本發(fā)明涉及空調器技術領域,特別是涉及一種空調器及控制方法。
背景技術:
常常規(guī)的空調器大多是采用機械式壓縮機對冷媒進行升溫升壓的壓縮操作,如活塞壓縮機,螺桿壓縮機,離心壓縮機,直線壓縮機等類型,根據壓縮機內部的壓縮缸體數量,可以分為單缸壓縮機、雙缸壓縮機以及多缸壓縮機,其中,對于缸體數量不少于一個的雙缸和多缸壓縮機,其壓縮過程是按照多個缸體之間的連接順序,依次對冷媒進行多級壓縮操作??照{器在正常運行時,壓縮機往往只能按照固定的單一壓縮順序模式對冷媒升溫升壓,但是由于室外環(huán)溫、室內溫度等多種因素的影響,使得在不同工況條件下,空調器對其壓縮機的運行頻率、壓縮效率等提出了不同要求,因此常規(guī)壓縮機以其單一壓縮模式運行往往存在無用功耗,不能到空調器的最佳能效運行狀態(tài)。
技術實現要素:
本發(fā)明提供了一種空調器及控制方法,旨在解決如何空調器的運行能效的問題。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解,下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述,也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念,以此作為后面的詳細說明的序言。
根據本發(fā)明的第一個方面,還提供了一種空調器的控制方法,控制方法包括:根據第一溫度傳感器所獲取的室外環(huán)境溫度確定變容量壓縮機的最高運行效率,根據最高運行效率確定變容量壓縮機的額定頻率;獲取變容量壓縮機的運行頻率;在運行頻率小于額定頻率時,控制變容量壓縮機以雙級模式運行,并提高變容量壓縮機的運行頻率,其中,雙級模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體依次壓縮冷媒的運行模式。
進一步的,根據第一溫度傳感器所獲取的室外環(huán)境溫度確定變容量壓縮機的最高運行效率,包括:最高運行效率按照如下公式計算得到:ηmax=k*Tao+b,其中,ηmax為最高運行效率,k為室外溫度計算系數,Tao為室外環(huán)境溫度,b為第一計算常數。
進一步的,根據最高運行效率確定變容量壓縮機的額定頻率,包括:額定頻率按照如下公式計算得到:其中,f額定為額定頻率,c為第二計算常數。
進一步的,控制方法還包括:獲取用戶設定的目標室內溫度;確定第二溫度傳感器獲取的室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值的絕對值;在絕對值大于或等于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機以第一調頻速率提高其運行頻率;否則,控制變容量壓縮機以第二調頻速率提高其運行頻率;第一調頻速率大于第二調頻速率。
進一步的,控制方法還包括:在在運行頻率大于額定頻率時,控制變容量壓縮機以雙缸模式運行,并降低變容量壓縮機的運行頻率,其中,雙缸模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體單獨壓縮冷媒的運行模式。
進一步的,控制方法還包括:獲取用戶設定的目標室內溫度;確定第二溫度傳感器所獲取的室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值的絕對值;在絕對值大于或等于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機以第一調頻速率降低其運行頻率;否則,控制變容量壓縮機以第二調頻速率降低其運行頻率;第一調頻速率大于第二調頻速率。
根據本發(fā)明的第二個方面,還提供了一種空調器,空調器包括控制器、用于驅動冷媒循環(huán)的變容量壓縮機組件,變容量壓縮機組件包括變容量壓縮機,變容量壓縮機的運行模式包括雙級模式和雙缸模式;空調器還包括用于獲取室外環(huán)境溫度的第一溫度傳感器;控制器用于:根據第一溫度傳感器所獲取的室外環(huán)境溫度確定變容量壓縮機的最高運行效率,根據最高運行效率確定變容量壓縮機的額定頻率;獲取變容量壓縮機的運行頻率;在運行頻率小于額定頻率時,控制變容量壓縮機以雙級模式運行,并提高變容量壓縮機的運行頻率,其中,雙級模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體依次壓縮冷媒的運行模式。
進一步的,變容量壓縮機組件包括變容量壓縮機和第一四通閥;空調器包括室內換熱器、室外換熱器、第二四通閥和節(jié)流裝置;變容量壓縮機組件通過冷媒管路與室內換熱器、室外換熱器、第二四通閥和節(jié)裝置連接,構成冷媒循環(huán)管路。
進一步的,空調器還包括連接于冷媒循環(huán)管路的氣液分離器,氣液分離器包括第一出口和第二出口;變容量壓縮機包括第一壓縮缸和第二壓縮缸,第一壓縮缸具有第一進氣口和第一出氣口,第二壓縮缸具有第二進氣口和第二出氣口,其中,第一進氣口與氣液分離器的第一出口相連通,第二壓縮缸的第二出氣口與變容量壓縮機的排氣口相連通;第一四通閥包括閥體、設置于閥體內的閥腔的閥塊、以及第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,閥塊具有連通第一接口和第二接口、連通第三接口和第四接口的第一閥位,連通第二接口和第三接口、阻斷第一接口和第四接口的第二閥位;其中,第一接口與氣液分離器的第二出口相連通,第二接口與第二進氣口相連通,第三接口與第一出氣口相連通,第四接口與排氣口相連通;控制變容量壓縮機以雙缸模式運行,包括:控制第一四通閥的閥塊切換至第一閥位;控制變容量壓縮機以雙級模式運行,包括:控制第一四通閥的閥塊切換至第二閥位。
進一步的,氣液分離器包括進口;第二四通閥包括閥體、設置于閥體內的閥腔的閥塊、以及第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,閥塊具有連通第一接口和第四接口、連通第二接口和第三接口的第一閥位,連通第一接口和第二接口、連通第三接口和第四接口的第二閥位;其中,第一接口與室外換熱器相連通,第二接口與氣液分離器的出口相連通,第三接口與室內換熱器相連通,第四接口與排氣口相連通;在空調器制冷運行時,第二四通閥的閥塊處于第一閥位;
在空調器制熱運行時,第二四通閥的閥塊處于第二閥位。
本發(fā)明空調器具有變容量壓縮機,可以根據變容量壓縮機效率特性曲線調節(jié)變容量壓縮機的運行模式,并且通過調節(jié)升頻或者降頻操作,使變容量壓縮機可以匹配最優(yōu)能效的頻率運行。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本發(fā)明。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本發(fā)明的實施例,并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1為根據一示例性實施例所示出的本發(fā)明控制方法的工作流程圖;
圖2為根據一示例性實施例所示出的本發(fā)明空調器的結構示意圖;
圖3為根據一示例性實施例所示出的變容量壓縮機效率特性曲線的示意圖。
其中,11、室外換熱器;
12、變容量壓縮機;121、第一壓縮缸;122、第二壓縮缸;123、第一端口;124、第二端口;125、第三端口;126、第四端口;127、排氣口;
1211、第一進氣口;1212、第一出氣口;
1221、第二進氣口;1222、第二出氣口;
由于第一四通閥和第二四通閥均設置于多個接口,因此本發(fā)明對不同四通閥的多個相同名稱的接口采用不同的附圖標記加以區(qū)分,具體如下:
13、第一四通閥;131、第一接口;132、第二接口;133、第三接口;134、第四接口;
14、第二四通閥:141、第一接口;142、第二接口;143、第三接口;144、第四接口;
16、氣液分離器;161、第一出口;162、第二出口;
21、室內換熱器;22、節(jié)流裝置。
具體實施方式
以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實施方案,以使本領域的技術人員能夠實踐它們。其他實施方案可以包括結構的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求,否則單獨的部件和功能是可選的,并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本發(fā)明的實施方案的范圍包括權利要求書的整個范圍,以及權利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中,各實施方案可以被單獨地或總地用術語“發(fā)明”來表示,這僅僅是為了方便,并且如果事實上公開了超過一個的發(fā)明,不是要自動地限制該應用的范圍為任何單個發(fā)明或發(fā)明構思。本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用于將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法或者設備中還存在另外的相同要素。本文中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的方法、產品等而言,由于其與實施例公開的方法部分相對應,所以描述的比較簡單,相關之處參見方法部分說明即可。
如圖2所示,本發(fā)明提供了一種空調器,本發(fā)明提供了一種空調器,空調器包括室內機和室外機,室外機設置有用于驅動冷媒循環(huán)的變容量壓縮機組件,該變容量壓縮機組件可以空調器冷媒循環(huán)管路中的冷媒進行壓縮,并為冷媒在室內機和室外機之間的循環(huán)流動提供動力。
變容量壓縮機組件包括變容量壓縮機12,在實施例中,變容量壓縮機12至少包括兩個壓縮缸體,每一壓縮缸體可單獨對冷媒執(zhí)行壓縮操作;空調器在不同溫度和濕度工況下運行時,其對冷媒循環(huán)管路內流動的冷媒也有相應的要求,例如,在冬季室內外溫度較低時,為加快空調器的制熱效率,需要壓縮機輸出更多冷媒;或者在冬季室內溫度接近用戶設定的制熱溫度時,為提高空調器的能效,需要壓縮機以較高的壓縮比對冷媒進行壓縮。因此,本發(fā)明采用的變容量壓縮機12的運行模式包括雙級模式和雙缸模式,其中,在變容量壓縮機12以雙級模式運行時,流經變容量壓縮機12的冷媒由每一壓縮缸體依次進行壓縮,經過多級壓縮的冷媒輸出至冷媒循環(huán)管路,可以提高冷媒的壓縮比,因此雙級模式適用于溫度差較小或濕度差異較小的情況;而在變容量壓縮機12以雙缸模式運行時,流經變容量壓縮機12的冷媒由每一壓縮缸體單獨進行壓縮,每一壓縮缸體壓縮的冷媒之間互不流通,每一壓縮缸體完成壓縮后,單獨將其壓縮的冷媒輸出至冷媒循環(huán)管路內,相比于雙級壓縮的模式,雙缸模式下的多個壓縮缸體同時執(zhí)行壓縮操作,可以輸出更多倍數數量的冷媒,因此適用于溫度差異較大或濕度差異較大、冷媒需求較多的情況。
由于室內和室外環(huán)境因素的多變性,空調器運行時所處的工況也會存在差異,例如,在冬季嚴寒天氣狀況中,室外環(huán)境溫度較低,直接影響到室外機的換熱器與室外環(huán)境的換熱量;又或者,在夏季的白天和晚上的兩個時段中,室外環(huán)境溫度變化較大,因此常規(guī)空調器的壓縮機以單一模式運行時,不能滿足當前工況下的冷媒需求。因此,如果在不同工況下只調整壓縮機的運行頻率而不改變壓機排量,,對整機能效的限制影響仍較大;采用變容量壓縮機12的本發(fā)明的空調器,為適用不同工況下的壓縮機運行能效的需求,在本發(fā)明的實施例中,還提供了一種空調器的控制方法,如圖1所示,控制方法至少包括以下步驟:S110、根據所述第一溫度傳感器所獲取的室外環(huán)境溫度確定變容量壓縮機的最高運行效率,根據最高運行效率確定變容量壓縮機的額定頻率;S120、獲取變容量壓縮機的運行頻率;S131、在運行頻率小于額定頻率時,控制變容量壓縮機以雙級模式運行,并提高變容量壓縮機的運行頻率,其中,雙級模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體依次壓縮冷媒的運行模式。
本發(fā)明空調器采用變容量壓縮機12,根據空調器實際運行時所處的不同工況條件,按照最佳工作能效控制切換變容量壓縮機12排量以及調節(jié)變容量壓縮機12的運行效率,極大的提高空調器的季節(jié)能效比。
圖3所示的是本發(fā)明一實施例中,根據空調器的實際運行情況所確定的某一工況下的變容量壓縮機效率特性曲線示意圖,其中,X軸表示變容量壓縮機12的運行頻率,并以f表示運行頻率,Y軸表示變容量壓縮機12的運行效率,并以η表示運行效率。圖示中,隨著變容量壓縮機12自身運行頻率的升高,變容量壓縮機12的運行效率呈波峰狀變化,其中,峰頂為變容量壓縮機12在當前工況下的最高運行效率,其對應的變容量壓縮機12的運行頻率為額定頻率f額定,當壓縮機的實際運行頻率小于或大于該額定頻率f額定時,其實際運行效率不能達到最高運行效率,因此就需要對變容量壓縮機12的運行頻率作相應的調整。
步驟S110分為步驟S111和S112,其中步驟S111為根據第一溫度傳感器所獲取的室外環(huán)境溫度確定變容量壓縮機的最高運行效率,其過程包括:
按照如下公式計算得到最高運行效率:
ηmax=k*Tao+b,
其中,ηmax為最高運行效率,k為室外溫度計算系數,Tao為室外環(huán)境溫度,b為第一計算常數。其中,室外溫度計算系數和第一計算常數可以在空調出廠前通過實驗確定,并將實驗獲取的一組或幾組室外溫度計算系數和第一計算常數存儲在控制器內。
室外環(huán)境溫度由設置于室外機上的第一溫度傳感器檢測得到,第一溫度傳感器將所獲取的室外環(huán)境溫度信息傳輸至控制器,以便于控制器執(zhí)行相應的控制流程。
同時,步驟S112為根據最高運行效率確定所述變容量壓縮機的額定頻率,其具體流程包括:
按照如下公式計算得到額定頻率:
其中,f額定為額定頻率,c為第二計算常數。其中,第二計算常數也可以在空調出廠前通過實驗確定,并將實驗獲取的一組或幾組第二計算常數存儲在控制器內,每組第二計算常數參數與前述的每組室外溫度計算系數和第一計算常數具有一一對應的關聯關系。
控制器存儲有一種或多種變容量壓縮機效率特性曲線,每一變容量壓縮機效率特性曲線對應空調器運行的不同工況,控制器可以根據空調器所處的當前工況,調用相適配的變容量壓縮機效率特性曲線,從而可以根據該變容量壓縮機效率特性曲線確定變容量壓縮機12達到最高運行效率所需的額定頻率。
步驟S120中所獲取的變容量壓縮機12的運行頻率為變容量壓縮機12在當前工況下的實時運行頻率,這樣,后續(xù)控制步驟即可以在當前的實時運行的頻率的基礎上,判斷變容量壓縮機12的最佳運行模式,并可以將變容量壓縮機12的運行頻率調整至可以達到最高運行效率的額定頻率。
控制器在空調器長時間段的運行過程中,其執(zhí)行的上述控制流程的次數為一次或多次,因此在控制器執(zhí)行第N次上述控制流程時,其所獲取的是與當前N次控制流程相匹配的實時運行功率,便于控制器在第N次控制流程時,對第N-1次控制流程所切換的變容量壓縮機12模式及運行頻率進行適應性調整,從而使變容量壓縮機12的運行模式和運行頻率可以與不同時間點或時間段的當前工況相適配。
步驟S131中,在運行頻率小于額定頻率時,變容量壓縮機12以低于最高運行效率的方式對冷媒進行壓縮,由于運行頻率較低,輸入變容量壓縮機12的冷媒壓縮比也較低,限制了單位流量冷媒的換熱量,因此本發(fā)明控制器在該種情況下控制變容量壓縮機12以雙級模式運行,兩個壓縮缸體依次執(zhí)行冷媒壓縮操作,以提高空調器對冷媒的壓縮比,增加單位流量的冷媒的換熱量,進而提升空調器與室外環(huán)境的換熱效率。
同時,由于變容量壓縮機12的運行頻率低于額定頻率,因此步驟S131中還控制提高變容量壓縮機12的運行頻率,以逐漸將變容量壓縮機12的運行頻率提升至可以達到最高運行效率的的額定效率,從而提高變容量壓縮機12的工作能效。
在實施例中,空調器具有用于檢測室內環(huán)境溫度的第二溫度傳感器,第二溫度傳感器將檢測得到的室內環(huán)境溫度等參數傳輸至控制器,以便于控制器對變容量壓縮機12的運行頻率的調整。
在本發(fā)明的實施例中,空調器的變容量壓縮機12在以雙級模式運行時,提高變容量壓縮機12的運行頻率的步驟包括:S141、獲取用戶設定的目標室內溫度;S151、確定第二溫度傳感器所獲取的室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值的絕對值;S161、在絕對值大于或等于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機以第一調頻速率提高其運行頻率,否則,控制變容量壓縮機以第二調頻速率提高其運行頻率;第一調頻速率大于第二調頻速率。
在實施例中,空調器運行的工況主要包括夏季制冷工況和冬季制熱工況,其中,在夏季制冷工況,室內環(huán)境溫度與目標室內環(huán)境溫度之間的溫差值大多是正值,而在冬季制熱工況,室內環(huán)境溫度與目標室內環(huán)境溫度之間的溫差值大多是負值。這樣,為了方便后續(xù)步驟S161中溫差值與溫差閾值之間的數值比較,步驟S151一般取室內環(huán)境溫度和目標室內溫度兩者溫差值的絕對值。
步驟S161中,室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值越大,則室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫度差異越大,因此在步驟S161中,在溫差值大于或等于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機12以數值較大的第一調頻速率提高其運行頻率,可以在不影響空調器制冷效果或者影響較低的情況下,加快變容量壓縮機12的頻率調節(jié)進程,縮短頻率調節(jié)的時長,從而提高壓縮機的運行效率。
另外,步驟S161中,室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值越小,則室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫度差異越小,因此在步驟S161中,在溫差值小于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機12以數值較小的第二調頻速率提高其運行頻率,可以減小變容量壓縮機12調節(jié)過程的頻率波動影響,避免變容量壓縮機12所輸出的冷媒的溫度和壓力狀況變化過快,以提高變容量壓縮機12在升頻過程中的穩(wěn)定性。
在步驟S161中,溫差閾值為預先存儲在控制器內的閾值參數,例如,控制器內存儲的溫差閾值可以為2℃,3℃,4℃等等。
在本發(fā)明的上述實施例中,控制器執(zhí)行的控制流程還包括以下步驟:S132、在運行頻率大于額定頻率時,控制變容量壓縮機以雙缸模式運行,并降低變容量壓縮機的運行頻率,其中,雙缸模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體單獨壓縮冷媒的運行模式。
步驟S132中,在運行頻率大于額定頻率時,變容量壓縮機以高于最高運行效率的方式對冷媒進行壓縮,由于運行頻率較高,輸入變容量壓縮機12的冷媒壓縮比也較高,容易導致壓縮機內部冷媒泄露的問題。因此本發(fā)明控制器在該種情況下控制變容量壓縮機12以雙缸模式運行,兩個壓縮缸體獨立的執(zhí)行冷媒壓縮操作,相比于雙級模式,雙缸模式可以減少冷媒的壓縮次數,從而降低空調器對冷媒的壓縮比,并且增加了變容量壓縮機12向冷媒循環(huán)管路內輸出的冷媒流量,提升空調器與室外環(huán)境的換熱效率。
同時,由于變容量壓縮機12的運行頻率高于額定頻率,因此步驟S131中還控制降低變容量壓縮機12的運行頻率,以逐漸將變容量壓縮機12的運行頻率降低至可以達到最高運行效率的的額定效率,從而提高變容量壓縮機12的工作能效。
在本發(fā)明的實施例中,空調器的變容量壓縮機12在以雙缸模式運行時,提高變容量壓縮機12的運行頻率的步驟包括:S142、獲取用戶設定的目標室內溫度;S152、確定第二溫度傳感器所獲取的室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值的絕對值;S162、在絕對值大于或等于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機以第一調頻速率降低其運行頻率,否則,控制變容量壓縮機以第二調頻速率降低其運行頻率;第一調頻速率大于第二調頻速率。
在實施例中,室內環(huán)境溫度也是由第二溫度傳感器檢測得到,第二溫度傳感器將檢測得到的室內環(huán)境溫度等參數傳輸至控制器,以便于控制器對變容量壓縮機12的運行頻率的調整。
為了方便后續(xù)步驟S162中溫差值與溫差閾值之間的數值比較,步驟S152與前述的步驟S151一樣,一般取室內環(huán)境溫度和目標室內溫度兩者溫差值的絕對值。
步驟S162中,室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值越大,則室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫度差異越大,因此在步驟S162中,在溫差值大于或等于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機12以數值較大的第一調頻速率降低其運行頻率,可以在不影響空調器制冷效果或者影響較低的情況下,加快變容量壓縮機12的頻率調節(jié)進程,縮短頻率調節(jié)的時長,從而提高壓縮機的運行效率。
另外,步驟S162中,室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值越小,則室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫度差異越小,因此在步驟S162中,在溫差值小于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機12以數值較小的第二調頻速率降低其運行頻率,可以減小變容量壓縮機12調節(jié)過程的頻率波動影響,避免變容量壓縮機12所輸出的冷媒的溫度和壓力狀況變化過快,以提高變容量壓縮機12在升頻過程中的穩(wěn)定性。
在步驟S162中,溫差閾值同樣為預先存儲在控制器內的閾值參數,例如,控制器內存儲的溫差閾值可以為2℃,3℃,4℃等等。又或者,控制器可以分別存儲變容量壓縮機12在雙缸模式和雙級模式兩種模式下的各一種或幾種閾值參數。
下面結合一具體實施例對本發(fā)明空調器的控制方法的具體工作流程進行詳細說明:
該實施例以空調器在夏季制冷工況下運行進行說明,
S201、控制空調器制冷運行;
S202、獲取變容量壓縮機的當前運行頻率;
S203、調取適配夏季制冷工況的變容量壓縮機效率特性曲線,確定在當前工況下變容量壓縮機達到最高運行效率的額定頻率;
S204、獲取室內環(huán)境溫度和用戶設定的目標制冷溫度,確定室內環(huán)境溫度與目標制冷溫度之間的溫差值的絕對值;
S205、判斷當前運行頻率是否小于額定頻率,如果是,則執(zhí)行步驟S261,如果否,則執(zhí)行步驟S262;
S261、控制變容量壓縮機以雙級模式運行;獲取預先存儲的第一調頻速率和第二調頻速率,其中,第一調頻速率大于第二調頻速率,判斷室內環(huán)境溫度與目標制冷溫度之間的溫差值的絕對值是否大于或等于預置的溫差閾值,如果是,則執(zhí)行步驟S271,如果否,則執(zhí)行步驟S272;
S271、控制變容量壓縮機以第一調頻速率提高其運行頻率,直至達到額定頻率;
S272、控制變容量壓縮機以第二調頻速率提高其運行頻率,直至達到額定頻率;
S252、控制變容量壓縮機以雙缸模式運行;獲取預先存儲的第一調頻速率和第二調頻速率,其中,第一調頻速率大于第二調頻速率,判斷室內環(huán)境溫度與目標制冷溫度之間的溫差值的絕對值是否大于或等于預置的溫差閾值,如果是,則執(zhí)行步驟S273,如果否,則執(zhí)行步驟S274;
S273、控制變容量壓縮機以第一調頻速率降低其運行頻率,直至達到額定頻率;
S274、控制變容量壓縮機以第二調頻速率降低其運行頻率,直至達到額定頻率。
為了本發(fā)明空調器的控制器可以控制空調器及其部件執(zhí)行上述流程,本發(fā)明對空調器的具體部件組成及結構作進一步說明:
空調器包括室內換熱器21、室外換熱器11、第二四通閥14和節(jié)流裝置22,室內換熱器21、室外換熱器11、第二四通閥14、節(jié)流裝置22和前述實施例中的變容量壓縮組件通過冷媒管路相連接,構成空調器內的冷媒循環(huán)管路,從而實現冷媒在室內機和室外機之間的循環(huán)流程。
其中,室內換熱器21用于與室內環(huán)境進行換熱,包括在夏季制冷工況時吸收室內環(huán)境的熱量,以及在冬季制熱工況時向室內環(huán)境放出熱量;室外換熱器11用于室外環(huán)境進行換熱,包括在夏季制冷工況時將室內換熱器21吸收的室內熱量通過冷媒輸送至室外換熱器11,并由室外換熱器11向室外環(huán)境放出熱量,以及在冬季制熱工況時從室外環(huán)境中吸收熱量,并通過冷媒將熱量輸送至室內換熱器21,并由室內換熱器21向室內環(huán)境釋放出這些熱量。
實施例中,空調器還包括連接于冷媒循環(huán)管路的氣液分離器16,氣液分離器16用于將流回至變容量壓縮機12的氣態(tài)冷媒和液態(tài)冷媒進行分離,并將氣態(tài)冷媒輸入至變容量壓縮機12的吸氣口;實施例中的本發(fā)明變容量壓縮機12具有兩個壓縮缸體,為了保證在雙缸模式運行時兩個壓縮缸體可以獨立的吸入冷媒,本發(fā)明的氣液分離器16包括第一出口161和第二出口162,以分別用于向變容量壓縮機12的兩個壓縮缸體輸送冷媒。
或者,氣液分離器16可以只設置一個冷媒出口,冷媒出口與變容量壓縮機12的兩個壓縮缸體之間采用分支冷媒管路進行連接,以使從該冷媒出口流出的冷媒,可以沿分支冷媒管路分別流入對應的壓縮缸體內。
在本發(fā)明的實施例中,變容量壓縮機組件主要包括變容量壓縮機12和第一四通閥13,本發(fā)明通過第一四通閥13的不同閥位之間的切換,以實現對變容量壓縮機12的兩種運行模式的切換。
具體實施例中,變容量壓縮機12包括第一壓縮缸121和第二壓縮缸122,兩個壓縮缸均可以單獨均可以對冷媒執(zhí)行壓縮操作,在圖示中,就變容量壓縮機12單機而言,兩個壓縮缸的缸體互不連通,本發(fā)明通過第一四通閥13實現兩個壓縮缸體的連通,并且在第一四通閥13處于不同閥位時,兩個壓縮缸分別構成雙級模式冷媒流路和雙缸模式冷媒流路。
實施例中,變容量壓縮機12的機體上共開設有用于與外部冷媒管路連通的5個端口,包括第一端口123、第二端口124、第三端口125、第四端口126和排氣口127,其中,第四端口126在變容量壓縮機12的機體內部與排氣口127相連通,排氣口127與壓縮機的排氣管路相連通,使經過壓縮后的冷媒可以沿排氣管路輸入空調器的冷媒循環(huán)管路內;第一壓縮缸121具有第一進氣口1211和第一出氣口1212,第二壓縮缸122具有第二進氣口1221和第二出氣口1222,其中,第一進氣口1211與氣液分離器16的第一出口161相連通,第二壓縮缸122的第二出氣口1222與變容量壓縮機12的排氣口127相連通;
第一四通閥13包括閥體、設置于閥體內的閥腔的閥塊、以及第一接口131、第二接口132、第三接口133和第四接口134,閥塊具有連通第一接口131和第二接口132、連通第三接口133和第四接口134的第一閥位,連通第二接口132和第三接口133、阻斷第一接口131和第四接口134的第二閥位;其中,第一接口131與氣液分離器16的第二出口162相連通,第二接口132與第二進氣口1221相連通,第三接口133與第一出氣口1212相連通,第四接口134與排氣口127相連通。
在第一四通閥13處于前述的第一閥位時,變容量壓縮機12以雙缸模式運行,冷媒在變容量壓縮機組件內的流動路徑包括兩條:(1)待壓縮的冷媒沿變容量壓縮機12的第一端口123流入,冷媒依次流經變容量壓縮機12的第一端口123→第一進氣口1211→第一壓縮缸121→第一出氣口1212→變容量壓縮機12的第二端口124→第一四通閥13的第三接口133→閥腔-第一四通閥13的第四接口134→變容量壓縮機12的第四端口126→變容量壓縮機12的排氣口127,在此冷媒流動路徑中,冷媒由第一壓縮缸121進行一次壓縮,最后經由排氣口127127輸出至空調器的冷媒循環(huán)流路中;(2)待壓縮的冷媒沿第一四通閥13的第一接口流入,冷媒依次流經第一四通閥13的第一接口131→閥腔→第一四通閥13的第二接口132→變容量壓縮機12的第三端口125→第二進氣口1221→第二壓縮缸122→第二出氣口1222→變容量壓縮機12的排氣口127,在此冷媒流動路徑中,冷媒由第二壓縮缸122進行一次壓縮,最后經由排氣口127輸出至空調器的冷媒循環(huán)流路中。在上述的兩條冷媒流動路徑中,變容量壓縮機12的兩個壓縮缸可以分別單獨執(zhí)行吸氣、壓縮和排氣等操作,可以有效增加冷媒的壓縮量,提高壓縮機的冷媒輸出量,以滿足室內機的多個換熱單元進行制冷、制熱或除濕等操作時的冷媒量需求。
在第一四通閥13處于前述的第二閥位時,變容量壓縮機12以雙級模式運行,冷媒在變容量壓縮機12內的流動路徑為一條:待壓縮的冷媒沿變容量壓縮機12的第一端口123流入,冷媒依次流經變容量壓縮機12的第一端口123→第一進氣口1211→第一壓縮缸121→第一出氣口1212→變容量壓縮機12的第二端口124→第一四通閥13的第三接口133→閥腔→第一四通閥13的第二接口132→變容量壓縮機12的第三端口125→第二進氣口1221→第二壓縮缸122→第二壓縮缸122的第二出氣口1222→變容量壓縮機12的排氣口127,在此冷媒流動路徑中,冷媒由第一壓縮缸121進行一次壓縮,并由第二壓縮缸122進行二次壓縮,最后經由排氣口127輸出至空調器的冷媒循環(huán)流路中。在上述的冷媒流動路徑中,變容量壓縮機12的兩個壓縮缸先后執(zhí)行吸氣、壓縮和排氣等操作,從而實現對冷媒的二次壓縮,可以有效提高冷媒的壓縮比,以增強室內換熱器21和室外換熱器11的換熱效率。
因此,控制器在控制變容量壓縮機12以雙缸模式運行,具體是控制第一四通閥13的閥塊切換至第一閥位;在控制變容量壓縮機12以雙級模式運行時,具體控制第一四通閥13的閥塊切換至第二閥位。
在本發(fā)明的實施例中,第二四通閥14主要用于控制冷媒在制冷循環(huán)和制熱循環(huán)時的流向,第二四通閥14包括閥體、設置于閥體內的閥腔的閥塊、以及第一接口141、第二接口142、第三接口143和第四接口144,閥塊具有連通第一接口141和第四接口144、連通第二接口142和第三接口143的第一閥位,連通第一接口141和第二接口142、連通第三接口143和第四接口144的第二閥位;其中,第一接口141與室外換熱器11相連通,第二接口142與氣液分離器16的出口相連通,第三接口143與室內換熱器21相連通,第四接口144與排氣口127相連通。在空調器制冷運行時,第二四通閥14的閥塊處于第一閥位;在空調器制熱運行時,第二四通閥14的閥塊處于第二閥位。
同時,為了實現前述實施例所公開的控制方法的相關步驟流程,本發(fā)明空調器的控制器用于:根據第一溫度傳感器所獲取的室外環(huán)境溫度確定變容量壓縮機的最高運行效率,根據最高運行效率確定變容量壓縮機的額定頻率;獲取變容量壓縮機的運行頻率;在運行頻率小于額定頻率時,控制變容量壓縮機以雙級模式運行,并提高變容量壓縮機的運行頻率,其中,雙級模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體依次壓縮冷媒的運行模式。
在實施例中,根據第一溫度傳感器所獲取的室外環(huán)境溫度確定變容量壓縮機的最高運行效率,包括:最高運行效率按照如下公式計算得到:ηmax=k*Tao+b,其中,ηmax為最高運行效率,k為室外溫度計算系數,Tao為室外環(huán)境溫度,b為第一計算常數。
在實施例中,根據最高運行效率確定變容量壓縮機的額定頻率,包括:額定頻率按照如下公式計算得到:其中,f額定為額定頻率,c為第二計算常數。
在實施例中,控制器還用于:獲取用戶設定的目標室內溫度;確定第二溫度傳感器獲取的室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值的絕對值;在絕對值大于或等于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機以第一調頻速率提高其運行頻率;否則,控制變容量壓縮機以第二調頻速率提高其運行頻率;第一調頻速率大于第二調頻速率。
在實施例中,控制器還用于:在在運行頻率大于額定頻率時,控制變容量壓縮機以雙缸模式運行,并降低變容量壓縮機的運行頻率,其中,雙缸模式包括變容量壓縮機的兩個壓縮缸體單獨壓縮冷媒的運行模式。
在實施例中,控制器還用于:獲取用戶設定的目標室內溫度;確定第二溫度傳感器所獲取的室內環(huán)境溫度與目標室內溫度之間的溫差值的絕對值;在絕對值大于或等于預置的溫差閾值時,控制變容量壓縮機以第一調頻速率降低其運行頻率;否則,控制變容量壓縮機以第二調頻速率降低其運行頻率;第一調頻速率大于第二調頻速率。
應當理解的是,本發(fā)明并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的流程及結構,并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求來限制。