅时同一风机频率下的风速高,且同一风栅在能力需求大于第三预设阈值时的叶片开启角度大于在能力需求小于或等于第三预设阈值时的叶片开启角度。
48.可选的,若所述风栅个数为至少两个,且所述换热器的各换热区分别由各自对应的电子膨胀阀控制各自的冷媒流量,控制所述空调中风栅的叶片开启角度,包括:
49.针对安装有风栅且对应的电子膨胀阀处于开启状态的至少两个换热区,控制第一风栅的叶片开启角度大于第二风栅的叶片开启角度;
50.其中,所述第一风栅所安装的换热区比所述第二风栅所安装的换热区在未安装风栅时同一风机频率下的风速高,且同一风栅对应的电子膨胀阀开度越大,该风栅的叶片开启角度越大;
51.针对安装有风栅且对应的电子膨胀阀处于关闭状态的换热区,控制对应的风栅的叶片开启角度为0。
52.本发明实施例还提供了一种风量控制装置,应用于本发明实施例所述的空调,所述装置包括:
53.获取模块,用于获取所述空调的能力需求;
54.控制模块,用于根据所述能力需求控制所述空调中风栅的叶片开启角度。
55.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的风量控制方法。
56.应用本发明的技术方案,换热设备包括换热器和至少一个风栅,换热器包括至少两个换热区,所述至少一个风栅分别一一对应安装在其中至少一个换热区的进风侧,风栅的叶片开启角度可调,通过对叶片开启角度的调整能够对进入换热器的空气流动方向进行调整,改变进气流程,从而改善换热器风速及风量分布不均的问题,提高换热器换热效率和换热性能。
附图说明
57.图1是本发明实施例一提供的换热设备的结构示意图一;
58.图2是本发明实施例一提供的换热设备(u型)的结构示意图一;
59.图3是本发明实施例一提供的风栅的结构示意图;
60.图4是本发明实施例一提供的叶片转动机构的结构示意图;
61.图5是本发明实施例一提供的叶片开启角度的示意图;
62.图6是本发明实施例一提供的换热设备的结构示意图二;
63.图7是本发明实施例一提供的换热设备(u型)的结构示意图二;
64.图8是本发明实施例一提供的有风栅和无风栅的风场分布对比示意图;
65.图9是本发明实施例三提供的风量控制方法的流程图;
66.图10是本发明实施例四提供的风量控制装置的结构框图。
具体实施方式
67.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
68.实施例一
69.本实施例提供一种换热设备,参考图1,该换热设备包括:换热器1和至少一个风栅2,换热器1包括至少两个换热区,至少一个风栅2分别对应安装在至少两个换热区中的至少一个换热区的进风侧,风栅2的叶片开启角度可调。
70.风栅可通过连接部件固定安装或活动安装在换热器上。叶片开启角度是指叶片相对于自身闭合状态的角度,通过对叶片开启角度的控制可以有效控制空气进入换热器的进气流程,以改善风速和风量分布不均的问题。示例性的,以两个换热区为例,换热器可以是上下分层结构的换热器,即,换热器包括上部换热区和下部换热区,上部换热区和下部换热区分别由各自对应的电子膨胀阀控制各自的冷媒流量,具体分层比例不作限制,例如可以是1:1;换热器也可以是一体式换热器,即上部换热区与下部换热区由同一个电子膨胀阀控制冷媒流量。本实施例对换热器的形式及形状不作限制,可以是板式换热器、翅片换热器、u型换热器、v型换热器等。在实际应用中,为保证全面的风量控制,例如,u型换热器的下部换热区的三个侧面均可安装风栅,如图2所示,考虑到u型换热器具有弧形倒角,因此每一侧面的风栅可由各自的电机控制叶片开启角度。
71.本实施例的换热设备包括换热器和至少一个风栅,换热器包括至少两个换热区,所述至少一个风栅分别一一对应安装在其中至少一个换热区的进风侧,风栅的叶片开启角度可调,通过对叶片开启角度的调整能够对进入换热器的空气流动方向进行调整,改变进气流程,从而改善换热器风速及风量分布不均的问题,提高换热器换热效率和换热性能。
72.本实施例中风栅的形状可以根据换热器具体结构以及具体使用需求进行设置,例如,圆形风栅、矩形风栅等。
73.以矩形风栅为例,参考图3,风栅2包括:风栅框架21;至少两个叶片22,依次排列于所述风栅框架内;叶片转动机构23,安装在所述风栅框架上且与所述至少两个叶片连接。通过叶片转动机构可以调整叶片开启角度,以改善换热器的风量分布。同一风栅中的所有叶片的叶片开启角度可以同步控制。
74.较优的,风栅框架21具有相对的第一侧和第二侧,每个叶片22的一端连接至第一侧,另一端连接至第二侧。这样的平行排列设置,使得叶片开启角度更易于控制。
75.参考图3和图4,叶片转动机构23包括:至少两个转轴231、电机232和传动部件233。
至少两个转轴分别与至少两个叶片一一对应,叶片通过对应的转轴安装在风栅框架内;每个转轴均包括第一端和第二端,传动部件套设于所有转轴的第一端;电机设置于指定转轴的第一端上,电机通过传动部件和至少两个转轴带动叶片转动,以调整叶片开启角度。传动部件可以是齿轮皮带或者链条等。指定转轴可以是至少两个转轴中的任一转轴。电机可以是步进电机。通过上述叶片转动机构,电机驱动传动部件和转轴动作,带动叶片转动,从而可以调整叶片开启角度,根据需求改善换热器的风量分布。
76.参考图2,风栅2还可以包括:至少一个支撑条24,安装于风栅框架21内,每个支撑条上设置有至少两个通孔,至少两个通孔与至少两个叶片的位置一一对应,每个叶片穿过所有支撑条上对应位置的通孔。通过设置支撑条,可以对叶片起到支撑作用,避免叶片过长容易变形,有利于更好更准确地控制叶片开启角度。
77.风栅的尺寸与其对应安装的换热区的进风侧的尺寸可以相同或不同。尺寸相同表示风栅能够全面覆盖该换热区的进风侧(参考图1和图2所示),在不过多占用空间的前提下,能够兼顾到该整个换热区进风侧的风量分布的改善,从而更加有效地提高换热效率。
78.若只安装一个风栅,风栅安装在目标换热区的进风侧,所述目标换热区是所有换热区在未安装风栅时同一风机频率下风速最低的换热区。此情况下,针对性地对风速最低的换热区调整空气流动方向,从而更好的改善风量分布。例如,上下分层结构的换热器可以仅在下部换热区的进风侧安装一个风栅。
79.风栅的叶片开启角度f如图5所示,叶片开启角度的范围为0度至90度。若叶片开启角度为90度,对风速风场的改善没有效果,因此,在换热设备使用过程中,控制风栅的叶片开启角度小于90度,具体可根据空调的能量需求进行控制,以有效改善风量分布,提高换热性能。
80.参考图6和图7,换热器包括两个换热区:上部换热区和下部换热区,两个换热区的进风侧分别安装有风栅,记为第一风栅3和第二风栅4,第一风栅3和第二风栅4的高度比例根据整体换热器高度不同可调整,第一风栅3的叶片开启角度和第二风栅4的叶片开启角度可单独控制。第一风栅3与第二风栅4的结构可以相同,也可以不同。
81.优选的,换热器为上出风的换热器,即上述换热设备还可以包括:风机5,风机5设置于换热器1的上方,且风机5在换热器1处产生负压。风机5与换热器1间隔预设距离,预设距离内充斥空气,风机能够带动换热器1表面预设距离内的空气流动,上方是一个相对方位,风机5设置在换热器1的上方,能够带动空气流动实现换热器顶部出风。对于上出风的换热器,使用上述风栅结构改善风速及风量分布不均的效果更为明显。
82.参考图8,为有风栅(左侧)和无风栅(右侧)的风场分布对比示意图,以顶出风且侧进风的换热器为例,室外机内部的风机负压中心处形成逆压梯度,在压力驱动下,换热器的进气(特别是下部的进气)会紧贴风机负压中心处上升进入风机。无风栅的情况下,下部的进气流程的仰角比较低(进气流程是指进入换热器的气体的流动路径,参考图8中的曲线;仰角可以反映出进气流程的长短,图8中曲线的弯曲程度越大,表示进气流程的仰角越低,即进气流程越长),因为空气是通过背压上升到风机的,空气从高压向低压流动,空气流到风机负压中心处(即压力最低点),再通过这个点上升进入风机,导致进气流程长,动能损耗大,气流速度较小。有风栅的情况下,从换热器下部进口到风机负压中心的这段进气流程的仰角比较高(即图8中曲线的弯曲程度小),进气流程缩短,从而风速会提高。对于上部的进
气流程,由于无风栅情况下的进气流程就比较短,所以设置风栅对上部的进气流程的改善效果不明显,因此,通过设置风栅能够使得换热器整体的风速较为均匀。
83.实施例二
84.本实施例提供一种空调,包括:上述实施例一所述的换热设备。本实施例的空调,在换热器的至少一个换热区的进风侧一一对应安装有叶片开启角度可调的至少一个风栅,通过对叶片开启角度的调整能够对进入换热器的空气流动方向进行调整,改变进气流程,从而改善换热器风速及风量分布不均的问题,提高换热器换热效率和换热性能。
85.室内换热器虽然也存在风量分布不均的问题,但室内换热器一般体积较小,风量分布不均所带来的影响不明显,优选的,上述换热设备可以位于室外机中,从而有效改善室外换热器的风速分布问题,保证室外换热性能。
86.实施例三
87.本实施例提供一种风量控制方法,应用于上述实施例二所述的空调,如图9所示,该方法包括以下步骤:
88.s901,获取所述空调的能力需求。
89.s902,根据所述能力需求控制所述空调中风栅的叶片开启角度。
90.空调的能力需求表示空调的运行负荷需求,能力需求可以是运行中的室内机制冷或制热能力值与空调额定能力值的比值。
91.考虑到换热器风速分布不均,主要表现为下部换热区的风速低,导致空调负荷变化或者下部换热区冷媒流量变化时,风量不能同步变化而影响换热性能,本实施例基于实施例一所述的换热设备的结构,结合换热器的结构特点和空调的能力需求来调整风栅的叶片开启角度,改变从换热器进口到风机负压中心的进气流程,从而改变风速,使得风速和风量较为均匀,提高换热性能。
92.本实施例的风量控制方法,基于空调的能力需求调整空调中风栅的叶片开启角度,能够对进入换热器的空气流动方向进行调整,改变进气流程,从而改善换热器风速及风量分布不均的问题,提高换热器的换热效率和换热性能。
93.进一步的,根据所述能力需求控制所述空调中风栅的叶片开启角度,包括:确定换热器的各换热区与电子膨胀阀的对应控制关系;确定换热器安装的风栅个数;根据对应控制关系、风栅个数和能力需求,控制空调中风栅的叶片开启角度。
94.其中,换热器的各换热区与电子膨胀阀的对应控制关系包括:换热器的各换热区分别由各自对应的电子膨胀阀控制各自的冷媒流量,或者,换热器的各换热区由同一个电子膨胀阀控制冷媒流量。
95.本实施方式根据换热器的各换热区与电子膨胀阀的对应控制关系、换热器安装的风栅个数和空调的能力需求,控制空调中风栅的叶片开启角度,能够有效可靠地调整风栅的叶片开启角度,以有效改善换热器风速及风量分布不均的问题,提高换热器的换热效率和换热性能。
96.下面对叶片开启角度的调整步骤进行具体说明。
97.(1)若风栅个数为一个,且换热器的各换热区分别由各自对应的电子膨胀阀控制各自的冷媒流量,控制空调中风栅的叶片开启角度,包括:
98.若所述能力需求大于第一预设阈值,和/或,安装有所述风栅的换热区对应的电子
膨胀阀为最大开度,则控制所述风栅的叶片开启角度为第一角度;
99.若所述能力需求大于第二预设阈值且小于或等于所述第一预设阈值,和/或,安装有所述风栅的换热区对应的电子膨胀阀的开度为最大开度乘以所述能力需求,则控制所述风栅的叶片开启角度为第二角度;
100.若所述能力需求小于或等于所述第二预设阈值,和/或,安装有所述风栅的换热区对应的电子膨胀阀关闭,则控制所述风栅的叶片开启角度为0。
101.其中,第一角度和第二角度均大于0,且第二角度小于第一角度。第一预设阈值和第二预设阈值可以根据控制需求预先设置,例如,第一预设阈值设置为50%,第二预设阈值设置为30%。
102.整体而言,能力需求所处的区间越大或者换热区的换热需求越大,风栅的叶片开启角度越大,从而能够在保证满足运行需求的同时,使得换热器风速及风量尽可能分布均匀,提高换热性能。
103.能力需求较大时,为满足能力需求,至少两个换热区都需要运行,处于运行的换热区对应的电子膨胀阀可以为最大开度,若处于运行的换热区安装有风栅,此时通过控制处于运行的换热区对应风栅的叶片开启角度,增加该换热区的风速,改善换热器迎面风速分布均匀性,以使换热区实现冷媒与空气的充分换热,尽快满足用户需求。能力需求较低时,可以只运行风速较高的换热区,关闭其他换热区对应的电子膨胀阀,若处于未运行的换热区安装有风栅,此时配合关闭处于未运行的换热区对应的风栅,该换热区没有风量通过,从而能够增大处于运行的换热区内部负压,使其风速增大,风就会更多的进入到处于运行的换热区,强化换热区的换热效果。能力需求处于中间区间时,主要使用风速较高的换热区进行换热,可以根据具体能力需求关小其他换热区对应的电子膨胀阀的开度,降低其他换热区的换热能力,相应的其他换热区需求的风速也降低,若其他换热区中任一安装有风栅,为提高风速较高的换热区的风量,可以根据具体能力需求,更精确地控制风栅的叶片开启角度。
104.由此根据能力需求的变化和/或安装有风栅的换热区对应的电子膨胀阀的开度变化(即冷媒流量变化),调整风栅的叶片开启角度,以使得换热器的风速与风量分布均匀,能够强化换热区的换热效果,提升其换热性能。
105.具体可以通过以下公式计算所述第一角度:f1=f0×△
t1,其中,f1表示所述第一角度,f0=90
°


t1表示预设的换热器风量分布的第一仿真系数。

t1的默认值可以是0.7。第一仿真系数可以通过试验确定,第一仿真系数的取值为大于0且小于1的值,第一仿真系数的取值表示对应情况下风栅对风速的优化效果最优。
106.具体可以通过以下公式计算所述第二角度:f2=f0×
qc,其中,f2表示所述第二角度,f0=90
°
,qc表示所述能力需求。
107.若空调处于待机或关机状态,风栅的叶片开启角度可以默认为90度或者0度。若空调刚完成开机,可以认为此时能力需求较大,控制风栅的叶片开启角度为第一角度。
108.(2)若风栅个数为一个,该风栅安装在目标换热区的进风侧,目标换热区是所有换热区在未安装风栅时同一风机频率下风速最低的换热区,且换热器的各换热区由同一个电子膨胀阀控制冷媒流量,控制空调中风栅的叶片开启角度,包括:
109.若所述能力需求大于第三预设阈值,控制所述风栅的叶片开启角度为第三角度;
110.若所述能力需求小于或等于所述第三预设阈值,控制所述风栅的叶片开启角度为第四角度,其中,所述第三角度大于所述第四角度。
111.其中,第三预设阈值可以根据控制需求预先设置,例如,设置为50%。能力需求大于第三预设阈值。
112.进一步的,可以通过以下公式计算所述第三角度:f3=f0×△
t2,其中,f3表示所述第三角度,f0=90
°


t2表示预设的换热器风量分布的第二仿真系数,

t2的默认值可以是0.85。
113.可以通过以下公式计算所述第四角度:f4=f0×
qc,其中,f4表示所述第四角度,f0=90
°
,qc表示所述能力需求。
114.能力需求大于第三预设阈值,即能力需求较大的情况下,至少两个换热区需要被高效使用,风速高的换热区(本技术中风速高的换热区或者风速低的换热区是指在未安装风栅时同一风机频率下各换热区比较风速得到的结果)基本可以满足换热器的换热需求,此时需要重点优化风速低的换热区。能力需求小于或等于第三预设阈值,即能力需求较低的情况下,风机频率也会降低,风速低的换热区的风速降低明显,此时可以根据不同的风机频率调整风速低的换热区的风栅的叶片开启角度,而能力需求可以直接反应风机频率等运行状态,因此依据具体能力需求能够更精确地控制风栅的叶片开启角度,重点优化风速低的换热区的风速。
115.结合前述的风场分布示意图及其说明,通过风栅的叶片开启角度,使得从换热器进口进入到风机负压中心的进气流程缩短,从而提高风速,增大风量,并且风栅对于风速低的区域而言改善风速的效果更好,因此控制风速高的换热区的风栅的叶片开启角度大于风速低的换热区的风栅的叶片开启角度,能够更好更有效地改善换热器风速及风量分布不均的问题。
116.(3)若风栅个数为至少两个,且换热器的各换热区由同一个电子膨胀阀控制冷媒流量,控制空调中风栅的叶片开启角度,包括:
117.控制第一风栅的叶片开启角度大于第二风栅的叶片开启角度;
118.其中,所述第一风栅所安装的换热区比所述第二风栅所安装的换热区在未安装风栅时同一风机频率下的风速高,且同一风栅在能力需求大于第三预设阈值时的叶片开启角度大于在能力需求小于或等于第三预设阈值时的叶片开启角度。
119.本情况下,在未安装风栅时同一风机频率下风速越高的换热区,其对应的风栅的叶片开启角度越大,且同一风栅在能力需求越大的情况下其叶片开启角度越大。通过上述控制,能够使得换热器的风速与风量分布均匀,提升其换热性能。
120.(4)若风栅个数为至少两个,且换热器的各换热区分别由各自对应的电子膨胀阀控制各自的冷媒流量,控制空调中风栅的叶片开启角度,包括:
121.针对安装有风栅且对应的电子膨胀阀处于开启状态的至少两个换热区,控制第一风栅的叶片开启角度大于第二风栅的叶片开启角度;
122.针对安装有风栅且对应的电子膨胀阀处于关闭状态的换热区,控制对应的风栅的叶片开启角度为0。
123.其中,所述第一风栅所安装的换热区比所述第二风栅所安装的换热区在未安装风栅时同一风机频率下的风速高,且同一风栅对应的电子膨胀阀开度越大,该风栅的叶片开
启角度越大。
124.需要说明的是,若仅有一个换热区满足安装风栅且电子膨胀阀打开,可以按照情况(1)的步骤来进行叶片开启角度的控制。
125.本情况下,对应的电子膨胀阀开启且在未安装风栅时同一风机频率下风速越高的换热区,其对应的风栅的叶片开启角度越大,且同一风栅对应的电子膨胀阀开度越大,其叶片开启角度越大。通过上述控制,能够使得换热器的风速与风量分布均匀,提升其换热性能。
126.上述四种情况中,换热器风量分布仿真系数可以通过试验确定,根据空调结构、风量不同,换热器风量分布仿真系数可调整,仿真系数具体表现为第一仿真系数和第二仿真系数。仿真系数为大于0且小于1的值。各仿真系数的取值表示对应情况下风栅对风速的优化效果最优。
127.下面结合一个具体实施例对上述风量控制方法进行说明,然而值得注意的是,该具体实施例仅是为了更好地说明本技术,并不构成对本技术的不当限定。与上述实施例相同或相应的术语解释,此处不再赘述。
128.(1)上下分层结构的换热器
129.换热器包括上部换热区和下部换热区,若上部换热区和下部换热区分别由各自对应的电子膨胀阀控制各自的冷媒流量,下部换热区的进风侧安装有风栅,此情况下,通过控制风栅的叶片开启角度能够改善换热器的风速及风量分布。
130.风栅的叶片开启角度根据空调负荷需求和/或下部换热区的电子膨胀阀开度控制。当空调运行时,根据空调额定能力值q和运行中的室内机制冷或制热能力值qon,计算空调负荷需求比例qc=qon/q,可以根据qc调节下部换热区的电子膨胀阀的开度k,k0为默认最大开度,qc和下部换热区电子膨胀阀开度k对应关系如下表1所示。也就是说,下部换热区的电子膨胀阀的开度也可以反映空调的能力需求。
131.当qc>50%时,此时下部换热区对应的电子膨胀阀可以为最大开度,风栅的叶片开启角度为f1=f0×△
t1,(f0=90
°


t1为预设的换热器风量分布的第一仿真系数,空调结构、风量不同,

t1可调整,默认值为0.7),增加下部换热区风速,改善换热器迎面风速分布均匀性。空调待机时,风栅的叶片开启角度处于默认状态f0,空调刚完成开机时,风栅的叶片开启角度处于默认状态f1。
132.当30%<qc≤50%时,下部换热区对应的电子膨胀阀开度k减小,此时下部换热区换热能力也降低,需求的风速也降低,为提高上部换热区的风量,控制下部换热区的风栅的叶片开启角度为f2=f0×
qc。
133.当0<qc≤30%时,只有上部换热区运行,下部换热区对应的电子膨胀阀关闭,风栅的叶片开启角度为0
°
,即风栅关闭,下部换热区没有风量通过,增大上部换热区内部负压,上部换热区风速增大,强化上部换热区换热效果。
134.表1能力需求、电子膨胀阀开度、叶片开启角度的对应关系表
135.qc0<qc≤30%30%<qc≤50%qc>50%k0k0×
qck0f0f0×
qcf0×△
t1
136.其中,qc表示空调的能力需求,k表示下部换热区对应的电子膨胀阀开度,f表示风
栅的叶片开启角度。
137.(2)一体式换热器
138.换热器包括上部换热区和下部换热区,若上部换热区和下部换热区由同一个电子膨胀阀控制冷媒流量,上部换热器的进风侧安装有第一风栅,下部换热区的进风侧安装有第二风栅,此情况下,第一风栅的叶片开启角度与第二风栅的叶片开启角度都需要进行控制,由第一风栅和第二风栅配合改善一体式换热器的风量分布不均的问题。
139.当qc>50%时,第一风栅的叶片开启角度为f0×△
t2,第二风栅的叶片开启角度为f0×△
t3,f0=90
°


t2默认值为0.85,

t3默认值为0.7。
140.当0<qc≤50%时,第一风栅的叶片开启角度为f0×△
t4,第二风栅的叶片开启角度为f0×
qc,

t4默认值为0.7。
141.能力需求大于第三预设阈值,即能力需求较大的情况下,上部换热区和下部换热区均需要高效使用,由于上部换热区的风速大于下部换热区的风速,上部换热区基本可以满足换热器的换热需求,此时需要重点优化下部换热区的风速。能力需求小于或等于第三预设阈值,即能力需求较低的情况下,风机频率也会降低,下部换热区的风速降低明显,此时需要根据具体能力需求重点优化下部换热区的风速。
142.结合前述的风场分布示意图及其说明,通过风栅的叶片开启角度,使得从换热器进口进入到风机负压中心的进气流程缩短,从而提高风速,增大风量,并且风栅对于风速低的区域而言改善风速的效果更好,因此控制上部换热区的第一风栅的叶片开启角度大于下部换热区的第二风栅的叶片开启角度,能够更好更有效地改善换热器风速及风量分布不均的问题。
143.本实施例基于实施例一所述的换热设备的结构,根据空调负荷变化或者换热器具体使用情况,调整相应风栅的叶片开启角度,改善换热器风量分布不均的问题,强化整体或者上部换热区换热效率。
144.实施例四
145.基于同一发明构思,本实施例提供了一种风量控制装置,应用于上述实施例二所述的空调,该装置可以用于实现上述实施例三所述的风量控制方法。该装置可以通过软件和/或硬件实现,该装置一般可集成于空调控制器中。
146.图10是本发明实施例四提供的风量控制装置的结构框图,如图10所示,该装置包括:
147.获取模块1001,用于获取所述空调的能力需求;
148.控制模块1002,用于根据所述能力需求控制所述空调中风栅的叶片开启角度。
149.可选的,控制模块1002包括:
150.第一确定单元,用于确定换热器的各换热区与电子膨胀阀的对应控制关系;
151.第二确定单元,用于确定所述换热器安装的风栅个数;
152.控制单元,用于根据所述对应控制关系、所述风栅个数和所述能力需求,控制所述空调中风栅的叶片开启角度。
153.可选的,若所述风栅个数为一个,且所述换热器的各换热区分别由各自对应的电子膨胀阀控制各自的冷媒流量,所述控制单元包括:
154.第一控制子单元,用于若所述能力需求大于第一预设阈值,和/或,安装有所述风
栅的换热区对应的电子膨胀阀为最大开度,则控制所述风栅的叶片开启角度为第一角度;
155.第二控制子单元,用于若所述能力需求大于第二预设阈值且小于或等于所述第一预设阈值,和/或,安装有所述风栅的换热区对应的电子膨胀阀的开度为最大开度乘以所述能力需求,则控制所述风栅的叶片开启角度为第二角度;
156.第三控制子单元,用于若所述能力需求小于或等于所述第二预设阈值,和/或,安装有所述风栅的换热区对应的电子膨胀阀关闭,则控制所述风栅的叶片开启角度为0;
157.其中,所述第二角度小于所述第一角度。
158.可选的,第一控制子单元可以通过以下公式计算所述第一角度:
159.f1=f0×△
t1,
160.其中,f1表示所述第一角度,f0=90
°


t1表示预设的换热器风量分布的第一仿真系数。
161.可选的,第二控制子单元可以通过以下公式计算所述第二角度:
162.f2=f0×
qc,
163.其中,f2表示所述第二角度,f0=90
°
,qc表示所述能力需求。
164.可选的,若所述风栅个数为一个,且所述换热器的各换热区由同一个电子膨胀阀控制冷媒流量,所述控制单元包括:
165.第四控制子单元,用于若所述能力需求大于第三预设阈值,控制所述风栅的叶片开启角度为第三角度;
166.第五控制子单元,用于若所述能力需求小于或等于所述第三预设阈值,控制所述风栅的叶片开启角度为第四角度,其中,所述第三角度大于所述第四角度。
167.可选的,第四控制子单元可以通过以下公式计算所述第三角度:
168.f3=f0×△
t2,
169.其中,f3表示所述第三角度,f0=90
°


t2表示预设的换热器风量分布的第二仿真系数。
170.可选的,第五控制子单元可以通过以下公式计算所述第四角度:
171.f4=f0×
qc,
172.其中,f4表示所述第四角度,f0=90
°
,qc表示所述能力需求。
173.可选的,若所述风栅个数为至少两个,且所述换热器的各换热区由同一个电子膨胀阀控制冷媒流量,所述控制单元包括:
174.第六控制子单元,用于控制第一风栅的叶片开启角度大于第二风栅的叶片开启角度;
175.其中,所述第一风栅所安装的换热区比所述第二风栅所安装的换热区在未安装风栅时同一风机频率下的风速高,且同一风栅在能力需求大于第三预设阈值时的叶片开启角度大于在能力需求小于或等于第三预设阈值时的叶片开启角度。
176.可选的,若所述风栅个数为至少两个,且所述换热器的各换热区分别由各自对应的电子膨胀阀控制各自的冷媒流量,所述控制单元包括:
177.第七控制子单元,用于针对安装有风栅且对应的电子膨胀阀处于开启状态的至少两个换热区,控制第一风栅的叶片开启角度大于第二风栅的叶片开启角度;
178.其中,所述第一风栅所安装的换热区比所述第二风栅所安装的换热区在未安装风
栅时同一风机频率下的风速高,且同一风栅对应的电子膨胀阀开度越大,该风栅的叶片开启角度越大;
179.第八控制子单元,用于针对安装有风栅且对应的电子膨胀阀处于关闭状态的换热区,控制对应的风栅的叶片开启角度为0。
180.上述装置可执行本发明实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明实施例提供的方法。
181.实施例五
182.本实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现如上述实施例三所述的风量控制方法。
183.实施例六
184.本实施例提供一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够实现如上述实施例三所述的风量控制方法。
185.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
186.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
187.需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
188.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
189.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
再多了解一些

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