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空調(diào)節(jié)能控制方法、控制裝置及空調(diào)與流程

文檔序號:11943300閱讀:303來源:國知局
空調(diào)節(jié)能控制方法、控制裝置及空調(diào)與流程

本發(fā)明屬于空氣調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,是涉及調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的空調(diào)設(shè)備,更具體地說,是涉及空調(diào)節(jié)能控制方法、控制裝置及空調(diào)。



背景技術(shù):

空調(diào)夏天可以制冷、冬天可以制熱,能夠調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度達(dá)到冬暖夏涼,為用戶提供舒適的環(huán)境。在空調(diào)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(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),也與節(jié)能環(huán)保的趨勢相背。因此,如何在利用空調(diào)為用戶提供舒適環(huán)境的同時降低空調(diào)的能耗,是目前空調(diào)器廠家一直在努力解決的問題。

現(xiàn)有變頻空調(diào)能夠根據(jù)室內(nèi)環(huán)境溫度和設(shè)定目標(biāo)溫度來控制壓縮機(jī)運(yùn)行頻率,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。但是,單純根據(jù)溫度控制壓縮機(jī)運(yùn)行頻率的控制方式并不能實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的節(jié)能控制,尤其是在相同溫度、不同風(fēng)速運(yùn)行的情況下,難以達(dá)到理想的節(jié)能控制。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種空調(diào)節(jié)能控制方法、控制裝置及空調(diào),實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能控制。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供的空調(diào)節(jié)能控制方法采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):

一種空調(diào)節(jié)能控制的方法,所述方法包括:空調(diào)運(yùn)行,獲取實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度和設(shè)定目標(biāo)溫度,計(jì)算所述實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度與所述設(shè)定目標(biāo)溫度之間的溫差,作為實(shí)時溫差,根據(jù)所述實(shí)時溫差進(jìn)行室溫PID運(yùn)算,獲得第一頻率;采用具有紅外測距傳感器的紅外測距單元獲取空調(diào)所在室內(nèi)的目標(biāo)與空調(diào)之間的實(shí)時距離,根據(jù)已知的距離與風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系確定與所述實(shí)時距離對應(yīng)的風(fēng)速并作為實(shí)時風(fēng)速,根據(jù)已知的風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系獲取與所述實(shí)時風(fēng)速對應(yīng)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(biāo)頻率,根據(jù)所述目標(biāo)頻率控制空調(diào)的壓縮機(jī)運(yùn)行。

優(yōu)選的,所述風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系中,一個風(fēng)速對應(yīng)著多個頻率,所述第二頻率為所述實(shí)時風(fēng)速對應(yīng)的最大頻率。

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(shè)定最高頻率,則將所述設(shè)定最高頻率作為所述目標(biāo)頻率,根據(jù)所述目標(biāo)頻率控制空調(diào)的壓縮機(jī)運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的,本發(fā)明提供的空調(diào)節(jié)能控制裝置采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):

一種基于距離實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能控制的裝置,所述裝置包括:

室內(nèi)環(huán)境溫度獲取單元,用于獲取實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度;

設(shè)定目標(biāo)溫度獲取單元,用于獲取設(shè)定目標(biāo)溫度;

實(shí)時溫差獲取單元,用于計(jì)算所述實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度和所述設(shè)定目標(biāo)溫度之間的溫差,作為實(shí)時溫差;

室溫PID運(yùn)算單元,用于根據(jù)所述實(shí)時溫差進(jìn)行PID運(yùn)算,獲得并輸出第一頻率;

紅外測距單元,具有紅外測距傳感器,用于獲取空調(diào)所在室內(nèi)的目標(biāo)與空調(diào)之間的實(shí)時距離;

實(shí)時風(fēng)速獲取單元,用于根據(jù)已知的距離與風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系獲取與所述實(shí)時距離對應(yīng)的風(fēng)速,并作為實(shí)時風(fēng)速;

第二頻率獲取單元,用于根據(jù)已知的風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系獲取與所述實(shí)時風(fēng)速對應(yīng)的頻率,作為第二頻率;

壓縮機(jī)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(biāo)頻率,根據(jù)所述目標(biāo)頻率控制空調(diào)的壓縮機(jī)運(yùn)行。

優(yōu)選的,所述風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系中,一個風(fēng)速對應(yīng)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(shí)時風(fēng)速對應(yīng)的最大頻率。

如上所述的裝置,若所述第一頻率與所述第二頻率中的較小值大于設(shè)定最高頻率,所述壓縮機(jī)頻率獲取與控制單元選擇將所述設(shè)定最高頻率作為所述目標(biāo)頻率,根據(jù)所述目標(biāo)頻率控制空調(diào)的壓縮機(jī)運(yùn)行。

此外,本發(fā)明還提供了一種具有上述空調(diào)節(jié)能控制裝置的空調(diào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:

本發(fā)明中,不僅根據(jù)室內(nèi)環(huán)境溫度與設(shè)定目標(biāo)溫度之間的溫差進(jìn)行室溫PID運(yùn)算,得到第一頻率;同時,還根據(jù)檢測的目標(biāo)與空調(diào)間的距離控制風(fēng)速,并根據(jù)風(fēng)速確定所對應(yīng)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(biāo)頻率,控制空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行。也即,在對壓縮機(jī)進(jìn)行頻率控制時,綜合考慮了溫差因素和風(fēng)速因素間的配合,使得壓縮機(jī)運(yùn)行時驅(qū)動冷媒所產(chǎn)生的換熱量與該過程中風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動的氣流所形成的熱交換量相匹配,避免了壓機(jī)頻率過高或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高所產(chǎn)生的無謂能耗,實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能運(yùn)行。而且,風(fēng)速根據(jù)目標(biāo)與空調(diào)間的距離來控制,提高了用戶的舒適度,且能夠在低風(fēng)速時降低噪音。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實(shí)施方式后,本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

附圖說明

圖1是本發(fā)明空調(diào)節(jié)能控制方法一個實(shí)施例的流程圖;

圖2是本發(fā)明空調(diào)節(jié)能控制裝置一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例,對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

請參見圖1,該圖所示為本發(fā)明空調(diào)節(jié)能控制方法一個實(shí)施例的流程圖。

如圖1所示,該實(shí)施例空調(diào)節(jié)能控制的方法采用具有下述步驟的流程來實(shí)現(xiàn):

步驟11:空調(diào)運(yùn)行,獲取實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度、設(shè)定目標(biāo)溫度,同時,獲取空調(diào)所在室內(nèi)的目標(biāo)與空調(diào)間的實(shí)時距離。

具體來說,在空調(diào)開機(jī)運(yùn)行時,實(shí)時檢測空調(diào)所處房間的室內(nèi)環(huán)境溫度,實(shí)時檢測的溫度作為實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度。所謂的實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度,是指在空調(diào)開機(jī)運(yùn)行后,根據(jù)設(shè)定溫度采樣頻率不斷獲取并更新的室內(nèi)環(huán)境溫度。實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度的獲取可以采用現(xiàn)有技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。例如,通過設(shè)置在空調(diào)進(jìn)風(fēng)口或靠近空調(diào)進(jìn)風(fēng)口處的溫度傳感器檢測進(jìn)風(fēng)溫度,空調(diào)的主控板通過采集溫度傳感器的輸出信號并進(jìn)行處理,從而獲取到進(jìn)風(fēng)溫度,并將該溫度作為實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度。

設(shè)定目標(biāo)溫度是指希望室內(nèi)環(huán)境所能達(dá)到的目標(biāo)溫度,該設(shè)定目標(biāo)溫度可以是用戶通過遙控器或空調(diào)控制終端或空調(diào)面板所輸入的一個溫度值,也可以是空調(diào)主控板自動調(diào)用的一個設(shè)定值。不管該溫度值采用哪種方式設(shè)定,均可被空調(diào)主控板獲取到。

空調(diào)開機(jī)運(yùn)行后,除了實(shí)時檢測空調(diào)所處房間的實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度,還要實(shí)時檢測空調(diào)所在室內(nèi)的目標(biāo),并確定目標(biāo)與空調(diào)間的實(shí)時距離。所謂的實(shí)時距離,是在在空調(diào)開機(jī)運(yùn)行后,根據(jù)設(shè)定采樣頻率不斷獲取并更新的室內(nèi)目標(biāo)與空調(diào)之間的距離。目標(biāo)的檢測及目標(biāo)與空調(diào)間的距離,采用具有紅外測距傳感器的紅外測距單元來實(shí)現(xiàn),結(jié)構(gòu)簡單,容易實(shí)現(xiàn),成本較低。具體來說,是在空調(diào)上設(shè)置紅外測距傳感器及相應(yīng)的處理電路,利用紅外測距傳感器發(fā)出的紅外信號遇到障礙物目標(biāo)后反射的反射強(qiáng)度進(jìn)行目標(biāo)遠(yuǎn)近的檢測。

步驟12:計(jì)算實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度與設(shè)定目標(biāo)溫度之間的溫差,作為實(shí)時溫差,根據(jù)實(shí)時溫差進(jìn)行室溫PID運(yùn)算,獲得第一頻率;根據(jù)已知的距離與風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系確定與實(shí)時距離對應(yīng)的風(fēng)速并作為實(shí)時風(fēng)速,根據(jù)已知的風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系獲取與實(shí)時風(fēng)速對應(yīng)的頻率,作為第二頻率。

主控板在獲取到實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度和設(shè)定目標(biāo)溫度之后,計(jì)算兩者之間的溫差,作為實(shí)時溫差。然后,根據(jù)實(shí)時溫差進(jìn)行室溫PID運(yùn)算,獲得對壓縮機(jī)進(jìn)行控制的一個頻率,并將該頻率定義為第一頻率。其中,根據(jù)溫差進(jìn)行室溫PID運(yùn)算、獲得對壓縮機(jī)進(jìn)行控制的目標(biāo)頻率的具體方法可以采用現(xiàn)有技術(shù)來實(shí)現(xiàn),在此不作詳細(xì)闡述和限定。

同時,還根據(jù)已知的距離與風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系獲取與實(shí)時距離對應(yīng)的風(fēng)速,作為實(shí)時風(fēng)速。具體來說,在空調(diào)主控板的存儲器中預(yù)先存儲有距離與風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系,其中,距離是指室內(nèi)目標(biāo)與空調(diào)之間的距離,風(fēng)速是指空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的速度。對于不同的距離,對應(yīng)有不完全相同或完全不相同的風(fēng)速,且距離越大,風(fēng)速越低。而且,優(yōu)選的,距離與風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系是由研發(fā)人員在理論指導(dǎo)下、經(jīng)過大量的空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模擬實(shí)驗(yàn)所得到的,能夠盡可能兼顧空調(diào)送風(fēng)舒適性與節(jié)能性。因此,在獲得實(shí)時距離之后,從距離與風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系中先查找到實(shí)時距離,然后獲取該實(shí)時距離所對應(yīng)的風(fēng)速,并將該風(fēng)速作為實(shí)時風(fēng)速。然后,根據(jù)已知的風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系獲取與實(shí)時風(fēng)速對應(yīng)的頻率,作為第二頻率。

具體而言,在空調(diào)主控板的存儲器中還預(yù)先存儲有風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系,其中,風(fēng)速是指空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的速度,頻率是指壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率。對于不同的風(fēng)速,對應(yīng)有不同的頻率。而且,優(yōu)選的,風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系是由研發(fā)人員在理論指導(dǎo)下、經(jīng)過大量的空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模擬實(shí)驗(yàn)所得到的,能夠盡可能兼顧空調(diào)送風(fēng)舒適性與節(jié)能性。建立風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系的出發(fā)點(diǎn)為:對于空調(diào)系統(tǒng)而言,如果室內(nèi)機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速一定,風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所驅(qū)動的氣流一定,也即,風(fēng)量一定;風(fēng)量一定,其經(jīng)過室內(nèi)機(jī)換熱器時與換熱器形成的熱交換能力一定。如果壓縮機(jī)運(yùn)行頻率過小,冷媒循環(huán)量過少,會降低室內(nèi)換熱器的換熱能力,使得室內(nèi)送風(fēng)溫度不適宜。而若壓縮機(jī)運(yùn)行頻率過大,冷媒循環(huán)量大,室內(nèi)換熱器換熱能力大,但由于一定內(nèi)機(jī)轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的風(fēng)量過小,會導(dǎo)致熱交換器換熱能效下降,且壓縮機(jī)大功率運(yùn)行浪費(fèi)能耗。因此,有必要對風(fēng)速與頻率作對應(yīng)和限定。

因此,在獲得實(shí)時風(fēng)速之后,從風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系中先查找到實(shí)時風(fēng)速,然后獲取該實(shí)時風(fēng)速所對應(yīng)的頻率,并將該頻率作為第二頻率。

而且,一個風(fēng)速可能對應(yīng)一個頻率,也可能對應(yīng)多個頻率。如果一個風(fēng)速對應(yīng)著多個頻率,也即一個實(shí)時風(fēng)速對應(yīng)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。

步驟13:選擇第一頻率與第二頻率中的較小值作為目標(biāo)頻率,根據(jù)目標(biāo)頻率控制空調(diào)的壓縮機(jī)運(yùn)行。

具體來說,比較步驟12得到的第一頻率和第二頻率,選擇兩者中的較小值,作為目標(biāo)頻率,根據(jù)目標(biāo)頻率控制空調(diào)的壓縮機(jī)運(yùn)行。

采用上述方法對空調(diào)壓縮機(jī)頻率進(jìn)行控制,綜合考慮了溫差因素和風(fēng)速因素間的配合,使得壓縮機(jī)運(yùn)行時驅(qū)動冷媒所產(chǎn)生的換熱量與該過程中風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動的氣流所形成的熱交換量相匹配,避免了壓機(jī)頻率過高或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高所產(chǎn)生的無謂能耗,實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能運(yùn)行。而且,風(fēng)速根據(jù)目標(biāo)與空調(diào)間的距離來控制,也提高了送風(fēng)的舒適性和用戶的舒適度。

作為更優(yōu)選的實(shí)施方式,空調(diào)主控板的存儲器中預(yù)先存儲有一個設(shè)定最高頻率,如果步驟13判定第一頻率和第二頻率中的較小值大于設(shè)定最高頻率,則將設(shè)定最高頻率作為目標(biāo)頻率。也就是說,不管是根據(jù)哪個頻率控制壓縮機(jī),均保證壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率不超過設(shè)定最高頻率。

請參見圖2,該圖示出了本發(fā)明空調(diào)節(jié)能控制裝置一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。

如圖2所示,該實(shí)施例的空調(diào)節(jié)能控制裝置所包含的結(jié)構(gòu)單元及其功能如下:

室內(nèi)環(huán)境溫度獲取單元21,用于獲取實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度。

設(shè)定目標(biāo)溫度獲取單元22,用于獲取設(shè)定目標(biāo)溫度。

實(shí)時溫差獲取單元23,用于計(jì)算室內(nèi)環(huán)境溫度獲取單元21輸出的實(shí)時室內(nèi)環(huán)境溫度和設(shè)定目標(biāo)溫度獲取單元22獲取的設(shè)定目標(biāo)溫度之間的溫差,并作為實(shí)時溫差。

室溫PID運(yùn)算單元24,用于根據(jù)實(shí)時溫差獲取單元23輸出的實(shí)時溫差進(jìn)行PID運(yùn)算,獲得并輸出第一頻率。

紅外測距單元25,包括有紅外測距傳感器,用于實(shí)時獲取空調(diào)所在室內(nèi)的目標(biāo)與空調(diào)之間的實(shí)時距離。

實(shí)時風(fēng)速獲取單元26,用于根據(jù)已知的距離與風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系獲取與紅外測距單元25輸出的實(shí)時距離對應(yīng)的風(fēng)速,并作為實(shí)時風(fēng)速。

第二頻率獲取單元27,用于根據(jù)已知的風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系獲取與實(shí)時風(fēng)速獲取單元26輸出的實(shí)時風(fēng)速對應(yīng)的頻率,并作為第二頻率。

壓縮機(jī)頻率獲取與控制單元28,用于選擇室溫PID運(yùn)算單元24輸出的第一頻率與第二頻率獲取單元27輸出的第二頻率中的較小值作為目標(biāo)頻率,并根據(jù)目標(biāo)頻率控制空調(diào)的壓縮機(jī)運(yùn)行。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式,風(fēng)速與頻率的對應(yīng)關(guān)系中,一個風(fēng)速可對應(yīng)著多個頻率。此情況下,第二頻率獲取單元27獲取的第二頻率為實(shí)時風(fēng)速對應(yīng)的最大頻率。

作為更優(yōu)選的實(shí)施方式,若第一頻率與第二頻率中的較小值大于設(shè)定最高頻率,則壓縮機(jī)頻率獲取與控制單元28選擇將設(shè)定最高頻率作為目標(biāo)頻率,并根據(jù)目標(biāo)頻率控制空調(diào)的壓縮機(jī)運(yùn)行。

上述裝置中的各結(jié)構(gòu)單元運(yùn)行相應(yīng)的軟件程序,并按照圖1的流程執(zhí)行空調(diào)節(jié)能控制,實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能運(yùn)行。

而且,圖2的節(jié)能控制裝置可以應(yīng)用在空調(diào)中,形成具有節(jié)能運(yùn)行功能的空調(diào)。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其進(jìn)行限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。

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