專利名稱：空調(diào)恒溫運行節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體為空調(diào)恒溫運行的節(jié)能控制系統(tǒng)，該方法能根據(jù) 室內(nèi)、外環(huán)境溫度變化，通過冷量或熱量計算預(yù)測空調(diào)下一個工作循環(huán)中壓縮機或中央空 調(diào)末端的工作及停止時間，從而使房間內(nèi)的溫度相對恒定，達到減少壓縮機的工作時間的 目的，實現(xiàn)了空調(diào)房的恒溫節(jié)能，并適合各種民用空調(diào)的恒溫節(jié)能控制。
背景技術(shù)：
目前空調(diào)有兩種工作方式，一種就是定頻空調(diào)，另一種是變頻空調(diào)。定頻空調(diào)工作 時，是在設(shè)定好所需的溫度值后，通過控制空調(diào)壓縮機的開/關(guān)來達到調(diào)節(jié)房間溫度的目 的；而變頻空調(diào)工作時，當(dāng)人們設(shè)定好需要的房間溫度后，它是通過調(diào)節(jié)壓縮機的工作頻率 來到達恒溫調(diào)節(jié)溫度目的。當(dāng)變頻空調(diào)長時間工作后，能夠比普通定頻空調(diào)提高35%左右 的節(jié)能效果。眾所周知，人體最舒適的環(huán)境溫度是27 27. 5°C，普通定頻空調(diào)的溫度調(diào)節(jié)靠 的是溫度傳感器檢測的溫度值來進行判斷，由于為了保證空調(diào)能夠適應(yīng)不同房間的使用， 一般在空調(diào)內(nèi)都將其工作控制模型設(shè)定為在制冷模式下，壓縮機工作時刻為溫度設(shè)定值 +l°c，其停止工作時刻為溫度設(shè)定值-2°c。這種控制模式使得空調(diào)在工作時留有相當(dāng)大 的溫度空間，房間溫度會有較大的波動，人在房間中能明顯感覺到溫度的變化，因此為克服 這種溫差所帶來的不適，人們通常將定頻空調(diào)設(shè)置到26°C以下，且穿一件外套，這樣會感 覺比較舒適，但是這種情況持續(xù)太長又容易得“空調(diào)病”，而且溫度越低，空調(diào)冷量的損失就 越大，反之，在制熱模式下，熱量損失也越大，電能的消耗量較大，使得使用成本不必要的增 加。變頻空調(diào)通過調(diào)節(jié)壓縮機的工作頻率來控制制冷量，其工作控制模型設(shè)定為把 環(huán)境溫度控制到約低于設(shè)置溫度下工作，壓縮機基本上不停機；其舒適度比較好，可以把設(shè) 定值設(shè)到27°C，長時間工作節(jié)能效果比較明顯，經(jīng)測試變頻空調(diào)同比定頻空調(diào)有35%左右 的節(jié)能效果。但由于變頻器所采用的是高壓高功率器件，其工作溫度較高，可靠性較差，成 本較高，維護費用也相當(dāng)大，而且本身也還具有15%左右的能耗，在睡眠時使用感覺仍然不
王困相

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在用戶設(shè)定的溫度環(huán)境 下，能夠在最佳的時間點實時控制空調(diào)制冷的啟、停，使得空間內(nèi)的溫度波動最小，實現(xiàn)房 間內(nèi)恒溫目的，最終達到節(jié)能和使人體感覺更加舒適的空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)及恒溫運行控制方法，包括微處理器模塊， 在微處理器模塊上連接有按鍵輸入模塊、狀態(tài)顯示模塊、遙控發(fā)射模塊、遙控接收模塊、通 信模塊、參數(shù)存儲模塊和電源模塊；其特征在于，在微處理器模塊上還連接有溫度檢測模 塊，所述溫度檢測模塊包含一個用于檢測室內(nèi)環(huán)境溫度A的環(huán)境溫度傳感器和一個用于檢測空調(diào)出風(fēng)口溫度t2的風(fēng)口溫度傳感器；所述微處理器模塊對環(huán)境溫度傳感器和風(fēng)口溫度 傳感器檢測得到的溫度數(shù)據(jù)進行分析后，再對空調(diào)設(shè)備的制冷和送風(fēng)時間進行控制，所述 微處理器模塊的分析及控制過程按照如下方法進行1)預(yù)設(shè)空調(diào)的初始工作狀態(tài)參數(shù)，包括初始循環(huán)工作時間T、初始制冷時間IV、 初始送風(fēng)時間ΤΛ，所述T = +ΤΛ，并預(yù)設(shè)空調(diào)工作時間的循環(huán)增量ΔΤ、空調(diào)的工作保護 時間Tft以及所需的最終環(huán)境溫度t3，所述Τ,” T風(fēng)、ΔΤ、Tft和t3均為常數(shù)且可根據(jù)需要由 系統(tǒng)工作人員進行設(shè)定，其中T保，T風(fēng)〉T保；2)初始時讓空調(diào)制冷運行，當(dāng)檢測到的室內(nèi)環(huán)境溫度、與預(yù)設(shè)的最終環(huán)境溫度t3 的差值小于rc時，進入恒溫控制狀態(tài)；然后在每一次△ T時間完成時通過環(huán)境溫度傳感器 采集空調(diào)所在房間的室內(nèi)環(huán)境溫度ti、通過風(fēng)口溫度傳感器采集空調(diào)出風(fēng)口溫度t2，將每 次采集的、與、進行差值計算，得出制冷時間內(nèi)的溫度差值為At1 = ti-t2，送風(fēng)時間內(nèi) 的溫度差值A(chǔ)t2 = Vt1 ；引入熱學(xué)公式Q = PCrVAt,其中Q是冷量，P是空氣的密度，V是空氣的體積流量，C；是空氣的熱容量，At 是溫度差值，所述P、V、C；均為常數(shù)；分別將At1和At2代入所述熱學(xué)公式中，并通過積分計算出房間需要的制冷量
Q1 = f pC/Δ 以及循環(huán)工作時間中空調(diào)實際制造的冷量込=^ pC/FAi;由于在空調(diào)制
冷或送風(fēng)過程中，房間內(nèi)氣溫是逐步變化的，因此對冷量Q進行積分的目的在于將空氣溫 度的變化情況放置在一個連續(xù)的時間段內(nèi)進行分析，得出的冷量即為整個時間段內(nèi)的冷量 值，通過這種分析方法能有效的減小在計算冷量時產(chǎn)生的誤差。3)將空調(diào)當(dāng)前的循環(huán)工作時間以Ttl表示，將Ttl中空調(diào)的制冷時間和送風(fēng)時間分別 以T&。和Twtl表示；將空調(diào)下一次的循環(huán)工作時間以T'表示，將T'中空調(diào)的制冷時間和 送風(fēng)時間分別以IV'和τΛ'表示；將空調(diào)再下一次的循環(huán)工作時間以τ"表示，將τ"中 空調(diào)的制冷時間和送風(fēng)時間分別以T冷“和T風(fēng)"表示；其中，Ttl = T冷JImqJ' = V +T 風(fēng)'，T〃 =T冷〃 +Τ風(fēng)〃；再將Q1與Q2進行比較(I)SQ1 = Q2，則保持空調(diào)當(dāng)前的工作狀態(tài)，并使空調(diào)的下一次循環(huán)工作時間與當(dāng) 前的循環(huán)工作時間相等，即T' =Ttl，當(dāng)Ttl為初始狀態(tài)時，T' =T;(2)若Q1 > Q2，則給當(dāng)前制冷時間I^tl增加一個循環(huán)增量Δ Τ，得到下一次制冷時 間T冷'，即T冷'=T冷0+ΔΤ，此時T' =OVJATHIm'，IV = Imo，當(dāng)T冷0為初始狀
T冷,=T冷+ ΔΤ ;(4)若Q1 < Q2，則將當(dāng)前制冷時間I^tl減少一個循環(huán)增量ΔΤ，得到下一次制冷時 間T冷'，即T冷'=I^0-AIMm' = Imo，當(dāng)丁冷0為初始狀態(tài)時，IV =丁冷-八??；在此情 況下還需要將T^與1 進行比較①若T冷'彡T保，則輸出的下一次循環(huán)制冷時間為T冷'=IVtl-AT,以及下一次 循環(huán)工作時間T' = (τ冷0-ΔΤ)+Τ風(fēng)0;②若T^ <Tft，則將下一次循環(huán)制冷時間T^修正為Tft，此時下一次循環(huán)工作 時間被修正為T' =T保+Imo;5)當(dāng)T'中的T^ < Tft時，再下一次循環(huán)工作時間T〃按照如下步驟進行回到步驟2)計算出下一次循環(huán)房間需要的制冷量Q/和下一次循環(huán)工作時間中空調(diào)實際制造的冷量Q2'，并將Q1'與Q2'進行比較I、若Q1' <Q2'，則增加空調(diào)的送風(fēng)時間，即T風(fēng)〃 =T風(fēng)'+ΔΤ，且IV =T保， 當(dāng)T風(fēng)'為初始狀態(tài)時，T風(fēng)〃 =TW + AT，T〃 =Τβ + (ΤΛ + ΔΤ)；II、若Q/ >Q2 ‘，則減少空調(diào)的送風(fēng)時間，即T風(fēng)〃 =T/ -ΔΤ，當(dāng)T/為初始 狀態(tài)時，ΤΛ〃 =T風(fēng)-ΔΤ;在此情況下還需要將IV'與T保進行比較a)若T/'彡T保，則輸出的再下一次循環(huán)送風(fēng)時間為T風(fēng)〃 =Tm' -ΔΤ，以及再 下一次循環(huán)工作時間τ〃 = (T風(fēng)'-ΔΤ)+Τ保；b)若T風(fēng)”< T保，則將再下一次循環(huán)送風(fēng)時間T風(fēng)〃修正為T保，同時將再下一次 循環(huán)制冷時間增加一個循環(huán)增量ΔΤ，此時再下一次循環(huán)工作時間被修正為T〃 =Tft+(Tft + ΔΤ)；5)當(dāng)T"中的ΤΛ" < Tft時，回到步驟2)進行恒溫控制循環(huán)操作。本發(fā)明的工作原理由于房間內(nèi)空調(diào)的耗電量受到氣溫、建筑和內(nèi)部運行設(shè)備以及人員多少等多方面 因素的影響，而一般情況下，內(nèi)部運行設(shè)備、人員的多少在一段時間內(nèi)是相對比較固定的， 而建筑結(jié)構(gòu)也是比較固定的，因此對房間空調(diào)而言耗能影響最大的就是氣溫和建筑內(nèi)外墻 的溫差，這也是空調(diào)負(fù)荷隨外界溫度變化而變化的根本原因。結(jié)合熱學(xué)傳熱速率方程進行 分析:Q 熱=K0S0Atm式中，Qs是傳導(dǎo)熱量；Δ tm為室內(nèi)外傳熱溫差；Ktl是傳熱系數(shù)；Stl是傳熱面積，其 中對于固定的房間來說，K0和Stl的數(shù)值都相對固定。該方程說明了空調(diào)熱負(fù)荷與室內(nèi)外溫差成正比關(guān)系，這也是變頻空調(diào)長時間使用 比定頻空調(diào)節(jié)能的根本原因；同時這也說明了精確控制房間達到設(shè)定溫度是空調(diào)節(jié)能最有 效的途徑，也就是說假如我們能精確控制普通定頻空調(diào)，使房間溫度恒定在設(shè)定溫度，同樣 能夠達到變頻空調(diào)的節(jié)能效果，而這就是本發(fā)明的原理基礎(chǔ)。因為要達到房間溫度恒定并不一定要通過目前市場上的變頻空調(diào)來實現(xiàn)，結(jié)合房 間本身具有一定的熱容量的條件，再合理控制空調(diào)壓縮機的運行時間，一樣也可以達到控 制房間內(nèi)溫度相對恒定的要求，這就是本發(fā)明的創(chuàng)新所在。本發(fā)明的控制方法采取自動優(yōu)化空調(diào)設(shè)備制冷和送風(fēng)時間的方式，即在保障室內(nèi) 溫度達到設(shè)定值的前提下，盡量減小空調(diào)壓縮機的工作時間(空調(diào)壓縮機的工作時間即為 空調(diào)制冷時間)，當(dāng)達到設(shè)定溫度值時空調(diào)自動轉(zhuǎn)換為送風(fēng)狀態(tài)(送風(fēng)狀態(tài)即為空調(diào)壓縮 機停機狀態(tài)，此時空調(diào)只吹風(fēng)不制冷)，從而實現(xiàn)節(jié)能。在工作時，先通過傳感器多點實時檢 測環(huán)境溫度(環(huán)境溫度傳感器和風(fēng)口溫度傳感器同時工作)，并向微處理器模塊輸入更準(zhǔn) 確的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)過冷量或熱量計算后，再計算準(zhǔn)確控制空調(diào)的制冷和送風(fēng)時間，這樣就可 以恒定空調(diào)房間溫度，從而減小室內(nèi)冷量的散失和達到節(jié)能的目的。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明通過實時檢測室內(nèi)環(huán)境溫度和空調(diào)出風(fēng)口的溫度，并將檢測的溫度數(shù)據(jù)進 冷量或熱量計算后，再計算得出空調(diào)壓縮機最佳的啟、停時間點，從而減少了空調(diào)壓縮機工 作的時間，同時還使得室內(nèi)溫度的波動范圍減小，讓人體感覺更加舒服，而且空調(diào)制冷工作 的時間被大幅度縮短后，達到了非常好的節(jié)能效果。本發(fā)明的使用效果能夠達到或優(yōu)于變 頻空調(diào)的使用效果，從而極大的降低了人們購買和維護空調(diào)的成本。


圖1為本發(fā)明空調(diào)恒溫運行節(jié)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明空調(diào)恒溫運行節(jié)能控制系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。如圖1和圖2所示，一種空調(diào)恒溫運行節(jié)能控制系統(tǒng)，包括微處理器模塊1，在微處 理器模塊1上連接有按鍵輸入模塊2、狀態(tài)顯示模塊3、遙控發(fā)射模塊4、遙控接收模塊6、通 信模塊7、參數(shù)存儲模塊8和電源模塊9 ；在微處理器模塊1上還連接有溫度檢測模塊5，所 述溫度檢測模塊5包含一個用于檢測室內(nèi)環(huán)境溫度^的環(huán)境溫度傳感器和一個用于檢測 空調(diào)出風(fēng)口溫度t2的風(fēng)口溫度傳感器；在所述微處理器模塊1內(nèi)預(yù)設(shè)有用于控制空調(diào)工作 的恒溫控制模型，所述微處理器模塊1按照恒溫控制模型的控制方法對溫度檢測模塊5輸 入的實時溫度數(shù)據(jù)進行計算、分析后，得出空調(diào)制冷和送風(fēng)工作時間，再通過遙控發(fā)射模塊 4在每個時間點將用于控制空調(diào)壓縮機啟、停的控制信號發(fā)送給空調(diào)開關(guān)，使空調(diào)在制冷和 送風(fēng)工作模式之間交替循環(huán)轉(zhuǎn)換。所述恒溫控制模型工作時按照如下方法對微處理器模塊 1進行分析和控制1)預(yù)設(shè)空調(diào)初始工作狀態(tài)參數(shù)初始循環(huán)工作時間T、初始制冷時間T^初始送風(fēng) 時間T風(fēng)，且T = IV+T風(fēng)，并預(yù)設(shè)空調(diào)工作時間的循環(huán)增量ΔΤ、空調(diào)的工作保護時間T保以 及所需的最終環(huán)境溫度t3，所述ιν、τΛ、ΔΤ、Τβ和、均為常數(shù)且可根據(jù)需要由系統(tǒng)工作人 員進行設(shè)定，其中丁冷> T保，ΤΛ> T保；這里要求T冷和T風(fēng)均大于T保的目的在于使空調(diào)機能 夠正常啟動，而Tft則按照現(xiàn)有空調(diào)中普遍設(shè)置的壓縮機保護時間進行設(shè)置即可，例如4分 鐘，而設(shè)置的循環(huán)增量ΔT則要求小于空調(diào)工作保護時間Tft ；2)首先讓空調(diào)制冷運行，當(dāng)檢測到的室內(nèi)環(huán)境溫度、與預(yù)設(shè)的最終環(huán)境溫度、的 差值小于rc時，進入恒溫控制狀態(tài)；然后在每一次△ T時間完成時通過環(huán)境溫度傳感器采 集空調(diào)所在房間的室內(nèi)環(huán)境溫度t1;通過風(fēng)口溫度傳感器采集空調(diào)出風(fēng)口溫度t2，將每次 采集的、與、進行差值計算，得出制冷時間內(nèi)的溫度差值為At1 = ti-t2，送風(fēng)時間內(nèi)的 溫度差值A(chǔ)t2 = t2-ti ；其中，每次開機后在第一次檢測溫度時，直接采集環(huán)境溫度、和出 風(fēng)口溫度t2，從第二次檢測開始在Δ T時間完成時檢測；這里引入熱學(xué)公式Q = P CrVAt,其中Q是冷量，ρ是空氣的密度，V是空氣的體積流量，Cr是空氣的熱容量，Δ t 是溫度差值，所述P、CpV均為常量。分別將At1和At2代入所述熱學(xué)公式中，并通過積分計算出房間需要的制冷量 Q 二 f 以及循環(huán)工作時間中空調(diào)實際制造的冷量込=f PCrVAt ；3)將空調(diào)當(dāng)前的循環(huán)工作時間以Ttl表示，將Ttl中空調(diào)的制冷時間和送風(fēng)時間分別 以T&。和Twtl表示；將空調(diào)下一次的循環(huán)工作時間以T'表示，將T'中空調(diào)的制冷時間和 送風(fēng)時間分別以IV'和τΛ'表示；將空調(diào)再下一次的循環(huán)工作時間以τ"表示，將τ"中 空調(diào)的制冷時間和送風(fēng)時間分別以T冷“和T風(fēng)"表示；其中，Ttl = T冷JImqJ' = V +T 風(fēng)'，T〃 =T冷〃 +Τ風(fēng)〃；再將Q1與Q2進行比較
(1)若仏=Q2，表示房間需要的冷量與空調(diào)制得的冷量相等，此時保持空調(diào)當(dāng)前的 工作狀態(tài)，并使空調(diào)的下一次循環(huán)工作時間與當(dāng)前的循環(huán)工作時間相等，即T' =Ttl，且當(dāng) Ttl為初始狀態(tài)時，T' =T;(2)若Q1 > Q2，表示房間需要的冷量大于空調(diào)制得的冷量，說明空調(diào)的工作時間不 夠，此時就給當(dāng)前制冷時間T^增加一個循環(huán)增量ΔΤ，得到下一次制冷時間T^，即T^ = IV。+AT，此時T' = ( ν。+ΔΤ)+Τ風(fēng)'，且空調(diào)送風(fēng)時間與前一次循環(huán)中空調(diào)送風(fēng)時間 相同，即IV =Two ；當(dāng)IV0為初始狀態(tài)時，IV =T冷+ ΔΤ;需要說明的是，由于1~冷0的 最小值是大于或等于空調(diào)工作保護時間的，當(dāng)給增加一個循環(huán)增量ΔΤ后，肯定也是大 于空調(diào)工作保護時間的，因此在此就不需要將此狀態(tài)下Τ,的值與空調(diào)工作保護時間再 進行比較，進而達到簡化程序的目的。(3)若Q1 < Q2，表示房間需要的冷量小于空調(diào)制得的冷量，說明空調(diào)工作的時間太 長需要減少，此時將當(dāng)前制冷時間IVtl減少一個循環(huán)增量ΔΤ，得到下一次制冷時間T^， 艮P τ冷'=T冷0_ΔΤ，Τ風(fēng)'=Imo，且當(dāng)IV0為初始狀態(tài)時，IV =T冷-ΔΤ;因為當(dāng)制冷時 間減小時，還要受到空調(diào)工作保護時間的限制，因此還需要將τ,與1 進行比較①若T^彡Tft，此時空調(diào)制冷時間不受空調(diào)工作保護時間限制，輸出的下一次循 環(huán)制冷時間為T冷'=T冷0_ΔΤ，以及下一次循環(huán)工作時間T' =( ν0-ΔΤ)+ΤΛ0;②若T^ <Tft，此時空調(diào)制冷時間受到空調(diào)工作保護時間的限制，需要將下一次 循環(huán)制冷時間T冷'修正為T保，此時下一次循環(huán)工作時間T' =T保+Imo;4)當(dāng)T'中的T^ < Tft時，再下一次循環(huán)工作時間T〃按照如下步驟進行回到步驟2)計算出下一次循環(huán)房間需要的制冷量Q/和下一次循環(huán)工作時間中 空調(diào)實際制造的冷量Q2'，其中在計算Q1'和Q2'時，對應(yīng)的積分區(qū)間也需要分別按照對 應(yīng)的下一次循環(huán)工作時間中的空調(diào)制冷時間和送風(fēng)時間來進行計算，然后將Q1'與Q2'進 行比較由于這里Q1'與Q2'的比較是以IV' < Tft為前提條件的，因此肯定不存在Q1' = Q2'的情況，所以只考慮以上兩種狀態(tài)。I、若Q1' <Q2'，表示房間需要的冷量值仍然小于空調(diào)制得的冷量值，說明空調(diào) 的制冷工作時間太長，這時只能增加空調(diào)的送風(fēng)時間，即ΤΛ" =Tm' +ΔΤ，此時空調(diào)制冷 時間是始終為空調(diào)保護時間，即IV =T保，且當(dāng)T風(fēng)'為初始狀態(tài)時，T風(fēng)〃 =Τλ + ΔΤ,Τ" = Τβ + (ΤΛ + ΔΤ)；同樣的，由于ΤΛ'的最小值是大于或等于空調(diào)工作保護時間的，當(dāng)給T Λ'增加一個循環(huán)增量△ T后，肯定也是大于空調(diào)工作保護時間的，因此在此就不需要將此 狀態(tài)下ΤΛ"的值與空調(diào)工作保護時間再進行比較。II、若Q1' >Q2‘，表示房間需要的冷量值大于空調(diào)制得的冷量值，說明空調(diào)的送 風(fēng)工作時間太長，這時只能減少空調(diào)的送風(fēng)時間，即ΤΛ〃 =Tm' -ΔΤ，當(dāng)Τλ'為初始狀態(tài) 時，TV =Τλ-ΔΤ;因為當(dāng)送風(fēng)時間減小時，還要受到空調(diào)工作保護時間的限制，因此還需 要將ΤΛ"與1 進行比較a)若ΤΛ"彡Tft，此時空調(diào)送風(fēng)時間不受空調(diào)工作保護時間限制，輸出的再下一次 循環(huán)送風(fēng)時間為T風(fēng)〃 =T風(fēng)'-ΔΤ，以及再下一次循環(huán)工作時間T〃 = (T風(fēng)'-ΔΤ)+Τ保；b)若ΤΛ" <Tft，此時空調(diào)制冷時間受到空調(diào)工作保護時間的限制，需要將再下一 次循環(huán)送風(fēng)時間ΤΛ"修正為Tft，同時將再下一次循環(huán)制冷時間增加一個循環(huán)增量ΔΤ，此
8時再下一次循環(huán)工作時間為Τ〃 =Τβ + (Τβ + ΔΤ)；5)當(dāng)Τ"中的ΤΛ" < Tft時，回到步驟2)進行恒溫控制循環(huán)操作。本發(fā)明中，不僅僅限于空調(diào)制冷的操作，同時適用于空調(diào)的制熱恒溫控制，因此將 本發(fā)明方法中的制冷參數(shù)換成制熱參數(shù)，也是同樣適用于空調(diào)或中央空調(diào)末端的制熱恒溫 控制。以重慶地區(qū)某移動通信公司基站機房空調(diào)為例，本發(fā)明的節(jié)能效果見表一和表 --；其中，表一為使用本發(fā)明控制系統(tǒng)的普通磚混結(jié)構(gòu)手機基站內(nèi)空調(diào)的能耗對比 表；表二為使用本發(fā)明控制系統(tǒng)的保溫板房結(jié)構(gòu)手機基站內(nèi)空調(diào)的能耗對比表。在表一和 表二中，“非受控”表示檢測對象為未采用本發(fā)明的控制系統(tǒng)的普通空調(diào)房，“受控”表示檢 測對象為采用了本發(fā)明控制系統(tǒng)的空調(diào)房，所述“能耗值”是根據(jù)電表顯示的用電量并采用 常規(guī)計算方式得出的電能消耗數(shù)值。表一
權(quán)利要求
空調(diào)恒溫運行節(jié)能控制系統(tǒng)，包括微處理器模塊，在微處理器模塊上連接有按鍵輸入模塊、狀態(tài)顯示模塊、遙控發(fā)射模塊、遙控接收模塊、通信模塊、參數(shù)存儲模塊和電源模塊；其特征在于，在微處理器模塊上還連接有溫度檢測模塊，所述溫度檢測模塊包含一個用于檢測室內(nèi)環(huán)境溫度t1的環(huán)境溫度傳感器和一個用于檢測空調(diào)出風(fēng)口溫度t2的風(fēng)口溫度傳感器；所述微處理器模塊先對環(huán)境溫度傳感器和風(fēng)口溫度傳感器檢測得到的溫度數(shù)據(jù)進行分析后，再對空調(diào)設(shè)備的制冷和送風(fēng)時間進行控制，所述微處理器模塊的分析及控制過程按照如下方法進行1)預(yù)設(shè)空調(diào)的初始工作狀態(tài)參數(shù)，包括初始循環(huán)工作時間T、初始制冷時間T冷、初始送風(fēng)時間T風(fēng)，所述T＝T冷+T風(fēng)，并預(yù)設(shè)空調(diào)工作時間的循環(huán)增量ΔT、空調(diào)的工作保護時間T保以及所需的最終環(huán)境溫度t3，所述T冷＞T保，T風(fēng)＞T保；2)初始時讓空調(diào)制冷運行，當(dāng)檢測到的室內(nèi)環(huán)境溫度t1與預(yù)設(shè)的最終環(huán)境溫度t3的差值小于1℃時，進入恒溫控制狀態(tài)；然后在每一次ΔT時間完成時通過環(huán)境溫度傳感器采集空調(diào)所在房間的室內(nèi)環(huán)境溫度t1、通過風(fēng)口溫度傳感器采集空調(diào)出風(fēng)口溫度t2，將每次采集的t2與t1進行差值計算，得出制冷時間內(nèi)的溫度差值為Δt1＝t1 t2，送風(fēng)時間內(nèi)的溫度差值Δt2＝t2 t1；引入熱學(xué)公式Q＝ρCrVΔt，其中Q是冷量，ρ是空氣的密度，V是空氣的體積流量，Cr是空氣的熱容量，Δt是溫度差值；分別將Δt1和Δt2代入所述熱學(xué)公式中，并通過積分計算出房間需要的制冷量以及循環(huán)工作時間中空調(diào)實際制造的冷量3)將空調(diào)當(dāng)前的循環(huán)工作時間以T0表示，將T0中空調(diào)的制冷時間和送風(fēng)時間分別以T冷0和T風(fēng)0表示；將空調(diào)下一次的循環(huán)工作時間以T′表示，將T′中空調(diào)的制冷時間和送風(fēng)時間分別以T冷′和T風(fēng)′表示；將空調(diào)再下一次的循環(huán)工作時間以T″表示，將T″中空調(diào)的制冷時間和送風(fēng)時間分別以T冷″和T風(fēng)″表示；其中，T0＝T冷0+T風(fēng)0，T′＝T冷′+T風(fēng)′，T″＝T冷″+T風(fēng)″；再將Q1與Q2進行比較(1)若Q1＝Q2，則保持空調(diào)當(dāng)前的工作狀態(tài)，并使空調(diào)的下一次循環(huán)工作時間與當(dāng)前的循環(huán)工作時間相等，即T′＝T0，當(dāng)T0為初始狀態(tài)時，T′＝T；(2)若Q1＞Q2，則給當(dāng)前制冷時間T冷0增加一個循環(huán)增量ΔT，得到下一次制冷時間T冷′，即T冷′＝T冷0+ΔT，此時T′＝(T冷0+ΔT)+T風(fēng)′，且T風(fēng)′＝T風(fēng)0，當(dāng)T冷0為初始狀態(tài)時，T冷′＝T冷+ΔT；(3)若Q1＜Q2，則將當(dāng)前制冷時間T冷0減少一個循環(huán)增量ΔT，得到下一次制冷時間T冷′，即T冷′＝T冷0 ΔT，且T風(fēng)′＝T風(fēng)0，當(dāng)T冷0為初始狀態(tài)時，T冷′＝T冷 ΔT；在此情況下還需要將T冷′與T保進行比較①若T冷′≥T保，則輸出的下一次循環(huán)制冷時間即為T冷′＝T冷0 ΔT，以及下一次循環(huán)工作時間T′＝(T冷0 ΔT)+T風(fēng)0；②若T冷′＜T保，則將下一次循環(huán)制冷時間T冷′修正為T保，此時下一次循環(huán)工作時間被修正為T′＝T保+T風(fēng)0；4)當(dāng)T′中的T冷′＜T保時，再下一次循環(huán)工作時間T″按照如下步驟進行回到步驟2)計算出下一次循環(huán)房間需要的制冷量Q1′和下一次循環(huán)工作時間中空調(diào)實際制造的冷量Q2′，并將Q1′與Q2′進行比較Ⅰ、若Q1′＜Q2′，則增加空調(diào)的送風(fēng)時間，即T風(fēng)″＝T風(fēng)′+ΔT，且T冷″＝T保，當(dāng)T風(fēng)′為初始狀態(tài)時，T風(fēng)″＝T風(fēng)+ΔT，T″＝T保+(T風(fēng)+ΔT)；Ⅱ、若Q1′＞Q2′，則減少空調(diào)的送風(fēng)時間，即T風(fēng)″＝T風(fēng)′ ΔT，當(dāng)T風(fēng)′為初始狀態(tài)時，T風(fēng)″＝T風(fēng) ΔT；在此情況下還需要將T風(fēng)″與T保進行比較a)若T風(fēng)″≥T保，則輸出的再下一次循環(huán)送風(fēng)時間即為T風(fēng)″＝T風(fēng)′ ΔT，以及再下一次循環(huán)工作時間T″＝(T風(fēng)′ ΔT)+T保；b)若T風(fēng)″＜T保，則將再下一次循環(huán)送風(fēng)時間T風(fēng)″修正為T保，同時將再下一次循環(huán)制冷時間增加一個循環(huán)增量ΔT，此時再下一次循環(huán)工作時間被修正為T″＝T保+(T保+ΔT)；5)當(dāng)T″中的T風(fēng)″＜T保時，回到步驟2)進行恒溫控制循環(huán)操作。FSA00000338817400021.tif,FSA00000338817400022.tif
全文摘要
本發(fā)明介紹一種空調(diào)恒溫運行節(jié)能控制系統(tǒng)，它包括微處理器模塊，在微處理器模塊上連接有按鍵輸入模塊、狀態(tài)顯示模塊、遙控發(fā)射模塊、遙控接收模塊、通信模塊、參數(shù)存儲模塊、電源模塊和溫度檢測模塊，所述溫度檢測模塊包含一個環(huán)境溫度傳感器和一個風(fēng)口溫度傳感器；本系統(tǒng)通過傳感器多點實時檢測環(huán)境溫度，微處理器模塊對輸入的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過冷量或熱量計算分析后，然后自動優(yōu)化空調(diào)設(shè)備的制冷和送風(fēng)時間控制，在保障室內(nèi)溫度達到設(shè)定值的前提下，這樣可以盡量減小空調(diào)壓縮機的工作時間，從而達到恒溫目的，實現(xiàn)了節(jié)能。
文檔編號F24F11/00GK101976050SQ20101053696
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者朱永強, 田利 申請人:田利;朱永強