空調在室內低溫的制熱控制方法

謝培欽　胡根　鄧安哲

摘要：文章介紹了一種空調在室內低溫的制熱控制方法，以室內環境溫度8℃為界點，將室內外電控程序分為獨立且控制方案不同的兩部分，兩部分程序中電機轉速、室內蒸發器盤管溫度和報保護或故障溫度點完全不同，這樣即可實現一套空調器運行兩種不一樣的控制方案，在室內溫度低于8℃時空調器可正常運行制熱。

關鍵詞：空調；室內低溫；制熱控制方法；室內外電控程序；室內環境溫度 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU831 文章編號：1009-2374（2015）14-0087-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.043

1 背景分析

自2012年開始，隨著歐洲新能效標準EN14825的出臺，歐盟地區對空調系統的節能環保提出了更高的要求，采用了季節能效比的計算方法，即SEER和SCOP，在2012年以前開發的產品均不符合現有標準的計算要求，故需要淘汰之。隨著歐盟地區新能效標準漸漸透明化，行業內各空調企業的競爭已經由理解標準到挖掘市場需求轉變，競爭越來越大，形勢越來越嚴峻。產品的價格和賣點也越來越受關注。縱觀這一兩年的開發需求和動態，降負載、低成本及高能效機型已成為主銷機型，但隨著市場需求的慢慢擴大，低溫地區市場機型的開發就顯得更加迫切了。新標準中將歐盟地區劃分為偏暖、均溫和偏冷三大區域，行業內現有開發的空調系統中，主要是針對均溫氣候下的季節能效要求，而隨著人類生活水平的不斷提高，在北歐一些偏冷區域（此處北歐地區主要指挪威、瑞典、冰島、丹麥、芬蘭等）同樣需要分體式空調來實現制冷和制熱，因此，在室內外低溫情況可以正常運行制熱來保證房間有適當溫度就顯得特別重要，本文就在室內低溫的情況下怎樣保證制熱功能可以正常運行做相關研究和闡述。

2 現有空調技術分析

北歐地區氣候，常年低溫高濕，對空調器不僅在制熱除霜方面和回油方面提出了很大的挑戰，對制冷量、制熱量及能效要求很高，而且對空調器制熱運行要求非常嚴格。常規機型已無法滿足使用要求，特別是在室內外低溫環境下做到保溫保暖效果。現有家用空調系統中存在以下問題：（1）在室外環境溫度低于零下20℃、室內環境溫度低于8℃時無法正常運行，由于空調器未標配低溫制冷功能，出現室內環境溫度保護或故障；（2）當室外環境溫度低于零下20℃、室內環境溫度低于8℃時，由于制熱量不足，室內換熱器盤管溫度太低而一直處于防冷風狀態；（3）部分空調器可能在室外環境溫度低于零下20℃、室內環境溫度低于8℃時可以吹風，但由于吹風后室內換熱器溫度迅速下降至防冷風溫度點以下，導致防冷風狀態不斷交替，出現死循環現象；（4）目前空調器所對應遙控器一般設計調節溫度為16℃～32℃，當用戶只是外出時需要空調來達到保溫效果，按常規開啟空調器耗電很大。

以上問題不解決，都可能會影響用戶的正常使用，空調器不是出現制熱量不足就是一直處于防冷風狀態，室內機無吹風，極大可能會引起用戶投訴，所以急需空調廠家改進或解決。

3 解決方案剖析

針對以上所提及的急切問題，如未能迅速解決，將很難搶占低溫地區空調市場，為此，筆者和整個團隊進行了深入的研究并最終解決之。提供一種空調在室內低溫的制熱控制方法，在室溫低于8℃時空調器可正常運行制熱，實現正常吹風，保證在室外環境低溫情況下房間有合適的溫度，可以滿足北歐、北美等偏冷地區的使用要求。

解決方案：為了解決以上的技術問題，本文論述了一種空調在室內低溫的制熱控制方法，以室內環境溫度8℃為界點，將室內外電控程序分為獨立且控制方案不同的兩部分（該功能的實現需要在專門遙控器下進行），當用戶按下遙控器模式按鍵，室內程序通過接受遙控器命令后，選擇相應運行模式，然后對室外電控板發射命令以控制直流變頻壓縮機及節流裝置的控制，使空調器按照用戶需要運行相應模式。

當室內環境溫度小于或等于8℃時：（1）遙控器用專門“8℃”制熱功能鍵開啟空調器運行制熱，空調器運行“8℃”制熱模式，此時室內程序選擇此模式參數；（2）當室內換熱器盤管溫度大于8℃后空調器退出防冷風，室內電機運行低風，低風轉速設置為900rpm；（3）當室內蒸發器盤管溫度大于36℃時，室內電機運行遙控器設定風速；（4）當室內溫度大于8℃時，壓縮機停止運行。

當室內環境溫度大于或等于16℃時：（1）遙控器用常規按鍵開啟空調器運行制熱，此時空調器按常規制熱模式運行，室內程序選擇常規模式參數；（2）當室內換熱器盤管溫度大于25℃后空調器退出防冷風，室內電機運行低風，低風轉速設置為750rpm；（3）當室內蒸發器盤管溫度大于36℃時，室內電機運行遙控器設定風速；（4）當房間溫度比遙控器設定溫度高1℃以上，壓縮機停止運行。

該方案的具體參數確定經過了大量的驗證實驗，通過電控控制程序規則的更改后實現，該功能突破了一種傳統的思維方式，實現了一個空調器兩種控制方案，根據用戶的不同需求實現不同的功能，這種控制思路對后期直流變頻機開發的影響是巨大的，相信只要能想到就一定可以實現，產品開發需要不斷融入創新點才能不斷突破。該功能突破了以往常規空調的缺陷，實現家用空調在室內外低溫情況下的保溫保暖功能，該功能的實現，得到了包括北歐、北美向市場大部分用戶的青睞。該研究成果已申請發明專利，專利號為201410214453.4，相信隨著用戶對空調的要求的不斷提高，該功能將會成為后續產品開發的標配功能和賣點

所在。

此處列舉一實施例：該功能應用在我公司開發的出口北歐地區標配制熱量Pdesign（h）=3500W的機型上，當室內環境溫度低于8℃、室外環境溫度低于零下20℃時，通過低溫制熱運行實驗、低溫回油實驗、低溫除霜實驗等很多實驗確認室內蒸發器盤管溫度Tp=8℃，經過程序控制規則修改后最終完成。目前該產品已成功銷售至北歐各國，當地消費者對該產品功能的口碑很好，這就是室內低溫制熱控制的一個成功實施例。而且，隨著消費者對多功能產品的青睞，該功能已經作為所有出口歐盟區空調產品的標配功能，這不僅僅是一個賣點，更是實現了多數消費者對保溫保暖省電的功能需求。空調產品不僅要滿足消費者對制冷量、制熱量的要求，更需要有特殊功能來滿足他們的特殊需求，尋求物美價廉的產品是他們最想要的，因此，標配此功能的空調產品必定有廣闊的市場空間。

4 該技術的應用前景

隨著智能化的全球普及，多功能全直流變頻空調器將會替代原始空調器，該室內低溫制熱控制技術的研究和應用對北方偏冷區域的用戶來說意義重大，屬于多功能空調行業一個實用性很強的功能，用戶不需要擔心由于外出回來整個房間都是低溫甚至負溫情況，也不需擔心長時間開空調引起的高額電費，因為該功能只是一個輔助功能，只要室內環境溫度超過8℃就會停止壓縮機運行，不會長時間開啟，是保暖省電的絕佳選擇。雖然目前該功能只是在出口變頻機產品上應用，但相信隨著社會的進步和人類對空調舒適性要求的提高，該功能無論是國外市場還是國內空調市場前景將無限廣闊。

作者簡介：謝培欽（1986-），男，廣東潮州人，廣東志高空調有限公司主任工程師，研究方向：熱能與動力工程（制冷方向）；胡根（1979-），男，北京人，廣東志高空調有限公司主任工程師，研究方向：制冷；鄧安哲（1976-），男，廣東佛山人，廣東志高空調有限公司部長，研究方向：制冷。

（責任編輯：秦遜玉）