汽车空调温度传感器位置及控制参数优化研究

合集下载

基于空间参数的空调温度传感器位置优化研究

２０２４年第１期(总第５２卷㊀第３９５期)Ｎｏ.１ｉｎ２０２４(ＴｏｔａｌＶｏｌ.５２ꎬＮｏ.３９５)建筑节能(中英文)ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢＥＥʏ暖通空调ＨＶ＆ＡＣ引用本文:刘魁星ꎬ黄一凯ꎬ邸越强.基于空间参数的空调温度传感器位置优化研究[Ｊ].建筑节能(中英文)ꎬ２０２４ꎬ５２(１):７８－８３.ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.２０９６－９４２２.２０２４.０１.０１２收稿日期:２０２２￣０７￣０８ꎻ㊀修回日期:２０２４￣０１￣１９基于空间参数的空调温度传感器位置优化研究刘魁星ａәꎬ㊀黄一凯ａꎬ㊀邸越强ｂ(天津大学ａ.建筑学院ꎻｂ.国际工程师学院ꎬ天津㊀３０００７２)摘要:㊀由传感器测量并反馈的室温数据是房间空调器运行控制的重要参数ꎮ建筑空间内温度分布的差异导致同一时间传感器位于不同位置时的反馈结果不同ꎬ最终影响室温控制的稳定性和空调能耗水平ꎮ研究了建筑空间内不同位置的传感器对室温控制的稳定性和空调能耗水平的影响ꎮ实验选取住宅空间内２０个测点ꎬ在实测温度数据基础上通过聚类分析用于分类测点类别ꎬ利用有限元分析软件对其他不同尺寸的房间情况进行了仿真模拟ꎬ建立了传感器最优位置的搜索模型ꎬ提出用修正参数来调整传感器初始位置的方法ꎮ为改善室内空调器的运行状况提供了理论和实践上的支持ꎮ关键词:㊀空调器ꎻ㊀位置优化ꎻ㊀温度传感器ꎻ㊀热舒适性ꎻ㊀室内温度中图分类号:㊀ＴＵ８３１.３㊀㊀㊀文献标志码:㊀Ａ㊀㊀㊀文章编号:㊀２０９６￣９４２２(２０２４)０１￣００７８￣０６ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒＳｅｎｓｏｒＰｏｓｉｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＳｐａｔｉａｌＰａｒａｍｅｔｅｒｓＬＩＵＫｕｉｘｉｎｇａәꎬＨＵＡＮＧＹｉｋａｉａꎬＤＩＹｕｅｑｉａｎｇｂ(ａ.ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅꎻｂ.ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＴｉａｎｊｉｎ３０００７２ꎬＣｈｉｎａ)㊀㊀Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄａｔａｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｓｅｎｓｏｒｓｉｓａｃｒｕｃｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｆｏｒｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｏｆｒｏｏｍａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｓ.Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｎｄｓｔｒａｔｉｆｉｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｄｏｏｒｓｐａｃｅｃａｎｌｅａｄｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄａｔａｆｅｅｄｂａｃｋｆｒｏｍｓｅｎｓｏｒｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｃａｔｉｏｎｓａｔｔｈｅｓａｍｅｐｏｉｎｔｉｎｔｉｍｅꎬｗｈｉｃｈｕｌｔｉｍａｔｅｌｙａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ.Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｅｎｓｏｒｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇａｒｅｅｘｐｏｕｎｄｅｄｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ.Ｔｗｅｎｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｏｉｎｔｓｉｎｔｈｅｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌｓｐａｃｅａｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｆｏｒｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓꎬａｎｄｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｉｓｕｓｅｄｔｏｃｌａｓｓｉｆｙｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｏｉｎｔｃａｔｅｇｏｒｉｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄａｔａ.ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｏｒｒｏｏｍｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓｕｓｉｎｇＦＥＡｓｏｆｔｗａｒｅꎬａｎｄａｓｅａｒｃｈｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｅｎｓｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄꎬｗｈｉｌｅａｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｓｅｎｓｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｒｏｏｍａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｓ.㊀㊀Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒꎻｐｏｓｉｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎꎻｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒꎻｔｈｅｒｍａｌｃｏｍｆｏｒｔꎻｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ０　引言随着科学技术的进步ꎬ人们的生活环境越来越舒适ꎬ房间空调器在创造舒适环境中起着越来越重要的作用ꎮ房间空调器市场极大ꎬ仅在我国夏热冬冷地区便有约５５亿个目标用户[１]ꎮ然而ꎬ空调器的大量使用也会带来较大的能源消耗ꎬ据统计家用空调器耗电量约占国民总电耗的５０％[２]ꎮ因此ꎬ在提高生活环境舒适度的同时ꎬ空调器的能耗指标和高效运行不容忽视ꎮ目前学者们对于家用空调器的研究主要集中在设备本身ꎬ例如:制冷剂选型㊁压缩机能效㊁换热器效率㊁室外机翅片设计㊁室内机安装位置及气流组织ꎮ李敏霞等人对新型制冷剂Ｒ３２在管道内的流动沸腾进行了实验研究ꎬ证明该制冷剂换热系数是传统制冷剂的１~２倍[３]ꎮ孙钊等人提出了一种可卸载的变频８７刘魁星ꎬ等:基于空间参数的空调温度传感器位置优化研究双转子压缩机及系统运行方案ꎬ并进行了模拟仿真ꎬ结果表明了采用双缸可卸载压缩机后的机组ＡＰＦ(ＡｎｎｕａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＦａｃｔｏｒꎬ全年能源消耗率)都有不同程度的提升[４]ꎮ赵运超等人采用ＣＦＤ数值模拟的方法ꎬ对某房间内壁挂式空调器的安装位置㊁送风角度㊁送风温度及风速进行了优化ꎬ最终房间内的温度场和速度场达到了更为舒适的效果[５]ꎮ对于空调系统运行而言ꎬ一般由位于回风格栅的温度传感器测量回风温度ꎬ并将温度数据上传至控制器与设定温度相比对ꎬ当二者存在差异时ꎬ根据不同厂家的内置控制逻辑进行压缩机转速㊁风速等进行综合调控[６ꎬ７]ꎮ然而ꎬ随着技术的进步ꎬ信息互联使得空调运行控制环节开放成为可能ꎬ空调可以接收外部数据ꎮ建筑空间中不同位置的温度不一样ꎬ由此不同位置的室温传感器测得的温度不一样ꎬ这会直接影响空调的运行控制ꎬ最终影响室温稳定性和能耗变化ꎮ如果可以通过调整传感器的位置改变温度输入参数ꎬ最终提高室内舒适性和空调效率ꎬ便可以实现一种低成本的多目标优化ꎮ目前对于家用空调器温度传感器布置位置的研究较少ꎬ阳必飞提出了一种能够代表空调器截面环境的合适位置的方法[８]ꎮ刘巧玲等人研究了３种不同传感器位置对室内预计平均热感觉指数ＰＭＶ(ＰｒｅｄｉｃｔｅｄＭｅａｎＶｏｔｅ)的影响[９]ꎮ西安建筑科技大学的闫秀英教授等人采用基于修正误差学习的加权融合算法对室内多个测点传感器测量的数据进行融合ꎬ分析了变风量中央空调系统不同室内测点的有效吹风温度㊁空气分布特性指标及系统能耗情况[１０]ꎮ潘黎等人运用计算机仿真及流场模拟方法ꎬ分析在超低能耗建筑内温度传感器位置对空调系统控制策略的影响ꎬ结果发现在冬㊁夏两季当温度传感器安装在回风口处ꎬ检测到的温度高于实际工作区域温度ꎬ会引起空调控制系统正向反馈ꎬ增大风量或降低送风温度ꎬ使得工作区域温度低于设定值ꎬ令人体体感偏冷ꎬ能耗偏高[１１]ꎮＬｉｕＹａｎｚｈｅｎｇ等人提出信息监测的准确性对提高温室环境控制的效果具有重要意义ꎬ并利用ＣＦＤ模拟方法确定了传感器数量和最佳传感器位置ꎬ但在实际建筑情况下ꎬ该位置并不适合放置传感器[１２]ꎮＤｕＺｈｉｍｉｎ等人认为使用室内平均温度来简化热舒适性的空调系统节能优化控制ꎬ通常导致室内温度分布不当ꎬ并提出了一种将能量模拟和热舒适性计算耦合在一起的联合仿真策略ꎬ利用室内温度分布改善终端控制ꎬ获得了更低的能耗和更好的热舒适性[１３]ꎮ葛宣鸣等人提出了基于多传感器的变风量空调系统送风控制策略ꎬ较好地改善人体热舒适性环境且系统能耗会因为优化作用而降低[１４]ꎮ国内外现有研究理论成果较为丰富ꎬ但对能够满足节能与房间舒适双重条件的温度传感器的最佳测点位置还尚未有较好的解决方案ꎮ此外研究方法大都为仿真模拟ꎬ缺少模型检验与实际数据验证ꎬ与实际情况相结合的综合研究有待探索ꎮ由此ꎬ本文选用家用空调器作为实验对象ꎬ通过布置温度测点ꎬ更换温度传感器布置位置进行实际测试ꎮ通过数据特征分析和模拟仿真的方法研究不同温度传感器位置对于室温控制和能耗水平的影响ꎬ最终找到能够同时兼顾舒适和节能的最优位置ꎮ１㊀研究方法及试验设计１１㊀研究方法为保证试验结果准确可靠ꎬ本次试验采取试验测试加模拟验证的方式ꎮ技术路线如图１所示ꎬ共分成试验设计㊁测试及模拟数据分析㊁综合评价及结论三个部分ꎮ图１㊀技术路线１２㊀试验设计１２１㊀测试地点及初始条件实验场所选定于天津市某６层住宅楼的４楼ꎬ房间尺寸为５ｍ(南北方向)ˑ３５ｍ(东西方向)ꎬ层高约２６ｍꎬ实验房间墙面均为内墙ꎬ空调位于房间西南角ꎬ房间模型如图２所示ꎮ中间房间为实验区域ꎬ右下方有外墙的朝南房间作为恒温室ꎮ为确保控制变量ꎬ将实验房间的温度与临室平均室温保持一致ꎬ确保无临室传热ꎻ恒温室模拟室外ꎬ同时控制温度恒定以避免变化的温度对实验结果产生影响ꎮ实验房间空调设定温度为２４ħꎬ与实测临室温度接近ꎻ依照«民用建筑供暖通风与空气调节设计规范»(ＧＢ５０７３６２０１２)中天津夏季空气调节室外计算日平均温度ꎬ恒温室使用控温设备维持在２９~３０ħꎮ同时为了避免太阳辐射带来的影响ꎬ本实验一般于下午开始ꎬ同时有厚布窗帘遮阳ꎮ在实验过程中ꎬ空调器９７ＬＩＵＫｕｉｘｉｎｇꎬｅｔａｌ.ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒＳｅｎｓｏｒＰｏｓｉｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＳｐａｔｉａｌＰａｒａｍｅｔｅｒｓ的温度传感器将被依次布置在２０个温度测点ꎬ并以此为输入温度反馈控制运行ꎮ图２㊀房间模型１２２㊀设备布置及实验流程温度测试设备选用ＨＯＢＯ热电偶式数据记录器ꎬ以１５ｍ为间隔将传感器均匀布满整个房间ꎬ共计２０个测量位置ꎬ如图３所示ꎮ即纵向(南北方向)共４排ꎬ横向(东西方向)共３列ꎬ垂直方向共２层(０３ｍ和１８ｍ)ꎬ因室内家具影响ꎬ５个位置无法布置ꎬ同时添加１个位于空调回风口的测点(空调传感器的原始位置)ꎬ所以共２０个实际测点ꎮ编号顺序为先高层再纵向ꎬ１号测点位于房间西南角１８ｍ高处ꎬ１９号测点位于房间东北角０３ｍ处ꎬ２０号测点位于回风口ꎮ为保证足量的有效数据ꎬ测试时间设定为２０ｄꎬ数据采集间隔设定为１ｍｉｎꎮ图３㊀测点布置㊀㊀实验过程为首先开启空调和恒温室控温设备进行ꎬ空调设置模式为制冷ꎬ设定温度２４ħꎬ使用默认风速ꎬ默认朝向ꎬ不摆风ꎮ在１ｈ后ꎬ恒温室温度恒定且室内温度进入周期变化ꎬ可以认为此时实验内各状态稳定ꎬ使用ＨＯＢＯ测量并记录２０个测点的实时温度ꎮ空调温度传感器通过导电性良好的铜线进行延长ꎬ布置于测点之一ꎬ之后每接近１ｈꎬ空调停歇时(为确保空调运行周期的完整性)ꎬ移动空调的温度传感器至另一个测点重复试验ꎮ１２３㊀数据分析方法本项目将实际测量的温度数据进行聚类ꎬ得到的聚类结果用来分析温度传感器位于不同测点对空调性能的影响ꎬ得到较理想的空调温度传感器测点位置ꎬ通过聚类后的结果ꎬ可以用之训练分类器ꎮ之后采用模拟软件模拟了不同空间参数房间的温度分布ꎬ使用训练好的分类器进行分类ꎬ得到归属于理想传感器测点位置类别的温度测点ꎬ以此给出不同参数房间的推荐测点位置ꎮ本项目的聚类分类等算法均运行在Ｕｂｕｎｔｕ系统中ꎬ算法程序采用Ｐｙｔｈｏｎ语言编写ꎮ(１)归一化处理:本文将从温度曲线中提取幅值和周期两个重要指标ꎬ作为温度曲线的特征进行计算及后续分析ꎮ因为选取的两个特征并不是同一量纲ꎬ分布也不在同一区间ꎬ需要对数据进行归一化ꎬ即按比例进行放缩ꎬ使之落在０~１之间ꎮ归一化后的数据更加便于处理ꎬ聚类分类结果也更加准确ꎮ本项目采用Ｍｉｎ－Ｍａｘｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ方法进行归一化ꎬ如式(１)所示:ｘᶄ＝ｘ－ＭｉｎＭａｘ－Ｍｉｎ(１)(２)聚类分析:聚类是指将数据集合按着相似程度分成多个类别ꎬ其是一种无监督学习ꎮ本项目采用了应用比较广泛且聚类效果较好的Ｋ－ｍｅａｎｓ聚类方法[１５ꎬ１６]ꎮ对于聚类过程中的样本之间的距离采用最简单的欧氏距离ꎬ聚类性能的评估采用轮廓系数ꎬ轮廓系数越接近１ꎬ则说明聚类结果理想ꎮ轮廓系数计算公式如下ꎬ对任一元素ｉꎬ其轮廓系数如式(２)所示:ｓ(ｉ)＝ｂ(ｉ)－ａ(ｉ)ｍａｘ{ａ(ｉ)ꎬｂ(ｉ)}(２)通过该式计算出所有数据点的轮廓系数后ꎬ求其均值即可获得平均轮廓系数ꎬ选择平均轮廓系数最大的Ｋ值即是最合适的聚类个数ꎮ分类是指根据已分类的样本信息ꎬ对未分类的元素进行分类ꎮ本项目采用朴素贝叶斯分类ꎮ该算法对缺失数据不敏感ꎬ在数据较少的情况下依然可以使用该方法ꎬ而且相比逻辑回归等分类算法ꎬ朴素贝叶斯可以处理多分类问题ꎮ(３)仿真模拟:本研究采用ＡＮＳＹＳ软件进行两种不同工况下的模拟ꎬ分别为一个验证工况和一个推广工况ꎮ在验证工况下ꎬ采用皮尔逊相关系数评价模拟结果和实测数据ꎬ当二者之间具有极强的相关性时ꎬ说明该模型可以准确计算室内温度分布情况ꎬ进行后续的推广工况ꎻ在推广工况下ꎬ将房间尺寸改为１０ｍˑ７ｍꎬ使用ＤｅｓｉｇｎＭｏｄｅｌｅｒ建立模型ꎬＩＣＥＭ－ＣＦＤ生成计算网格ꎬ通用有限元分析软件进行瞬态模拟计算ꎬ时间步长设置为２ｓꎮ２㊀数据分析及建议２１㊀数据聚类分析对数据进行整理发现ꎬ在２０ｄ的测试中ꎬ其温度波动曲线基本一致ꎬ因此本文选取测试时段内的部分时段作为典型数据进行研究ꎬ将不同测点位置的温度数据绘制成折线图ꎬ如图４所示ꎮ从图中可见ꎬ所有测点的温度波动趋势基本一致㊁周期与振幅略有不同ꎮ提取所有测点数据的振幅及周期特征做聚类分０８刘魁星ꎬ等:基于空间参数的空调温度传感器位置优化研究析ꎬ当聚类数为３时ꎬ轮廓系数达到最大值ꎬ此时聚类效果较好ꎬ聚类数与轮廓系数对应结果如表１所示ꎮ图４㊀温度测试曲线表１㊀聚类数与轮廓系数对应结果聚类数轮廓系数２０９６１３０９８２４０９４５５０７９２㊀㊀由此将２０个测点共分成３类ꎬ每一类与其对应温度测点位置的编号如表２所示ꎮ为便于表述ꎬ后文中将与空调器位于同一墙壁上㊁地面２ｍ㊁空调器１的位置称为α位置(对应传感器位置２)ꎮ表２㊀数据聚类结果测点位置测点编号Ｃｌｕｓｔｅｒ１５ꎬ９ꎬ１０ꎬ１３ꎬ２０Ｃｌｕｓｔｅｒ２４ꎬ７ꎬ８ꎬ１２ꎬ１４ꎬ１７ꎬ１９Ｃｌｕｓｔｅｒ３１ꎬ２(α)ꎬ３ꎬ６ꎬ１１ꎬ１５ꎬ１６ꎬ１８㊀㊀３类测点的典型温度曲线如图５所示ꎮ图中明显可见ꎬ类别１(Ｃｌｕｓｔｅｒ１)对应测点温度波动幅度最大ꎬ全天温度最高相差约２４ħꎬ整体温度水平明显低于其他两类ꎻ同时该类测点距离空调近ꎬ几乎都是空调直接吹风的位置ꎬ所以温度波动大ꎬ反应快ꎬ对空调的反馈强烈ꎮ类别２(Ｃｌｕｓｔｅｒ２)温度波动幅度最小ꎬ全天温度最高相差约１１ħꎬ整体温度水平明显高于其他两类ꎮ且相比于类别１和３ꎬ类别２出现最值的时间具有明显的滞后性ꎮ归其原因在于类别２的测点多位于远离空调或者房间角落的惰性区ꎬ空气流动不图５㊀三类测点的典型温度曲线畅ꎮ类别３(Ｃｌｕｓｔｅｒ３)温度曲线介于前两者之间ꎬ这些测点的位置比较适中ꎬ而且处于比较开阔的位置ꎬ其波动比较均衡ꎮ三类测点的平均指标如表３所示ꎮ表３㊀三类测点的平均特征参数测点位置平均温度/ħ振幅/ħ周期/ｓＣｌｕｓｔｅｒ１２３５４２４３４２Ｃｌｕｓｔｅｒ２２３９３１１３６１Ｃｌｕｓｔｅｒ３２３７９１６５５２２㊀传感器位置变动分析从上述实验结果来看不同种类的测点之间对应的温度表现存在明显差异ꎬ当空调器温度传感器位于不同测点位置时ꎬ会反馈给空调控制器不同数据ꎬ最终会产生不同的室温分布及能耗表现ꎮ实测数据如图６所示ꎬ当传感器位置从第３类测点对应位置变换到第１类测点对应位置时ꎬ房间整体室温下降ꎬ室温波动周期变小ꎬ房间不同位置的温度差异减小ꎻ当传感器从第３类测点对应位置变换到第２类测点对应位置时ꎬ如图７所示ꎬ房间整体室温上升ꎬ室温波动周期延长ꎬ房间不同位置的温度差异增大ꎮ图６㊀传感器位置从第３类变至第１类图７㊀传感器位置从第３类变至第２类２３㊀评价方法２３１㊀一般评价指标本次实验用温度波动方差㊁温度分布方差和耗电量３个参数来评价不同传感器位置对空调器运行的影响ꎮ温度波动方差用来衡量室温在时间维度的变化情况ꎬ温度分布方差来衡量室温在空间维度的分布情况ꎬ这两个参数直接关系到室内舒适度ꎬ参数数值越小表明室温波动稳定㊁温度分布均匀ꎬ室内舒适度高ꎻ耗电量通过空调运行时的智能电表人工读数获取ꎬ用来衡量单位时间内空调能耗水平ꎮ为了更好地１８ＬＩＵＫｕｉｘｉｎｇꎬｅｔａｌ.ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒＳｅｎｓｏｒＰｏｓｉｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＳｐａｔｉａｌＰａｒａｍｅｔｅｒｓ比较ꎬ将３个参数转换成３个指标:温度波动方差指数(ＴＴＶＩ)㊁温度分布方差指数(ＴＤＶＩ)㊁功耗指数(ＰＣＩ)ꎮ３个指标计算方式如式(３)~(５)所示:ＴＴＶＩ＝ðＣｉＳ２ｉ(ðＣ１Ｓ２ｉ＋ðＣ２Ｓ２ｉ＋ðＣ３Ｓ２ｉ)/３(３)ＴＤＶＩ＝ðＣｉＳ２１~２０(ðＣ１Ｓ２１~２０＋ðＣ２Ｓ２１~２０＋ðＣ３Ｓ２１~２０)/３(４)ＰＣＩ＝ðＣｉＰ(ðＣ１Ｐ＋ðＣ２Ｐ＋ðＣ３Ｐ)/３(５)式中:Ｃｉ中ｉ的取值为１㊁２㊁３ꎬ分别代表三类测点ꎻＳ为测点温度数据的方差值ꎻＰ为空调器耗电量ꎮ式(３)中方差下标ｉ为１~２０个测点位置ꎮＴＴＶＩ的计算方式为ꎬ当温度传感器位于某类测点时ꎬ所有测点的数据方差值之和除以传感器位置分别位于３类测点时的方差数据之和的平均值ꎻ式(４)中方差下标取值范围为１~２０ꎬ表示某一时刻空间内２０个测点位置温度数据的方差值ꎮＴＤＶＩ的计算方式为ꎬ当温度传感器位于某类测点时ꎬ所有测点的数据方差之和除以传感器位置分别位于３类测点时的方差数据之和的平均值ꎮＰＣＩ的计算方式为ꎬ当温度传感器位于某类测点时ꎬ空调器的耗电量除以传感器位置分别位于３类测点时耗电量之和的平均值ꎮ计算结果如表４所示ꎮ从计算结果来看ꎬ第１类测点对应位置在控制室温稳定性方面突出ꎬ温度波动方差和温度分布方差均为最小值ꎬ但功耗指数最高ꎻ而第２类测点对应位置与１恰好相反ꎬ室温稳定性控制较差ꎬ但功耗指数最低ꎻ第３类测点对应位置各项均位于前两者之间ꎮ表４㊀三种位置对应指标测点位置ＴＴＶＩＴＤＶＩＰＣＩＣｌｕｓｔｅｒ１０８８０９３１１４Ｃｌｕｓｔｅｒ２１３７１１９０８１Ｃｌｕｓｔｅｒ３０９９１０２０９８２３２㊀综合评价指标因温度参数与能耗参数非同一量纲参数ꎬ为综合比较空调运行的性能ꎬ故将运行情况的综合评价指标(ＥＩ)的计算方式定义如式(６)所示:ＥＩ＝２２ＴＴＶＩ＋ＴＤＶＩ＋１ＰＣＩ(６)式中:ＴＴＶＩ为温度波动方差指数ꎻＴＤＶＩ为温度分布方差指数ꎻＰＣＩ为功耗指数ꎻＥＩ为平衡状态下的一个谐波平均值ꎬ该指标综合考虑了室内舒适性和空调耗电量ꎬ数值越低表明空调运行效果越好ꎮ计算结果如表５所示ꎬ从数据中可见ꎬ当空调传感器位于第３类测点时ꎬ运行效果优于其他两类ꎮ表５㊀三种位置综合指标测点位置ＥＩＣｌｕｓｔｅｒ１０９８１Ｃｌｕｓｔｅｒ２０９８６Ｃｌｕｓｔｅｒ３０９７３２４㊀推广工况模拟将房间实际参数及室内空调器设定参数输入ＡＮＳＹＳ有限元分析软件对室内温度场进行求解ꎬ室温模拟如图８所示ꎮ对比验证２０个温度传感器测试点的模拟数据与实测数据差别ꎬ由前文可知温度特性曲线通过温度振幅与延迟周期进行描述ꎬ故将验证工况下的模拟数据和实际测试数据归一化后进行对比ꎬ纵坐标为归一化后的测试数值㊁横坐标为测点编号ꎬ如图９所示ꎮ从图中可见在验证条件下ꎬ模拟结果与实验结果高度一致ꎬ仅位置１３㊁１４㊁１５处的温度数据存在明显偏差ꎬ经分析是因为模拟中没有考虑到家具摆放ꎮ模拟计算结果与实测数据皮尔逊相关系数为０８２ꎬ属强相关ꎬ且二者变化趋势基本保持一致ꎬ说明模型可以较为准确地反应真实室内温度场ꎮ图８㊀室温模拟图图９㊀温度数值对比㊀㊀在验证工况成立的基础上ꎬ进行推广工况的模拟计算ꎬ在推广条件下ꎬ利用之前聚类结果训练的分类器ꎬ根据模拟室温的振幅和周期两项指标ꎬ将２０个测点位置分为３类ꎮ分类结果如表６所示ꎮ同验证工况下的结果对比可见ꎬ随着房间面积的增大ꎬ测点的２８刘魁星ꎬ等:基于空间参数的空调温度传感器位置优化研究位置特征发生变化ꎬ聚类结果改变ꎮ类别１和类别３对应的点位变少ꎬ类别２对应点位增加ꎬ前文设定的位置α仍属于类别３ꎮ表６㊀实验及模拟工况聚类变化测点位置实验工况推广工况Ｃｌｕｓｔｅｒ１５ꎬ９ꎬ１０ꎬ１３ꎬ２０１ꎬ５ꎬ２０Ｃｌｕｓｔｅｒ２４ꎬ７ꎬ８ꎬ１２ꎬ１４ꎬ１７ꎬ１９３ꎬ４ꎬ６ꎬ７ꎬ８ꎬ１１ꎬ１２ꎬ１４ꎬ１５ꎬ１６ꎬ１７ꎬ１８ꎬ１９Ｃｌｕｓｔｅｒ３１ꎬ２(α)ꎬ３ꎬ６ꎬ１１ꎬ１５ꎬ１６ꎬ１８２(α)ꎬ９ꎬ１０ꎬ１３２５㊀房间区域划分及传感器位置校正建议２５１㊀房间区域划分建议通过对聚类结果进行特征分析ꎬ针对温度传感器的布置位置ꎬ可将房间内的区域划分为直接区㊁惰性区和缓冲区ꎮ特征如下:(１)直接区:该区域测点距离空调器较近ꎬ受空调直接吹风影响ꎬ温度波动大ꎬ响应快ꎬ对空调运行状况的反馈作用较明显ꎮ一般情况下ꎬ该区域在空调器送风口３２ｍ范围内ꎬ风速或房间大小变化时ꎬ该区域的边界在距空调器送风口２~４ｍ之间变动ꎮ(２)惰性区:该区域测点距离空调器较远或位于房间角落ꎮ空气流动缓慢ꎬ温度波动较小ꎬ对空调运行状态不敏感ꎮ因此ꎬ该区域内测点温度对空调的反馈作用较小ꎮ风速或房间大小变化时ꎬ该区域的边界变动较大且不规则ꎮ(３)缓冲区:该区域位于其他两个区域的中间ꎮ它处于相对开放的位置ꎬ温度波动相对适中ꎮ缓冲区是空调传感器布置位置的理想选择ꎬ它既能保证室内舒适性ꎬ又能兼顾节能ꎮ２５２㊀传感器位置校正建议本文推荐的空调温度传感器的位置是前面定义的α位置ꎬ它与室内空调器位于同一面墙上ꎬ高２ｍꎬ距空调器１ｍꎬ属于缓冲区ꎮ该测量位置位于墙面上ꎬ便于放置且不受人为活动的影响ꎬ从理论计算和实际操作的角度来看都具有明显优势ꎮ传统室内空调器的温度传感器位于回风格栅处ꎬ属于直接区ꎮ通过分析比较推荐测点温度曲线与原始测点温度曲线的波动振幅和周期特性ꎬ发现周期缩短了２５ｓꎬ波动幅度提高约３５％ꎮ这可以通过增加一个ＲＣ电路来校正温度传感器的输入参数ꎬ以达到调整传感器位置的效果ꎬ对于既有的室内空调器系统来说ꎬ这是一种低成本㊁高效率的优化方案ꎮ３㊀结语本文提出了一种不同空间参数下寻找理想的空调器温度传感器位置的方法ꎬ通过实验和ＡＮＳＹＳ有限元分析软件模拟不同位置传感器反馈情况下的室温表现ꎬ对各个点位进行聚类和分类ꎬ得到最佳传感器布置位置ꎮ基于此结论ꎬ在以后的实际工程中不需要对房间尺寸进行实际测量ꎬ仅通过调整房间参数就可以进行仿真模拟ꎮ这不仅适用于设计阶段ꎬ也适用于实际的施工阶段ꎮ同时ꎬ本文给出了空调温度传感器的推荐位置 α位置ꎬ该位置可使空调运行在舒适与节能的平衡点上ꎮ此外ꎬ还有很多可变因素ꎬ如不同的回风形式㊁房间形状㊁空调器朝向及家具摆放位置等ꎬ可能会产生不同的理想位置ꎬ这是未来研究的方向ꎮ其次ꎬ由于测量点之间的距离较大(１５ｍ)ꎬ精确的α位置还需要进一步研究ꎮ参考文献:[１]董旭娟ꎬ闫増峰ꎬ王智伟ꎬ等.夏热冬冷地区典型城市住宅供暖模式选择研究[Ｊ].西安建筑科技大学学报:自然科学版ꎬ２０１４ꎬ４６(６):８６５－８７０.[２]Ｐｅｒｅｚ￣ＬｏｍｂａｒｄＬꎬＯｒｔｉｚＪꎬＰｏｕｔＣ.ＡＲｅｖｉｅｗｏｎＢｕｉｌｄｉｎｇｓＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ[Ｊ].ＥｎｅｒｇｙａｎｄＢｕｉｌｄｉｎｇｓꎬ２００８ꎬ４０(３):３９４－３９８.[３]李敏霞ꎬ党超镔ꎬ飞原英治.Ｒ３２在水平细管内的流动沸腾实验研究[Ｊ].工程热物理学报ꎬ２０１３ꎬ３４(１):１２９－１３２.[４]孙钊ꎬ卢玥明ꎬ常萌萌ꎬ等.使用可卸载变频双转子压缩机提高空调器全年能效[Ｊ].制冷技术ꎬ２０１８ꎬ３８(５):６５－６９.[５]赵运超ꎬ朱萌萌ꎬ刘小生ꎬ等.家用壁挂式空调器室内气流组织数值模拟分析[Ｊ].广西大学学报:自然科学版ꎬ２０１４ꎬ３９(４):９４８－９５４. [６]杨晓ꎬ王健ꎬ刘丙磊ꎬ等.ＰＩＤ调阀在变频空调器中的应用[Ｊ].制冷与空调ꎬ２０１９ꎬ１９(４):７６－８０.[７]曾石ꎬ曾阳.变频空调器的控制原理和运行模式[Ｊ].电气时代ꎬ２００１ꎬ(４):２４－２５.[８]阳必飞.从传感器位置和风速设计上提高一拖多空调的舒适性浅析[Ｃ]//中国制冷学会２００９年学术年会论文集ꎬ中国天津ꎬ２００９:２８６－２８９.[９]刘巧玲ꎬ杜志敏ꎬ晋欣桥.ＶＡＶ空调系统室内温度传感器位置的影响研究[Ｊ].建筑热能通风空调ꎬ２０１３ꎬ３２(１):１１－１４.[１０]闫秀英ꎬ翟志伟.变风量空调房间温度传感器最佳位置预测[Ｊ].制冷学报ꎬ２０１９ꎬ４０(３):６０－６５.[１１]潘黎ꎬ聂悦ꎬ杨建荣.超低能耗建筑用空调系统多参数联合控制技术[Ｊ].制冷与空调ꎬ２０２０ꎬ２０(８):７０－７６.[１２]ＬｉｕＹａｎｚｈｅｎｇꎬＣｈｅｎＪｉｎｇꎬＬｖＹａｚｈｏｕꎬｅｔａｌ.ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅｗｉｔｈＣＦＤＭｅｔｈｏｄｓａｎｄＯｐｔｉｍａｌＳｅｎｓｏｒＰｌａｃｅｍｅｎｔ[Ｊ].ＳｅｎｓｏｒｓａｎｄＴｒａｎｓｄｕｃｅｒｓꎬ２０１４ꎬ２６:４０－４４.[１３]ＤｕＺｈｉｍｉｎꎬＸｕＰｅｉｆａｎꎬＪｉｎＸｉｎｑｉａｏꎬｅｔａｌ.ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＳｅｎｓｏｒＰｌａｃｅｍｅｎｔＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＶＡＶＣｏｎｔｒｏｌｕｓｉｎｇＣＦＤ￣ＢＥＳＣｏ￣ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｒａｔｅｇｙ[Ｊ].ＢｕｉｌｄｉｎｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１５ꎬ８５(２):１０４－１１３. [１４]葛宣鸣ꎬ杜志敏ꎬ晋欣桥.基于多传感器信息融合的空调系统变风量优化控制研究[Ｊ].制冷技术ꎬ２０１６ꎬ３６(６):２８－３３.[１５]ＭｉｌｌｉｇａｎＧ.ＡｎＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＥｆｆｅｃｔｏｆＳｉｘＴｙｐｅｓｏｆＥｒｒｏｒＰｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｏｎＦｉｆｔｅｅｎＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓ[Ｊ].Ｐｓｙｃｈｏｍｅｔｒｉｋａꎬ１９８０ꎬ４５(３):３２５－３４２.[１６]汪雨清.Ｋ－ｍｅａｎｓ聚类分析在识别办公建筑运行能耗特征中的应用研究[Ｊ].绿色建筑ꎬ２０２０ꎬ１２(６):４４－４８.ә作者简介(通讯作者):刘魁星(１９８５)ꎬ男ꎬ满族ꎬ吉林白山人ꎬ毕业于天津大学ꎬ供热㊁供燃气㊁通风及空调工程专业ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向:建筑节能㊁智能建筑(Ｌｉｕｋｕｉｘｉｎｇ１＠ｓｉｎａ.ｃｏｍ)ꎮ３８。

温度传感器让自动空调中调控更加准确

温度传感器让自动空调中调控更加准确
导语：天气渐渐寒冷，对于开车的人来说，车内空调可在冬天供给暖气，感觉很温暖舒适。

而车内空调之所以能够供给暖气，是其中的温度传感器发挥了作用。

自动空调对于人们的现代化生活是非常重要的，自动空调在多个行业中都有一定的应用。

自动空调最主要的就是自动调控，为了让自动空调的调控更加精准自动空调中都安装有温度传感器。

那么为什么说自动空调中使用温度传感器就可以让调控更加精准呢？
天气渐渐寒冷，对于开车的人来说，车内空调可在冬天供给暖气，感觉很温暖舒适。

而车内空调之所以能够供给暖气，是其中的温度传感器发挥了作用。

车内温度取决于车外温度、空气流量以及太阳辐射的大小。

一般来说，当车外温度超过25℃以上，车内的舒适温度只能靠冷风降温达到。

有别于传统手动空调，高档的全自动区域空调智能地将车辆分为多个区域，并启动高温制冷、低温送风的功能，最大程度合理利用电量，这也是为什么自动空调比手动空调更省电、省油的原因。

有些轿车的自动空调还装有红外温度传感器，专门探测乘员面部、额部的表面皮肤温度，当传感器检测到人体皮肤温度时也反馈到ECU.这样，ECU有多种传感器的温度数据输入，就能更精确地控制空调。

这样，乘员只要操作旋钮或按键，设置所需温度及风机转速，以后一切事情都由自动空调控制系统办理了。

毕业论文汽车空调温控器研究讲解

毕业论文汽车空调温控器研究讲解标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 论文题目: 汽车空调温控器研究专业: 汽车电子技术班级: 汽电13-1班学号: 1368029 姓名: 冯圆杰指导教师: 苏鸿远2015年11月28日目录摘要论文以对汽车空调温控器的研究，讲述了汽车空调大概的原理，功能和特点，对汽车空调有了基本了解。

分析其温度控制器的工作原理、种类以及电路结构，对温控器有了进一步的认识。

对汽车空调温度传感器位置的选择以及温度控制参数的确定做了简要的介绍。

最后对汽车空调温控器未来的发展前景作出分析，得出中国温控器现阶段的状态及以后的发展方向。

本文以达到对汽车空调系统的了解，并运用在实际工作中。

关键词温控器；空调系统；电路；发展第1章汽车空调的概述1.1汽车空调的功能汽车空调的功能完善的汽车计算机控制的空调系统可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风度和通风等进行自动调节，并使车内空气以一定的速度和方向流动，给乘客提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中，并能够防止车窗玻璃结霜，使驾驶员保持清晰的视野，为安全驾驶提供基本保证。

计算机控制的空调系统可以实现以下功能：1.汽车空调自动调节功能：包括车内温度和湿度自动调节、回风和送风模式自动控制以及运转方式和换气量控制等控制功能。

电控单元将根据驾驶员或乘客通过空调显示控制面板上的按钮进行的设定，使空调系统自动运行，并根据各种传感器输入的信号，对送风温度和送风速度及时地进行调整，使车内的空气环境保持最佳状态。

电控单元还可以根据气候变化通过选择送风口，改变车内的温度分布。

2.经济运行控制功能：当车外温度与设定的车内温度较为接近时，电控单元可以缩短制冷压缩机的工作时间，甚至在不启动压缩机的情况下，就能使车内温度保持设定状态，达到节能目的。

3.全面的显示功能：通过安置在汽车仪表盘上的空调显示控制面板，可以随时显示当时的设置温度、车内温度、车外温度、送风速度、回风和送风口状态以及空调系统运行方式等信息，使驾驶员能够及时全面地了解空调系统的工作状态。

汽车空调原理与维修自动空调传感器的检测

当蒸发器温度低于0℃～5℃时，空调系统（压缩机）停止运转，以止蒸发器结霜、结冰；当蒸发器温度高于3.5℃～4℃时，空调系统（压缩机）才能开始重新接通（运转）。因此，它是空调电气控制系统中的一个保护性传感元件。
➢ 蒸发器温度传感器的检测
蒸发器温度传感器一般可用万用表或空调自珍断系统进行检测。
1、测量电阻：脱开蒸发器温度传感器的电线插头，测量两端子 1 ～ 2之间的电阻值，0℃时为6.3～0.7K Ω；电阻值25℃时为 1.8～2.2K Ω。
2024/2/19
九、空气质量传感器（AQS） ➢ 空气质量传感器的作用
空气质量传感器安装在发动机散热器前方，有的和环境温度传感器安装在一起。空气质量传感器用于检测外界空气中的有害气体含量，如果空气中的有害气体含量超标，则通过关闭进气风门，使空调系统处于内循环模式来切断有害气体，以保护成员的健康。空调系统启动后，按下自动空调控制面板上的AQS开关，空气质量系统就会起作用。当空气质量传感器检测到污染的空气时，AQS把内外气模式变为内气（循环）模式。经过一段时间或污染的空气消失后，内外气模式返回到外气进入模式。出于安全原因，如果外界温度降到2℃以下或压缩机关机，可能是风窗玻璃结冰，自动循环模式将中断。 ➢ 空气质量传感器的检测 1、点火开关置于ON。
3、确定进气门的位置，从而影响到车内空气温度与空气新鲜度。在制冷工况，车外温度传感器指示的车外温度越高，一般进气门都处于内循环位置，随着时间的推移，车内空气的温度下降，进气门可以处于部分外循环的位置。
4、控制压缩机。一般自动空调在环境温度测
化物系列陶瓷材料制成的多孔烧结体）吸附水分子时，其电阻值发生变化的原理制成。它是由电极、感湿膜、热敏电阻及铝基板组成。这种传感器把湿度的变化转换成电阻的变化并对湿度进行测定。 ➢ 湿度传感器（结露传感器）一般安装在后视镜底座前。自动空调装置通过湿度传感器（结露传感器）的数据可提早发现前风挡玻璃上的结露趋势。在车内空气中的水分还没凝结在玻璃上时，空调压缩机输出功率和鼓风机转速都会自动提高，除霜翻版也会开的更大。于是干燥的空气会经蒸发器和热交换器从打开的除霜出风口吹向前风挡玻璃和侧面玻璃，从保持车内乘员良好的视野。

汽车空调系统的温度控制优化措施分析

汽车空调系统的温度控制优化措施分析摘要：近年来，随着人们生活水平的不断提高，汽车数量不断增加，人们对汽车的舒适度要求也越来越高。

除了汽车自身的性能外，空调系统温度的控制也与车内舒适度存在直接关系。

应不断地根据用户的要求更新汽车的设计，做好汽车空调温度传感器位置的设置和控制参数，通过利用新技术来提供更好的空调系统以及汽车的其他技能。

关键词：汽车空调；温度传感器；控制参数一、汽车空调温度控制概述汽车空调在进行设计的时候与家用空调的设计是有很大的差别的。

由于使用环境、供电系统和供能系统的不同，使得汽车空调在进行设计的时候有着特殊的要求。

汽车空调一般都是有制冷系统、采暖装置与通风换气系统组成。

制冷系统主要由压缩机、电磁离合器、冷凝器和蒸发器组成，它的工作原理主要是发动机输出动力，通过电磁感应带动压缩机工作，为冷凝器和蒸发器内的冷媒气液化提供动能；采暖装置也可以称为是水暖装置。

它的主要工作原理是汽车在进行行驶的时候，水泵提供动能，以发动机冷却液为介质，通过暖风芯体进行散热；通风换气系统的主要原理是汽车在进行工作的过程中，不断的与外界气体以及车内气体进行交换，达到制冷或者制热的效果。

汽车空调的温度调节，是依靠以压缩机提供动能，管路行程回路闭环等环节所使用的介质冷媒，以及用于冷却发动机的循环冷却液所产生的热源，ECU或控制器通过控制温度混合执行器的旋转角度来控制风门开度，来调节冷风和热风的出风比例，从而混风而成。

其具体原理根据控制算法，从ECU或控制器输出电压信号到专用于执行器电机驱动的芯片，然后通过对该芯片功率的放大以及电压的转换从而控制混合风门执行器；然后执行器电机就会向具体端口反馈执行器位置，最终就会形成给定和反馈的实时采样的闭环执行器位置控制系统。

在这过程中芯片也起到警惕与保护的作用，例如在芯片具有负载过电流保护这种故障出现的时候，就会对相关端口发出警报。

以自动空调为例，我们也通过对混合风门执行器位置目标值计算的简约方法，得出当设定的目标温度值大于检测的实际温度值时，混合风门执行器往热的方向调节；否则就要向冷的方向调节。

汽车空调温度传感器工作原理

汽车空调温度传感器工作原理
汽车空调温度传感器是一种用来测量车内温度的装置。

它一般安装在车内温度控制系统的送风口处，并通过电气信号将检测到的数据反馈给车内控制器。

其工作原理基于热电效应。

当温度发生变化时，温度传感器内部两种不同金属产生电动势，在外部加上电路后可以检测出电流的变化，从而判断出温度的变化。

当车内温度发生变化时，温度传感器就会检测到相应的电信号，并将其传递给车内控制器，车内控制器根据接收到的信号，调整空调的制冷和加热功能，以达到控制车内温度的目的。

总之，汽车空调温度传感器通过变化的电信号来检测车内温度的数据，从而调整汽车的制冷和加热功能，保持车内温度的稳定。

汽车空调温度传感器位置及控制参数优化研究

保持原输出量，结构如图1。

图1热膨胀抵消补偿材料结构图
利用材料属性进行热补偿，结构简单，保证
的伸缩量，但会使GMA输出精度降低，不易控制。

柔性支撑机构补偿法
采用线圈骨架的热变形驱动柔性支撑机构调整
棒支撑点位置，改善棒材热伸缩对位移输出的影响，。

夏春林采用铝制线圈骨架对GMM棒支撑点进行位置调整。

支撑点位移量与棒材热变形量相近，可补偿左右，因此可确定接通温度为4.3℃。

环境模拟实验
为明确汽车空调温度传感器位置及控制参数优化的实用性，本文开展了相应的环境模拟试验，结合试验可确定优化前左出风口、右出风口、中左出风口、中右出风口的平均温度分别为12.5℃、11.7℃、8.3℃、8.4℃，优化后则分
10.4℃、10.0℃、5.6℃、6.1℃，因此可确定优化相当于提升了10%的冷量。

汽车空调系统的温度控制

系统的正常运行。温度传感器的位置应该选择蒸发器出风面温度湿度最
机械式温度控制器又被成为手动温度控制器，机械式温度控制器低的位置，这样才能保证对蒸发器表面是否发生结霜以及其具体可能
主要包括感温系统、调节装置及触电开关三个部分。机械式温度控制的结霜程度的准确判断。温度传感器的准确位置需要满足以下两个要
器的优点是工作可靠、寿命长、造价便宜，而且受到汽车振动的影响较求，温度传感器不能对蒸发器出风口的流场产生影响，同时能够获取出
小。但是机械式温度控制器对温度控制的精度不高，通常用于低端汽车风ＩＺｌ温度分布的全部信息。根据这些要求，首先采用铂电阻或热电偶测
科技毒论
汽车空调系统的温度控制
刘洪辉上海新力机器厂２０１１１２
【摘要ｌ随着人们生活水平的不断提高，私家车的数量不断增加，在此基础上，人们对汽车的舒适度要求也越来越高。除了汽车自身的性能
２．３系统制冷程度对结霜的影响在汽车空调系统中，压缩机是由汽车发动机进行驱动的。因此，其
分重要的。汽车空调温度控制器从大方向可以分为机械式温度控制器机的开闭控制主要依靠传感器所测量的温度进行确定，如果其温度设
和电子式温度控制器两类。
置不合理，就可能导致蒸发器发生大面积结霜，同时还会影响整个空调
１．１机械式温度控制器
的温度控制器进行实现的。温度控制器又被称为恒温器、温度开关等，的影响。

基于汽车自动空调的红外温度传感器性能研究

基于汽车自动空调的红外温度传感器性能研究作者：邬忠萍等来源：《山东工业技术》2015年第06期摘要：汽车空调不仅可以提高乘客的舒适性还能极大地提高汽车的安全性，据资料显示，有了汽车空调后，交通事故可降低12%-15%。

汽车自动空调与手动空调或半自动空调相比，将更大程度的降低驾驶员的劳动强度，从而可更进一步提高汽车的主动安全。

本文旨在研究红外温度传感器MLX90614的性能指标及其在汽车自动空调系统中的应用。

通过对实验测得数据进行误差分析，得出MLX90614非接触式红外温度传感器可应用于汽车自动空调的结论。

关键词：汽车；自动空调；MLX90614汽车空调的发展经历了由简单到复杂，由低级到高级的过程。

其发展过程从单一供暖到单一制冷，从目前大多数经济汽车上使用的冷暖一体化再到自动控制的汽车空调共经历了40年的发展历程。

1964年，美国通用汽车公司首先将自a动空调是安装在凯迪拉克轿车上，直到1972年欧洲和日本才在高级轿车上安装自动空调。

自动空调是使用电子控制的方法，预先设定好温度，空调会自动在设定好的温度范围内工作[1]。

在本文的研究中，采用MLX90614红外温度传感器对车内及车外温度进行检测，反馈给行车电脑，行车电脑将检测到的温度与预先设置的温度进行对比分析，当环境温度高于或低于设定温度时，行车电脑控制控制器，通过调节各风门及改变压缩机排量等方式完成温度调节，使自动空调系统在设定好的温度范围内工作。

1 汽车自动空调总体架构汽车自动空调是人们根据自身需要设定合适的车内温度，其目的在于使车厢内温度控制在设定温度范围内，以保障乘客的舒适性及安全性。

MLX90614传感器在本文中的目的主要对车内各个部位的温度进行检测，然后通过MSP430进行模数转换成数字信号，再将检测到的车内温度值传给ECU。

ECU根据检测到的数据和预先设定的温度值进行对比分析，由ECU来控制各驱动模块实现空调执行机构的工作，从而改变车内的环境[2]。

汽车空调温度传感器位置及控制参数优化研究

空调切断后 ,蒸发器不再吸收热量 ,出风温度上升 ,从车内舒适性角度出发 ,希望压缩机接通时出风口空气的平均温度不高于 10℃,并且压缩机接通后的工作时间能够长一些 ,减少车内温度的波动。确定 3 个接通温度为 215℃、413℃、518℃,并进行实车环境模拟试验 , 结果表明 : 当接通温度为 413℃ 时 ,出风口平均温度为 916℃,满足舒适性要求 ,所以确定空调装置的接通温度为 413℃。
0℃以下 ,但蒸发器长时间处于过低的蒸发温度下运
行时 , 系统的稳定性及安全性难以保证 ,所以蒸发
器的结霜必须控制在一定的范围内 ,即空调装置的
切断温度可以降低到 0℃以下 ,但不能太低 ,具体的
数值必须通过实验 ,参考制冷量与风量的变化加以
确定。
2 试验研究
211 温度传感器位置温度传感器的位置应在蒸发器出风面温度最低
[摘要 ] 以某款微型汽车为对象 ,对空调蒸发器表面结霜对制冷量的影响进行了分析 ,对温度传感器位置和控制参数 (切断 /接通温度 )进行了优化。汽车环境模拟试验结果表明 ,优化后空调各出风口平均温度降低了 117 ～217℃,压缩机的切断次数降低了 79% ,提高了车内环境的舒适性和空调系统的可靠性。
L i Ku in ing1 , L iao Q iang1 , L üN ina2 & L i Q ingm in2
11S chool of Pow er Eng ineering, Chongqing U n iversity, Chongqing 400030; 21Chongqing Changπan A utom obile Co. , L td. , Chongqing 400023
图 2 不同工况下热像图片分析

汽车空调系统的温度控制优化措施探析

汽车空调系统的温度控制优化措施探析近年来私家车数量呈迅猛增长的态势，在人们使用私家车过程中，对车辆的舒适性有了更高的要求。

不仅要求汽车自身要具有较好的性能，而且需要汽车空調系统温度控制要能够更好的满足车内舒适度的要求。

因此需要保证汽车蒸发器温度传感器位于适宜的位置，这样才能有效的提高汽车空间系统温度的有效控制，确保汽车空调系统处于良好的运行状态。

文中从汽车空调系统温度控制概述入手，对汽车空调蒸发器结霜问题原因进行了分析，并进一步对汽车空调温度传感器位置设置及控制参数确定进行了具体阐述。

标签：汽车空调系统；温度控制；空調蒸发器；结霜；温度传感器；参数前言在当前汽车中，空调作为最基本的配置之一，当前人们对汽车舒适度要求不断提升，这也使在汽车选购时人们更重视车内的空调系统，需要汽车空调机温度控制能够满足车内舒适度的要求，及时除去挡风玻璃上的雨、雪等，为驾驶人员打造一个安全的驾驶环境，确保行车的安全性。

1 汽车空调系统温度控制概述通过利用汽车空调温度控制，可以有效的提高乘车人的舒适性。

在应用汽车空调系统温度控制过程中，需要将温度控制器安装在汽车内部，这种温度控制器也叫恒温度或是温度开关，主要以机械式和电子式温度控制器为主，多会安装在汽车蒸气器的出口处，以此来感应汽车运行中的温度，从而传递给汽车空调系统，以此来实现对汽车内部温度的有效控制，保证汽车内部具有较好的舒适性。

1.1 机械式温度控制器机械式温度控制器也可以将其称为手动温度控制器，主要由感温系统、调节装置和触电开关三部分组成。

在工作过程中机械式温度控制器具有较好的可靠性，而且使用寿命较长，造价较为低廉，汽车运行过程中产生的振动对其带来的影响较小。

但在采用机械式温度控制过程中，如果想要达到对温度进行精确控制则具有较大的难度，这也使机械式温度控制器多会应用在一些低端的汽车空调系统中，在工作过程中通过高节凸轮位置和弹簧作用来实现对温度进行有效控制。

1.2 电子式温度控制器这是一种利用电阻感温来对温度测量的设备，电子式温度控制器中多会采用铂金丝、铜丝和钨丝来作为测温电阻的主要材料，而且电子式温度控制器体积较小，在运行过程中具有较高的稳定性，能够有效的保证汽车空调系统的舒适度达到预期的效果，对提高汽车空调系统运行的稳定性具有非常重要的意义。

汽车空调系统的温度控制探讨

0引言现阶段，空调是汽车不可或缺的装置，也是汽车内部构造中最基础的一个配置。

大部分车主在选择汽车过程中，首要考虑的就是空调系统的温度控制等，选择各方面装置都比较良好的汽车，以此达到拥有一个舒适驾驶环境的目的。

基于此，本文主要就现阶段的汽车空调系统温度控制存在的各种问题实施进一步说明，研究之所以出现问题的因素，并提出了切实可行的改善手段。

1汽车空调系统温度控制概述随着近些年来我国社会发展的速度越来越快，由此人们使用私家车的数量也与日俱增，不但如此，人们也开始更加注重汽车的舒适性，而汽车空调系统温度控制的效果，则在很大程度上决定了汽车内部的舒适性。

而要想更好的达到汽车空调系统温度控制的目的，就离不开汽车所安装的温度控制器的支持。

温度控制器同时还可以将其称之为温度开关等，一般情况下以在蒸发器的出口部位安装的居多。

空调负荷会随着汽车内部、外部的环境还有温度改变而发生巨大的改变。

基于此，汽车空调的控制发挥着至关重要的作用。

汽车空调温度控制器具体划分可分为如下两种类型。

1.1机械式温度控制器机械式温度控制器同时也可以将其称之为手动温度控制器，机械式温度控制器具体划分为感温系统、调节装置和触电开关三个组成部分。

机械式温度控制器拥有着使用年限长、工作可靠等显著的优势，而且不会过多的受到汽车振动所产生的影响。

但由于机械式温度控制器对温度控制未有较高的精确性，所以一般情况下都不会在比较高端的汽车空调系统的温度控制系统中使用。

机械式温度控制器在对温度实施控制过程中，更多是通过对凸轮部位和弹簧的作用力来实施调整，从而达到温度控制的目的。

1.2电子式温度控制器电子式温度控制器在测量温度过程中，基本上是采取电阻感温的手段来实现的，测温电阻一般使用的材料主要为铜丝等。

电子式温度控制器体积面积小，而且其在温度控制方面有着较高的平稳性，可以最大程度上提高空调的舒适性，与此同时，可以有效的确保空调系统的良好运行。

汽车空调系统的温度控制探讨张学友（云南红河技师学院，开远661600）摘要:近些年来随着社会经济的发展，人们的收入相比较之前有了显著的提高，也让人们开始更注重生活品质的享受，由此私家车的购买数量开始呈现出不断上升的趋势，除此之外，人们对私家车性能和舒适度的要求也越来越高。

车载温度传感器技术在车辆空调控制系统中的应用研究

车载温度传感器技术在车辆空调控制系统中的应用研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!车载空调系统作为车辆舒适性的一个重要组成部分，对于车内温度的准确感知和有效控制显得尤为重要。

温度传感器的精度校准与优化

温度传感器的精度校准与优化随着科技的进步和发展，传感器技术日益成熟，而其中温度传感器是其中十分重要的一种。

温度传感器在日常生活中被广泛应用，例如医疗、汽车、电子产品等领域中。

由于环境复杂和使用频繁，温度传感器的实际精度会逐渐偏离标准值，所以对其进行精度校准和优化十分重要。

一、温度传感器的工作原理温度传感器是一种能够感应和测量物体温度变化的设备。

其工作原理是通过在传感器芯片上镀有一层微观金属电阻，当电流流过电阻时，由于其电阻值随温度的变化而变化的特性，使得电流所应的电压不同，可以通过电阻值与电优之间的关系推算出物体的温度。

同时，在温度传感器的应用中，人们需要注意一些因素，如金属电阻的材料、长度和耐压能力等因素，可以进一步提高温度传感器的测量精度。

二、温度传感器的精度校准温度传感器在长期使用中，会受到一些外部因素的影响，如物质的化学性质、外界环境的改变等。

这些因素可能导致温度传感器的实际测量值与标准值发生偏差，从而影响到监控和控制系统的稳定性。

因此对温度传感器进行精度校准是十分必要的。

精度校准的方法有多种，其中比较常用的是针对参考物体的测试方法和比较法。

在参考物体的测试方法中，将传感器与标准温度计进行比较，以进行校准。

而比较法则是将一个高精度的温度传感器与待校准的传感器放置在同一环境中，以实现校准。

精度校准可以使温度传感器的测量误差控制在一定范围内，从而有效保证测量结果的准确性和可靠性。

三、温度传感器的优化除了精度校准，温度传感器的优化也是保证其高精度测量的关键。

温度传感器的优化具体涉及到哪些方面呢？1. 对温度传感器电路的优化。

通过对电路的布线和元器件的选择优化，可以进一步提高温度传感器测量的稳定性和准确性。

2. 对温度传感器组件的优化。

优化传感器的材料选择与结构设计，可减少因温度传感器内部组件产生的热量，进而降低测量误差。

3. 对温度传感器的校准和标定。

定期对温度传感器进行校准和标定，可以有效保持其高精度测量能力。

如何正确更换汽车空调蒸发器温度传感器

如何正确更换汽车空调蒸发器温度传感器汽车空调蒸发器温度传感器是汽车空调系统中的重要组成部分，其作用是监测蒸发器的温度，以便精确控制空调系统的制冷效果。

当传感器出现故障时，可能会导致空调制冷效果不佳甚至完全无法制冷。

因此，及时更换空调蒸发器温度传感器至关重要。

下面将介绍正确的更换方法。

一、准备工作1. 确认空调蒸发器温度传感器型号和适用车型，以便购买到正确的零件。

2. 切断汽车电源，以免触电或引发其他危险。

二、拆卸原传感器1. 找到蒸发器温度传感器的位置，通常位于空调系统的蒸发器附近。

2. 使用适当工具（如扳手或扭力扳手）拆下传感器固定螺丝，并轻轻拔出传感器。

三、安装新传感器1. 将新传感器插入传感器孔中，确保插入深度适当。

2. 用扭力扳手或适当工具拧紧传感器固定螺丝，确保传感器固定稳固。

四、检查安装效果1. 接通汽车电源，开启空调系统，观察蒸发器温度传感器是否正常工作。

2. 使用仪表盘上的温度显示器，检查传感器读数是否准确。

五、测试空调系统1. 开启空调系统，将温度调至最低。

2. 观察空调系统的制冷效果是否恢复正常，感受空气流出的温度是否符合设定。

六、注意事项1. 在更换空调蒸发器温度传感器时，可参考相关车型的维修手册或请专业技师提供指导。

2. 如遇到困难或无法完成更换，请及时咨询专业技师或车辆制造商。

结论：正确更换汽车空调蒸发器温度传感器是保证空调系统正常运行的重要环节。

准备工作、拆卸原传感器、安装新传感器、检查安装效果以及测试空调系统是一个完整的更换流程。

通过正确更换蒸发器温度传感器，可以确保汽车空调系统稳定运行，提供舒适的车内环境。

在操作过程中，务必注意安全，如遇到问题及时寻求专业技师的帮助。

汽车空调系统的温度控制

科技专论292汽车空调系统的温度控制【摘要】随着人们生活水平的不断提高，私家车的数量不断增加，在此基础上，人们对汽车的舒适度要求也越来越高。

除了汽车自身的性能外，空调系统温度的控制也与车内舒适度存在直接关系。

其中，蒸发器温度传感器的位置的选择是否恰当，对整体温度的控制水平及空调系统的运行会产生极大影响。

本文对温度传感器安装位置对汽车空调系统温度控制产生的影响进行了分析，并提出了优化措施。

【关键词】汽车空调系统；温度控制；结霜；感温元件1、汽车空调系统温度控制概述随着近年来社会的飞速发展，私家车越来越普遍，而人们对汽车舒适度的要求也越来越高，汽车内部的舒适度在很大程度上取决于汽车空调系统温度控制的作用。

汽车空调系统温度控制是通过汽车所安装的温度控制器进行实现的。

温度控制器又被称为恒温器、温度开关等，通常被安装在蒸发器的出口处。

空调负荷会随着汽车内外的环境及温度变化而发生变化，因此，汽车空调的控制室具有特别意义的，也是十分重要的。

汽车空调温度控制器从大方向可以分为机械式温度控制器和电子式温度控制器两类。

1.1机械式温度控制器机械式温度控制器又被成为手动温度控制器，机械式温度控制器主要包括感温系统、调节装置及触电开关三个部分。

机械式温度控制器的优点是工作可靠、寿命长、造价便宜，而且受到汽车振动的影响较小。

但是机械式温度控制器对温度控制的精度不高，通常用于低端汽车空调系统的温度控制中。

机械式温度控制器主要通过调节凸轮的位置及调节弹簧的作用力来实现对温度的控制。

1.2电子式温度控制器电子式温度控制器一般采用电阻感温的方法来测量温度，测温电阻通常选择铂金丝、铜丝、钨丝等作为主要材料。

电子式温度控制器体积较小，且其对温度控制的稳定性较高，能够极大提高空调舒适度，同时能够极大程度保证空调系统的稳定运行。

目前，一般家用汽车中所使用的温度控制器都是电子式的。

2、汽车空调蒸发器结霜问题原因分析在通常情况下，空气中的水蒸气随着温度的降低会逐渐饱和并液化，当温度低于0℃时，水蒸气会凝结成霜。

汽车暖通空调制冷系统的优化控制策略

Internal Combustion Engine&Parts0引言空调作为当今汽车的最基本配置之一，由于人们对汽车的舒适性越来越高，所以人们在购买汽车时对汽车的空调系统也越来越重视，不仅需要其可以有效的控制汽车车内的温度，而且还可以及时有效的除去挡风玻璃上的雨、雪等，这样可以为司机营造一个安全的驾驶环境，确保行车的安全性。

1汽车空调系统温度控制概述人们可以通过汽车空调系统来有效调节汽车内的温度，从而使汽车内的温度始终处于最适合人们的温度，提高乘车人的舒适度。

在应用汽车空调系统温度控制过程中，温度控制器大多数安装与汽车内部，其形式以机械式和电子式温度控制器形式居多。

1.1机械式温度控制器机械式温度控制器也被称作手动温度控制器，其主要有三部分组成（感温系统、调节装置和触电开关）。

机械式温度控制器的优点是可靠性高，使用寿命长，成本低廉，受汽车的振动小。

机械式温度控制器的缺点是控制精低，正是由于这个缺点，机械式温度控制器大多数在一些低端的汽车空调系统中使用的较多。

1.2电子式温度控制器电子式温度控制器是基于电阻感温来对温度进行测量，其中电子式温度控制器测温电阻的主要材料多是贵金属（铂金丝、铜丝和钨丝），电子式温度控制器的优点也十分显著，与机械式温度控制器相比，其主要的优点是体积小，稳定性高，控制精度高，这些优点对提高汽———————————————————————作者简介:杨伟兵（1983-），男，河南漯河人，漯河职业技术学院，讲师，本科，研究方向为制冷、电气控制技术；陈亚丽（1981-），女，河南漯河人，漯河职业技术学院，讲师，硕士研究生，研究方向为电磁功能材料、电气自动化。

事故而丧失生命的人数不胜数，其中有很多的交通事故都是汽车驾驶不当而引起的，如果能将智能控制技术应用于汽车防撞系统也能更好的保障人们的安全。

一些驾驶员在面临紧急情况时，会因为情绪紧张造成大脑一片空白，无法及时正确处置这些突发状况，从而酿成大祸，尤其是高速行驶的汽车与汽车，汽车与建筑物之间的碰撞，如何降低这种情况造成的伤害也成为了相关人士的关注点。