变频空调的控制方法与流程

1.本发明涉及空调系统，具体地涉及变频空调的控制方法。


背景技术：

2.变频空调通常是指使用变频压缩机的空调系统。变频压缩机能够通过控制其频率来调节其转速，从而改变变频空调的制冷或制热能力。运用变频控制技术的变频空调还可根据环境温度自动选择制热、制冷等运转方式，使受调节空间在短时间内迅速达到目标温度，并且在达到目标温度后能够在受调节空间内维持较小的温差波动。因此，变频空调能够实现快速、节能和舒适控温效果，从而得到越来越广泛的引用。
3.现有技术的变频空调可以通过控制降低频率和降低频率后运行的时间来实现节能效果。然而，这种控制方法无法做到在不同的室内或者室外温度下实现低频率值和随着运行时间自动变化，结果就是容易引起室内温度比较大的波动而造成用户抱怨，或者由于降低的频率值不合适而不能达到节能降耗的目的。
4.相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决变频空调不能根据室内外温度的变化及时调整压缩机的频率的技术问题，本发明提供一种变频空调的控制方法，所述控制方法包括：确定所述变频空调的室内机的目标出风口温度；测量所述室内机的实时出风口温度；比较所述实时出风口温度与所述目标出风口温度；并且基于比较结果调整所述变频空调的压缩机的频率，所述压缩机以调整后的频率运行预定时间段，在经过所述预定时间段后，重复执行测量所述室内机的实时出风口温度的步骤。
6.在上述变频空调的控制方法的优选技术方案中，在调整所述压缩机的频率为降低所述频率的情况下：确定所述压缩机的最小频率；将降低后的频率与所述最小频率进行比较：如果所述降低后的频率大于所述最小频率，所述压缩机以所述降低后的频率运行所述预定时间段，如果所述降低后的频率小于等于所述最小频率，所述压缩机以所述最小频率运行所述预定时间段。
7.在上述变频空调的控制方法的优选技术方案中，当所述变频空调在制冷模式下运行时，所述目标出风口温度为制冷目标出风口温度，所述控制方法包括：当所述实时出风口温度高于所述制冷目标出风口温度时，并且当所述实时出风口温度和所述制冷目标出风口温度之间的温度差值与所述制冷目标出风口温度之比大于第一预定比值时，将所述压缩机的频率增加第一预定频率值，并且所述压缩机以增加后的频率运行所述预定时间段；当所述实时出风口温度高于或等于所述制冷目标出风口温度时，并且当所述温度差值与所述制冷目标出风口温度之比小于或等于所述第一预定比值时，所述压缩机的频率保持不变并持续所述预定时间段；并且
当所述实时出风口温度低于所述制冷目标出风口温度时，将所述压缩机的频率降低第二预定频率值，并且所述压缩机以降低后的频率运行所述预定时间段。
8.在上述变频空调的控制方法的优选技术方案中，所述第一预定比值为15％。
9.在上述变频空调的控制方法的优选技术方案中，所述第一预定频率值和第二预定频率值分别为1hz。
10.在上述变频空调的控制方法的优选技术方案中，当所述变频空调在制热模式下运行时，所述目标出风口温度为制热目标出风口温度，所述控制方法包括：当所述实时出风口温度低于所述制热目标出风口温度时，并且当所述实时出风口温度和所述制热目标出风口温度之间的温度差值与所述制热目标出风口温度之比大于第二预定比值时，将所述压缩机的频率增加第一预定频率值，并且所述压缩机以增加后的频率运行所述预定时间段；当所述实时出风口温度低于或等于所述制热目标出风口温度时，并且当所述温度差值与所述制热目标出风口温度之比小于或等于所述第二预定比值时，所述压缩机的频率保持不变并持续所述预定时间段；并且当所述实时出风口温度高于所述制热目标出风口温度时，将所述压缩机的频率降低第二预定频率值，并且所述压缩机以降低后的频率运行所述预定时间段。
11.在上述变频空调的控制方法的优选技术方案中，所述第二预定比值为15％。
12.在上述变频空调的控制方法的优选技术方案中，所述第一预定频率值和第二预定频率值分别为1hz。
13.在上述变频空调的控制方法的优选技术方案中，所述室内机包括一个或多个。
14.在上述变频空调的控制方法的优选技术方案中，所述预定时间段为1分钟或2分钟。
15.本领域技术人员能够理解的是，在本发明变频空调的控制方法的技术方案中，为了使变频空调能够根据室内外温度的变化及时调整压缩机的频率，需要确定变频空调的室内机的目标出风口温度，并且测量室内机的实时出风口温度，然后对实时出风口温度与目标出风口温度进行比较，并且基于比较结果调整变频空调的压缩机的频率。压缩机以调整后的频率运行预定时间段，在经过预定时间段后，重复执行测量室内机的实时出风口温度的步骤。通过基于出风口温度的实时变化不断对压缩机的频率作出相应的调整，该技术方案能够使实时出风口温度迅速接近目标出风口温度并且将实时出风口温度维持在目标出风口温度附近，同时又能通过改变压缩机的频率来降低变频空调的能耗。换言之，该控制方法在维持变频空调的制冷或制热效果的同时，还能够尽量降低变频空调的能耗，从而提高变频空调的能效比。
16.优选地，在调整压缩机的频率为降低频率的情况下，需要确定压缩机的最小频率，并且保证压缩机以不低于最小频率的频率运行，以便保护压缩机免受因频率过低所造成的损害。
17.优选地，在制冷模式下，如果实时出风口温度高于制冷目标出风口温度，并且实时出风口温度和制冷目标出风口温度之间的温度差值与制冷目标出风口温度之比值比较大，例如大于15％或其它合适的比值，说明受调节空间的温度与用户期望的温度之间的差距还比较大，因此需要适当地增加压缩机的频率，例如增加1hz或其它合适的值，以便使实时出
风口温度更快地接近制冷目标出风口温度。压缩机以该增加后的频率运行并持续预定的时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段，然后再重新测量室内机的实时出风口温度。如果实时出风口温度等于或高于制冷目标出风口温度，但是这二者之间的温度差值与制冷目标出风口温度之比比较小，例如小于或等于15％或其它合适的比值，说明受调节空间内的温度已经接近用户期望的温度，因此压缩机的频率维持不变并持续预定的时间段。如果实时出风口温度低于制冷目标出风口温度，说明实时出风口温度已经达到制冷目标出风口温度。在这种情况下，压缩机的频率可被适当地降低，例如降低1hz或其它合适的频率值，并以降低的频率运行预定时间段，以便在维持制冷效果的同时还是节省能源，提高变频空调的能效比。
18.优选地，在制热模式下，如果实时出风口温度低于制热目标出风口温度，并且实时出风口温度和制热目标出风口温度之间的温度差值与制热目标出风口温度之比值比较大，例如大于15％或其它合适的比值，说明受调节空间的温度与用户期望的温度之间的差距还比较大，因此需要适当地增加压缩机的频率，例如增加1hz或其它合适的值，以便使实时出风口温度更快地接近制热目标出风口温度。压缩机以该增加后的频率运行并持续预定的时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段，然后再重新测量室内机的实时出风口温度。如果实时出风口温度低于或等于制热目标出风口温度，但是这二者之间的温度差值与制热目标出风口温度之比比较小，例如小于或等于15％或其它合适的比值，说明受调节空间内的温度已经接近用户期望的温度，因此压缩机的频率维持不变并持续预定的时间段。如果实时出风口温度高于制热目标出风口温度，说明实时出风口温度已经达到制热目标出风口温度。在这种情况下，压缩机的频率可被适当地降低，例如降低1hz或其它合适的频率值，并以降低的频率运行预定时间段，以便在维持制热效果的同时还是节省能源，提高变频空调的能效比。
附图说明
19.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
20.图1是具有制冷和制热功能的示例变频空调的系统的示意图；
21.图2是本发明变频空调的控制方法的流程图；
22.图3是本发明变频空调的控制方法的第一实施例的流程图；
23.图4是本发明变频空调的控制方法的第二实施例的流程图。
具体实施方式
24.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
25.为了解决现有变频空调的在室内外温度变化的情况下不能及时作出反应以便在维持制冷、制热效果的同时又能降低能耗的技术问题，本发明提供一种变频空调的控制方法。该控制方法包括：确定变频空调的室内机的目标出风口温度；测量室内机的实时出风口温度；比较实时出风口温度与目标出风口温度；并且基于比较结果调整变频空调的压缩机的频率，压缩机以调整后的频率运行预定时间段，在经过预定时间段后，重复执行测量室内机的实时出风口温度的步骤。
26.在一种或多种实施例中，本文中所提及的变频空调包括但不限于使用变频压缩机的中央空调、分体式空调、窗式空调等。相应地，“室内机”的形式包括但不限于吊顶式、壁式、柜式、或窗式空调的伸入到室内的部分。可选地，室内机的数量可以是一个，也可以是多个。在具有多个室内机的情况下，每个室内机都适用本发明的控制方法。本文中所提及的变频空调可以只具有制冷功能，也可以具有制冷和制热功能。在不影响整个系统制冷或制热效果的情况下，通过基于室内机的出风口温度的实时变化来适当对压缩机频率进行升、降频控制，既发挥了变频空调的优势，又可以达到节能的目的。
27.图1是一种示例变频空调的系统的示意图。如图1所示，该变频空调1包括变频压缩机11、四通阀12、第一换热器13、电子膨胀阀14、第二换热器15、和气液分离器16。变频压缩机11、四通阀12、第一换热器13和电子膨胀阀14通常被置于变频空调的室外机或室外单元(其一般被布置在室外环境中)中，而第二换热器15通常被置于室内机(其一般被布置在室内或房间内)中。在一种或多种实施例中，第一换热器13和第二换热器15可分别包括但不限于翅片盘管式换热器和板式换热器。借助四通阀12，该变频空调1可进行制冷和制热循环。例如，如图1所示，在制冷循环中，在四通阀12的内部，四通阀12的d端口和c端口连通，e端口和s端口连通，而d端口和c端口二者则与e端口和s端口都不相通。相反，在制热循环中，四通阀12的四个端口c、d、e、s通过切换后，d端口和e端口连通，c端口和s端口连通，而d端口和e端口二者都与c端口和s端口不相通。
28.在制冷循环中，第一换热器13充当冷凝器，而第二换热器15充当蒸发器。当变频空调接收到制冷指令时，变频压缩机11开始启动，可在变频空调的系统内循环的冷媒(例如r134a)被变频压缩机11压缩后以高温高压的气体形式经由四通阀12的相互连通的d端口和c端口进入第一换热器13(其充当冷凝器)。在第一换热器13中，高温高压的气体冷媒通过向外界环境传递热量而被冷凝成高温高压的液体冷媒。高温高压的液体冷媒经过电子膨胀阀14的节流降压作用而变成低温低压的液体冷媒。低温低压的液体冷媒流入到第二换热器15(其充当蒸发器)中，并且在蒸发器15中通过吸收室内空气的热量而被蒸发成低温低压的气体冷媒，室内空气因此被冷却降温。低温低压的气体冷媒经过四通阀12的相互连通的e端口和s端口而进入到气液分离器16中。经过气液分离的气体冷媒又流回到变频压缩机11中。一个完整的制冷循环得以完成，并且这样的制冷循环可不间断地进行，以便实现目标制冷温度。
29.在制热循环中，第一换热器13充当蒸发器，而第二换热器15充当冷凝器。当变频空调接收到制热指令时，变频压缩机11开始启动，可在变频空调的系统内循环的冷媒(例如r134a)被变频压缩机11压缩后以高温高压的气体形式经由四通阀12的相互连通的d端口和e端口进入第二换热器15(其充当冷凝器)。在第二换热器15中，高温高压的气体冷媒通过向室内空气传递热量而被冷凝成高温高压的液体冷媒，同时室内空气被加热升温。高温高压的液体冷媒经过电子膨胀阀14的节流降压作用而变成低温低压的液体冷媒。低温低压的液体冷媒流入到第一换热器13(其充当蒸发器)中，并且在第一换热器13中通过吸收室外环境的热量而被蒸发成低温低压的气体冷媒。低温低压的气体冷媒经过四通阀12的相互连通的c端口和s端口而进入到气液分离器16中。经过气液分离的气体冷媒又流回到变频压缩机11中。一个完整的制热循环得以完成，并且这样的制热循环可不间断地进行，以便实现目标制热温度。
30.图2是本发明变频空调的控制方法的流程图。如图2所示，该变频空调的控制方法包括步骤s1、s2、s3、和s4。在步骤s1中，该控制方法需要确定变频空调的室内机的目标出风口温度。如果室内机有多个，就确定每个室内机的目标出风口温度。目标出风口温度既可以是制冷模式下的制冷目标出风口温度，也可以是制热模式下的制热目标出风口温度。在步骤s2中，测量室内机的实时出风口温度。同样地，如果有多个室内机，就测量每个室内机的实时出风口温度。然后在步骤s3中，比较对应每个室内机的实时出风口温度和目标出风口温度。在步骤s4中，基于比较结果调整变频空调的压缩机的频率，压缩机以调整后的频率运行预定时间段，并且在经由该预定时间段后，重复执行测量室内机的实时出风口温度的步骤，以便根据室内外温度的变化，对压缩机的频率作出及时的调整，既能够保证制冷和制热效果，又能达到节能的目的。在一种或多种实施例中，本文所提及的预定时间段根据实际情况进行确定，例如1分钟或2分钟。合适的时间段应该是既不会造成室内温度太大的波动，也不会让压缩机的频率一直处于调整的状态。
31.图3是本发明变频空调的控制方法的第一实施例的流程图。在该第一实施例中，变频空调在制冷模式下运行。如图3所示，在变频空调收到制冷指令后，该控制方法确定室内机的制冷目标出风口温度t
t1
，并且测量室内机的实时出风口温度t
i
(步骤s11)。在步骤s12中，该控制方法将实时出风口温度t
i
与115％制冷目标出风口温度t
t1
进行比较。如果t
i
大于115％t
t1
，这意味着t
i
不仅大于t
t1
，而且t
i
和t
t1
之间的温度差值与t
t1
之比大于第一预定比值15％。替代地，第一预定比值可以根据室内温度的变化重新选择，例如10％或其它合适的比值。这种情景说明室内机的实时出风口温度t
i
与制冷目标出风口温度t
t1
之间的差距比较大，因此为了更迅速地达到制冷目标出风口温度t
t1
，该控制方法前进到步骤s13，增加压缩机的频率。在一种或多种实施例中，增加频率的方式为在先前频率f0的基础上增加第一预定频率值，例如1hz。因此，增加后的频率f
i
＝f0 1。替代地，频率增加的幅度可以根据室内外温度范围精度进行调节，例如2hz或其它合适的频率值。压缩机以该增加后的频率f
i
运行预定时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段。在经过该预定时间段后，该控制方法重新实施测量室内机的实时出风口温度t
i
的步骤及后续的步骤，或者在收到停止制冷或关机指令后，该控制方法结束。
32.如图3所示，如果t
i
不大于115％t
t1
，则在步骤s14中确定t
i
是否大于等于t
t1
并且小于等于115％t
t1
。如果是，这说明实时出风口温度t
i
已经接近制冷目标出风口温度t
t1
，因此控制方法前进到步骤s15，维持压缩机的先前频率f0不变，并且也持续预定时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段。在经过该预定时间段后，该控制方法重新实施测量室内机的实时出风口温度t
i
的步骤和后续的步骤，或者在收到停止制冷或关机指令后，该控制方法结束。
33.继续参考图3，如果步骤s14中的比较结果的答案为“否”，说明t
i
已小于t
t1
，即实时出风口温度t
i
已经达到制冷目标出风口温度t
t1
。在这种情况下，该控制方法前进到步骤s16，适当降低压缩机的频率，以便既能够维持期望的制冷效果，又能降低变频空调的能耗。在一种或多种实施例中，压缩机的频率被降低第二预定频率值1hz。替代地，第二预定频率值为2hz或其它合适的频率值。降低后的频率为f
i
＝f
0-1。为了确保压缩机运行安全，在步骤s17中，该控制方法还需对降低后的频率f
i
与压缩机的最小频率f
min
进行比较。如果降低后的频率f
i
大于压缩机的最小频率f
min
，压缩机就以降低后的频率f
i
运行(步骤s18),并且持续
预定时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段。在经过该预定时间段后，该控制方法重新实施测量室内机的实时出风口温度t
i
的步骤和后续的步骤，或者在收到停止制冷或关机指令后，该控制方法结束。如果降低后的频率f
i
小于等于压缩机的最小频率f
min
，压缩机就以最小频率f
min
运行(步骤s19)，并且持续预定时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段。在经过该预定时间段后，该控制方法重新实施测量室内机的实时出风口温度t
i
的步骤和后续的步骤，或者在收到停止制冷或关机指令后，该控制方法结束。
34.图4是本发明变频空调的控制方法的第二实施例的流程图。在该第二实施例中，变频空调在制热模式下运行。如图4所示，在变频空调收到制热指令后，该控制方法确定室内机的制热目标出风口温度t
t2
，并且测量室内机的实时出风口温度t
i
(步骤s21)。在步骤s22中，该控制方法将实时出风口温度t
i
与85％制热目标出风口温度t
t2
进行比较。如果t
i
小于85％t
t2
，这意味着t
i
不仅小于t
t2
，而且t
i
和t
t2
之间的温度差值(取其绝对值)与t
t2
之比大于第二预定比值15％。替代地，第二预定比值可以根据室内温度的变化重新选择，例如10％或其它合适的比值。这种情景说明室内机的实时出风口温度t
i
与制热目标出风口温度t
t2
之间还存在较大的差距，因此为了更迅速地达到制热目标出风口温度t
t2
，该控制方法前进到步骤s23，增加压缩机的频率。在一种或多种实施例中，增加频率的方式为在先前频率f0的基础上增加第一预定频率值，例如1hz。因此，增加后的频率f
i
＝f0 1。替代地，频率增加的幅度可以根据室内外温度范围精度进行调节，例如2hz或其它合适的频率值。压缩机以该增加后的频率f
i
运行预定时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段。在经过该预定时间段后，该控制方法重新实施测量室内机的实时出风口温度t
i
的步骤及后续的步骤，或者在收到停止制热或关机指令后，该控制方法结束。
35.如图4所示，如果t
i
不小于85％t
t2
，则在步骤s24中确定t
i
是否大于等于85％t
t2
并且小于等于t
t2
。如果是，这说明实时出风口温度t
i
已经接近制热目标出风口温度t
t2
，因此控制方法前进到步骤s25，维持压缩机的先前频率f0不变，并且也持续预定时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段。在经过该预定时间段后，该控制方法重新实施测量室内机的实时出风口温度t
i
的步骤和后续的步骤，或者在收到停止制热或关机指令后，该控制方法结束。
36.继续参考图4，如果步骤s24中的比较结果的答案为“否”，说明t
i
已大于t
t2
，即实时出风口温度t
i
已经达到制热目标出风口温度t
t2
。在这种情况下，该控制方法前进到步骤s26，适当降低压缩机的频率，以便既能够维持期望的制热效果，又能降低变频空调的能耗。在一种或多种实施例中，压缩机的频率被降低第二预定频率值1hz。替代地，第二预定频率值为2hz或其它合适的频率值。降低后的频率为f
i
＝f
0-1。为了确保压缩机运行安全，在步骤s27中，该控制方法还需对降低后的频率f
i
与压缩机的最小频率f
min
进行比较。如果降低后的频率f
i
大于压缩机的最小频率f
min
，压缩机就以降低后的频率f
i
运行(步骤s28),并且持续预定时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段。在经过该预定时间段后，该控制方法重新实施测量室内机的实时出风口温度t
i
的步骤和后续的步骤，或者在收到停止制热或关机指令后，该控制方法结束。如果降低后的频率f
i
小于等于压缩机的最小频率f
min
，压缩机就以最小频率f
min
运行(步骤s29)，并且持续预定时间段，例如1分钟或2分钟或其它合适的时间段。在经过该预定时间段后，该控制方法重新实施测量室内机的实时出风口温度t
i
的步骤和后续的步骤，或者在收到停止制冷或关机指令后，该控制方法结束。
37.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。