一種多聯機控制方法及系統與流程

2023-12-12 16:12:37 2

本發明屬於空調技術領域，具體地說，是涉及一種多聯機控制方法和系統。

背景技術：

多聯機系統中，通常一個室外機連接多個室內機。每個室內機都有一個膨脹閥，通過控制膨脹閥的開度來調節進入室內機換熱器的冷媒流量，實現與外界的冷熱量交換。

室內機所處的環境不同，對空氣品質的要求差異很大。判斷每臺室內機的舒適感並在最短的時間內達到系統穩定，實現室內機理想的空調環境，是多聯機控制的關鍵。

目前，室內機的舒適感判斷只是考慮溫度因素，舒適感判斷不準確。而且各個室內機膨脹閥的開度由室內機自己控制，整個多聯機系統均衡性比較差，頻率波動頻繁，系統很難穩定。

技術實現要素：

本發明提供了一種多聯機控制方法，提高了室內機的舒適感。

為解決上述技術問題，本發明採用下述技術方案予以實現：

一種多聯機控制方法，所述多聯機包括室外機和多個室內機，在每個室內機與室外機的連接管路上均布設有膨脹閥；所述控制方法包括：

(1)獲取第i臺開機室內機的實際環境溫度tai、設定溫度tsi、實際環境溼度hai、設定溼度hsi，其中i＝1,2,3,...,n；n為開機室內機的數量；

(2)計算第i臺開機室內機的舒適感負荷率loadi：

製冷工況時：

制熱工況時：

其中，x為溫度因素所佔權重、y為溼度因素所佔權重，x+y＝1；

(3)計算總舒適感負荷

hpi為第i臺開機室內機的能力匹數；

(4)根據總舒適感負荷sumload調整壓縮機頻率和室內機的膨脹閥開度。

進一步的，所述根據總舒適感負荷sumload調整壓縮機頻率和室內機的膨脹閥開度，具體包括：

當sumload≥第一設定閾值時，提高壓縮機頻率，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度；

當sumload＜第二設定閾值時，降低壓縮機頻率，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度；

當第二設定閾值≤sumload＜第一設定閾值時，壓縮機頻率不變，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度；

其中，第一設定閾值＞0，第二設定閾值＜0。

又進一步的，當sumload≥第一設定閾值時，提高壓縮機頻率，具體包括：

計算頻率修正值hzval＝sumload*頻率係數；其中頻率係數為壓縮機的性能參數；

壓縮機新頻率hz1＝當前頻率hz0+頻率修正值hzval。

更進一步的，當sumload≥第一設定閾值時，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度，具體包括：

計算開度修正值vj＝lj*loadj*hz1/hz0；vj為第j個室內機的膨脹閥的開度修正值；lj為第j個室內機的膨脹閥的當前開度值；

根據開度修正值vj，減小相應的舒適感負荷率小於0的室內機的膨脹閥開度。

再進一步的，當sumload＜第二設定閾值時，降低壓縮機頻率，具體包括：

計算頻率修正值hzval＝sumload*頻率係數；其中頻率係數為壓縮機的性能參數；

壓縮機新頻率hz1＝當前頻率hz0+頻率修正值hzval。

優選的，當sumload＜第二設定閾值時，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度，具體包括：

計算開度修正值vk＝lk*loadk*hz0/hz1；vk為第k個室內機的膨脹閥的開度修正值；lk為第k個室內機的膨脹閥的當前開度值；

根據開度修正值vk，增大相應的舒適感負荷率大於0的室內機的膨脹閥開度。

進一步的，當第二設定閾值≤sumload＜第一設定閾值時，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度；具體包括：

計算開度修正值其中，∑loadn·hpn表示所有舒適感負荷率小於0的室內機的舒適感負荷率與能力匹數乘積的累加和；vj為第j個室內機的膨脹閥的開度修正值；lj為第j個室內機的膨脹閥的當前開度值；

根據開度修正值vj，減小相應的舒適感負荷率小於0的室內機的膨脹閥開度；

計算開度修正值其中，∑loadm·hpm表示所有舒適感負荷率大於0的室內機的舒適感負荷率與能力匹數乘積的累加和；vk為第k個室內機的膨脹閥的開度修正值；lk為第k個室內機的膨脹閥的當前開度值；

根據開度修正值vk，增大相應的舒適感負荷率大於0的室內機的膨脹閥開度。

一種多聯機控制系統，包括：獲取模塊，用於獲取開機室內機的實際環境溫度、設定溫度、實際環境溼度、設定溼度；舒適感負荷率計算模塊，用於計算開機室內機的舒適感負荷率；總舒適感負荷計算模塊，用於計算總舒適感負荷；調整模塊，用於根據總舒適感負荷調整壓縮機頻率和室內機的膨脹閥開度。

進一步的，所述調整模塊具體用於：當總舒適感負荷≥第一設定閾值時，提高壓縮機頻率，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度；當總舒適感負荷＜第二設定閾值時，降低壓縮機頻率，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度；當第二設定閾值≤總舒適感負荷＜第一設定閾值時，壓縮機頻率不變，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度；其中，第一設定閾值＞0，第二設定閾值＜0。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是：本發明的多聯機控制方法及系統，獲取每個開機室內機的實際環境溫度、設定溫度、實際環境溼度、設定溼度，計算每個開機室內機的舒適感負荷率，計算總舒適感負荷，根據總舒適感負荷調整壓縮機頻率和室內機的膨脹閥開度；本實施例的多聯機控制方法，考慮了溫度、溼度、室內機能力匹數，計算出總舒適感負荷，然後根據總舒適感負荷調整壓縮機頻率和開機室內機的膨脹閥開度，既避免壓縮機頻率波動頻繁，也提高了舒適感判斷準確性，提高了室內機的舒適感，實現了理想的室內機舒適感，提高了多聯機的均衡性和穩定性，提高了用戶滿足度，提高了多聯機的市場競爭力。

結合附圖閱讀本發明的具體實施方式後，本發明的其他特點和優點將變得更加清楚。

附圖說明

圖1是多聯機的結構框圖；

圖2是本發明所提出的多聯機控制方法的一個實施例的流程圖；

圖3是本發明所提出的多聯機控制系統的結構框圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將結合附圖和實施例，對本發明作進一步詳細說明。

多聯機包括室外機和多個室內機，在每個室內機與室外機的連接管路上均布設有膨脹閥。膨脹閥一般布設在室內機的液管上，調節流入室內機的冷媒流量。每個室內機液管與室外機的液管連接。例如，參見圖1所示，在室內機1的液管上布設有膨脹閥1，在室內機2的液管上布設有膨脹閥2，在室內機3的液管上布設有膨脹閥3，……，在室內機n的液管上布設有膨脹閥n。

本實施例的多聯機控制方法，主要包括下述步驟，參見圖2所示。

步驟s1：獲取第i臺開機室內機的實際環境溫度tai、設定溫度tsi、實際環境溼度hai、設定溼度hsi，其中i＝1,2,3,...,n；n為開機室內機的數量；

具體來說，獲得第1臺開機室內機的實際環境溫度ta1、設定溫度ts1、實際環境溼度ha1、設定溼度hs1；獲得第2臺開機室內機的實際環境溫度ta2、設定溫度ts2、實際環境溼度ha2、設定溼度hs2；獲得第3臺開機室內機的實際環境溫度ta3、設定溫度ts3、實際環境溼度ha3、設定溼度hs3；……；獲得第n臺開機室內機的實際環境溫度tan、設定溫度tsn、實際環境溼度han、設定溼度hsn。

步驟s2：計算第i臺開機室內機的舒適感負荷率loadi：

製冷工況時：

制熱工況時：

其中，x為溫度因素所佔權重、y為溼度因素所佔權重，x+y＝1。x、y根據各地區的實際氣候條件進行設計。例如，南方溼度大，溼度影響大，y可設定得大些；北方天氣比較乾燥，溼度低，人們對溫度變化比較敏感，x可設定得大些。可通過遙控器設定好x、y的值後，發送給室內機控制板，經室內機控制板發送給室外機控制板。

製冷工況時：第1臺開機室內機的舒適感負荷率第2臺開機室內機的舒適感負荷率……，第n臺開機室內機的舒適感負荷率

制熱工況時：第1臺開機室內機的舒適感負荷率第2臺開機室內機的舒適感負荷率……，第n臺開機室內機的舒適感負荷率

當loadi＝0時，說明第i臺室內機正好滿足用戶的需求；

當loadi大於0時，說明第i臺室內機沒有滿足用戶的需求；

當loadi小於0時，說明第i臺室內機已經超過用戶的需求。

loadi的絕對值表示偏離目標值的程度，目標值為0。

步驟s3：計算總舒適感負荷

hpi為第i臺開機室內機的能力匹數。如1hp、3hp等。

sumload是從多聯機整體來考慮的，每臺室內機的能力大小不同，室內機的能力與可調節的房間面積是對應的，房間面積大，選擇的室內機能力就要大一些。因此，從整體來考慮，sumload的計算需要增加室內機的能力匹數因素。

步驟s4：根據總舒適感負荷sumload調整壓縮機頻率和室內機的膨脹閥開度。

根據總舒適感負荷sumload對壓縮機的頻率進行調整，避免頻率波動頻繁，根據總舒適感負荷sumload對開機室內機的膨脹閥開度進行調整，提高室內機的舒適感，提高了多聯機均衡性和穩定性。

本實施例的多聯機控制方法，獲取每個開機室內機的實際環境溫度、設定溫度、實際環境溼度、設定溼度，計算每個開機室內機的舒適感負荷率，計算總舒適感負荷，根據總舒適感負荷調整壓縮機頻率和室內機的膨脹閥開度；本實施例的多聯機控制方法，考慮了溫度、溼度、室內機能力匹數，計算出總舒適感負荷，然後根據總舒適感負荷調整壓縮機頻率和開機室內機的膨脹閥開度，既避免壓縮機頻率波動頻繁，也提高了舒適感判斷準確性，提高了室內機的舒適感，實現了理想的室內機舒適感，提高了多聯機的均衡性和穩定性，提高了用戶滿足度，提高了多聯機的市場競爭力。

根據總舒適感負荷sumload調整壓縮機頻率和室內機的膨脹閥開度，具體包括下述內容：

一、當sumload≥第一設定閾值時，提高壓縮機頻率，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度。第一設定閾值＞0，如0.5。

(1)當sumload≥第一設定閾值時，說明多聯機從整體上不能滿足用戶的需求，因此需要提高室外機壓縮機的頻率，以提高多聯機的製冷/制熱、加溼/除溼等能力，以滿足用戶的需求。

首先，計算頻率修正值hzval＝sumload*頻率係數。在本實施例中，頻率係數表示壓縮機負荷與頻率之間的轉換係數，為壓縮機自身的性能參數，可通過查收壓縮機的規格書獲得。頻率係數大於0，如1.5。

然後，計算壓縮機新頻率hz1＝當前頻率hz0+頻率修正值hzval。由於sumload大於0，因此hzval大於0，壓縮機頻率升高。

(2)舒適感負荷率小於0的室內機，由於已經超過用戶的需求，當壓縮機頻率升高時，勢必會繼續超過用戶需求，因此舒適感負荷率小於0的室內機的膨脹閥開度需要減小，以減小冷媒流量，使舒適感負荷率儘量向0靠近，避免能源浪費。

首先，計算開度修正值vj＝lj*loadj*hz1/hz0；vj為第j個室內機的膨脹閥的開度修正值；lj為第j個室內機的膨脹閥的當前開度值；loadj為第j個室內機的舒適感負荷率。在該修正值計算中，考慮到壓縮機頻率的變化，以便於獲得合理的修正值，減小相應室內機的冷媒流量，避免能源浪費。

然後，根據開度修正值vj，減小相應的舒適感負荷率小於0的室內機的膨脹閥開度。

(3)舒適感負荷率大於0的室內機，由於當壓縮機頻率升高時，室內機的製冷/制熱、加溼/除溼等能力提高，勢必會減小舒適感負荷率，使舒適感負荷率向0靠近，逐漸滿足用戶的需求，因此舒適感負荷率大於0的室內機的膨脹閥開度不作調整。

(4)舒適感負荷率等於0的室內機，由於已經滿足用戶的需求，膨脹閥的開度不作調整。

二、當sumload＜第二設定閾值時，降低壓縮機頻率，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度。第二設定閾值＜0，如-0.5。

(1)當sumload＜第二設定閾值時，說明多聯機從整體上已經超過用戶的需求，因此需要降低壓縮機的頻率，以降低多聯機的製冷/制熱、加溼/除溼等能力，避免能源浪費。

首先，計算頻率修正值hzval＝sumload*頻率係數。

然後，計算壓縮機新頻率hz1＝當前頻率hz0+頻率修正值hzval。由於sumload小於0，因此hzval小於0，壓縮機頻率降低。

(2)舒適感負荷率大於0的室內機，由於不滿足用戶需求，當壓縮機頻率降低時，勢必會更加不滿足用戶需求，因此舒適感負荷率大於0的室內機的膨脹閥開度需要增大，以增加冷媒流量，使舒適感負荷率儘量向0靠近，補償由於壓縮機頻率降低導致的性能降低，提升用戶舒適感。

首先，計算開度修正值vk＝lk*loadk*hz0/hz1；vk為第k個室內機的膨脹閥的開度修正值；lk為第k個室內機的膨脹閥的當前開度值；loadk為第k個室內機的舒適感負荷率。在該修正值計算中，考慮到壓縮機頻率的變化，以便於獲得合理的修正值，增大冷媒流量，滿足用戶的需求。

然後，根據開度修正值vk，增大相應的舒適感負荷率大於0的室內機的膨脹閥開度。

(3)舒適感負荷率小於0的室內機，由於當壓縮機頻率降低時，室內機的製冷/制熱、加溼/除溼等能力降低，勢必會增加舒適感負荷率，使舒適感負荷率向0靠近，逐漸滿足用戶的需求，因此舒適感負荷率小於0的室內機的膨脹閥開度不作調整。

(4)舒適感負荷率等於0的室內機，由於已經滿足用戶的需求，膨脹閥的開度不作調整。

三、當第二設定閾值≤sumload＜第一設定閾值時，壓縮機頻率不變，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度。

(1)當第二設定閾值≤sumload＜第一設定閾值時，說明多聯機從整體上滿足用戶的需求，為保持多聯機的穩定，壓縮機頻率保持不變。

(2)舒適感負荷率小於0的室內機，已經超過用戶的需求。當壓縮機頻率不變時，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度，以減小冷媒流量，使舒適感負荷率儘量向0靠近，避免能源浪費。

首先，計算開度修正值其中，∑loadn·hpn表示所有舒適感負荷率小於0的室內機的舒適感負荷率與能力匹數乘積的累加和；vj為第j個室內機的膨脹閥的開度修正值；lj為第j個室內機的膨脹閥的當前開度值；loadj為第j個室內機的舒適感負荷率，hpj為第j個室內機的能力匹數。在該修正值計算中，考慮到室內機能力匹數的因素，以便於獲得合理的修正值，減小相應室內機的冷媒流量，避免能源浪費。

然後，根據開度修正值vj，減小相應的舒適感負荷率小於0的室內機的膨脹閥開度。

(3)舒適感負荷率大於0的室內機，說明不滿足用戶的需求。當壓縮機頻率不變時，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度，以增加冷媒流量，使舒適感負荷率儘量向0靠近，提升用戶舒適感。

首先，計算開度修正值其中，∑loadm·hpm表示所有舒適感負荷率大於0的室內機的舒適感負荷率與能力匹數乘積的累加和；vk為第k個室內機的膨脹閥的開度修正值；lk為第k個室內機的膨脹閥的當前開度值；loadk為第k個室內機的舒適感負荷率，hpk為第k個室內機的能力匹數。在該修正值計算中，考慮到壓縮機頻率的變化，以便於獲得合理的修正值，增大冷媒流量，滿足用戶的需求。

然後，根據開度修正值vk，增大相應的舒適感負荷率大於0的室內機的膨脹閥開度。

(4)舒適感負荷率等於0的室內機，由於已經滿足用戶的需求，膨脹閥的開度不作調整。

下面，以製冷工況為例，開機的室內機數量n＝5，x＝0.7，y＝0.3，第一設定閾值＝0.5，第二設定閾值＝-0.5，頻率係數＝1.5為例，對多聯機控制方法的具體步驟進行詳細的描述。

表一：

(1)根據x、y以及表一中的tsi、tai、his、hai，計算出第i臺開機室內機的舒適感負荷率填入表一。

(2)計算即sumload大於第一設定閾值。

(3)提高壓縮機頻率：

頻率修正值hzval＝sumload*頻率係數＝1.3*1.5＝1.95hz。

設當前頻率hz0＝50hz，則壓縮機的新頻率hz1＝50hz+1.95hz＝51.95hz。

(4)室內機膨脹閥開度的調整：

1#室內機的舒適感負荷率load1＝0.3＞0，2#室內機的舒適感負荷率load2＝0.16＞0，因此1#和2#室內機的膨脹閥開度不作調整。

3#室內機的舒適感負荷率load3＝-0.05＜0，需要減小其膨脹閥開度：

開度修正值為v3＝l3*load3*hz1/hz0＝153*(-0.05)*51.95/50≈-8，新的閥開度為153-8＝145。

4#室內機的舒適感負荷率load4＝-0.06＜0，需要減小其膨脹閥開度：

開度修正值為v4＝l4*load4*hz1/hz0＝142*(-0.06)*51.95/50≈-9，新的閥開度為142-9＝133。

5#室內機的舒適感負荷率load5＝-0.06＜0，需要減小其膨脹閥開度：

開度修正值為v5＝l5*load5*hz1/hz0＝89*(-0.06)*51.95/50≈-6，新的閥開度為89-6＝83。

表二：

(1)根據x、y以及表二中的tsi、tai、his、hai，計算出第i臺開機室內機的舒適感負荷率填入表二。

(2)計算即-0.5＜sumload＜0.5。

(3)壓縮機頻率不變。

(4)室內機膨脹閥開度的調整：

1#、2#室內機的舒適感負荷率均大於0，需要增大膨脹閥開度；

3#、4#、5#室內機的舒適感負荷率均小於0，需要減小膨脹閥開度。

1#室內機的舒適感負荷率load1＝0.04＞0，需要增大其膨脹閥開度：

開度修正值新的閥開度為130+3＝133。

2#室內機的舒適感負荷率load2＝0.13＞0，需要增大其膨脹閥開度：

開度修正值新的閥開度為160+10＝170。

3#室內機的舒適感負荷率load3＝-0.05＜0，需要減小其膨脹閥開度：

開度修正值新的閥開度為126-3＝123。

4#室內機的舒適感負荷率load4＝-0.08＜0，需要減小其膨脹閥開度：

開度修正值新的閥開度為118-2＝116。

5#室內機的舒適感負荷率load5＝-0.06＜0，需要減小其膨脹閥開度：

開度修正值新的閥開度為76-2＝74。

本實施例還提出了一種多聯機控制系統，包括獲取模塊、舒適感負荷率計算模塊、總舒適感負荷計算模塊、調整模塊等，參見圖3所示。

獲取模塊，用於獲取開機室內機的實際環境溫度、設定溫度、實際環境溼度、設定溼度。

舒適感負荷率計算模塊，用於計算開機室內機的舒適感負荷率。

總舒適感負荷計算模塊，用於計算總舒適感負荷。

調整模塊，用於根據總舒適感負荷調整壓縮機頻率和室內機的膨脹閥開度。

所述調整模塊具體用於：當總舒適感負荷≥第一設定閾值時，提高壓縮機頻率，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度；當總舒適感負荷＜第二設定閾值時，降低壓縮機頻率，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度；當第二設定閾值≤總舒適感負荷＜第一設定閾值時，壓縮機頻率不變，減小舒適感負荷率小於0的室內機膨脹閥的開度，增大舒適感負荷率大於0的室內機膨脹閥的開度；其中，第一設定閾值＞0，第二設定閾值＜0。

具體的多聯機控制系統的工作過程，已經在上述多聯機控制方法中詳述，此處不予贅述。

本實施例的多聯機控制系統，獲取每個開機室內機的實際環境溫度、設定溫度、實際環境溼度、設定溼度，計算每個開機室內機的舒適感負荷率，計算總舒適感負荷，根據總舒適感負荷調整壓縮機頻率和室內機的膨脹閥開度；本實施例的多聯機控制方法，考慮了溫度、溼度、室內機能力匹數，計算出總舒適感負荷，然後根據總舒適感負荷調整壓縮機頻率和開機室內機的膨脹閥開度，既避免壓縮機頻率波動頻繁，也提高了舒適感判斷準確性，提高了室內機的舒適感，實現了理想的室內機舒適感，提高了多聯機的均衡性和穩定性，提高了用戶滿足度，提高了多聯機的市場競爭力。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其進行限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於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徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和範圍。