一种优化空调自清洁时间周期的控制方法

空调遥控器的清洁方法 #生活技巧# #家电使用技巧# #家电清洁技巧#

技术领域

本发明涉及室内环境污染控制领域，具体是一种优化空调自清洁时间周期的控制方法。

背景技术

随着当今社会的不断发展，空调不再单单作为冷热传输的媒介。空调的健康功效日益受人们关注，健康、洁净的送风品质成为人们对美好生活追求的标志之一。空调长期运行使用后，其内部蒸发器往往沉积附着大量尘埃。大量细菌、真菌和颗粒物会附着在尘埃上,伴随空调送风进入室内对人体造成危害。

目前常采用自清洁的方法清除空调蒸发器尘埃，现有技术主要有以下几种：1)为判断多联机系统内部脏堵情况，通过获取室内机连续多次开机运行后室内风机在同一转速下的多个电机电流。依据多个电机电流计算电流衰减率和多个室内机的电流衰减率控制多联机自清洁。由于空调工况、制冷模式、电机自衰减效应等因素的存在，该方法可在短期内对系统内脏脏堵情况进行判断，但长期使用后容易出现判断不准确等情况。2)为更好地将蒸发器翅片和铜管积累灰尘清除干净，采集室内外环境温度和内盘管温度，控制内风机停转。在控制器内计算内盘管降温速率，根据内盘管降温速率调节压缩机频率以及电子膨胀阀的开度。该方法能根据降温速率解决空调内部积尘问题，但未解决何时启动自清洁。

空调实际自清洁的启动与否与管理着意愿有很大关系，一种能够健康科学地控制空调自清洁该何时启动的技术并不存在。

发明内容

本发明的目的是提供一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，包括以下步骤：

1)将具备积分计算能力的控制器与空调电气连接，从而计算空调运行时间；

2)在控制器内集成室内真菌气溶胶、颗粒物浓度与蒸发器积尘量关联计算模型，以及积尘量计算模型；

3)利用室内真菌气溶胶、颗粒物浓度与蒸发器积尘量关联计算模型计算得到积尘量阈值；

3)获取环境参数，并输入到积尘量计算模型中，计算得到实时积尘量；

4)对实时积尘量与积尘量阈值进行比较，根据比较结果，控制器判断是否触发自清洁控制模式，若是，则向空调发出控制指令，开启空调的自清洁控制模式。

进一步，所述环境参数包括室内积尘排放源E

进一步，积尘量M

式中，

进一步，单位风量单位粒径冷凝盘管积尘量

式中，m

其中，空调近回风口处积尘分布函数m

式中，η

其中，壁面结构逸散的颗粒逸散速率E

E

式中，L

通风积尘去除率η

η

η

式中，η

进一步，当积尘量M

当积尘量满足M

当积尘量满足M

当积尘量满足M

其中，M

M

M

进一步，积尘量阈值如下所示：

M

式中，正整数i＝1,2,3；α

进一步，室内真菌气溶胶浓度、室内颗粒物PM2.5浓度、室内颗粒物PM10浓度分别如下所示：

α

α

α

β

β

β

β

β

β

式中，α

本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明能够利用颗粒物、真菌污染指标作为环境健康风险阈值，将用户提供的环境参数输入积分控制器中，并通过积分控制器来判断蒸发器积尘量是否满足自清洁触发条件，将空调蒸发器积尘量约束在对人体造成最低健康风险范围内并显著提高其自清洁控制精度。

本发明首先通过以天数为步长的积分计算方法将环境参数输入到一种新型的空调蒸发器积尘量模型中，采用真菌气溶胶、颗粒物浓度作为危险指标控制空调蒸发器上积尘量的阈值，结合环境参数及相关干扰项计算得出最优自清洁控制方案。所述控制方法能够确定空调启动自清洁操作的时间和频率，避免由于人为因素的影响造成空调内部蒸发器积尘量过大至自清洁难以运行，将空调内部污染约束在一个指定的范围内并显著提高其自清洁控制精度。

附图说明

图1为方法控制流程图；

图2为实验装置图；

图3为H/D＝0.77时悬浮颗粒总数量随积尘量变化图；

图4为H/D＝20时悬浮颗粒总数量随积尘量变化图；

图5为悬浮颗粒总数量与积尘量换算图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

参见图1至图5，一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，包括以下步骤：

1)将具备积分计算能力的控制器与空调电气连接，从而计算空调运行时间；

2)在控制器内集成室内真菌气溶胶、颗粒物浓度与蒸发器积尘量关联计算模型，以及积尘量计算模型；

3)利用室内真菌气溶胶、颗粒物浓度与蒸发器积尘量关联计算模型计算得到积尘量阈值；

3)获取环境参数，并输入到积尘量计算模型中，计算得到实时积尘量；

4)对实时积尘量与积尘量阈值进行比较，根据比较结果，控制器判断是否触发自清洁控制模式，若是，则向空调发出控制指令，开启空调的自清洁控制模式。

所述环境参数包括室内积尘排放源E

积尘量M

式中，

单位风量单位粒径冷凝盘管积尘量

式中，m

其中，空调近回风口处积尘分布函数m

式中，η

其中，壁面结构逸散的颗粒逸散速率E

E

式中，L

通风积尘去除率η

η

η

式中，η

当积尘量M

当积尘量满足M

当积尘量满足M

当积尘量满足M

其中，M

M

M

积尘量阈值如下所示：

M

式中，正整数i＝1,2,3；α

室内真菌气溶胶浓度、室内颗粒物PM2.5浓度、室内颗粒物PM10浓度分别如下所示：

α

α

α

β

β

β

β

β

β

式中，α

实施例2：

参见图1至图3，一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，包括以下步骤：

(1)通过积分计算空调内部冷凝盘管上积尘累积量来判断空调内部真菌污染程度；(2)利用室内颗粒物浓度、真菌气溶胶浓度与蒸发器积尘量关联模型确定积尘累积量阈值；(3)将积尘量阈值、室内源、室外源、等参数输入空调内部控制器中，从而能根据控制器指令在制冷或制热前自动开启空调自清洁动作，积尘凝结迅速加热后使得冰膜脱落后掉入积水盘，从而在一定周期内有效控制空调内部真菌污染。

具体步骤如下：

步骤一：首先在家用空调上搭建具备积分计算能力的控制器，让其能以天数为步长分别计算空调开启和关闭状态下的时间；

步骤二：为初始化计算条件，安装控制器后运行一次空调自清洁程序；

步骤三：在控制器内输入室内真菌气溶胶、颗粒物浓度与蒸发器积尘量关联模型计算式，该模型能可根据污染物浓度限值计算积尘量阈值；

步骤四：用户/管理者通过原有环境特征，依次将室内家具、地板、人员在室情况、室内外积尘浓度分布函数等环境参数输入控制器；

步骤五：根据控制器计算的积尘量与阈值进行比较，判断自清洁模式触发条件是否成立；

步骤六：若自清洁触发条件成立，则向空调自清洁控制模块发出指令。

所述控制方法根据室内环境特征对自清洁周期进行计算后发出自清洁指令。

所述方法包括空调内部控制器与空调自清洁启动程序连接，可进行参数输入与信号输出。

所述的控制器可以输入室内积尘排放源E

控制器输入参数后，可通过蒸发器积尘量公式计算得出各蒸发器积尘量M

所述的控制器计算得出蒸发器积尘量M

若M

若M

若M

若M

其中，M

M

M

蒸发器积尘量M

M

其中，i＝1,2,3。由于国内相关室内空气质量标准中对室内真菌未作规定，室内真菌气溶胶α

α

α

α

β

β

β

β

所述的空调自清洁模式，具备重复常规(初步和深度)清洁功能，能够按不同指令进行清洁操作的执行。

所述的控制器：处理器，所述处理器执行计能够实现上述的自清洁控制方法限定的步骤。

实施例3：

一种优化空调自清洁时间周期的控制方法,具体包括如下步骤:

步骤一：首先在家用空调上搭建具备积分计算能力的控制器，让其能以天数为步长分别计算空调开启和关闭状态下的时间；

需说明，上述控制器是具有输入输出信号处理、积分运算和模型比较的能力集成电路芯片。目前中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、单片机、嵌入式ARM、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)、等芯片均可实现或者执行本发明中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

该控制器在实施过程中，应配合使用存储器对计算结果计算后存储与调取，存储和调取数据的功能，目前可实现该功能的有动态随机存储器DRAM(Dynamic RAM)、静态随机存储器SRAM(Static RAM)、闪存FLASH存储器、电可擦除存储器EEPROM(ElectricallyErasable Programmable ROM)等，根据控制器接口和适配协议进行选择。

步骤二：为初始化计算条件，安装控制器后运行一次空调自清洁程序；

由于在控制器安装可能存在多种安装环境，故要求安装控制器后运行一次空调自清洁程序。现分情况对安装环境下的操作进行讨论：1)若空调在装配、调试期间进行控制器安装，未进行销售使用，则可取消步骤二，管理人员对其作归0处理；2)若空调已销售使用一段时间，存在环境健康危害风险，管理/维护人员在有条件的情况下对其进行1次蒸发器积尘量采样，得出蒸发器积尘量的情况下将已有积尘量输入控制器；3)若空调已销售使用一段时间，存在环境健康危害风险，但管理/维护人员无条件进行蒸发器积尘量采样，则在安装控制器后运行一次空调自清洁程序。

步骤三：在控制器内输入室内颗粒物、真菌气溶胶浓度与蒸发器积尘量关联模型计算式，该模型能可根据室内真菌气溶胶污染限值计算积尘量阈值；

该步骤需要在实验室环境中建立室内颗粒物、真菌气溶胶浓度与蒸发器积尘量关联模型。实验室条件下可参照空调系统设定多种运行工况(调整温度、湿度、风速等环境参数)，求取多个工况下的关联式，从而获得最终模型。以下以室内颗粒物与蒸发器积尘量关联模型建立过程为例，真菌气溶胶浓度与蒸发器积尘量关联模型与之类似，此处不作过多介绍。

在实验室搭建实验装置，由送风机、过滤段、整流段、测试段和出口构成，用于模拟悬浮颗粒与不锈钢载颗粒板之间的关系。其中送风机为气流提供能量，确保空气按照一定流速在实验装置中流入和流出；过滤段是为清除空气中的其他杂质，最大程度去除流入空气中除悬浮颗粒外的其他杂质；整流段是为将从过滤段流出的空气在流速、紊流度上作进一步调整，保证进入测试段时空气的平整；测试段内含不锈钢载颗粒板，用于模拟实际工况下的蒸发器表面材质，具体材质可根据实际机组冷凝判官材质作进一步调整。出口是将气流送出，保证其不影响测试段的工况测试。

图3、图4给出不同H/D比下悬浮颗粒数与积尘量的变化关系，其中1～3μm粒径段曲线采用左侧纵坐标，而其余粒径段曲线对应右侧纵坐标。表明悬浮颗粒随积尘量的增加而逐渐增加。应当注意曲线上相邻数据之间波动较大，表明沉积颗粒发生聚集而又能被计数器采集到的随机性较大。

得出悬浮颗粒数与积尘量的关系之后，可根据积尘量对悬浮颗粒总数量进行控制。以H/D＝0.77，不锈钢载玻璃板中1.0-3.0μm的颗粒曲线为例，其实验环境中H/D＝0.77，D＝6.5mm，由于实验中仅给出了悬浮颗粒总数与积尘量的关系，需根据式10将上述关系换算为悬浮颗粒浓度与积尘量的关系。

假设经式10计算1.0-3.0μm的颗粒总数需控制在3.5×10

步骤四：用户/管理者通过原有环境特征，依次将室内积尘排放源E

需注意，上述实际环境中蒸发器积尘量计算可按式2-7进行计算。空调近回风口处积尘分布函数m

m

m

η

η

V

V

η

η

M

t——时间，s；

d

η

V

η

V——室内体积，m

κ——室内积尘损失率，1/h；

η

E

其中E

E

L

A

其中η

η

η

η

步骤五：根据控制器计算的积尘量与阈值进行比较，判断自清洁模式触发条件是否成立；

将步骤三得出的M

若M

若M

若M

若M

其中，M

M

M

需注意，上述比较规则仅作为自清洁指令发出的实例，本发明要求保护该方法和思路。具体规则应当根据管理者进行综合研判后决定。

步骤六：若自清洁触发条件成立，则向空调自清洁控制模块发出清洁指令。

需要注意，相关限值关系的输入应当参照权利要求6的规定进行执行，若管理者/用户有特殊或更为细致的要求，应当对上述限值规定数值进行调整再作使用。应当注意本条注明该权利要求仅对限值设置的思路进行保护，对具体数值取常规选值即可。

在本申请所提供的设计思路中，应该理解到，所揭露的参数计算和控制方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的、理论性的。例如，附图中的流程图和装置图仅显示了根据本发明的多个实施例具有可实现性。另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

实施例4：

一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，包括以下步骤：

1)将具备积分计算能力的控制器与空调电气连接，从而计算空调运行时间；

2)在控制器内集成室内真菌气溶胶、颗粒物浓度与蒸发器积尘量关联计算模型，以及积尘量计算模型；

3)利用室内真菌气溶胶、颗粒物浓度与蒸发器积尘量关联计算模型计算得到积尘量阈值；

3)获取环境参数，并输入到积尘量计算模型中，计算得到实时积尘量；

4)对实时积尘量与积尘量阈值进行比较，根据比较结果，控制器判断是否触发自清洁控制模式，若是，则向空调发出控制指令，开启空调的自清洁控制模式。

实施例5：

一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，主要内容见实施例4，其中，所述环境参数包括室内积尘排放源E

实施例6：

一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，主要内容见实施例4，其中，积尘量M

式中，

实施例7：

一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，主要内容见实施例4，其中，单位风量单位粒径冷凝盘管积尘量

式中，m

其中，空调近回风口处积尘分布函数m

式中，η

其中，壁面结构逸散的颗粒逸散速率E

E

式中，L

通风积尘去除率η

η

η

式中，η

实施例8：

一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，主要内容见实施例4，其中，当积尘量M

当积尘量满足M

当积尘量满足M

当积尘量满足M

其中，M

M

M

实施例9：

一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，主要内容见实施例4，其中，积尘量阈值如下所示：

M

式中，正整数i＝1,2,3；α

实施例10：

一种优化空调自清洁时间周期的控制方法，主要内容见实施例4，其中，室内真菌气溶胶浓度、室内颗粒物PM2.5浓度、室内颗粒物PM10浓度分别如下所示：

α

α

α

β

β

β

β

β

β

式中，α

网址：一种优化空调自清洁时间周期的控制方法 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/129324

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