CN111561761B - 一种延缓空调系统结霜的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器技术领域，公开了一种延缓空调系统结霜的控制方法，包括步骤：所述空调系统进入制热模式时，判断是否满足抑霜条件；若是，则进入抑霜阶段；在所述抑霜阶段中，分别控制室外换热器内部冷媒的流速降低、系统内部的高低侧的冷媒压比减小、室外低压侧的冷媒压力提高、室内换热器与室内环境间的换热温差增大以及室外换热器同室外环境间的换热温差增大，以提高室外换热器的蒸发温度；当所述抑霜阶段的运行时间达到t₀或室内换热器的管温≤T₁，则退出抑霜阶段；其中，t₀为预设时间值，T₁为预设温度值。本发明的有益效果为：能够延缓、抑制室外换热器结霜的速度，从而减缓室内温度波动，提高用户舒适性体验。

Description

一种延缓空调系统结霜的控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种延缓空调系统结霜的控制方法。

背景技术

热泵型房间空调系统在进行制热运行时，室外换热器作为蒸发器使用，从室外环境吸收热量，若室外环境中湿度较大，室外换热器的管温低于该处空气露点温度且低于0℃时，会在室外换热器的外表面上形成霜层，当霜层积累到一定厚度之后，会加剧空气同室外换热器间的换热热阻，使得换热量衰减，影响室内的换热效果，此时室内用户端直接感受是房间温度逐渐降低，冷感增强。

针对上述现象，通常对室外换热器进行除霜处理，目前采取的除霜方式多为逆循环除霜，此种除霜方式实质上是打断室内制热模式，切换成制冷模式，除霜过程中，室内换热器相当一个冷源，以辐射换热形式不断向室内环境释放冷量，从而会进一步造成房间温度降低；除霜结束后，再切换至制冷模式，使房间温度再次升高。

现有技术中，再除霜过程中容易造成室内温度恶性波动，用户端的制热舒适性体验较差。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种能够延缓空调系统结霜的控制方法，可抑制室外换热器的结霜速度，从而缓解制热过程中室内温度的波动，提高用户端的舒适性体验。

为了实现上述目的，本发明提供了一种延缓空调系统结霜的控制方法，其包括以下步骤：

所述空调系统进入制热模式时，判断是否满足抑霜条件；

若是，则进入抑霜阶段；

在所述抑霜阶段中，控制室外换热器内部冷媒的流速降低、空调系统内部的高低侧的冷媒压比减小、室内换热器与室内环境间的换热温差增大以及室外换热器同室外环境间的换热温差增大，使得室外换热器的蒸发温度提高；

当所述抑霜阶段的运行时间达到t₀或室内换热器的管温≤T₁，则退出抑霜阶段；

其中，t₀为预设时间值，T₁为预设温度值。

作为优选方案，所述t₀的取值范围为60min～90min，所述T₁的取值范围为45℃～50℃。

作为优选方案，具体通过以下步骤判断是否满足抑霜条件：

首先，判断是否满足条件：T₂≤室外环境温度≤T₃；

若是，则进一步判断是否同时满足以下条件：室内换热器的管温≥T₄、室外换热器的管温≥T₅及室外风机的运行电流≥I₁；

若是，则满足抑霜条件；

其中，T₂、T₃、T₄、T₅均为预设温度值，I₁为预设电流值。

作为优选方案，所述T₂＝0℃，所述T₃＝5.5℃。

作为优选方案，通过降低压缩机的运行频率，以控制室外换热器内部冷媒的流速降低。

作为优选方案，具体通过以下步骤降低压缩机的运行频率：

当进入抑霜模式时，将压缩机的运行频率降低至预设值F₁，此后每隔预设时间t₁降低5％～10％，且同时保证压缩机的运行频率不低于预设值F_min。

作为优选方案，通过加大膨胀阀的开度，以控制系统内部的高低侧的压比减小。

作为优选方案，具体通过以下步骤加大膨胀阀的开度：

当进入抑霜模式时，将膨胀阀的开度加大至预设值K1，此后每隔预设时间t₁增加10步～50步，且同时保证膨胀阀的开度不高于预设值K_max。

作为优选方案，通过降低室内风机的转速，以控制室内换热器与室内环境间的换热温差增大。

作为优选方案，具体通过以下步骤降低室内风机的转速：

当进入抑霜模式时，室内风机的转速降低至M₁，此后每隔预设时间t₁降低50转～100转，且保证室内风机的最高转速低于预设值M_min。

作为优选方案，通过提高室外风机的转速，以控制室外换热器与室外环境间的换热温差增大。

作为优选方案，具体通过以下步骤提高室外风机的转速：

当进入抑霜模式时，室外风机的转速提高至预设值N₁，此后每隔预设时间t₁增加50转～100转，且保证室外风机的最低转速高于预设值N_max。

作为优选方案，延缓空调系统结霜的控制方法还包括以下步骤：

在所述抑霜阶段，判断是否满足除霜条件，若是，则进入除霜模式。

本发明实施例中一种延缓空调系统结霜的控制方法，其与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例中在空调系统运行制热模式中，通过抑制室外换热器的霜层生长速率，从而能够延迟除霜动作；具体抑霜方法为：当满足抑霜条件后，分别通过控制各系统运行参数，如室外换热器内部冷媒的流速降低、系统内部的高低侧的冷媒压比减小、室内换热器与室内环境间的换热温差增大以及室外换热器同室外环境间的换热温差增大等，使得室外换热器的蒸发温度提高，最终能够达到有效抑制室外换热器的结霜速度的目的。

附图说明

图1是本发明实施例一种延缓空调系统结霜的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例中另一种延缓空调系统结霜的控制方法的流程图；

图3是本发明实施例中的空调系统进入抑霜阶段后压缩机的运行曲线示意图；

图4是本本发明实施例中的空调系统进入抑霜阶段后膨胀阀的运行曲线示意图；

图5是本本发明实施例中的空调系统进入抑霜阶段后室内风机的运行曲线示意图；

图6是本本发明实施例中的空调系统进入抑霜阶段后室外风机的运行曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

具体如图1所示，本发明实施例中提供一种延缓空调系统结霜的控制方法，其具体包括以下步骤：

S1：所述空调系统进入制热模式时，判断是否满足抑霜条件；

S2：若是，则进入抑霜阶段；若否，则继续正常运行制热模式；

S3：在所述抑霜阶段中，控制室外换热器内部冷媒的流速降低、空调系统内部的高低侧的冷媒压比减小、室内换热器与室内环境间的换热温差增大以及室外换热器同室外环境间的换热温差增大，使得室外换热器的蒸发温度提高；

S4：当所述抑霜阶段的运行时间达到t₀或室内换热器的管温≤T₁，则退出抑霜阶段；

其中，t₀为预设时间值，T₁为预设温度值。

基于上述技术方案，通过控制冷媒流量、冷媒压力及换热温差等系统运行参数，来强制提升室外换热器中冷媒的蒸发温度，使其高于露点温度，从而减慢空气中水分凝结附着结霜的速率，最终延缓霜层的生长速度，能够获得更长更稳定的制热时间，以延迟除霜动作，避免室内温度发生较大的波动。

具体地，本实施例中，通过试验确定，t₀的优选取值范围为60min～90min，T₁的优选取值范围为45℃～50℃；即当抑霜阶段持续运行60min～90min后，或者检测到室内换热器的管温小于或等于45℃～50℃，则自动退出抑霜阶段。

由于室外换热器的结霜程度无法直接判断，需要通过特征参数变化情况来进行间接判断；本实施例中，具体参阅附图2所示，具体通过以下步骤判断是否满足抑霜条件：

首先，判断是否满足条件：T₂≤室外环境温度≤T₃，T₂、T₃均为预设温度值，当室外环境温度处于温度区间[T₂,T₃]时，则判断此时制热运行极易结霜，若不处于此温度区间，则按照正常制热模式运行即可；

若使唤环境温度处于上述温度区间，则进一步判断是否同时满足以下条件：首先，判断室内换热器的管温是否≥预设温度值T₄，若满足该条件则可判定为室内环境温度并未急剧下降，即制热性能并未开始衰减；其次，室外换热器的管温是否≥预设温度值T₅，若满足该条件，即可判定为室外换热器无霜或者结霜霜层不厚，室外侧未出现严重换热性能衰减；最后，判断室外风机的运行电流是否≥预设电流值I₁，若满足该条件，则判定为室外侧进风量减小，风机负载增大，导致电流升高，而通过风机负载的变化，可间接判断室外侧是否结霜，因为，室外换热器若形成霜层，空气流通的截面积就会减小，进而使得进风风阻增大，风量减小，电机电流升高；

若同时满足上述三个条件，则可判定室外换热器处于结霜状态，但空调系统制热性能并未开始严重衰减，此时满足抑霜条件。

具体地，上述的温度区间[T₂,T₃]可根据GBT7725-2004房间空气调节器上的规定并合理取舍，具体地，本实施例确定为[0，5.5]，即T₂＝0℃，T₃＝5.5℃。

由于冷媒流量和系统压力这样的系统运行参数无法直接控制，需要通过控制参数来进行间接改变，所谓控制参数是指压缩机的运行频率、膨胀阀的开度即室内外的风机转速等：

具体地，本实施例中，通过降低压缩机的运行频率能够降低室外换热器的冷媒流速，使得室外换热器与室外环境间换热更为充分，从而减小换热温差，提升蒸发温度。

示例性地，参照附图3所示，在进入抑霜阶段后，压缩机的运行频率的运行曲线为：当进入抑霜模式时，将压缩机的运行频率降低至预设值F₁，此后每隔预设时间t₁降低5％～10％，且同时保证压缩机的运行频率不低于预设值F_min。

具体地，本实施例中，通过加大膨胀阀的开度，可使系统内部高低侧的压比减小，即减小室内换热器与室外换热器内部的压力比，室外换热器内部的压力提高，从而使得蒸发温度提高。

示例性地，参照附图4所示，在进入抑霜阶段后，膨胀阀的运行曲线为：当进入抑霜模式时，将膨胀阀的开度加大至预设值K1，此后每隔预设时间t₁增加10步～50步，且同时保证膨胀阀的开度不高于预设值K_max。

具体地，本实施例中，通过降低室内风机的转速，能够加大室内换热器与室内环境间的换热温差，因此会使室内冷凝温度和室外蒸发温度均有一定提高，起到延迟结霜的目的。

示例性地，参照附图5所示，在抑霜阶段中具体通过以下步骤降低室内风机的转速：当进入抑霜模式时，将室内风机的转速降低至M₁，此后每隔预设时间t₁降低50转～100转，且保证室内风机的最高转速低于预设值M_min。

同样地，本实施例中，通过提高室外风机的转速，能够加大室外换热器与室外环境间的换热温差，因此会提高室外蒸发器的温度，能够实现霜层生长的抑制。

如图6所示，其示出了在抑霜阶段中，室外风机的运行曲线：当进入抑霜模式时，将室外风机的转速提高至预设值N₁，此后每隔预设时间t₁增加50转～100转，且保证室外风机的最低转速高于预设值N_max。

另外，本实施例中，抑霜阶段的运行优先级低于除霜模式，即在抑霜阶段，若系统判定满足除霜条件，则强制退出抑霜模式，进行除霜动作；若在抑霜阶段中未满足除霜条件，则等到抑霜阶段持续运行60min～90min或室内换热器的管温小于或等于45℃～50℃，再自动退出抑霜阶段，进入正常运行下的制热模式。

综上，本发明实施例中提供一种延缓空调系统结霜的控制方法，在空调系统运行制热模式时，通过抑制室外换热器的霜层生长速率，从而能够延迟除霜动作；具体抑霜方法为：当满足抑霜条件后，分别通过控制各系统运行参数，如室外换热器内部冷媒的流速降低、系统内部的高低侧的冷媒压比减小、室内换热器与室内环境间的换热温差增大以及室外换热器同室外环境间的换热温差增大等，使得室外换热器的蒸发温度提高，最终能够达到有效抑制室外换热器的结霜速度的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述空调系统进入制热模式时，判断是否满足抑霜条件；

若是，则进入抑霜阶段；

在所述抑霜阶段中，控制室外换热器内部冷媒的流速降低、空调系统内部的高低侧的冷媒压比减小、室内换热器与室内环境间的换热温差增大以及室外换热器同室外环境间的换热温差增大，使得室外换热器的蒸发温度提高；

当所述抑霜阶段的运行时间达到t₀或室内换热器的管温≤T₁，则退出抑霜阶段；

其中，t₀为预设时间值，T₁为预设温度值；

具体通过以下步骤判断是否满足抑霜条件：

首先，判断是否满足条件：T₂≤室外环境温度≤T₃；

若是，则进一步判断是否同时满足以下条件：室内换热器的管温≥T₄、室外换热器的管温≥T₅及室外风机的运行电流≥I₁；

若是，则满足抑霜条件；

其中，T₂、T₃、T₄、T₅均为预设温度值，I₁为预设电流值。

2.如权利要求1所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，所述t₀的取值范围为60min~90min，所述T₁的取值范围为45℃~50℃。

3.如权利要求1所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，所述T₂=0℃，所述T₃=5.5℃。

4.如权利要求1所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，通过降低压缩机的运行频率，以控制室外换热器内部冷媒的流速降低。

5.如权利要求4所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，具体通过以下步骤降低压缩机的运行频率：

当进入抑霜模式时，将压缩机的运行频率降低至预设值F₁，此后每隔预设时间t₁降低5%~10%，且同时保证压缩机的运行频率不低于预设值F_min。

6.如权利要求1所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，通过加大膨胀阀的开度，以控制系统内部的高低侧的压比减小。

7.如权利要求6所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，具体通过以下步骤加大膨胀阀的开度：

当进入抑霜模式时，将膨胀阀的开度加大至预设值K1，此后每隔预设时间t₁增加10步~50步，且同时保证膨胀阀的开度不高于预设值K_max。

8.如权利要求1所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，通过降低室内风机的转速，以控制室内换热器与室内环境间的换热温差增大。

9.如权利要求8所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，具体通过以下步骤降低室内风机的转速：

当进入抑霜模式时，室内风机的转速降低至M₁，此后每隔预设时间t₁降低50转~100转，且保证室内风机的最高转速低于预设值M_min。

10.如权利要求1所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，通过提高室外风机的转速，以控制室外换热器与室外环境间的换热温差增大。

11.如权利要求10所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，具体通过以下步骤提高室外风机的转速：

当进入抑霜模式时，室外风机的转速提高至预设值N₁，此后每隔预设时间t₁增加50转~100转，且保证室外风机的最低转速高于预设值N_max。

12.如权利要求1-11中任一项所述的延缓空调系统结霜的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述抑霜阶段，判断是否满足除霜条件，若是，则进入除霜模式。

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