一种双风道空调及其除湿方法、系统技术方案

本发明专利技术涉及制冷设备领域，公开了一种双风道空调及其除湿方法、系统。在本发明专利技术中，通过获取用户设定的目标温度Ts、目标相对湿度φs、室内环境温度Tin和室内相对湿度φ，当目标温差E小于或等于第一预设温差E1，且室内相对湿度φ大于或等于第一预设相对湿度φ1或者室内相对湿度φ与目标相对湿度φs之间的差值Δφ大于或等于预设相对湿差φ2时，空调进入超低显热高潜热负荷区模式，控制空调的压缩机以低频率运行，控制上部风机以低风档位继续运转，控制下部风机停止运转或继续以低风档位继续运转，控制下部蒸发器阻断制冷剂，使制冷剂从上部蒸发器通过。采用本发明专利技术，能够提高压缩机低频运行时的潜热输出，降低显热输出，实现恒温除湿。

A double air duct air conditioner and its dehumidification method and system

【技术实现步骤摘要】
一种双风道空调及其除湿方法、系统
本专利技术涉及制冷设备领域，特别是涉及一种双风道空调及其除湿方法、系统。
技术介绍
空调制冷或除湿时输出的总制冷能力Q总由显热量Q显和潜热量Q潜组成。房间制冷时的负荷是指将当前温度湿度降到某一设定温度、湿度所需要的显热量W显和潜热量W潜。空调输出的显热量用于用户房间温度的降低，潜热量用于房间相对湿度的降低。图1为某高湿城市，典型城市为广州，某固定面积的典型房型，温度设定27℃，相对湿度50％时，每年5月1日～9月30日期间，该房间的负荷点(显热量+潜热量)分布图，为圆黑点表示，横坐标为该房间的显热量负荷，纵坐标为该房间的潜热量负荷。圆黑点越密集，表明出现的时间占比越长。也就是，高湿城市，对潜热量或除湿需求大。图1中不规则图形覆盖区为与典型房型面积相匹配的某1.5匹变频空调，在固定的室外温湿度时空调的输出能力(显热量+潜热量)，风速档位分别设置强风、高风、中风、低风，压缩机频率由低到高时，空调的输出的横坐标显热量和纵坐标潜热量二维坐标图。之所以出现重合部分少，是由于该1.5匹某一频率，其输出总能力是一定的，现有4档风速情况下，其显热量分量明显很大，而潜热量分量明显很小，造成房间的显热量、潜热量负荷点区域与空调输出显热量、潜热量围成的区域重合少。重合部分表明，空调的制冷输出能力，可以将该房间的温度、湿度都控制到用户设定舒适的温度、湿度。不重合部分表明，空调的制冷输出，只有温度或湿度控制到满足用户设定舒适的温度或湿度。若空调将温度控制到用户设定的温度，则湿度降不下来，依然为高湿，用户感觉不舒适，空气潮湿；若空调将湿度控制到用户设定的湿度，则温度会低于用户的设定温度，用户感觉偏冷或很冷。举例说明：某一天，该房间的显热量负荷为1500W，潜热量负荷为800W，该1.5匹空调某一频率，其输出能力的显热量分量为1500W，潜热量分量为800W，可以满足将该房间温度、湿度都控制到用户设定的温度、湿度(如27℃，50％相对湿度)。某一天，该房间的显热量负荷为800W，潜热量负荷为600W，若其输出能力的显热量分量为800W，潜热量分量为200W，只能将该房间温度控制到用户设定的温度27℃左右，但湿度明显高于50％；若其输出能力的潜热量分量为600W，则显热量分量为1400W，此时可将湿度控制到50％左右，但房间温度会明显低于27℃，造成用户明显偏冷。图2为空调制冷或除湿时，根据室外环境温度、室内环境温度、室内相对湿度及设定温度等条件将空调输出负荷分为四个区的负荷点(显热量+潜热量)分布图，图2中标号A所指区域为中、高显热负荷区，空调以降温为主，除湿为辅；图2中标号B所指区域为低显热低潜热负荷区，空调降温和除湿需求小；图2中标号C所指区域为低显热高潜热负荷区，将室内风机的档位向下延伸几档(降低转速)，提升空调的潜热量分量，降低显热量分量，虽然不能实现全覆盖，但与原风速档位相比，覆盖区域有明显提升；图2中标号D所指区域为超低显热高潜热负荷区，也为现有空调产品未能覆盖到区域。之所以出现超低显热负荷超高潜热负荷，空调的显热输出和潜热输出不能满足除湿需求，是因为空调压缩机低频运行时，蒸发器面积太大了，导致蒸发温度接近露点温度甚至大于露点温度，导致空调潜热能力几乎为0，失去了除湿能力。为了满足空调的制冷时的潜热量、显热量全覆盖所在区域的房间负荷，最佳方案为不降温除湿的方案，可以将房间温度、湿度都控制到用户舒适温度、湿度，但不降温除湿造成整机成本大幅上升、能效下降等，实际上市场鲜有不降温除湿的空调产品。因此，如何提高空调中低温、高湿度地区如梅雨季节的除湿能力，且不增加额外或小幅成本，成为行业的难题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提供一种能够降低空调的显热量输出，提高潜热量输出，实现恒温除湿的双风道空调及其除湿方法、系统。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术第一方面的实施例提供了一种双风道空调的除湿方法，所述双风道空调的室内机包括上部风道和下部风道，所述上部风道上设有上部风机和上部蒸发器，所述下部风道上设有下部风机和下部蒸发器；所述双风道空调的除湿方法包括以下步骤：在双风道空调收到除湿指令或制冷模式运行后，获取用户设定的目标温度Ts和目标相对湿度φs，并实时获取室内环境温度Tin和室内相对湿度φ；判断目标温度Ts与室内环境温度Tin之间的目标温差E是否小于或等于第一预设温差E1，同时判断室内相对湿度φ是否大于或等于第一预设相对湿度φ1或者室内相对湿度φ与目标相对湿度φs之间的差值Δφ大于或等于预设相对湿差φ2；其中，2℃≥E1＞－3℃，100％≥φ1≥70％，50％≥φ2≥10％；如果目标温度Ts与室内环境温度Tin之间的目标温差E小于或等于第一预设温差E1，且室内相对湿度φ大于或等于预设相对湿度φ1或者室内相对湿度φ与目标相对湿度φs之间的差值Δφ大于或等于预设相对湿差φ2，则双风道空调进入超低显热高潜热负荷区模式；当所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式运行时，控制所述双风道空调的压缩机以低频率运行，控制所述上部风机以低风档位继续运转，控制所述下部风机停止运转或继续以低风档位继续运转，控制所述下部蒸发器阻断制冷剂，使制冷剂从所述上部蒸发器通过。作为本专利技术除湿方法的优选方案，所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式运行过程中，所述上部风机的转速R根据露点温度TL与上部蒸发器的温度Te的差值ΔT(ΔT＝TL－Te)变化而变化，所述上部风机的转速R的控制具体为：所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式运行t1时间周期后，当室内相对湿度φ大于目标相对湿度φs时，若ΔT处于预设阈值范围内，即T2≤ΔT≤T1，则所述上部风机的下一运行周期的转速R(n+1)等于所述上部风机的上一运行周期的转速R(n)；若ΔT＜T2，则所述上部风机的下一运行周期的转速R(n+1)等于所述上部风机的上一运行周期的转速R(n)减去所述上部风机的一个预设档位转速ΔR；若ΔT＞T1，则所述上部风机的下一运行周期的转速R(n+1)等于所述上部风机的上一运行周期的转速R(n)增加所述上部风机的一个预一运行周期的转速R(n)增加所述上部风机的一个预设档位转速ΔR；当室内相对湿度φ小于或等于目标相对湿度φs时，则所述上部风机的下一运行周期的转速R(n+1)等于所述上部风机的上一运行周期的转速R(n)；所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式每运行t2时间检测一次室内环境温度Tin、室内相对湿度φ，并根据系统中室内环境温度－室内相对湿度－露点温度对照表自动校对获得新的露点温度TL，计算ΔT，不断确认新的所述上部风机的转速；其中，20℃≥T1＞T2≥0℃，t1≥0.5min，t2≥0.5min，ΔR≥1rpm，R的上限值为风机的低风档位转速，R的下限值为风机可靠运行的最低转速。作为本专利技术除湿方法的优选方案，所述上部风道上设有上部电加热器，所述下部风道上设有下部电加热器，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双风道空调的除湿方法，其特征在于，所述双风道空调的室内机包括上部风道和下部风道，所述上部风道上设有上部风机和上部蒸发器，所述下部风道上设有下部风机和下部蒸发器；所述双风道空调的除湿方法包括以下步骤：/n在双风道空调收到除湿指令或制冷模式运行后，获取用户设定的目标温度Ts和目标相对湿度φs，并实时获取室内环境温度Tin和室内相对湿度φ；/n判断目标温度Ts与室内环境温度Tin之间的目标温差E是否小于或等于第一预设温差E1，同时判断室内相对湿度φ是否大于或等于第一预设相对湿度φ1或者室内相对湿度φ与目标相对湿度φs之间的差值Δφ大于或等于预设相对湿差φ2；其中，2℃≥E1＞－3℃，100％≥φ1≥70％，50％≥φ2≥10％；/n如果目标温度Ts与室内环境温度Tin之间的目标温差E小于或等于第一预设温差E1，且室内相对湿度φ大于或等于预设相对湿度φ1或者室内相对湿度φ与目标相对湿度φs之间的差值Δφ大于或等于预设相对湿差φ2，则双风道空调进入超低显热高潜热负荷区模式；/n当所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式运行时，控制所述双风道空调的压缩机以低频率运行，控制所述上部风机以低风档位继续运转，控制所述下部风机停止运转或继续以低风档位继续运转，控制所述下部蒸发器阻断制冷剂，使制冷剂从所述上部蒸发器通过。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双风道空调的除湿方法，其特征在于，所述双风道空调的室内机包括上部风道和下部风道，所述上部风道上设有上部风机和上部蒸发器，所述下部风道上设有下部风机和下部蒸发器；所述双风道空调的除湿方法包括以下步骤：
在双风道空调收到除湿指令或制冷模式运行后，获取用户设定的目标温度Ts和目标相对湿度φs，并实时获取室内环境温度Tin和室内相对湿度φ；
判断目标温度Ts与室内环境温度Tin之间的目标温差E是否小于或等于第一预设温差E1，同时判断室内相对湿度φ是否大于或等于第一预设相对湿度φ1或者室内相对湿度φ与目标相对湿度φs之间的差值Δφ大于或等于预设相对湿差φ2；其中，2℃≥E1＞－3℃，100％≥φ1≥70％，50％≥φ2≥10％；
如果目标温度Ts与室内环境温度Tin之间的目标温差E小于或等于第一预设温差E1，且室内相对湿度φ大于或等于预设相对湿度φ1或者室内相对湿度φ与目标相对湿度φs之间的差值Δφ大于或等于预设相对湿差φ2，则双风道空调进入超低显热高潜热负荷区模式；
当所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式运行时，控制所述双风道空调的压缩机以低频率运行，控制所述上部风机以低风档位继续运转，控制所述下部风机停止运转或继续以低风档位继续运转，控制所述下部蒸发器阻断制冷剂，使制冷剂从所述上部蒸发器通过。


2.如权利要求1所述的一种双风道空调的除湿方法，其特征在于，所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式运行过程中，所述上部风机的转速R根据露点温度TL与上部蒸发器的温度Te的差值ΔT变化而变化，所述上部风机的转速R的控制具体为：
所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式运行t1时间周期后，当室内相对湿度φ大于目标相对湿度φs时，若ΔT处于预设阈值范围内，即T2≤ΔT≤T1，则所述上部风机的下一运行周期的转速R(n+1)等于所述上部风机的上一运行周期的转速R(n)；若ΔT＜T2，则所述上部风机的下一运行周期的转速R(n+1)等于所述上部风机的上一运行周期的转速R(n)减去所述上部风机的一个预设档位转速ΔR；若ΔT＞T1，则所述上部风机的下一运行周期的转速R(n+1)等于所述上部风机的上一运行周期的转速R(n)增加所述上部风机的一个预一运行周期的转速R(n)增加所述上部风机的一个预设档位转速ΔR；当室内相对湿度φ小于或等于目标相对湿度φs时，则所述上部风机的下一运行周期的转速R(n+1)等于所述上部风机的上一运行周期的转速R(n)；
所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式每运行t2时间检测一次室内环境温度Tin、室内相对湿度φ，并根据系统中室内环境温度－室内相对湿度－露点温度对照表自动校对获得新的露点温度TL，计算ΔT，不断确认新的所述上部风机的转速；
其中，20℃≥T1＞T2≥0℃，t1≥0.5min，t2≥0.5min，ΔR≥1rpm，R的上限值为风机的低风档位转速，R的下限值为风机可靠运行的最低转速。


3.如权利要求1或2所述的一种双风道空调的除湿方法，其特征在于，所述上部风道上设有上部电加热器，所述下部风道上设有下部电加热器，所述双风道空调以超低显热高潜热负荷区模式持续运行过程中，若目标温差E小于或等于第二预设温差E2，所述上部电加热器和所述下部电加热器中的一个或两个开启，2℃≥E1＞E2≥－3℃；其中，所述下部电加热器开启的同时，所述下部风机同步开启。


4.如权利要求1所述的一种双风道空调的除湿方法，其特征在于，所述双风道空调的压缩机的频率F与目的温差E呈正强相关，E值越大，F越高，压缩机的频率F最小值为Fmin，最大值为N％＊Fmax，其中，N≤40，N％＊Fmax也属于压缩机的低频率区间，Fmin为压缩机可靠运行的最小频率，Fmax为压缩机可靠运行的最大频率。


5.一种双风道空调的除湿系统，其特征在于，所述双风道空调的室内机包括上部风道和下部风道，所述上部风道上设有上部风机和上部蒸发器，所述下部风道上设有下部风机和下部蒸发器；所述双风道空调的除湿系统包括：
获取模块，用于获取用户设定的目标温度Ts和目标相对湿度φs，并实时获取室内环境温度Tin和室内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，李本卫，
申请(专利权)人：海信山东空调有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37