CN103363614A - 风冷冷热水空调机组及其除霜控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种风冷冷热水空调机组及其除霜控制方法和装置,以解决现有技术中除霜控制方法容易出现误除霜的问题。该控制方法包括:检测风冷冷热水空调机组制热运行时的除霜检测数据;判断除霜检测数据是否满足所有的预设除霜条件;当制热运行时的除霜检测数据满足所有的预设除霜条件时,控制机组进入除霜模式。根据本发明的技术方案,通过检测风冷冷热水空调机组制热运行时有关压缩机、空气压力、以及出水温度的一系列除霜检测数据,并合理设定预设除霜条件,当除霜检测数据满足预设除霜条件时控制机组进入除霜模式,从而避免误化霜,有助于提高化霜过程中空调机组运行可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调器领域,特别地,涉及一种风冷冷热水空调机组及其除霜控制方法和装置。
背景技术
风冷冷热水空调机组在冬季制热运行时,由于蒸发器表面结霜,加大了蒸发器表面与空气的传热热阻,增大了气流通过蒸发器的流动阻力,使通过蒸发器的空气流量下降,导致空气向蒸发器的传热量下降,风冷冷热水空调机组的工况恶化,甚至会引起机组出现低压保护、压缩机过流保护、风机过流保护、压缩机油位过低保护动作的情况,严重时会导致冻结翅片使风冷冷热水空调机组无法运行。
目前对风冷冷热水空调机组的除霜控制方法,主要存在以下几种方法:
方法一:定时控制除霜,设定固定热泵制热循环时间,当风冷冷热水空调机组营运新运行时间到达设定的循环时间时,机组进入除霜模式,这种方法的缺陷是在室外空气温度高于0℃或者是空气含湿量很小时,可能蒸发器表面上没有结霜,仍然间隔热循环时间进行除霜,导致能源的浪费。
方法二:系统压差控制除霜,设定固定的蒸发器两侧空气的压差,蒸发器的霜层加大了流过蒸发器的气流阻力,使蒸发器两侧空气压差增大,测量蒸发器两侧空气压差,在压差达到预定值时,机组进入除霜模式,这种方法的缺陷是在蒸发器表面有异物遮挡或严重积灰时会出现误动作。
方法三:风机电流控制除霜,蒸发器两侧空气压差增大使风机的负荷增加,根据风机的负荷电流变化控制机组进入除霜模式,这种方法的缺陷是当输入电压发生波动时,会出现误动作除霜。
方法四:换热铜管温度及压缩机运行时间控制除霜,这种方法应用广泛,受压缩机运行时间和翅片内换热铜管温度双向限制,仍然会出现除霜误动作和推迟除霜的现象。
以上几种除霜控制方法,在满足预设的单一条件后进入除霜模式,但是由于种种原因有可能有霜不除,无霜误除的情况。而且风冷冷热水空调机组误除霜的危害也十分严重,一是误除霜会对压缩机和高压部件及管路造成极大的损害,经常性误除霜会严重降低热泵的工作寿命;二是误除霜造成电能浪费;三是误除霜引起供热的间断,使室内温度波动,影响供热质量。
针对现有技术中存在的除霜控制方法容易出现误除霜的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种风冷冷热水空调机组及其除霜控制方法和装置,以解决现有技术中除霜控制方法容易出现误除霜的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种风冷冷热水空调机组的除霜控制方法。该方法包括:检测风冷冷热水空调机组制热运行时的除霜检测数据;判断除霜检测数据是否满足所有的预设除霜条件;当制热运行时的除霜检测数据满足所有的预设除霜条件时,控制机组进入除霜模式。
进一步地,上述除霜检测数据包括:压缩机的累积运行时间、压缩机的连续运行时间、压缩机排气压力和吸气压力的压差、除霜感温包的测量温度、以及壳管换热器底部水温和机组出水水温,上述预设除霜条件包括:压缩机的累积运行时间大于第一预设除霜时间;压缩机的连续运行时间大于第二预设除霜时间;压缩机排气压力和吸气压力的压差大于第一预设压差;除霜感温包的测量温度小于或等于第一预设除霜温度,并且持续时间超过第一预设持续时间;以及壳管换热器底部水温和机组出水水温均大于第一预设水温,并且持续时间超过第二预设持续时间。
进一步地,除霜检测数据包括:压缩机的累积运行时间、压缩机的连续运行时间、压缩机排气压力和吸气压力的压差、除霜感温包的测量温度、壳管换热器底部水温和机组出水水温、以及压缩机的吸气压力,预设除霜条件包括:压缩机的累积运行时间大于第三预设除霜时间;压缩机的连续运行时间大于第二预设除霜时间;压缩机排气压力和吸气压力的压差大于第一预设压差;除霜感温包的测量温度小于或等于第二预设除霜温度,并且持续时间超过第三预设持续时间;壳管换热器底部水温和机组出水水温均大于第一预设水温,并且持续时间超过第二预设持续时间;以及压缩机的吸气压力小于或等于第一预设压力,并且持续时间超过第四预设持续时间。
进一步地,除霜检测数据包括:除霜感温包的测量温度、壳管换热器底部水温和机组出水水温,预设除霜条件包括:除霜感温包的测量温度小于或等于第三预设除霜温度;以及壳管换热器底部水温和机组出水水温均大于第一预设水温,并且持续时间超过第五预设持续时间。
进一步地,控制机组进入除霜模式包括:控制四通阀换向;将系统电子膨胀阀打开至除霜目标步数;关闭所有风机;压缩机快速加载至100%。
进一步地,在控制机组进入除霜模式之后,本发明提供的除霜控制方法还包括:检测机组进入除霜模式后的除霜检测数据;判断进入除霜模式后的除霜检测数据是否满足预设的除霜结束条件;当进入除霜模式后的除霜检测数据满足预设的除霜结束条件时,控制机组结束除霜。
进一步地,进入除霜模式后的除霜检测数据包括:除霜感温包的测量温度、压缩机的排气压力、进入除霜模式的时间、以及壳管换热器底部水温和机组出水水温,预设的除霜结束条件为任一下列条件:除霜感温包的测量温度大于第四预设除霜温度;压缩机的排气压力大于第二预设压力,并且持续时间超过第六持续时间;进入除霜模式的时间超过预设的除霜时间;壳管换热器底部水温和机组出水水温均小于或等于第二预设出水水温,并且持续时间超过第二预设持续时间。
进一步地,控制机组结束除霜包括:开启全部风机;在风机运行预定时间后控制四通阀通电;控制机组转入制热模式。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种风冷冷热水空调机组的除霜控制装置。该装置包括:检测模块,用于检测风冷冷热水空调机组制热运行时的除霜检测数据;判断模块,用于判断除霜检测数据是否满足所有的预设除霜条件;控制模块,用于当制热运行时的除霜检测数据满足所有的预设除霜条件时,控制机组进入除霜模式。
进一步地,上述检测模块包括:第一检测模块,用于检测压缩机的累积运行时间;第二检测模块,用于检测压缩机的连续运行时间;第三检测模块,用于检测压缩机排气压力和吸气压力的压差;第四检测模块,用于检测除霜感温包的测量温度;第五检测模块,用于检测壳管换热器底部水温和机组出水水温;第六检测模块,用于检测压缩机的吸气压力。
进一步地,检测模块还用于检测机组进入除霜模式后的除霜检测数据;判断模块还用于判断进入除霜模式后的工作状态参数是否满足预设的除霜结束条件;控制模块还用于在进入除霜模式后的除霜检测数据满足预设的除霜结束条件时,控制机组结束除霜。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种风冷冷热水空调机组。该风冷冷热水空调机包括上述的风冷冷热水空调机组的除霜控制装置。
根据本发明的技术方案,通过检测风冷冷热水空调机组制热运行时有关压缩机、空气压力、以及出水温度的一系列除霜检测数据,并合理设定预设除霜条件,当除霜检测数据满足预设除霜条件时控制机组进入除霜模式,从而避免误化霜,有助于提高化霜过程中空调机组运行可靠性。
附图说明
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,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是根据本发明实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法的示意图;
图2是根据本发明第一实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法的示意图;
图3是根据本发明第二实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法的示意图;
图4是根据本发明第三实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法的示意图;
图5是根据本发明实施例的风冷冷热水空调机组的除霜结束控制方法的示意图;
图6是根据本发明实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制装置的示意图。
具体实施方式
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是根据本发明实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法的示意图,如图1所示,该方法主要包括如下步骤:
步骤S11:检测风冷冷热水空调机组制热运行时的除霜检测数据;
步骤S13:判断除霜检测数据是否满足所有的预设除霜条件;
步骤S15:当制热运行时的除霜检测数据满足所有的预设除霜条件时,控制机组进入除霜模式。
其中,风冷冷热水空调机组制热运行时的除霜检测数据是指在风冷冷热水空调机组制热运行时有关压缩机、空气压力、以及出水温度的一系列检测数据,预设除霜条件是指预先设定的上述检测数据的阈值,除霜检测数据的类型和预设除霜条件可以综合考虑空调实际运行的情况进行设定。以下是优选的几种除霜检测数据的类型和相应预设除霜条件的除霜控制方法的实施例。
图2是根据本发明第一实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法的示意图,如图所示,风冷冷热水空调机组开机制热运行后,检测压缩机的累积运行时间t1、压缩机的连续运行时间t2、压缩机排气压力和吸气压力的压差ΔP、除霜感温包的测量温度T、以及壳管换热器底部水温Td和机组出水水温Tc,判断以上检测数据是否满足所有的下列预设除霜条件:
压缩机的累积运行时间t1大于第一预设除霜时间td1;
压缩机的连续运行时间t2大于第二预设除霜时间td2;
压缩机排气压力和吸气压力的压差ΔP大于第一预设压差ΔPd1;
除霜感温包的测量温度T小于或等于第一预设除霜温度Tk1,并且持续时间超过第一预设持续时间tc1,其中tc1的取值范围可以根据空调运行的实际环境设定,一般取1分钟左右;
壳管换热器底部水温Td和机组出水水温Tc大于第一预设水温Td1,并且持续时间超过第二预设持续时间tc2,其中tc2的取值范围可以根据空调运行的实际环境设定,一般取3秒钟左右;
其中,化霜感温包是贴在蒸发器翅片内的分液小管上,用于测量该处的温度。压缩机的累积运行时间t1是指压缩机开机组上电后压缩机的累计运转时间,包括期间压缩机停机的时间,存在两种计算方式,一种是从空调机组上次化霜结束后开始计算的累计运行时间,另一种是机组上电启压缩机后开始计算。
第一实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法在风冷冷热水空调机组正常制热运行时保证了除霜控制的可靠性,做到有霜就化,无霜不化,防止出现误除霜的情况。另外通过检测压缩机排气压力和吸气压力的压差ΔP防止了除霜过程中导致的压缩机回油困难和冷媒流速不足,通过检测壳管换热器底部水温Td和机组出水水温Tc防止出现除霜过程中,四通阀除霜法由于蒸发器和冷凝器互换,有可能出现的壳管冻结。
本实施例优选采用四通阀换向除霜法进行除霜,这种方法通过系统逆向循环来实现,该方法化霜干净,化霜时间短,步骤包括:开启全部风机;在风机运行预定时间后控制四通阀通电;控制机组转入制热模式。
第一实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法可以在风冷冷热水空调机组一切处于正常工作状态下,可以保证除霜控制的可靠性。但是空调实际运行中,化霜感温包有可能从蒸发器翅片内的分液小管的位置脱落,从而测量到的温度就成为工作环境温度,而不能反映实际需要的运行情况,导致有霜不除的情况出现。为避免这种情况的出现,本发明还提供了第二实施例。
图3是根据本发明第二实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法的示意图,如图所示,第二实施例结合检测到吸气压力和化霜感温包的测量温度作为判断依据,做到在除霜感温包脱落时实现有霜必化。第二实施例的控制方法包括:
风冷冷热水空调机组开机制热运行后,检测压缩机的累积运行时间t1、压缩机的连续运行时间t2、压缩机排气压力和吸气压力的压差ΔP、除霜感温包的测量温度T、壳管换热器底部水温Td和机组出水水温Tc,以及压缩机的吸气压力PL。判断以上检测数据是否满足所有的下列预设除霜条件:
压缩机的累积运行时间t1大于第三预设除霜时间td3,其中td3的取值一般比第一实施例中td1要短;
压缩机的连续运行时间t2大于第二预设除霜时间td2;
压缩机排气压力和吸气压力的压差ΔP大于第一预设压差ΔPd1;
除霜感温包的测量温度T小于或等于第二预设除霜温度Tk2,并且持续时间超过第三预设持续时间tc3,其中,Tk2的取值比第一实施例中Tk1的数值大,这样设置是由于除霜感温包脱落,检测的工作环境温度高于翅片的温度,一般可以取值Tk2=Tk1+9。tc3的取值范围可以根据空调运行的实际环境设定,一般取30秒左右;
壳管换热器底部水温Td和机组出水水温Tc大于第一预设水温Td1,并且持续时间超过第二预设持续时间tc2;
压缩机的吸气压力PL小于或等于第一预设压力P1,并且持续时间超过第四预设持续时间tc4。
第二实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法在第一实施例的基础上更改了压缩机的连续运行时间、除霜感温包的测量温度的预设条件,增加了压缩机的吸气压力的预设条件,是因为当霜层厚度达到一定值时,翅片换热效果变差,使得蒸发温度降低,即会使得系统低压压力下降,从而避免了除霜感温包脱落测量不准造成的除霜控制不准确的无问题。
在满足上述条件后,控制风冷冷热水空调机组进入四通阀换向除霜模式,步骤与第一实施例相同。
第三实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法是在特殊工作情况如安装调试的情况下,需要强制进行除霜的控制方法,图4是根据本发明第三实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法的示意图,如图所示,该风冷冷热水空调机组的除霜控制方法在接收强制除霜指令后,检测除霜感温包的测量温度T、壳管换热器底部水温Td和机组出水水温Tc,判断以上检测数据是否满足所有的下列两项预设除霜条件:
除霜感温包的测量温度T小于或等于第三预设除霜温度Tk3;
壳管换热器底部水温Td和机组出水水温Tc大于第一预设水温Td1。
在满足上述条件后,控制风冷冷热水空调机组进入四通阀换向除霜模式,步骤与第一实施例相同。
等待除霜完成后,检测检测机组进入除霜模式后的除霜检测数据;判断进入除霜模式后的除霜检测数据是否满足预设的除霜结束条件;当进入除霜模式后的除霜检测数据满足预设的除霜结束条件时,控制机组结束除霜。图5是根据本发明实施例的风冷冷热水空调机组的除霜结束控制方法的示意图,如图所示,进入除霜模式后检测的除霜检测数据包括:除霜感温包的测量温度T、压缩机的排气压力PH、进入除霜模式的时间t3、以及壳管换热器底部水温Td和机组出水水温Tc,判断进入除霜模式后的除霜检测数据是否满足下列之一的预设的除霜结束条件:
除霜感温包的测量温度T大于第四预设除霜温度Tk4,Tk4的取值比第三预设除霜温度Tk3大,一般取Tk4=Tk3+10;
压缩机的排气压力PH大于第二预设压力P2,并且持续时间超过第六持续时间tc6,tc6的一般取值5秒左右;
进入除霜模式的时间t3超过预设的除霜时间td4;
壳管换热器底部水温Td和机组出水水温Tc小于或等于第二预设出水水温Td2,并且持续时间超过第二预设持续时间tc2。
以上前三项化霜结束条件可以使霜层去除干净后立即能结束化霜,从而减少不必要的化霜时间,减少能源浪费;第四项结束化霜条件能有效的保护壳管,防止壳管冻坏。
在满足上述任一预设的除霜结束条件时,控制空调机组结束除霜,具体步骤为:开启全部风机;在风机运行预定时间后控制四通阀通电;控制机组转入制热模式。
以下对本发明实施例所提供的风冷冷热水空调机组的除霜控制装置进行介绍,需要说明的是,本发明实施例所提供的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法可以通过下面介绍的实施例所提供除霜控制装置来实现。
图6是根据本发明实施例的风冷冷热水空调机组的除霜控制装置的示意图,如图所示,该除霜控制装置包括:检测模块61,用于检测风冷冷热水空调机组制热运行时的除霜检测数据;判断模块63,用于判断所述除霜检测数据是否满足所有的预设除霜条件;控制模块65,用于当满足所有的所述预设除霜条件时,控制所述机组进入除霜模式。
优选的,检测模块61可以包括:第一检测模块,用于检测压缩机的累积运行时间;第二检测模块,用于检测压缩机的连续运行时间;第三检测模块,用于检测压缩机排气压力和吸气压力的压差;第四检测模块,用于检测除霜感温包的测量温度;第五检测模块,用于检测壳管换热器底部水温和机组出水水温;第六检测模块,用于检测压缩机的吸气压力。
在控制结束除霜模式时,检测模块61还用于检测机组进入除霜模式后的工作状态参数;判断模块63还用于判断进入除霜模式后的工作状态参数是否满足预设的除霜结束条件;控制模块65还用于在满足所述预设的除霜结束条件时,控制所述机组结束除霜。
本发明实施例还提出一种风冷冷热水空调机组,包括除霜控制装置,可以利用以上各实施例中的风冷冷热水空调机组的除霜控制方法进行除霜。
根据本发明的技术方案,通过检测风冷冷热水空调机组制热运行时有关压缩机、空气压力、以及出水温度的一系列除霜检测数据,并合理设定预设除霜条件,当除霜检测数据满足预设除霜条件时控制机组进入除霜模式,从而避免误化霜,有助于提高化霜过程中空调机组运行可靠性。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
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 (12)
1.一种风冷冷热水空调机组的除霜控制方法,其特征在于,包括:
检测风冷冷热水空调机组制热运行时的除霜检测数据;
判断所述除霜检测数据是否满足所有的预设除霜条件;
当所述制热运行时的除霜检测数据满足所有的预设除霜条件时,控制所述机组进入除霜模式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述除霜检测数据包括:压缩机的累积运行时间、压缩机的连续运行时间、压缩机排气压力和吸气压力的压差、除霜感温包的测量温度、以及壳管换热器底部水温和机组出水水温,
所述预设除霜条件包括:
所述压缩机的累积运行时间大于第一预设除霜时间;
所述压缩机的连续运行时间大于第二预设除霜时间;
所述压缩机排气压力和吸气压力的压差大于第一预设压差;
所述除霜感温包的测量温度小于或等于第一预设除霜温度,并且持续时间超过第一预设持续时间;以及
所述壳管换热器底部水温和机组出水水温均大于第一预设水温,并且持续时间超过第二预设持续时间。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述除霜检测数据包括:压缩机的累积运行时间、压缩机的连续运行时间、压缩机排气压力和吸气压力的压差、除霜感温包的测量温度、壳管换热器底部水温和机组出水水温、以及压缩机的吸气压力,
所述预设除霜条件包括:
所述压缩机的累积运行时间大于第三预设除霜时间;
所述压缩机的连续运行时间大于第二预设除霜时间;
所述压缩机排气压力和吸气压力的压差大于第一预设压差;
所述除霜感温包的测量温度小于或等于第二预设除霜温度,并且持续时间超过第三预设持续时间;
所述壳管换热器底部水温和机组出水水温均大于第一预设水温,并且持续时间超过第二预设持续时间;以及
所述压缩机的吸气压力小于或等于第一预设压力,并且持续时间超过第四预设持续时间。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述除霜检测数据包括:除霜感温包的测量温度、壳管换热器底部水温和机组出水水温,
所述预设除霜条件包括:
所述除霜感温包的测量温度小于或等于第三预设除霜温度;以及
所述壳管换热器底部水温和机组出水水温均大于第一预设水温,并且持续时间超过第五预设持续时间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,控制所述机组进入除霜模式包括:
控制四通阀换向;
将系统电子膨胀阀打开至除霜目标步数;
关闭所有风机;
压缩机快速加载至100%。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,在控制所述机组进入除霜模式之后,所述方法还包括:
检测机组进入除霜模式后的除霜检测数据;
判断进入除霜模式后的除霜检测数据是否满足预设的除霜结束条件;
当所述进入除霜模式后的除霜检测数据满足预设的除霜结束条件时,控制所述机组结束除霜。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述进入除霜模式后的除霜检测数据包括:除霜感温包的测量温度、压缩机的排气压力、进入除霜模式的时间、以及壳管换热器底部水温和机组出水水温,
所述预设的除霜结束条件为任一下列条件:
所述除霜感温包的测量温度大于第四预设除霜温度;
所述压缩机的排气压力大于第二预设压力,并且持续时间超过第六持续时间;
进入除霜模式的时间超过预设的除霜时间;
所述壳管换热器底部水温和机组出水水温均小于或等于第二预设出水水温,并且持续时间超过第二预设持续时间。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述控制所述机组结束除霜包括:
开启全部风机;
在风机运行预定时间后控制四通阀通电;
控制机组转入制热模式。
9.一种风冷冷热水空调机组的除霜控制装置,其特征在于,包括:
检测模块,用于检测风冷冷热水空调机组制热运行时的除霜检测数据;
判断模块,用于判断所述除霜检测数据是否满足所有的预设除霜条件;
控制模块,用于当所述制热运行时的除霜检测数据满足所有的所述预设除霜条件时,控制所述机组进入除霜模式。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述检测模块包括:
第一检测模块,用于检测压缩机的累积运行时间;
第二检测模块,用于检测压缩机的连续运行时间;
第三检测模块,用于检测压缩机排气压力和吸气压力的压差;
第四检测模块,用于检测除霜感温包的测量温度;
第五检测模块,用于检测壳管换热器底部水温和机组出水水温;
第六检测模块,用于检测压缩机的吸气压力。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,
所述检测模块还用于检测机组进入除霜模式后的除霜检测数据;
所述判断模块还用于判断进入除霜模式后的工作状态参数是否满足预设的除霜结束条件;
所述控制模块还用于在所述进入除霜模式后的除霜检测数据满足预设的除霜结束条件时,控制所述机组结束除霜。
12.一种风冷冷热水空调机组,其特征在于,包括权利要求9至11中任一项所述的风冷冷热水空调机组的除霜控制装置。
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