一种用于制冷设备的三维控风方法与流程

1.本技术属于制冷设备控制方法技术领域，尤其涉及一种用于制冷设备的三维控风方法。


背景技术：

2.制冷设备在制冷时，使用者使用体验会受到制冷设备出风温度、出风风力大小的影响，但由于现有控制方案一般都是直接采用直接改变制冷设备运行参数，简单改变出风风机转速以及压缩机频率等方法来实现，往往有冷风直吹，造成人感冒或者不适的现象，即常说的“空调病”，空调出风速度过高也会给用户造成吹风感不适，上述问题的存在直接影响着制冷设备的使用体验，不利于进一步改善制冷设备的省电性能。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于，提供一种适用于各类制冷设备的三维风控方法，以使制冷设备在使用时，不仅能够实现室内环境温度的控制，而且能够更平稳顺滑的实现出风温度控制和出风速度控制，改善制冷设备使用体验，避免体感不适等问题，同时达到节能省电的目的。
4.为实现上述目的，本技术采用如下技术方案。
5.一种用于制冷设备的三维控风方法，包括：
6.步骤一、用于获取当前制冷设备运行参数以及工况参数的步骤：
7.s1、测试制冷设备获取其基准风速表；基准风速是指在不同环境温度范围ti＝[t
imin
,t
imax
)内，不同室内风机转速档位nj时制冷设备的基准风速u
i,j
；其中i＝1、2、3....为环境温度区间由低到高的若干档位；j＝1、2、3...为室内风机转速值由低到高的若干档位；
[0008]
s2、检测制冷设备所处的环境温度t
real
以及室内盘管温度t
realcoil
；检测制冷设备室内风机转速n
real
；获取制冷设备的目标环境温度t
set
、预设风速阈值u
set
、目标风速值u
best
、目标盘管温度t
setcoil
；
[0009]
步骤二、用于实现出风速度控制的步骤；具体包括：
[0010]
a1、比较实际风速u
real
与预设风速阈值u
set
关系，若u
real
＞u
set
则转a2，否则维持原有室内风机转速；其中
[0011]ui,j
是指当前环境温度所处的温度区间ti内对应当前室内风机转速nj下的基准风速值；u
i 1,j
是指在温度区间t
i 1
内对应当前室内风机转速nj下的基准风速值；j＝1、2、3..、j为室内风机转速值由低到高的若干档位；
[0012]
其中n
real
为室内风机实际转速，nj≤n
real
≤n
j 1
，nj、n
j 1
为室内风机转速档位；当n
real
小于基准风速表中室内风机的最小转速n
min
时，取n
real
＝n
min
；当n
real
大于基准风速表中室内风机的最大转速n
max
时，取n
real
＝n
max
；当实际环境温度地值低于环境温度区间中的最小值时，将其划分至含有最低温度的环境温度区间，当实际环境温度地值高于环境温度区
间中的最大值时，将其划分至含有最大温度的环境温度区间；
[0013]
a2、比较环境温度t
real
与目标环境温度t
set
的关系，若t
real
≤t
set
则转a3，否则转a1；
[0014]
a3、检测制冷设备运行数据，若属于首次上电开机且time
fir
≤time
set
，或者非首次上电开机，则转a4，否则转a1；其中time
fir
为开机后运行时间，time
set
为首次上电预设稳定运行时间阈值；
[0015]
a4、将当前室内风机转速下调δn＝30rpm，等待δtime1＝30s，返回步骤a1，直至u
real
≤u
best
保持当前室内风机转速；
[0016]
若t
real
≥t
set
2退出风速调节，制冷设备恢复至原始室内风机转速；
[0017]
步骤三、用于实现出风温度控制的步骤，具体包括：
[0018]
b1、比较环境温度t
real
与目标环境温度t
set
的关系，若t
real
≤t
set
则转b2，否则维持原有压缩机当前频率；
[0019]
b2、比较室内盘管温度t
realcoil
与目标盘管温度t
setcoil
，若t
realcoil
＜t
setcoil
则转b3，否则转b1；
[0020]
b3、基于压缩机当前频率f(0)利用pid控制器计算预期盘管适配频率f1和室温适配频率f2，获得压缩机最佳运行频率f＝min(f1，f2)；调整压缩机以最佳运行频率运行，等待δtime2＝15s，返回步骤b1，直至t
real
≥t
set
2退出出风温度调节，压缩机恢复至原始频率；
[0021]
计算盘管温度适配频率f1时，e1(n)＝(t
setcoil-t
realcoil
(n))
·
k；
[0022][0023]
f1(n)＝f1(n-1) δf1(n)；
[0024]
计算环境温度适配频率f2时，e2(n)＝(t
set-t
real
(n))
·
k；
[0025][0026]
f2(n)＝f2(n-1) δf2(n)；
[0027]
其中e1(n)表示目标盘管温度与实际盘管温度的偏差；
[0028]
t
realcoil
(n)表示第n次调节时的实际盘管温度；
[0029]
其中e2(n)表示目标环境温度与实际环境温度的偏差；
[0030]
t
real
(n)表示第n次调节时的实际环境温度；
[0031]
k为用于提高精度的放大系数。
[0032]
对前述用于制冷设备的三维控风方法的进一步改进或者优选实施方案，通过测试的方法确定基准风速，具体步骤为：对于某个环境温度范围的工况，调整环境温度至(t
imin
t
imax
)
·
0.5，分别测试在对应室内风机转速的制冷设备出风口风速。
[0033]
对前述用于制冷设备的三维控风方法的进一步改进或者优选实施方案，所述不同环境温度范围ti＝[t
imin
,t
imax
)至少包括如下范围：t1＝[20,21)、t2＝[21,23)、t3＝[23,25)、t4＝[25,27)、t5＝[27,29)、t6＝[29,30)＝[29，30]。
[0034]
对前述用于制冷设备的三维控风方法的进一步改进或者优选实施方案，当实际环境温度小于20℃时计算过程中以20℃进行计算，当实际环境温度大于30℃时计算过程中以30℃进行计算。
[0035]
对前述用于制冷设备的三维控风方法的进一步改进或者优选实施方案，所述不同室内风机转速nj至少包括：n1＝400rpm、n2＝500rpm、n3＝600rpm、n4＝700rpm、n5＝800rpm、
n6＝900rpm、n7＝1000rpm、n8＝1100rpm、n9＝1200rpm。
[0036]
对前述用于制冷设备的三维控风方法的进一步改进或者优选实施方案，当制冷设备的实际室内风机转速低于400rpm时，计算过程中以400rpm进行计算；当制冷设备的实际室内风机转速高于1200rpm时，计算过程中以1200rpm进行计算。
[0037]
对前述用于制冷设备的三维控风方法的进一步改进或者优选实施方案，所述基准风速基于如下阵列获取：
[0038] [20，21)℃[21，23)℃[23，25)℃[25，27)℃[27，29)℃[29，30]℃400rpm0.80m/s1.00m/s1.20m/s1.25m/s1.32m/s1.35m/s500rpm0.90m/s1.10m/s1.30m/s1.35m/s1.45m/s1.55m/s600rpm1.10m/s1.20m/s1.40m/s1.55m/s1.65m/s1.75m/s700rpm1.50m/s1.60m/s1.80m/s1.90m/s2.05m/s2.15m/s800rpm2.00m/s2.10m/s2.30m/s2.45m/s2.55m/s2.65m/s900rpm2.50m/s2.60m/s2.80m/s3.00m/s3.15m/s3.20m/s1000rpm3.00m/s3.10m/s3.40m/s3.50m/s3.65m/s3.75m/s1100rpm3.80m/s4.00m/s4.10m/s4.20m/s4.35m/s4.40m/s1200rpm4.20m/s4.40m/s4.80m/s5.00m/s5.20m/s5.35m/s
[0039]
具体以表格第一行的环境温度和第一列的室内风机转速来确定基准风速。
[0040]
对前述用于制冷设备的三维控风方法的进一步改进或者优选实施方案，time
set
＝40分钟。
[0041]
其有益效果在于：
[0042]
本发明的三维控风方法既可以保证室内环境温度的同时，又可以实现对出风速度的控制保证舒适的吹风感指数，还可以实现对出风温度的控制避免刺骨冷风直吹人。在对上述三个维度参数(室内环境温度，出风速度，出风温度)控制的同时，还有节能省电的效果。
附图说明
[0043]
图1是用于实现出风速度控制步骤的流程图；
[0044]
图2是用于实现出风温度控制步骤的流程图；
[0045]
图3是现有方案与本技术方案的出风速度对比图；
[0046]
图4是现有方案与本技术方案的出风温度对比图。
具体实施方式
[0047]
以下结合具体实施例对本技术作详细说明。
[0048]
本发明的用于制冷设备的三维控风方法，用于在三个维度上对制冷设备的送风回风进行控制，第一维控制目标，控制回风温度以达到控制环境温度，第二维控制目标，控制蒸发温度以达到控制出风温度；第三维控制目标，控制室内风机转速以达到控制出风速度，保证舒适的吹风感，本发明的三维控风方法的主要目的是解决“空调病”现象和吹风感不适现象，以保证出风温度以实现“凉而不冷”的舒适性，控制出风速度以实现舒适的吹风感；实现更好地节能省电的效果；便于制冷设备自主确定最佳出风温度和出风速度，避免频繁使
用遥控器，减少操作内容。
[0049]
空调最主要的目的是控制环境温度，因此对蒸发温度、风机转速等进行控制需要在满足控制环境温度的前提下才能触发，三维控风过程在制冷过程中执行，出风温度和出风速度在满足各自触发条件后会被进行控制，两者控制不分前后，如果不满足触发条件，则保持当前制冷模式，具体步骤如下：
[0050]
步骤一、用于获取当前制冷设备运行参数以及工况参数的步骤，包括：
[0051]
s1.1、测试制冷设备获取其基准风速表；
[0052]
基准风速是指在不同环境温度范围ti＝[t
imin
,t
imax
)，i＝内，不同转速nj，j＝1、2、...j时的制冷设备的基准风速u
i,j
，其中i＝1、2、3....为环境温度区间由低到高的若干档位；j＝1、2、3...为室内风机转速值由低到高的若干档位；不同设备因为用途功能以及运行模式的差异，基准风速的值可能存在一定的差异，因此针对不同制冷设备，可以通过独立测试的方法确定基准风速，首先，根据需要设置的转速以及工况温度，设置室内风机转速，工况环境温度＝(t
imin
t
imax
)
·
0.5，在制冷设备出风口检测对应转速和工况下的基准风速，湿度对风速影响比较小，工程上简化应用忽略湿度。基于以上步骤，可以获得某制冷设备的基准风速表如表1所示：
[0053]
表1某制冷设备不同转速不同工况下的基准风速表(单位m/s)
[0054][0055]
s1.2、检测制冷设备所处的环境温度t
real
以及室内盘管温度t
realcoil
；检测制冷设备风机转速n
real
；获取制冷设备的运行指令，确定目标环境温度t
set
、预设风速阈值u
set
、目标风速值u
best
、目标盘管温度t
setcoil
；
[0056]
步骤二、用于实现出风速度控制的步骤，具体包括：
[0057]
a1、比较实际风速u
real
与预设风速阈值u
set
关系，若u
real
＞u
set
则转a2，否则维持原
有转速；其中
[0058]ui,j
是指当前环境温度所处的温度区间ti内对应当前室内风机转速nj下的基准风速值；u
i 1,j
是指在温度区间t
i 1
内对应当前室内风机转速nj下的基准风速值；j＝1、2、3..、j为室内风机转速值由低到高的若干档位；
[0059]
其中n
real
为室内风机实际转速，nj≤n
real
≤n
j 1
，nj、n
j 1
为室内风机转速档位；当n
real
小于基准风速表中室内风机的最小转速n
min
时，取n
real
＝n
min
；当n
real
大于基准风速表中室内风机的最大转速n
max
时，取n
real
＝n
max
；当实际环境温度地值低于环境温度区间中的最小值时，将其划分至含有最低温度的环境温度区间，当实际环境温度地值高于环境温度区间中的最大值时，将其划分至含有最大温度的环境温度区间；
[0060]
a2、比较实际环境温度t
real
与目标环境温度t
set
的关系，若t
real
≤t
set
则转a3，否则转a1；
[0061]
a3、检测制冷设备运行数据，若属于首次上电开机且time
fir
≤time
set
，或者非首次上电开机，则转a4，否则转a1；其中time
fir
为开机后运行时间，time
set
为首次上电预设稳定运行时间阈值；
[0062]
a4、将当前室内风机转速下调δn＝30rpm，等待δtime1＝30s，返回步骤a1，直至u
real
≤u
best
保持当前室内风机转速；
[0063]
若t
real
≥t
set
2退出风速调节，制冷设备恢复至原始室内风机转速；
[0064]
以某制冷设备为例，基于其原有控制方案与前述步骤中的出风速度控制方案经过测试得到其速度对比如表2和图3所示：
[0065]
表2出风速度数据
[0066]
时间/min0102030405060目前方案5.155.25.15.25.15.1本发明55.15.15.25.11.981.92
[0067]
本发明方案在满足条件时，会自动将出风速度控制在最舒适风速范围内，保证舒适的吹风感指数。
[0068]
步骤三、用于实现出风温度控制的步骤，具体包括：
[0069]
当出风温度的触发条件满足后，则进入出风温度的调控。控制目标是室内盘管温度，以使出风温度在预设最佳温度附近，控制对象是压缩机频率，控制原理如图2所示。
[0070]
具体包括：
[0071]
b1、比较环境温度t
real
与目标环境温度t
set
的关系，若t
real
≤t
set
则转b2，否则维持原有压缩机当前频率；
[0072]
b2、比较室内盘管温度t
realcoil
与目标盘管温度t
setcoil
，若t
realcoil
＜t
setcoil
则转b3，否则转b1；
[0073]
b3、基于压缩机当前频率f(0)利用pid控制器计算预期盘管适配频率f1和室温适配频率f2，获得压缩机最佳运行频率f＝min(f1，f2)；调整压缩机以最佳运行频率运行，等待δtime2＝15s，返回步骤b1，直至t
real
≥t
set
2退出出风温度调节，压缩机恢复至原始频率；
[0074]
计算盘管温度适配频率f1时，e1(n)＝(t
setcoil-t
realcoil
(n))
·
k；
[0075][0076]
f1(n)＝f1(n-1) δf1(n)；
[0077]
计算环境温度适配频率f2时，e2(n)＝(t
set-t
real
(n))
·
k；
[0078][0079]
f2(n)＝f2(n-1) δf2(n)；
[0080]
其中e1(n)表示目标盘管温度与实际盘管温度的偏差；
[0081]
t
realcoil
(n)表示第n次调节时的实际盘管温度；
[0082]
其中e2(n)表示目标环境温度与实际环境温度的偏差；
[0083]
t
real
(n)表示第n次调节时的实际环境温度；
[0084]
k为用于提高精度的放大系数。
[0085]
当出风温度的触发条件满足后，则进入出风温度的调控。控制目标是室内盘管温度，(出风温度约在最舒适温度26℃附近)，当室内温度比设定温度高2℃，则退出出风温度调节，恢复常规制冷模式，以优先满足室温调控，出风温度控制流程如图3所示。
[0086]
以某制冷设备为例，基于其原有控制方案与前述步骤中的出风速度控制方案经过测试得到其速度对比如表3和图4所示：
[0087]
表3出风温度数据
[0088]
时间/min0515202530354045505560目前方案30.128.224.220.217.812.26.56.26.15.75.56本发明30.228.525.322.217.513.16.88.515.417.818.418.3
[0089]
本发明在满足条件时，会自动将出风温度控制在最舒适的出风温度范围内，避免出风温度过低，造成刺骨冷风直吹人的现象。
[0090]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术保护范围的限制，对本技术的技术方案进行修改或者等同替换不脱离本技术技术方案的实质和范围。