CN101187516A - 空调除霜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调除霜方法，包括1)预先在压缩机排气管和冷凝器进气管之间增加一管路，并在所述管路上设置电磁阀；2)检测冷凝器盘管温度和室外环境温度；3)根据所述冷凝器盘管温度和室外环境温度，判断是否进入除霜运行；若进入除霜运行执行步骤4，否则执行步骤2；4)控制电磁阀开启，控制压缩机频率降至第一预定值，控制四通换向阀换向转入制冷运行；5)控制压缩机按室内机按第一预定速率升频直至第二预定值；6)判断冷凝器温度是否满足退出除霜条件，若满足执行步骤7；否则执行步骤5；7)关闭电磁阀，控制压缩机按第二预定速率降频至第三预定值，控制四通换向阀转为制热运行。本发明提供一种空调除霜方法，解决现有技术中空调在除霜的周期较长，影响空调的除霜效果的问题。

Description

空调除霜方法

技术领域

本发明涉及一种空调除霜的方法。

背景技术

由于在冬季空调进行低温制热时，冷凝器会产生结霜现象，影响空调的制热效果。当采用停机制冷方式溶化冷凝器上的结霜时，影响相应的室内温度。这种除霜方式不能满足用户冬天取暖的要求。

目前空调大多采用的除霜方式是停机后把四通阀换向到制冷运行状态，同时室内外机风机停止运行。在除霜过程中，空调停止制热运行。这样就会影响空调的制热效果，使得对应房间的温度有所下降。

由于冬季低温制热时冷凝器会结霜，影响制热效果，现有技术采用停机转制冷化霜，由于平衡压力需要一定的时间，因此除霜周期较长。另外转制冷除霜过程排气需要经过四通阀，由于室内风机停止，吸气温度很低，这样就会使得排气和吸气在四通阀中进行热交换，从而导致进入冷凝器的温度降低，影响除霜速度，除霜效果不好。

申请号为95120152.2，发明名称为“空调机的除霜装置及其控制方法”的中国发明专利公开了一种热泵空调的除霜方法。该专利所述一种空调机的除霜控制方法，其特征在于包括以下步骤：管道温度感知步骤，感知空调机送暖气运行时发生变化的室外热交换器的管路温度；致冷剂流路调整步骤，用于依据由上述管路温度感知步骤所感知的室外管路温度判断室外机的霜花在结霜情况，并据此判断结果调整致冷剂进行循环的流路；除霜运行步骤，用于按照在上述致冷剂流路调整步骤后的致冷剂流路进行用于除去结于上述室外机上的霜花的除霜运行；室外温度感知步骤，用于感知在上述除霜运行步骤进行的除霜运行时发生变化的室外温度；以及除霜时间计算步骤，用于依据在上述室外温度感知步骤所感知的室外温度，计算上述室外热交换器的除霜运行时间。该专利通过压缩机驱动装置驱动压缩机接通或断开致冷剂进行循环的流路实现除霜过程。不能解决在除霜过程排气和吸气在四通阀中进行热交换，从而导致进入冷凝器的温度降低，影响除霜速度，除霜效果不好的技术问题。

因此，如何解决现有空调的除霜周期较长，除霜效果不好的问题，是目前本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调除霜方法，用于解决现有技术中空调在除霜的周期较长，影响空调的除霜效果不好的技术问题。

具体说，本发明提供一种空调除霜方法，所述空调包括冷凝器、蒸发器、连接所述冷凝器入口和所述蒸发器之间的四通换向阀和气侧截止阀，以及连接所述冷凝器出口和蒸发器的电子膨胀阀和液侧截止阀。该方法包括以下步骤：

1)预先在所述压缩机排气管和所述冷凝器进气管之间增加一管路，并在所述管路上设置电磁阀；

2)检测冷凝器盘管温度和室外环境温度；

3)根据冷凝器盘管温度和室外环境温度，判断是否进入除霜运行；若进入除霜运行执行步骤4，否则执行步骤2；

4)控制所述电磁阀开启，控制压缩机频率降至第一预定值，控制四通换向阀换向转入制冷运行；

5)控制所述压缩机按第一预定速率升频直至第二预定值，进行除霜；

6)判断冷凝器温度是否满足退出除霜条件，若满足执行步骤7；否则执行步骤5；

7)关闭所述电磁阀，控制所述压缩机按第二预定速率降频至第三预定值，控制四通换向阀转为制热运行。

优选地，所述步骤3具体为：31)制热运行持续第一预定时间；

32)判断冷凝器盘管温度与所述室外环境温度之差是否小于第一预定温度值；若是执行步骤33；否则执行步骤2；

33)计算满足步骤32的时间；

34)判断步骤33的时间是否达到第二预定时间；若是执行步骤4；否则执行步骤32。

优选地，所述步骤32中所述室外环境温度具体为步骤2检测到的室外环境温度的预定倍数。

优选地，所述预定倍数在步骤2检测到的室外环境温度大于0℃时为0.6；在所述室外环境温度小于0℃时为0.8。

所述第一预定温度值根据所述冷凝器结霜难易程度确定。

优选地，所述步骤3具体为：3a)累加制热运行时间；3b)判断时间是否达到第三预定时间；若是执行步骤3c；否则执行步骤2a；

3c)判断冷凝器盘管温度是否低于第二预定温度；若是执行步骤3d；否则执行步骤3a；

3d)累加冷凝器盘管温度低于所述第二预定温度的时间；

3e)判断步骤3d中所述时间是否达到第四预定时间；若是执行步骤4；否则执行步骤2。

优选地，所述步骤4具体为：

41)控制所述电磁阀开启，对室外机冷凝器进行预热；

42)控制压缩机频率降至所述第一预定值并且持续第五预定时间；

43)控制室内风机停，控制室外风机停；

44)持续第六预定时间后，控制四通换向阀换向转入制冷运行。

优选地，所述步骤42还包括：控制所述电子膨胀阀进入预定基准开度。

优选地，所述步骤6具体为：6a)判断冷凝器盘管温度是否高于第三预定温度；若是执行步骤6b；否则执行步骤5；

6b)累加冷凝器盘管温度高于所述第三预定温度的时间；

6c)判断累加冷凝器盘管温度高于所述第三预定温度的时间是否达到第七预定时间；若是执行步骤7，否则执行步骤6b。

所述第一预定速率和所述第二预定速率采用相同或不同速率值。

与上述背景技术相比，由于本发明在系统中增加电磁阀，通过控制电磁阀的开启，控制压缩机降频；在控制四通阀换向转入制冷除霜的同时，控制压缩机逐渐升频进行除霜。本发明实现压缩机不停止，压缩机的排气直接旁通到冷凝器中进行化霜，提高了除霜效率和效果。

附图说明

图1为本发明所述方法流程图；

图2为本发明所述空调系统图。

具体实施方式

本发明提供一种空调除霜方法，用于解决现有技术中空调在除霜的过程中，导致相应房间的温度降低，影响空调的制热效果的技术问题。

下面结合附图对本发明具体实施方式进行描述。

参见图2，该图为本发明所述空调系统图。

本发明所述空调包括冷凝器1、蒸发器2、连接所述冷凝器1入口和所述蒸发器2之间的四通换向阀3和气侧截止阀4，以及连接所述冷凝器1出口和蒸发器2的电子膨胀阀6和液侧截止阀5。

参见图1，该图为本发明所述方法流程图。

S1、预先在压缩机排气管和冷凝器进气管之间增加一管路，并在管路上设置电磁阀7。

S2、检测冷凝器盘管温度和室外环境温。

S3、根据所述冷凝器盘管温度和室外环境温度，判断是否进入除霜运行；若进入除霜运行执行步骤S4，否则执行步骤2。

步骤S3具体包括以下步骤：

S31、制热运行持续第一预定时间。

S32、判断冷凝器盘管温度与所述室外环境温度之差是否小于第一预定温度值；若是执行步骤S33；否则执行步骤S2。

所述第一预定温度值是根据实际情况确定，即可以根据所述冷凝器结霜难易程度确定不同的温度值。

步骤S32中室外环境温度具体为步骤S2检测到的室外环境温度的预定倍数。所述预定倍数的优选方式是在步骤S2检测到的室外环境温度大于0℃时为0.6；在所述室外环境温度小于0℃时为0.8。

S33、计算满足步骤S32的时间。

累加计算条件满足步骤S32的时间。

S34、判断步骤S33的时间是否达到第二预定时间；若是执行步骤S4；否则执行步骤S32。

所述第一预定时间优选为10分钟；所述第二预定时间优选为2分钟。

所述步骤3还可以具体为：

3a)累加制热运行时间。

3b)判断时间是否达到第三预定时间；若是执行步骤3c；否则执行步骤3a。

3c)判断冷凝器盘管温度是否低于第二预定温度；若是执行步骤3d；否则执行步骤3a。

3d)累加冷凝器盘管温度低于第二预定温度的时间。

3e)判断步骤3d中所述时间是否达到第四预定时间；若是执行步骤S43；否则执行步骤S2。

S4、控制所述电磁阀开启，控制压缩机频率降至第一预定值，控制四通换向阀换向转入制冷运行。

步骤S4具体包括以下步骤：

41、控制所述电磁阀开启，对室外机冷凝器进行预热。

42、控制压缩机频率降至所述第一预定值并且持续第五预定时间。

43、控制室内风机停，控制室外风机停。

44、持续第六预定时间后，控制四通换向阀换向转入制冷运行。

S5、控制所述压缩机按第一预定速率升频直至第二预定值，进行除霜；

S6、判断冷凝器温度是否满足退出除霜条件，若满足执行步骤S7；否则执行步骤S5；

步骤S6具体为：

6a)判断冷凝器盘管温度是否高于第三预定温度；若是执行步骤5b；否则执行步骤S5。

6b)累加冷凝器盘管温度高于所述第三预定温度的时间。

6c)判断累加冷凝器盘管温度高于所述第三预定温度的时间是否达到第七预定时间；若是执行步骤S7，否则执行步骤6b。

所述第三预定温度优选为10℃，第七预定时间优选为60秒。

所述第三预定温度优选还可以为14℃，第七预定时间优选为10秒。

S7、关闭所述电磁阀，控制所述压缩机按第二预定速率降频至第三预定值，控制四通换向阀转为制热运行。

本发明所述第一预定速率和所述第二预定速率可以采用相同的速率，也可以根据实际情况选择不同的速率。本发明优选方式为所述第一预定速率和所述第二预定速率采用相同的速率，具体采用1Hz/S的速率。

由于本发明在系统中增加电磁阀7，通过控制电磁阀7的开启，控制压缩机8降频；在控制四通阀3换向转入制冷除霜的同时，控制压缩机8逐渐升频进行除霜。本发明实现压缩机8不停止，压缩机8的排气直接旁通到冷凝器1中进行化霜，提高了除霜效率和效果。

下面结合图2具体说明本发明优选实施方式的除霜过程。

预先在压缩机8排气管和冷凝器1进气管之间增加一管路，并在管路上设置电磁阀7。电磁阀7为制热常闭型电磁阀。根据冷凝器1盘管温的和环境温度的关系确定是否进入除霜运行。通过控制电磁阀7的开启进入除霜过程。

通过检测室外环境温度Tao和冷凝器中部盘管的温度Te，在制热模式下，控制制热压缩机打开，并且连续运行10分钟。通过检测冷凝器中部盘管温度Tc和室外环温传感器Tao，判断出冷凝器的结霜情况。

当连续2分钟满足以下条件时，进入除霜运转：

Te≤C×Tao-α

其中：Tao＜0℃，C＝0.8

      Tao≥0℃，C＝0.6

冷凝器出厂时优选设定α为7。在实际使用中可以根据需要在冷凝器容易结霜的地方设定α为5。在冷凝器不容易结霜的地方设定为9。

控制空调进入除霜状态的进入温度限制为-15℃≤C×Tao-α≤-5℃。

制热运转累计60分钟，如果Te≤-12℃且连续5分钟就直接进入除霜。

这样就可以防止在超低温制热的时候，长时间满足不了除霜的进入条件，影响制热的效果，并且一般的温度传感器在温度很低的时候变化比较慢。

关于除霜间隔时间的控制：

当C×Tao-α≥-15℃的范围时，控制两次除霜的间隔时间是45分钟。

当C×Tao-α＜-15℃范围时，控制两次除霜的间隔时间是65分钟。

除霜运转过程的控制：

控制电磁阀7的开启，对冷凝器1进行预热。

同时控制压缩机8频率降至40Hz，控制电子膨胀阀6接受指令进入基准开度350步。电子膨胀阀6的开度可以根据不同的室内机室外机系统有所不同，一般是实验中确定的优选数据。

当然还可以控制压缩机8的频率降至20至40Hz之间的某值，具体可以根据实际情况确定。

当压缩机8频率降至40Hz，保持一段时间后，此时间段优选为10秒。控制室内风机停止，控制室外风机停止。再经过一段时间后，此时间段优选为15S。控制四通换向阀3掉电换向转入制冷运行，压缩机8以1Hz/S的速率升频至压缩机正常运行时频率，实现除霜过程。一般情况下压缩机正常运行时频率为80Hz到85Hz之间，同样压缩机8的升频速率也可以根据实际情况确定。

除霜期间压缩机电流、压缩机吐气等保护继续有效。当低压压力屏蔽，在除霜期间压缩机8因保护或故障停机，停机一段时间后恢复，优选时间为3分钟。如果停机后仍旧处在除霜的时间内则控制进入除霜。压缩机8启动按除霜压缩机启动的规则运行。

进入除霜，必须保证压缩机8的最小运行时间，才能退出除霜。压缩机的最小运行时间优选为2分钟。

除霜退出条件，满足下列任一条件时，除霜运转结束。

(1)室外热交换器温度连续60秒超过10度以上。

(2)室外热交换器温度连续10秒超过14度以上。

满足除霜退出条件后，最佳控制过程为：控制室外风机开启高速运行吹水，同时控制压缩机8以1HZ/S速率降频至40Hz后，控制电磁阀7关闭，15秒后四通换向阀3上电换向转至制热运行模式，电子膨胀阀6恢复通常控制，除霜结束。室内风机恢复通常防冷风控制。压缩机8在40Hz运行1分钟，快速升至60HZ运行1分钟后，恢复目标控制频率运行。

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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调除霜方法，所述空调包括冷凝器、蒸发器、连接所述冷凝器入口和所述蒸发器之间的四通换向阀和气侧截止阀，以及连接所述冷凝器出口和蒸发器的电子膨胀阀和液侧截止阀；其特征在于，包括以下步骤：

1)预先在所述压缩机排气管和所述冷凝器进气管之间增加一管路，并在所述管路上设置电磁阀；

2)检测冷凝器盘管温度和室外环境温度；

3)根据冷凝器盘管温度和室外环境温度，判断是否进入除霜运行；若进入除霜运行执行步骤4，否则执行步骤2；

4)控制所述电磁阀开启，控制压缩机频率降至第一预定值，控制四通换向阀换向转入制冷运行；

5)控制所述压缩机按第一预定速率升频直至第二预定值，进行除霜；

6)判断冷凝器温度是否满足退出除霜条件，若满足执行步骤7；否则执行步骤5；

7)关闭所述电磁阀，控制所述压缩机按第二预定速率降频至第三预定值，控制四通换向阀转为制热运行。

2.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，所述步骤3具体为：31)制热运行持续第一预定时间；

32)判断冷凝器盘管温度与所述室外环境温度之差是否小于第一预定温度值；若是执行步骤33；否则执行步骤2；

33)计算满足步骤32的时间；

34)判断步骤33的时间是否达到第二预定时间；若是执行步骤4；否则执行步骤32。

3.根据权利要求2所述的空调除霜方法，其特征在于，所述步骤32中所述室外环境温度具体为步骤2检测到的室外环境温度的预定倍数。

4.根据权利要求3所述的空调除霜方法，其特征在于，所述预定倍数在步骤2检测到的室外环境温度大于0℃时为0.6；在所述室外环境温度小于0℃时为0.8。

5.根据权利要求4所述的空调除霜方法，其特征在于，所述第一预定温度值根据所述冷凝器结霜难易程度确定。

6.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，所述步骤3具体为：3a)累加制热运行时间；3b)判断时间是否达到第三预定时间；若是执行步骤3c；否则执行步骤2a；

3c)判断冷凝器盘管温度是否低于第二预定温度；若是执行步骤3d；否则执行步骤3a；

3d)累加冷凝器盘管温度低于所述第二预定温度的时间；

3e)判断步骤3d中所述时间是否达到第四预定时间；若是执行步骤4；否则执行步骤2。

7.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，所述步骤4具体为：

41)控制所述电磁阀开启，对室外机冷凝器进行预热；

42)控制压缩机频率降至所述第一预定值并且持续第五预定时间；

43)控制室内风机停，控制室外风机停；

44)持续第六预定时间后，控制四通换向阀换向转入制冷运行。

8.根据权利要求7所述的空调除霜方法，其特征在于，所述步骤42还包括：控制所述电子膨胀阀进入预定基准开度。

9.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，所述步骤6具体为：6a)判断冷凝器盘管温度是否高于第三预定温度；若是执行步骤6b；否则执行步骤5；

6b)累加冷凝器盘管温度高于所述第三预定温度的时间；

6c)判断累加冷凝器盘管温度高于所述第三预定温度的时间是否达到第七预定时间；若是执行步骤7，否则执行步骤6b。

10.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，所述第一预定速率和所述第二预定速率采用相同或不同速率值。

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