Терморегулирование инверторного кондиционера

Основная задача кондиционера- поддержание установленной температуры воздуха и влажности. Реализация этой задачи возложена на программные модули управления, интерфейс которых выведен на терминал для осуществления настроек и регулировок работы. Помимо основной задачи, существуют не менее важные стратегии управления, часть регулировки которых также будут описаны ниже.

Терморегулирование инверторного кондиционера. Главный терморегулятор (ГТ)

Для режима охлаждения воздуха в инверторном кондиционере применяется два терморегулятора, первым их них есть главный терморегулятор (ГТ). Он активирует подпрограммы нагрева и охлаждения и его регулировки находятся в Главном меню, раздел Заводские настройки подраздел Сервис меню→Параметры, экран Cr:

Главной задачей ГТ есть активация режима охлаждения посредством включения терморегулятора режима охлаждения (ТРО), который является отдельной программой со своими настройками, включающий в себя два режима регулирования – ПИД и П. Главный терморегулятор (ГТ) управляется от датчика комнатной температуры и он осуществляет только включение/выключение терморегулятора режима охлаждения (ТРО). Стратегия его работы описана ниже:
Стратегия управления включением ТРО

Рассмотрим стратегию работы ГТ. Пусть уставка составляет 23°С, и соответственно на оси T, °C это будет точка С. Итак, С=23°C, тогда D=24°C, B=22°C и A=21°C в соответствии с уставками экрана Cr.

Предположим, температура входящего воздуха составляет 28°С. При этом от ГТ подан сигнал включения на ТРО, который в свою очередь запустил компрессор. Температура при этом начинает понижаться, достигает точки D, и опускается дальше. В точке B ГТ выключает ТРО, компрессор останавливается, и если падение температуры продолжается, то до точки А ничего не происходит (зона нечувствительности), а после нее ГТ подает сигнал включения на регулятор нагрева, который в свою очередь управляет ТЭНами.

Теперь предположим, температура входящего воздуха составляет 18°С, необходимости в охлаждении нет и ГТ не включает ТРО. За счет теплопритоков происходит рост входящей температуры, ее значение достигает точки А, и двигается дальше – минуя точки В и С. И только в точке D ГТ подает сигнал на включение ТРО.

Подводя итог: ГТ только лишь включает – выключает ТРО (не компрессор!) в зависимости от температуры на комнатном датчике по алгоритму управления описанному выше. Его регулировки находятся на экране Cr.

Терморегулятор режима охлаждения (ТРО)

После того, как подан сигнал включения от ГТ на терморегулятор режима охлаждения (ТРО), он активируется и запускает один из выбранных режимов регулирования – ПИД либо П. Его настройки находятся в том же разделе, экран Tr1:

Выбор режима регулирования зависит от выбора датчика регулирования: подачи или комнатного. Выбор датчика подачи включает ПИД режим регулирования, это значит, что кондиционер будет поддерживать температуру УСТАВКИ по выходящему потоку воздуха (как показано на экране М0, отмечено звездочкой):

и по закону ПИД‐регулирования. Параметры этого режима уже настроены на оптимальную работу. Однако есть возможность провести самостоятельную регулировку с помощью параметров «Т.Диф» и «Т.Инт».

П‐режим ТРО

Выбор комнатного датчика в качестве регулирующего включает режим П (пропорционального) регулирования, окно регулировок которого находятся на экране

В этом случае кондиционер будет поддерживать температуру УСТАВКИ по входящему потоку воздуха (как показано на экране М0, отмечено звездочкой):

Принцип работы пропорционального режима описывает график:

Рассмотрим работу регулятора на примере. Скажем, имеем уставку в 23°С. При заданных параметрах, как отображено на экране, в момент, когда на комнатном датчике будет 23°С, регулятор подаст 0% мощности на компрессор. Когда на комнатном датчике будет температура равная или больше «уставка + мертвая зона + дифференциал», на компрессор будет подана максимальная мощность 100%. Таким образом, на компрессор всегда подается сигнал управления пропорциональный отслеживаемой температуре на комнатном датчике, в соответствии с изображенным графиком.

Примечание. Как указывалось выше, ГТ включает/выключает ТРО, следовательно он имеет приоритет над компрессором, хотя напрямую им не управляет. Поэтому здесь есть одна особенность, которую необходимо осветить. Так, в соответствии со стратегией включения ТРО, гистерезис ТРО (экран Cr) будет влиять на любое первое включение П‐регулятора. К примеру, предположим, мертвая зона (экран Tr2) равна 0 и уставка 23 °С, температура на комнатном датчике 18°С и начинает расти. Очевидно нужно ожидать включение компрессора в точке 23°С, поскольку мертвая зона 0, в соответствии с графиком П‐режима. Однако включение произойдет лишь в точке 24°С, потому что лишь при этой температуре ГТ включит ТРО. При этом на компрессор будет подана уже некоторая ненулевая мощность. Хотя далее, снижение температуры на комнатном датчике ниже 23°С но не ниже 22°С выключит компрессор, но при этом не выключит ТРО и уже при последующем росте температуры на комнатном датчике, подача мощности на компрессор начнется с точки 23°С.

Вывод: при любом первом включении ТРО гистерезис ГТ будет иметь приоритет над мертвой зоной ТРО.

ПИД‐режим ТРО

Как было указано выше, выбор датчика подачи на экране Tr1 включает ПИД режим регулирования, это значит, что кондиционер будет поддерживать температуру УСТАВКИ по выходящему потоку воздуха и по закону ПИД‐регулирования.
График процесса ПИД регулирования

Следует отметить, что для этого режима, в качестве регулирующего используется датчик подачи, который находится в выходящем потоке воздуха. Но при этом включением/выключением ТРО управляет комнатный датчик, находящийся на входе воздушного потока в кондиционер. Поэтому приоритетный сигнал отключения ТРО может поступить с ГТ, если температура на комнатном датчике опустится ниже УСТАВКА минус ГИСТЕРЕЗИС (экран Cr). Если этого не происходит, то непосредственно сам ПИД регулятор ТРО может произвести принудительное прекращение подачи мощности на компрессор в точке УСТАВКА минус 1 °С. Это называется нижний автоколебательный предел. Он является нерегулируемым для пользователя параметром.