專利名稱：提高空調(diào)機(jī)制冷能效的方法及其控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高空調(diào)機(jī)制冷能效的方法及其控制裝置，具體地說是通過改變制冷控制模式而提高制冷能效的一種方法及其相應(yīng)的控制器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)采用開關(guān)壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)調(diào)節(jié)制冷量匹配冷負(fù)荷，使冷凝器散熱量或時高時低，或時有時無的波動，由此減低了冷凝器的利用率，升高了冷凝平均溫度，造成制冷能效比較低。比如圖1(a)描述的開關(guān)壓縮機(jī)的制冷功率曲線，在壓縮機(jī)停機(jī)時閑置了冷凝器，降低了冷凝器的利用率；而在壓縮機(jī)開機(jī)時冷凝器承擔(dān)了最大制冷功率，冷凝熱量得不到及時散除，冷凝溫度急劇上升。冷凝溫度上升的結(jié)果是導(dǎo)致制冷量下降，壓縮比增大，壓縮機(jī)電機(jī)電流增大，最終使制冷能效比降低。
圖1(b)描述的變頻壓縮機(jī)制冷功率曲線，在壓縮機(jī)制冷功率低于制冷功率平均值時，冷凝器的利用率下降；在壓縮機(jī)制冷功率高于制冷功率平均值時，冷凝熱量得不到及時散除而使冷凝溫度上升，最終也使制冷能效比降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高制冷能效的制冷控制模式的方法及其相應(yīng)的裝置。
該方法是通過含有A、B兩個壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)和控制裝置來實現(xiàn)的，當(dāng)室外溫度tW≥給定溫度GN時，空調(diào)機(jī)采用“連續(xù)制、間歇調(diào)”的制冷控制模式，即A連續(xù)制冷，而B受控間歇制冷。
當(dāng)室外溫度tW＜給定溫度Gn時，空調(diào)機(jī)采用“間歇調(diào)”的制冷控制模式，即只有B受控間歇制冷，而A不參與制冷。
本發(fā)明所說的A、B兩個制冷壓縮機(jī)，其最佳的選擇是A為小容量的定速壓縮機(jī)，而B是大容量定速壓縮機(jī)，或是變頻壓縮機(jī)，或是直流調(diào)速壓縮機(jī)。
實現(xiàn)本發(fā)明的控制裝置如圖2、3、4所示，它主要由單片計算機(jī)(5)、溫度傳感器(6)、(7)和繼電器(3)、(4)、(9)組成，該控制裝置可分為兩個部分，分別為“比較開關(guān)”、“房間溫度控制器”，它們的主要構(gòu)造如下室外溫度傳感器(7)與單片計算機(jī)(5)的一個輸入端連接構(gòu)成“比較開關(guān)”；室內(nèi)溫度傳感器(6)與單片計算機(jī)(5)的一個輸入端連接，而單片計算機(jī)(5)的輸出端又分別與繼電器(3)、(4)、(9)連接，構(gòu)成“房間溫度控制器”。


圖1.一般空調(diào)機(jī)制冷功率曲線原理示意圖；圖2.使用本發(fā)明的空調(diào)機(jī)原理圖；圖3.實施例1中的電路示意圖；圖4.實施例2中的電路示意圖；圖5.本發(fā)明控制裝置的主程序框圖；圖6.開關(guān)溫控器控制B的程序框圖；
圖7.模糊控制器控制B的程序框圖；具體實施方式
本發(fā)明的“比較開關(guān)”的動作條件是室外溫度tW≥給定溫度GN，滿足此條件時“比較開關(guān)”才接通A進(jìn)行連續(xù)制冷，參見圖2。
本發(fā)明的B機(jī)如果采用定速壓縮機(jī)時，圖2中的“房間溫度控制器”為開關(guān)溫控器，控制程序框圖參見圖6；如果采用變頻壓縮機(jī)或采用直流調(diào)速壓縮機(jī)時，圖2中的“房間溫度控制器”為模糊控制溫控器，控制程序框圖參見圖7。
實施例1這里以目前市場普通家用空調(diào)機(jī)為例，在這個空調(diào)機(jī)里的制冷壓縮機(jī)作為本發(fā)明所說的B機(jī)，而再選擇功率僅為B機(jī)1/5的定速壓縮機(jī)A機(jī)，在本發(fā)明所述控制裝置的控制下，構(gòu)成一臺“連續(xù)制、間歇調(diào)”的新型空調(diào)機(jī)，下面參見圖3，其運行情況如下當(dāng)空調(diào)機(jī)上電后，單片計算機(jī)(5)按圖5主程序先進(jìn)行初始化，然后，處理給定溫度GN如GN＝25℃，并處理經(jīng)AD轉(zhuǎn)換的室內(nèi)溫度tN和室外溫度tW數(shù)據(jù)；然后，比較室外溫度tW和給定溫度GN以確定A機(jī)工作狀態(tài)，當(dāng)tW＜GN時A機(jī)停機(jī)，當(dāng)tW≥GN時A機(jī)開機(jī)連續(xù)制冷；最后，進(jìn)行房間溫度控制運算并操作B機(jī)受控間歇制冷以匹配冷負(fù)荷，本實例的房間溫度控制器采用開關(guān)溫控器，其程序框圖如圖6所示，當(dāng)tN＜(GN-δ)時B機(jī)停機(jī)，當(dāng)tN＞(GN+δ)時B機(jī)開機(jī)制冷。其中δ是給定溫度GN的誤差帶，它的數(shù)值由貫流風(fēng)扇電機(jī)允許的開關(guān)頻度和室內(nèi)溫控精度決定，一般δ在0℃-1℃范圍內(nèi)取值。
實施例2這里以目前市場變頻家用空調(diào)機(jī)為例，在這個空調(diào)機(jī)里的制冷壓縮機(jī)作為本發(fā)明所說的過去B機(jī)，而再選擇功率僅為B機(jī)1/5的定速壓縮機(jī)A機(jī)，在本發(fā)明所述的控制下，也構(gòu)成一臺“連續(xù)制、間歇調(diào)”的新型空調(diào)機(jī)，下面參見圖4，其運行情況如下當(dāng)空調(diào)機(jī)上電后，單片計算機(jī)(5)按圖5主程序先進(jìn)行初始化，然后，處理給定溫度GN如GN＝25℃，并處理經(jīng)AD轉(zhuǎn)換的室內(nèi)溫度tN和室外溫度tW數(shù)據(jù)；然后，比較室外溫度tW和給定溫度GN以確定A機(jī)工作狀態(tài)，當(dāng)tW＜GN時A機(jī)停機(jī)，當(dāng)tW≥GN時A機(jī)開機(jī)制冷；最后，進(jìn)行房間溫度控制運算并操作B機(jī)受控間歇制冷調(diào)整制冷量，本實例的房間溫度控制器采用模糊控制溫控器，其程序框圖如圖7所示，運算后的輸出電壓信號操作B機(jī)的制冷運行狀態(tài)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明提供的制冷控制模式，實現(xiàn)了提高冷凝器散熱利用率30％以上和降低冷凝溫度4℃以上的效果。制冷業(yè)同行知道，降低冷凝溫度不僅增加了制冷量，而且還降低壓縮機(jī)電機(jī)功率，由此使制冷能效大幅度提高。應(yīng)用本發(fā)明的空調(diào)機(jī)的制冷能效比比普通空調(diào)機(jī)制冷能效比提高30％-40％。
2.A機(jī)連續(xù)制冷能夠減少B機(jī)50％的啟動次數(shù)，從而節(jié)約了B機(jī)的啟動能耗。
3.本發(fā)明提高冷凝器散熱利用率30％以上的發(fā)明效果，還可以通過減小10-20％的散熱器面積降低成本實現(xiàn)效益。
權(quán)利要求
1.一種提高空調(diào)機(jī)制冷能效的方法，該方法通過含有A、B兩個壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)和運行程序控制裝置而實現(xiàn)，其特征在于1)在室外溫度tW≥給定溫度GN情況下，A機(jī)啟動并連續(xù)制冷，只有當(dāng)室內(nèi)溫度tN＞(Gn+δ)時，B機(jī)才啟動制冷，當(dāng)tN＜(Gn-δ)時，B機(jī)就停機(jī)。2)在室外溫度tW＜給定溫度GN情況下，A機(jī)停機(jī)，當(dāng)室內(nèi)溫度tN＞(Gn+δ)時，B機(jī)啟動制冷，當(dāng)tN＜(Gn-δ)時，B機(jī)也停機(jī)。
2.一種執(zhí)行權(quán)力要求1所述方法的控制裝置，它主要是由單片計算機(jī)(5)、溫度傳感器(6)、(7)和繼電器(3)、(4)、(9)組成，該控制裝置可分為兩個部分，分別為“比較開關(guān)”和“房間溫度控制器”，它們的主要構(gòu)造如下室外溫度傳感器(7)與單片計算機(jī)(5)的一個輸入端連接構(gòu)成“比較開關(guān)”；室內(nèi)溫度傳感器(6)與單片計算機(jī)(5)的一個輸入端連接，而單片計算機(jī)(5)的輸出端又分別與繼電器(3)、(4)、(9)連接，構(gòu)成“房間溫度控制器”。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠提高制冷能效的制冷控制模式，它采用含有A、B兩個壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)和控制裝置，通過本發(fā)明的A機(jī)連續(xù)制冷，B機(jī)受控間歇制冷的制冷控制模式，提高冷凝器散熱利用率30％以上和降低冷凝溫度4℃以上，由此實現(xiàn)制冷能效比比普通空調(diào)機(jī)制冷能效比提高30％－40％；同時減少B機(jī)50％的啟動次數(shù)，進(jìn)而節(jié)約相應(yīng)的啟動能耗。另外，本發(fā)明提高冷凝器散熱利用率30％以上的發(fā)明效果，還可以減小10－20％的散熱器面積實現(xiàn)降低制造成本。
文檔編號F24F11/00GK1924472SQ20061008683
公開日2007年3月7日 申請日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者樊遠(yuǎn)征 申請人:樊遠(yuǎn)征