空調節(jié)能控制方法、控制裝置及空調的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空調節(jié)能控制方法、控制裝置及空調，所述方法包括：空調運行，獲取實時室內環(huán)境溫度和設定目標溫度，計算所述實時室內環(huán)境溫度與所述設定目標溫度之間的溫差，作為實時溫差；根據所述實時溫差進行PID運算，獲得第一頻率，同時，根據已知的溫差與風速的對應關系獲取與所述實時溫差對應的風速，作為實時風速；根據已知的風速與頻率的對應關系獲取與所述實時風速對應的頻率，作為第二頻率；選擇所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值作為目標頻率，根據所述目標頻率控制空調的壓縮機運行。應用本發(fā)明，可以實現(xiàn)空調的節(jié)能控制。
【專利說明】
空調節(jié)能控制方法、控制裝置及空調
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于空氣調節(jié)技術領域，具體地說，是涉及調節(jié)室內空氣的空調設備，更具體地說，是涉及空調節(jié)能控制方法、控制裝置及空調。
【背景技術】
[0002]空調夏天可以制冷、冬天可以制熱，能夠調節(jié)室內溫度達到冬暖夏涼，為用戶提供舒適的環(huán)境。在空調為用戶提供舒適性的同時，伴隨而來的是與高能耗的矛盾。能量消耗不僅增加了用戶經濟負擔，也與節(jié)能環(huán)保的趨勢相背。因此，如何在利用空調為用戶提供舒適環(huán)境的同時降低空調的能耗，是目前空調器廠家一直在努力解決的問題。
[0003]現(xiàn)有變頻空調能夠根據室內環(huán)境溫度和設定目標溫度來控制壓縮機運行頻率，達到節(jié)能降耗的目的。但是，單純根據溫度控制壓縮機運行頻率的控制方式并不能實現(xiàn)更優(yōu)的節(jié)能控制，尤其是在相同溫度、不同風速運行的情況下，難以達到理想的節(jié)能控制。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種空調節(jié)能控制方法、控制裝置及空調，實現(xiàn)空調的節(jié)能控制。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的空調節(jié)能控制方法采用下述技術方案予以實現(xiàn):
一種空調節(jié)能控制方法，所述方法包括:
空調運行，獲取實時室內環(huán)境溫度和設定目標溫度，計算所述實時室內環(huán)境溫度與所述設定目標溫度之間的溫差，作為實時溫差；
根據所述實時溫差進行PID運算，獲得第一頻率，同時，根據已知的溫差與風速的對應關系獲取與所述實時溫差對應的風速，作為實時風速；
根據已知的風速與頻率的對應關系獲取與所述實時風速對應的頻率，作為第二頻率；選擇所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值作為目標頻率，根據所述目標頻率控制空調的壓縮機運行。
[0006]優(yōu)選的，所述風速與頻率的對應關系中，一個風速對應著多個頻率，所述第二頻率為所述實時風速對應的最大頻率。
[0007]如上所述的方法，若所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值大于設定最高頻率，則將所述設定最高頻率作為所述目標頻率，根據所述目標頻率控制空調的壓縮機運行。
[0008]為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的空調節(jié)能控制裝置采用下述技術方案予以實現(xiàn):
一種空調節(jié)能控制裝置，所述裝置包括:
室內環(huán)境溫度獲取單元，用于獲取實時室內環(huán)境溫度；
設定目標溫度獲取單元，用于獲取設定目標溫度；
實時溫差獲取單元，用于計算所述實時室內環(huán)境溫度和所述設定目標溫度之間的溫差，作為實時溫差；
PID運算單元，用于根據所述實時溫差進行PID運算，獲得并輸出第一頻率；
實時風速獲取單元，用于根據已知的溫差與風速的對應關系獲取與所述實時溫差對應的風速，作為實時風速；
第二頻率獲取單元，用于根據已知的風速與頻率的對應關系獲取與所述實時風速對應的頻率，作為第二頻率；
壓縮機頻率獲取與控制單元，用于選擇所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值作為目標頻率，根據所述目標頻率控制空調的壓縮機運行。
[0009]優(yōu)選的，所述風速與頻率的對應關系中，一個風速對應著多個頻率，所述第二頻率獲取單元獲取的所述第二頻率為所述實時風速對應的最大頻率。
[0010]如上所述的方法，若所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值大于設定最高頻率，所述壓縮機頻率獲取與控制單元選擇將所述設定最高頻率作為所述目標頻率，根據所述目標頻率控制空調的壓縮機運行。
[0011]此外，本發(fā)明還提供了一種具有上述空調節(jié)能控制裝置的空調。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
本發(fā)明首先計算室內環(huán)境溫度與設定目標溫度之間的溫差，根據溫差進行PID運算，得到第一頻率；同時，根據溫差確定空調的實時風速，并根據實時風速確定所對應的頻率，作為第二頻率;然后，選擇第一頻率和第二頻率中的較小值作為目標頻率，控制空調壓縮機運行。也即，在對壓縮機進行頻率控制時，綜合考慮了溫差因素和風速因素間的配合，使得壓縮機運行時驅動冷媒所產生的換熱量與該過程中風機運轉驅動的氣流所形成的熱交換量相匹配，避免了壓機頻率過高或風機轉速過高所產生的無謂能耗，實現(xiàn)空調的節(jié)能運行。
[0013]結合附圖閱讀本發(fā)明的【具體實施方式】后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清
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【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明空調節(jié)能控制方法一個實施例的流程圖；
圖2是本發(fā)明空調節(jié)能控制裝置一個實施例的結構框圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下將結合附圖和實施例，對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0016]請參見圖1，該圖所示為本發(fā)明空調節(jié)能控制方法一個實施例的流程圖。
[0017]如圖1所示，該實施例實現(xiàn)空調節(jié)能控制的方法采用具有下述步驟的流程來實現(xiàn):步驟11:空調運行，獲取實時室內環(huán)境溫度和設定目標溫度，計算實時室內環(huán)境溫度與設定目標溫度之間的溫差，作為實時溫差。
[0018]具體來說，在空調開機運行時，實時檢測空調所處房間的室內環(huán)境溫度，實時檢測的溫度作為實時室內環(huán)境溫度。所謂的實時室內環(huán)境溫度，是指在空調開機運行后，根據設定溫度采用頻率不斷獲取并更新的室內環(huán)境溫度。實時室內環(huán)境溫度的獲取可以采用現(xiàn)有技術來實現(xiàn)。例如，通過設置在空調進風口或靠近空調進風口處的溫度傳感器檢測進風溫度，空調的主控板通過采集溫度傳感器的輸出信號并進行處理，從而獲取到進風溫度，并將該溫度作為實時室內環(huán)境溫度。
[0019]設定目標溫度是指希望室內環(huán)境所能達到的目標溫度，該設定目標溫度可以是用戶通過遙控器或空調控制終端或空調面板所輸入的一個溫度值，也可以是空調主控板自動調用的一個設定值。不管該溫度值采用哪種方式設定，均可被空調主控板獲取到。
[0020]主控板在獲取到實時室內環(huán)境溫度和設定目標溫度之后，計算兩者之間的溫差，作為實時溫差。
[0021]步驟12:根據實時溫差進行PID運算，獲得第一頻率;根據已知的溫差與風速的對應關系獲取與實時溫差對應的風速，作為實時風速。
[0022]步驟11獲得實時溫差之后，根據實時溫差進行PID運算，獲得對壓縮機進行控制的一個頻率，并將該頻率定義為第一頻率。其中，根據溫差進行PID運算、獲得對壓縮機進行控制的目標頻率的具體方法可以采用現(xiàn)有技術來實現(xiàn)，在此不作詳細闡述和限定。
[0023]同時，還根據已知的溫差與風速的對應關系獲取與實時溫差對應的風速，作為實時風速。具體來說，在空調主控板的存儲器中預先存儲有溫差與風速的對應關系，其中，溫差是指室內環(huán)境溫度與設定目標溫度之間的溫度差，風速是指空調室內機風扇運轉的速度。對于不同的溫差，對應有不完全相同或完全不相同的風速。而且，優(yōu)選的，溫差與風速的對應關系是由研發(fā)人員在理論指導下、經過大量的空調運轉模擬實驗所得到的，能夠盡可能兼顧空調送風舒適性與節(jié)能性。因此，在步驟11獲得實時溫差之后，從溫差與風速的對應關系中先查找到實時溫差，然后獲取該實時溫差所對應的風速，并將該風速作為實時風速。
[0024]步驟13:根據已知的風速與頻率的對應關系獲取與實時風速對應的頻率，作為第二頻率。
[0025]具體而言，在空調主控板的存儲器中還預先存儲有風速與頻率的對應關系，其中，風速是指空調室內機風扇運轉的速度，頻率是指壓縮機的運行頻率。對于不同的風速，對應有不同的頻率。而且，優(yōu)選的，風速與頻率的對應關系是由研發(fā)人員在理論指導下、經過大量的空調運轉模擬實驗所得到的，能夠盡可能兼顧空調送風舒適性與節(jié)能性。建立風速與頻率的對應關系的出發(fā)點為:對于空調系統(tǒng)而言，如果室內機風扇轉速一定，風機運轉所驅動的氣流一定，也即，風量一定;風量一定，其經過室內機換熱器時與換熱器形成的熱交換能力一定。如果壓縮機運行頻率過小，冷媒循環(huán)量過少，會降低室內換熱器的換熱能力，使得室內送風溫度不適宜。而若壓縮機運行頻率過大，冷媒循環(huán)量大，室內換熱器換熱能力大，但由于一定內機轉速下產生的風量過小，會導致熱交換器換熱能效下降，且壓縮機大功率運行浪費能耗。因此，有必要對風速與頻率作對應和限定。
[0026]因此，在步驟12獲得實時風速之后，從風速與頻率的對應關系中先查找到實時風速，然后獲取該實時風速所對應的頻率，并將該頻率作為第二頻率。
[0027]而且，一個風速可能對應一個頻率，也可能對應多個頻率。如果一個風速對應著多個頻率，也即一個實時風速對應有多個頻率，此情況下，選擇多個頻率中的最大頻率作為第二頻率。
[0028]步驟14:選擇第一頻率與第二頻率中的較小值作為目標頻率，根據目標頻率控制空調的壓縮機運行。
[0029]具體來說，比較步驟12得到的第一頻率和步驟13得到的第二頻率，選擇兩者中的較小值，作為目標頻率，根據目標頻率控制空調的壓縮機運行。
[0030]采用上述方法對空調壓縮機頻率進行控制，綜合考慮了溫差因素和風速因素間的配合，使得壓縮機運行時驅動冷媒所產生的換熱量與該過程中風機運轉驅動的氣流所形成的熱交換量相匹配，避免了壓機頻率過高或風機轉速過高所產生的無謂能耗，實現(xiàn)空調的節(jié)能運行。同時，也提高了送風的舒適性。
[0031]作為更優(yōu)選的實施方式，空調主控板的存儲器中預先存儲有一個設定最高頻率，如果步驟14判定第一頻率和第二頻率中的較小值大于設定最高頻率，則將設定最高頻率作為目標頻率。也就是說，不管是根據哪個頻率控制壓縮機，均保證壓縮機的運行頻率不超過設定最高頻率。
[0032]請參見圖2，該圖示出了本發(fā)明空調節(jié)能控制裝置一個實施例的結構框圖。
[0033]如圖2所示，該實施例的空調節(jié)能控制裝置所包含的結構單元及其功能如下:
室內環(huán)境溫度獲取單元21，用于獲取實時室內環(huán)境溫度。
[0034]設定目標溫度獲取單元22，用于獲取設定目標溫度。
[0035]實時溫差獲取單元23，用于計算室內環(huán)境溫度獲取單元21輸出的實時室內環(huán)境溫度和設定目標溫度獲取單元22獲取的設定目標溫度之間的溫差，并作為實時溫差。
[0036]PID運算單元24，用于根據實時溫差獲取單元23輸出的實時溫差進行PID運算，獲得并輸出第一頻率。
[0037]實時風速獲取單元25，用于根據已知的溫差與風速的對應關系獲取與實時溫差獲取單元23輸出的實時溫差對應的風速，并作為實時風速。
[0038]第二頻率獲取單元26，用于根據已知的風速與頻率的對應關系獲取與實時風速獲取單元25輸出的實時風速對應的頻率，并作為第二頻率。
[0039]壓縮機頻率獲取與控制單元27，用于選擇PID運算單元24輸出的第一頻率與第二頻率獲取單元26輸出的第二頻率中的較小值作為目標頻率，并根據目標頻率控制空調的壓縮機運行。
[0040]作為優(yōu)選的實施方式，風速與頻率的對應關系中，一個風速可對應著多個頻率。此情況下，第二頻率獲取單元26獲取的第二頻率為實時風速對應的最大頻率。
[0041]作為更優(yōu)選的實施方式，若第一頻率與第二頻率中的較小值大于設定最高頻率，則壓縮機頻率獲取與控制單元27選擇將設定最高頻率作為目標頻率，并根據目標頻率控制空調的壓縮機運行。
[0042]上述裝置中的各結構單元運行相應的軟件程序，并按照圖1的流程執(zhí)行空調節(jié)能控制，實現(xiàn)空調的節(jié)能運行。
[0043]而且，圖2的空調控制裝置可以應用在空調中，形成具有節(jié)能運行功能的空調。
[0044]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明所要求保護的技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種空調節(jié)能控制方法，其特征在于，所述方法包括: 空調運行，獲取實時室內環(huán)境溫度和設定目標溫度，計算所述實時室內環(huán)境溫度與所述設定目標溫度之間的溫差，作為實時溫差； 根據所述實時溫差進行PID運算，獲得第一頻率，同時，根據已知的溫差與風速的對應關系獲取與所述實時溫差對應的風速，作為實時風速； 根據已知的風速與頻率的對應關系獲取與所述實時風速對應的頻率，作為第二頻率； 選擇所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值作為目標頻率，根據所述目標頻率控制空調的壓縮機運行。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述風速與頻率的對應關系中，一個風速對應著多個頻率，所述第二頻率為所述實時風速對應的最大頻率。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，若所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值大于設定最高頻率，則將所述設定最高頻率作為所述目標頻率，根據所述目標頻率控制空調的壓縮機運行。4.一種空調節(jié)能控制裝置，其特征在于，所述裝置包括: 室內環(huán)境溫度獲取單元，用于獲取實時室內環(huán)境溫度； 設定目標溫度獲取單元，用于獲取設定目標溫度； 實時溫差獲取單元，用于計算所述實時室內環(huán)境溫度和所述設定目標溫度之間的溫差，作為實時溫差； PID運算單元，用于根據所述實時溫差進行PID運算，獲得并輸出第一頻率； 實時風速獲取單元，用于根據已知的溫差與風速的對應關系獲取與所述實時溫差對應的風速，作為實時風速； 第二頻率獲取單元，用于根據已知的風速與頻率的對應關系獲取與所述實時風速對應的頻率，作為第二頻率； 壓縮機頻率獲取與控制單元，用于選擇所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值作為目標頻率，根據所述目標頻率控制空調的壓縮機運行。5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述風速與頻率的對應關系中，一個風速對應著多個頻率，所述第二頻率獲取單元獲取的所述第二頻率為所述實時風速對應的最大頻率。6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于，若所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值大于設定最高頻率，所述壓縮機頻率獲取與控制單元選擇將所述設定最高頻率作為所述目標頻率，根據所述目標頻率控制空調的壓縮機運行。7.—種空調，其特征在于，所述空調包括有上述權利要求4至6中任一項所述的空調節(jié)能控制裝置。
【文檔編號】F24F11/00GK105928136SQ201610251628
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】許國景, 劉聚科, 程永甫
【申請人】青島海爾空調器有限總公司