一種變頻空調室外直流風機控制方法與流程
2023-11-30 00:33:31 1
本發明涉及變頻空調的控制技術，具體涉及一種變頻空調室外直流風機控制方法。
背景技術：
良好的熱交換是空調系統正常、穩定工作的前提，變頻空調的室外直流風機用於室外蒸發器的換熱，換熱效果與直流風機轉速相關，但一味增加直流風機轉速又會帶來直流風機額外的功率消耗。因此，直流風機對系統的影響很大，如果直流風機的工作轉速能夠最佳匹配系統，對提高系統能效有很大好處。
變頻空調的室外直流風機具有多個風速檔，現有控制方案是不同的壓縮機運轉頻率範圍對應不同的風速檔。一般在壓縮機高頻運轉時室外直流風機工作在高速檔，壓縮機低頻運轉時室外直流風機機工作在低速檔，壓縮機停止運轉時風機也停止工作。
這種控制方式存在以下問題：1、同樣的壓縮機頻率，在不同的工況下，系統壓力不同，系統的各項參數也不一樣，同一種風機轉速不能適應所有的工況。2、壓縮機停機有多種原因，當因為系統過熱、板溫過高等過熱原因停機後，如果風機也隨著停機，會導致過熱恢復速度慢，影響壓縮機的再次啟動時間。因此室外直流風機的轉速控制如果只是簡單的和壓縮機頻率相關聯，會影響系統能力和可靠性。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是：提出一種變頻空調室外直流風機控制方法，解決傳統技術中變頻空調室外直流風機轉速無法與系統無法最優匹配，影響系統能力和可靠性的問題。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：
一種變頻空調室外直流風機控制方法，包括：
a.確定變頻空調室外直流風機的最低轉速nmin和最高轉速nmax；
b.建立直流風機轉速與室外環境溫度及壓縮機頻率對應表；
c.空調開機後，根據壓縮機運轉頻率和室外環境溫度，查表獲得直流風機的初始轉速n0；
d.壓縮機運行時間達到t1後，檢測外盤溫度,根據外盤溫度控制風機轉速如下：
如果外盤溫度<t10，則直流風機轉速n＝n0-n1，如果nt11，直流風機轉速n＝n0+n1，如果n>nmax,則n＝nmax；
e.壓縮機運行時間達到t2後，檢測ipm溫度，根據ipm溫度控制風機轉速如下：
如果ipm溫度<t20，直流風機轉速n＝n-n2，如果nt21，直流風機轉速n＝n+n2，如果n>nmax,則n＝nmax；
f.壓縮機運行時間t3後，檢測排氣溫度，根據排氣溫度控制風機轉速如下：
如果排氣溫度<t30，直流風機轉速n＝n-n3，如果nt31，直流風機轉速n＝n+n3，如果n>nmax,則n＝nmax；
g.計算轉速調整量nadj＝n-n0；
h.壓縮機運行時間t4後，根據當前壓縮機頻率和室外環境溫度，查表獲得直流風機轉速n′，確定最新直流風機轉速為n＝n′+nadj；
i.以所述最新直流風機轉速運行一定時間後，以該最新直流風機轉速作為直流風機的初始轉速n0，在壓縮機連續運轉期間，重複步驟d-h；
j.壓縮機停機後，檢測外盤溫度、ipm溫度是否都在允許風機停機範圍內，如果是，則風機停機，否則，根據外盤溫度、ipm溫度確定風機的運轉轉速，直至溫度降低到允許風機停機範圍內，則關閉直流風機；
k.壓縮機重新啟動後，重複步驟c-j。
作為進一步優化，步驟a中，根據直流風機的規格書和系統要求，確定直流風機的最低轉速nmin和最高轉速nmax
作為進一步優化，步驟b中，在建立直流風機轉速與室外環境溫度及壓縮機頻率對應表時，將壓縮機頻率根據壓縮機允許最低頻率和最高頻率分為多個區間，將室外環境溫度根據工況分為多個區間，從而通過實驗建立在不同溫度區間下的壓縮機頻率和風機轉速對應表。
作為進一步優化，所述t10、t11、t20、t21、t30、t31均通過實驗獲得，且t11>t10，t21>t20，t31>t30。
作為進一步優化，步驟j具體包括：
壓縮機停機後，若檢測到外盤溫度＞t4,ipm溫度＞t5,則控制風機轉速n＝nmax；
若檢測到外盤溫度＞t4，ipm溫度≤t5,則控制風機轉速n＝n4；
若檢測到外盤溫度≤t4,ipm溫度＞t5,則控制風機轉速n＝n5；
若檢測到外盤溫度≤t4,ipm溫度≤t5,則關閉直流風機；
其中，t4、t5均通過實驗獲得，轉速值n5＞n4。
本發明的有益效果是：
根據壓縮機頻率和室外環境溫度確定直流風機的初始轉速，在壓縮機運轉過程中，根據室外盤管溫度、ipm溫度、排氣溫度、環境溫度等當前系統參數，實時調整直流風機的轉速，實現了風機轉速的無極調速功能。在各種溫度較高的工況下增加直流風機的轉速，提升系統換熱能力；在各種溫度較低的工況下，降低直流風機的轉速，減少直流風機消耗的功率，提高系統能效。這樣空調壓縮機運行過程中，實現了直流風機轉速隨系統工況的動態調整，達到了直流風機與系統的最優匹配。在壓縮機停機後，檢測室外盤管溫度、ipm溫度，根據以上溫度確定風機是否運轉、風機運轉轉速和風機的運轉時間，比原控制方案中壓縮機停機，風機就停機，能快速降低相應系統的溫度，有利於縮減由系統過熱導致的壓縮機停機的系統恢復時間，縮短了壓縮機再次啟動的時間間隔。
附圖說明
圖1為實施例中室外環境溫度、壓縮機頻率和直流風機轉速對應關係表；
圖2為實施例中的壓縮機運行時直流風機轉速調整流程圖；
圖3為壓縮機停機時直流風機轉速邏輯圖。
具體實施方式
本發明旨在提出一種變頻空調室外直流風機控制方法，解決傳統技術中變頻空調室外直流風機轉速無法與系統無法最優匹配，影響系統能力和可靠性的問題。
本發明的核心思想為：在壓縮機運轉過程中，直流風機實現根據壓縮機的轉速和其他關鍵系統參數確定風機的轉速，直流風機轉速不再分檔位，只限制直流風機的最低風速和最高風速，在最低和最高風速之間實現無極調速。在壓縮機運轉過程中，在檢測壓縮機頻率的同時，還要檢測室外環境溫度，室外盤管溫度、ipm溫度，排氣溫度等溫度，當以上溫度變化時，要實時調整直流風機的轉速，在滿足系統的換熱能力的同時降低直流風機消耗功率，提高系統能效。在壓縮機停機後，根據停機時系統參數，確認是保持直流風機繼續運轉還是停止運轉，以及運轉的轉速和時間。
在本發明的具體實現上，首先根據直流風機的規格書和系統要求，確定直流風機的最低轉速nmin和最高轉速nmax。然後建立圖1所示的直流風機轉速與室外環境溫度與壓縮機頻率對應表，其中壓縮機頻率根據壓縮機允許最低頻率和最高頻率分為多個區間，室外環境溫度根據工況分為多個區間，從而通過實驗建立在不同溫度區間下的壓縮機頻率和風機轉速對應表。
根據圖2所示的運行過程風機轉速調整流程圖，空調開機後，根據實際壓縮機運轉頻率和室外環境溫度，查表獲得直流風機的初始轉速n0。然後在壓縮機運行時間達到t1後，檢測外盤溫度，如果外盤溫度低於設定的外盤溫度，則降低直流風機轉速，如果外盤溫度高於設定的外盤溫度，則增加直流風機轉速。
此外，還需要對風機轉速的界限進行判斷處理，即當風機轉速超過最大轉速限定時，以最大轉速運轉，如果風機轉速小於最小轉速限定時，以最小轉速運轉。
下一步，在壓縮機運行時間達到t2後，檢測ipm溫度。如果ipm溫度低於設定的ipm溫度，則降低直流風機轉速，如果ipm溫度高於設定的ipm溫度，則增加直流風機轉速。此時對風機轉速的界限進行判斷處理。
下一步，在壓縮機運行時間達到t3後，檢測排氣溫度。如果排氣溫度低於設定的排氣溫度，則降低直流風機轉速，如果排氣溫度高於設定的排氣溫度，則增加直流風機轉速。此時要對風機轉速的界限進行判斷處理。
下一步，計算直流風機轉速相對於初始風機轉速的調整量nadj。
下一步，在壓縮機運行時間達到t4後，根據當前壓縮機頻率和室外環境溫度，查表獲得直流風機轉速n′，確定最新直流風機轉速為n＝n′+nadj；
下一步，以所述最新直流風機轉速運行一定時間後，以該最新直流風機轉速作為直流風機的初始轉速n0，在壓縮機連續運轉期間，重複上述步驟，以達到直流風機轉速與系統參數的最佳匹配。
根據圖3所示的停機程序流程圖，當壓縮機停機後，檢測停機時的外盤溫度、ipm溫度，檢測以上溫度是否都在允許風機停機範圍內，如果是，則風機停機，如果否，根據外盤溫度、ipm溫度確定風機的運轉轉速，當溫度降低到直流風機允許停機範圍內時，則關閉直流風機。
實施例：
以某變頻空調為例，直流風機的最小轉速500rpm，最高轉速是1300rpm。
以製冷為例，開機時室外環境溫度<＝35度，壓縮機初始頻率為50hz，查詢壓縮機與直流風機對應轉速為800rpm。直流風機以800rpm的初始轉速工作，當壓縮機運轉3分鐘後，檢測室外盤管溫度，當室外盤管超出50度時，直流風機轉速在當前轉速基礎上增加50rpm；當室外盤管低於40度時，直流風機轉速在當前轉速基礎上減小50rpm。繼續記錄壓縮機的運轉時間，當壓縮機再次運轉5分鐘後，檢測ipm溫度，當ipm溫度超出75溫度時，直流風機轉速在當前轉速基礎上增加80rpm；當ipm溫度低於50溫度時，直流風機轉速在當前轉速基礎上減小80rpm。繼續記錄壓縮機的運轉時間，當壓縮機再次運轉5分鐘後，檢測壓縮機排氣溫度，當壓縮機排氣溫度超過95度時，直流風機轉速在當前轉速基礎上增加50rpm；當壓縮機排氣溫度低於70度時，直流風機轉速在當前轉速基礎上減小50rpm。計算調整後的轉速相對於初始轉速調整量，繼續記錄壓縮機運轉時間，當壓縮機再次運轉5分鐘根據當前壓縮機頻率和室外環境溫度由圖1獲得風機轉速，該轉速加上初始轉速調整量做風機新的初始轉速。
在上述每次調整風機轉速時，若增加風機轉速需判斷直流風機增加轉速後，是否超出直流風機的最高轉速，如果超出了最高轉速，就以最高轉速運轉；若降低風機轉速需判斷降低後的直流風機轉速是否低於直流風機的最低轉速，當低於直流風機的最低轉速時，以直流風機的最低轉速運轉。
壓縮機停機後，此時檢測室處盤管溫度和ipm溫度，如果室外盤管溫度大於60度並且ipm溫度大於90度，室外直流風機以最高轉速1300rpm運轉，至到室外盤管溫度不大於50度或ipm溫度不大於70度；如果室外盤管溫度大於50度，直流風機以500rpm運轉；如果ipm溫度大於80度，直流風機以800rpm運轉；如果直流室外盤管溫度不大於40度並且ipm溫度不大於70度關閉直流風機。