CN102788461B - 智能除霜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能除霜方法。该智能除霜方法包括：对除霜感温包所得到的当前温度进行判定，并进入各预定除霜温度阈值对应的除霜处理步骤，除霜处理步骤包括：当当前温度大于等于第一预定除霜温度阈值时，不进入除霜状态，除霜时间间隔计时清零；当当前温度小于第二预定除霜温度阈值时，除霜时间间隔计时开始计时；当当前温度位于第一预定除霜温度阈值与第二预定除霜温度阈值之间时，除霜计时时间间隔计时处于保持状态，第一预定除霜温度阈值大于第二预定除霜温度阈值。该智能除霜方法能够为制冷机组提供准确有效的除霜处理，根据机组的实际情况选择是否除霜，防止无霜也化的情况出现，降低能量损耗，提高制冷效率。

Description

智能除霜方法

技术领域

本发明涉及制冷领域，具体而言，涉及一种智能除霜方法。

背景技术

制冷机组在运行过程中，随着蒸发温度的降低，蒸发器会逐渐结霜，为了提高制冷效率，降低能量的非正常损耗，就需要对结霜进行处理，因此，需要能够适时、准确的化霜。目前集装箱所采用的化霜方式基本是定时化霜，这种化霜方式简单，容易操作，每次冷箱上船前设定好化霜时间间隔，整个航程集装箱制冷机组都会按照该方式进行化霜。这样会导致机组在无需化霜的情况下进行不必要的化霜。尤其是在全球运输的情况下，机组要一直在海上运行一个月之久，甚至更长，随着机组的运行，冷箱内湿度不断地降低，结霜的时间间隔越来越长，但定时化霜无法根据箱内的实际情况作出判断，会出现无霜也化的现象，造成严重的能量浪费。

发明内容

本发明旨在提供一种智能除霜方法，能够为制冷机组提供准确有效的除霜处理，根据机组的实际情况选择是否除霜，防止无霜也化的情况出现，降低能量损耗，提高制冷效率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种智能除霜方法，包括：通过除霜感温包检测蒸发器上部靠近翅片处的当前温度；对当前温度进行判定，在当前温度达到各预定除霜温度阈值区间时，进入各预定除霜温度阈值区间对应的除霜处理步骤，各预定除霜温度阈值区间对应的除霜处理步骤包括：当当前温度大于等于第一预定除霜温度阈值时，不进入除霜状态，除霜时间间隔计时清零；当当前温度小于第二预定除霜温度阈值时，除霜时间间隔计时开始计时；当当前温度位于第一预定除霜温度阈值与第二预定除霜温度阈值之间时，除霜计时时间间隔计时处于保持状态，第一预定除霜温度阈值大于第二预定除霜温度阈值；当除霜时间间隔计时满足预定的除霜时间间隔时，执行除霜处理。

进一步地，当进入除霜后，所有除霜时间间隔计时清零，除霜计数器的除霜次数加一。

进一步地，智能除霜方法还包括：在对当前温度进行判定后，当当前温度小于第二预定除霜温度阈值时，根据设定的除霜条件进入除霜阶段。

进一步地，设定的除霜条件包括：当除霜时间间隔计时开始计时后，在达到第一预定时间间隔时进行第一次除霜；在进行第一次除霜之后，当达到第二预定时间间隔时，进行第二次除霜，第二预定时间间隔大于第一预定时间间隔；在进行第二次除霜之后，按照各后续预定时间间隔进行后续除霜。

进一步地，各后续预定时间为逐渐增大的预定时间间隔。

进一步地，各后续预定时间间隔为大于第二预定时间间隔的固定的第三预定时间间隔。

进一步地，设定的除霜条件包括：回风温度与当前温度差值大于等于第一预定温度差值的连续时间超过第一预定连续时间。

进一步地，设定的除霜条件包括：当当前温度大于第三预定温度阈值时，回风温度与送风温度差值大于等于第二预定温度差值的连续时间超过第二预定连续时间；或当当前温度小于等于第三预定温度阈值时，回风温度与送风温度差值大于等于第三预定温度差值的连续时间超过第三预定连续时间。

进一步地，设定的除霜条件包括：当机组设定温度大于等于第四预定温度阈值时，机组压力在第一预定压力范围内，回风温度与送风温度差值大于等于第四预定温度差值，且机组压力与回风温度与送风温度差值保持的连续时间超过第四预定连续时间；或当机组设定温度小于第四预定温度阈值时，机组压力在第二预定压力范围内，回风温度与送风温度差值大于等于第五预定温度差值，且机组压力与回风温度与送风温度差值保持的连续时间超过第五预定连续时间；机组压力为压缩机吸气口的冷媒压力。

进一步地，第一预定压力范围为0至0.5bar，第二预定压力范围为0至0.4bar。

根据本发明的技术方案，在进行化霜之前对除霜感温包所得到的当前温度进行判定，根据当前温度所满足的预定温度阈值选择相应的除霜处理步骤，能够在当前温度较高，无需进行化霜时避免制冷机组进入除霜状态，在当前温度满足除霜条件时，进入除霜状态进行除霜。增加了制冷机组除霜系统的智能化和灵活性，避免了在无需除霜时进入除霜状态的情况，减少了能量的耗费，提高了能量利用率，提高了制冷机组除霜效率。进入除霜状态后，采用逐渐增大的时间间隔进行除霜，对应了冷箱内的湿度变化，提高了除霜效率。对于制冷机组中的各种具体情况采取了不同的对应措施，可以在制冷机组满足除霜条件时，进入除霜状态，防止制冷机组不能及时除霜，进一步提高了制冷机组的除霜灵活性，将除霜工作进一步智能化，使除霜更加准确、适时。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了应用根据本发明的实施例的智能除霜方法的制冷机组局部结构示意图；

图2示出了根据本发明的智能除霜方法的工作流程图；以及

图3示出了应用根据本发明的实施例的智能除霜方法的制冷机组背面结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1、图2和图3所示，根据本发明的智能除霜方法的实施例，其所适用的制冷机组的实施例包括，压缩机10，在压缩机10的吸气口端的管路上设置有吸气感温包11，在压缩机10的高压输出端的管路上设置有高压传感器12，在压缩机10的低压输入端的管路上设置有低压传感器13，在压缩机10的排气口设置有排气感温包14，在蒸发器下方设置有送风感温包15，在蒸发器20的上方设置有回风感温包16，在蒸发器20的上方靠近翅片处设置有除霜感温包21。

本实施例的机组不需要增加新的元器件，只借用机组本身的元器件采集到的数据进行控制。T回风的温度值就借用机组回风感温包16实时采集的数据；T送风的温度值就借用机组送风感温包15实时采集的数据；低压值借用机组低压传感器13实时采集到的数据；机组的除霜感温包21安装在蒸发器20上方，T除霜的温度值借用除霜感温包21实时采集到的数据。

制冷机组还包括除霜时间间隔计时器，与除霜判定模块相连接，在满足除霜时间间隔计时的启动条件时，进行除霜时间间隔计时，或者对除霜时间间隔计时清零，以便为后续的除霜处理提供时间间隔依据；除霜计数器，与除霜处理模块相连接，在每完成一次除霜之后，计数器加一。

当制冷机组开始制冷后，除霜判定模块对除霜感温包21所得到的当前温度进行判定，在当前温度达到各预定除霜温度阈值时，进入各预定除霜温度阈值对应的除霜处理步骤，各预定除霜温度阈值对应的除霜处理步骤包括：当当前温度大于等于第一预定除霜温度阈值时，不进入除霜状态，除霜时间间隔计时清零；当当前温度小于第二预定除霜温度阈值时，除霜时间间隔计时开始计时；当当前温度位于第一预定除霜温度阈值与第二预定除霜温度阈值之间时，除霜计时时间间隔计时处于保持状态，第一预定除霜温度阈值大于第二预定除霜温度阈值；当除霜时间间隔计时满足预定的除霜时间间隔时，进入除霜处理模块，执行除霜处理。

在每次进入除霜后，所有的除霜时间间隔计时清零，除霜计数器加一，然后继续根据除霜感温包所得到的当前温度进行判定，不断循环。

当每次进行除霜后，制冷机组会重新进入除霜判定阶段，通过除霜判定模块对除霜后的当前温度进行重新判定，当得到的当前温度大于等于第一预定除霜温度阈值时，不进入除霜状态，除霜时间间隔计时清零，此时，除霜计数器可以有两种选择，一种是除霜计数器清零，然后重新进入除霜判定阶段进行循环，直至当前温度满足小于第二预定除霜温度阈值时，除霜时间间隔计时重新开始计时，然后再次根据其满足的预定的除霜时间间隔进行处理。这种方法比较适合冷箱刚上船时的除霜处理。在冷箱刚上船时，由于湿度较大，因此结霜较为频繁，需要的除霜处理也必须计时，这样当每次除霜后进入到除霜判定阶段时，将除霜计数器清零，有效保证了除霜频率，防止较长时间间隔造成的不能计时化霜的问题。

另一种使除霜计数器保留当前计数，然后重新进入除霜判定阶段进行循环，直至当前温度满足小于第二预定除霜温度阈值时，除霜时间间隔计时重新开始计时，然后再次根据其满足的预定的除霜时间间隔进行处理。这种方法比较适合冷箱上船一段时间之后，冷箱中的湿度已经降低到一定程度，这种情况下结霜的时间越来越长，不需要进行频繁的化霜处理，因此，保持除霜计数器中的除霜次数，可以使预定除霜时间间隔保持一个较长的时段，降低化霜频率，使其适应冷箱湿度的变化，除霜处理更加合理。

在对所述当前温度进行判定后，当当前温度小于第二预定除霜温度阈值时，根据设定的除霜条件进入除霜阶段，设定的除霜条件包括下列几种：

当当前温度小于第二预定除霜温度阈值，除霜时间间隔计时开始计时后，在达到第一预定时间间隔时进行第一次除霜；在进行第一次除霜之后，当达到第二预定时间间隔时，进行第二次除霜，第二预定时间间隔大于第一预定时间间隔；在进行第二次除霜之后，按照各后续预定时间间隔进行后续除霜。后续预定时间间隔可以为逐渐增加的预定时间间隔，也可以为大于第二预定时间间隔的固定的第三预定时间间隔，或者是大于第三预定时间间隔的固定的第四预定时间间隔，依次类推。

在未达到预定的第一预定时间间隔、第二预定时间间隔或第三预定时间间隔或者其它后续的预定时间间隔时，如果满足下面几种情况，也会进入到除霜阶段：

1.回风温度与当前温度差值大于等于第一预定温度差值的连续时间超过第一预定连续时间。

2.当当前温度大于第三预定温度阈值时，回风温度与送风温度差值大于等于第二预定温度差值的连续时间超过第二预定连续时间；或当当前温度小于等于第三预定温度阈值时，回风温度与送风温度差值大于等于第三预定温度差值的连续时间超过第三预定连续时间。

3.当机组设定温度大于等于第四预定温度阈值时，机组压力在第一预定压力范围内，回风温度与送风温度差值大于等于第四预定温度差值的连续时间超过第四预定连续时间；或当机组设定温度小于第四预定温度阈值时，机组压力在第二预定压力范围内，回风温度与送风温度差值大于等于第五预定温度差值的连续时间超过第五预定连续时间，其中机组压力为压缩机吸气口的冷媒压力。其中第一压力预定范围为0至0.5bar，第二预定压力范围为0至0.4bar。

在通过设定的除霜条件进行除霜之后，除霜计数器中的除霜次数加一，并返回到除霜判定阶段，进入下一个循环。

当当前温度满足大于等于第一预定除霜温度阈值的条件时，机组都会脱离所处的当前状态，并进入非除霜状态，除霜时间间隔计时清零，直到满足当前温度小于第二预定除霜温度阈值的条件时，才会再次进入除霜状态，并且除霜时间间隔计时重新开始计时。当当前温度位于第一预定除霜温度阈值与第二预定除霜温度阈值之间时，除霜时间间隔计时处于保持状态，并继续返回到除霜判定阶段，直至满足当前温度大于等于第一预定除霜温度阈值或者当前温度小于第二预定除霜温度阈值时，进入其它阶段。

作为一种优选实施例，制冷机组除霜过程具体如下：

当T当前≥20℃，机组不会进入除霜状态，除霜时间间隔计时清零。

当T当前<18℃，除霜间隔时间间隔计时开始计时。

当18℃≤T当前<20℃时，除霜计时时间间隔计时处于保持状态。

机组进入除霜后，所有计时清零。

在除霜时间间隔计时开始计时后，当除霜间隔计时小于3h时，不进行除霜，除霜间隔计时达到3h进行第一次除霜，除霜间隔计时达到7h进行第二次除霜，后续每12h进行一次除霜。

机组在除霜时间间隔计时开始计时后，即使除霜间隔计时未达到下一次除霜时间，但只要机组至少满足以下条件中的一条，机组也进入除霜。

1.T回风-T当前≥3℃连续超过60分钟。

2.当T当前>5℃时，T回风-T送风≥14℃连续超过30分钟；

当T当前≤5℃时，T回风-T送风≥10℃连续超过30分钟。

3.当机组设定温度≥-20℃时，机组连续3分钟0<低压≤0.5bar，且T回风-T送风≥10℃。

当机组设定温度<-20℃时，机组连续3分钟0<低压≤0.4bar，且T回风-T送风≥10℃。除霜结束后，所有计时满足上述计时条件时开始计时。

上述的各个具体温度值只是根据本发明的智能除霜方法的一种实施例，也可以根据实际情况选择其它的合适数值作为各预定的温度阈值，或者预定时间等，以针对不同的情况采取对应的除霜方案，获得更好的除霜效果。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：在进行化霜之前对除霜感温包所得到的当前温度进行判定，根据当前温度所满足的预定温度阈值选择相应的除霜处理步骤，能够在当前温度较高，无需进行化霜时避免制冷机组进入除霜状态，在当前温度满足除霜条件时，进入除霜状态进行除霜。增加了制冷机组除霜系统的智能化和灵活性，避免了在无需除霜时进入除霜状态的情况，减少了能量的耗费，提高了能量利用率，提高了制冷机组除霜效率。进入除霜状态后，采用逐渐增大的时间间隔进行除霜，对应了冷箱内的湿度变化，提高了除霜效率。对于制冷机组中的各种具体情况采取了不同的对应措施，可以在制冷机组满足除霜条件时，进入除霜状态，防止制冷机组不能及时除霜，进一步提高了制冷机组的除霜灵活性，将除霜工作进一步智能化，使除霜更加准确、适时。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能除霜方法，其特征在于，包括：

通过除霜感温包检测蒸发器上部靠近翅片处的当前温度；

对所述当前温度进行判定，在所述当前温度达到各预定除霜温度阈值区间时，进入所述各预定除霜温度阈值区间对应的除霜处理步骤，所述各预定除霜温度阈值区间对应的除霜处理步骤包括：

当所述当前温度大于等于第一预定除霜温度阈值时，不进入除霜状态，除霜时间间隔计时清零；

当所述当前温度小于第二预定除霜温度阈值时，所述除霜时间间隔计时开始计时；

当所述当前温度位于所述第一预定除霜温度阈值与所述第二预定除霜温度阈值之间时，所述除霜时间间隔计时处于保持状态，所述第一预定除霜温度阈值大于所述第二预定除霜温度阈值；

当所述除霜时间间隔计时满足预定的所述除霜时间间隔时，执行除霜处理。

2.根据权利要求1所述的智能除霜方法，其特征在于，当进入除霜后，所有所述除霜时间间隔计时清零，除霜计数器的除霜次数加一。

3.根据权利要求1或2所述的智能除霜方法，其特征在于，还包括：在对所述当前温度进行判定后，当所述当前温度小于所述第二预定除霜温度阈值时，根据设定的除霜条件进入除霜阶段。

4.根据权利要求3所述的智能除霜方法，其特征在于，所述设定的除霜条件包括：

当所述除霜时间间隔计时开始计时后，在达到第一预定时间间隔时进行第一次除霜；

在进行所述第一次除霜之后，当达到第二预定时间间隔时，进行第二次除霜，所述第二预定时间间隔大于所述第一预定时间间隔；

在进行所述第二次除霜之后，按照各后续预定时间间隔进行后续除霜。

5.根据权利要求4所述的智能除霜方法，其特征在于，所述各后续预定时间间隔为逐渐增大的预定时间间隔。

6.根据权利要求4所述的智能除霜方法，其特征在于，所述各后续预定时间间隔为大于所述第二预定时间间隔的固定的第三预定时间间隔。

7.根据权利要求3所述的智能除霜方法，其特征在于，所述设定的除霜条件包括：回风温度与所述当前温度差值大于等于第一预定温度差值的连续时间超过第一预定连续时间。

8.根据权利要求3所述的智能除霜方法，其特征在于，所述设定的除霜条件包括：

当所述当前温度大于第三预定温度阈值时，回风温度与送风温度差值大于等于第二预定温度差值的连续时间超过第二预定连续时间；或

当所述当前温度小于等于所述第三预定温度阈值时，所述回风温度与所述送风温度差值大于等于第三预定温度差值的连续时间超过第三预定连续时间。

9.根据权利要求3所述的智能除霜方法，其特征在于，所述设定的除霜条件包括：

当机组设定温度大于等于第四预定温度阈值时，机组压力在第一预定压力范围内，回风温度与送风温度差值大于等于第四预定温度差值，且所述机组压力与所述回风温度与送风温度差值保持的连续时间超过第四预定连续时间；或

当所述机组设定温度小于所述第四预定温度阈值时，所述机组压力在第二预定压力范围内，所述回风温度与所述送风温度差值大于等于第五预定温度差值，且所述机组压力与所述回风温度与送风温度差值保持的连续时间超过第五预定连续时间；

所述机组压力为压缩机吸气口的冷媒压力。

10.根据权利要求9所述的智能除霜方法，其特征在于，所述第一预定压力范围为0至0.5bar，所述第二预定压力范围为0至0.4bar。

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