CN103411290B - 空调器及其除霜控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空调器及其除霜控制方法,除霜控制方法通过判断室外环境温度室外盘管温度之间的关系来判定是否进行除霜控制。可以准确的判断进入除霜控制的最优化时间点。进入除霜控制后,改变压缩机频率,当到达切换频率后直接切换四通阀进行除霜控制。当除霜完成后,改变压缩机频率,当到达切换频率后直接切换四通阀,除霜运转完成。本发明可以确保进入和退出除霜的准确性,同时由于除霜过程中压缩机不停机,减少了由于压缩机停机导致的制热能力衰减,降低了除霜周期,提高了空调器的制热舒适性和制热性能。

Description

空调器及其除霜控制方法
技术领域
本发明属于空调器技术领域,具体地说,是涉及一种除霜控制方法及采用所述除霜控制方法的空调器。
背景技术
由于空调器在冬季进行低温制热时,冷凝器会产生结霜现象,影响空调器的制热效果,因而需要对其进行除霜。
现有空调器的除霜方法一般是通过设定几个室外环境温度的区间,在每个区间设定一个固定的温差(环境温度与室外盘管温度)来判断是否进入除霜。
进入除霜后,四通阀换向,进行除霜,除霜完成后,四通阀再次换向,重新进入制热状态。
该除霜方法的缺点是:
1)、进入除霜的时机判断会有误差;
2)、除霜时间较长,影响制热能力和制热能效比。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空调器的除霜控制方法,解决了现有空调器除霜时机判断不准,从而导致除霜时间长、制热舒适性差的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种空调器除霜控制方法,所述空调器检测室外环境温度Tout、室外盘管温度Tdef,若Tdef=KTout+B,Tdef≤m,空调器进行除霜;
其中,参数K、B为事先通过试验获取的,获取方式为:在室外环境温度Tout下,当除霜达到最佳点时检测对应的室外盘管温度Tdef,并将Tout、Tdef进行线性拟合得到。
为了进一步保证除霜效果和热舒适性能,其中,m为5-20℃中的任一值。
为了避免冷凝器未结霜时就进入除霜过程,所述空调器除霜前至少需要保证压缩机最少运行a分钟。
为了避免除霜条件频繁切换,空调器判断温度符合除霜条件并持续b分钟后,再进行除霜。
优选的,除霜过程如下:
(1)压缩机目标频率为切换频率fHz,当达到切换频率fHz后,四通阀换向;
(2)降低室外风扇转速;
(3)电子膨胀阀开度调整至除霜开度;
(4)压缩机目标频率为除霜频率iHz,当达到除霜频率iHz后,开始除霜;
(5)检测室外盘管温度,当除霜完成后,压缩机降频;
(6)当压缩机频率达到切换频率后,四通阀换向,进入正常控制。
优选的,在所述步骤(5)中,当室外盘管温度在2-15℃之间时,且维持X2分钟,压缩机开始降频。
另外,所述步骤(5)中,当除霜运行时间≥X1分钟时,压缩机开始降频。
优选的,在步骤(2)中,室外风扇转速降低至零。
基于上述空调器除霜控制方法的设计,本发明还提出了一种空调器,空调器包括:
温度检测模块,用于检测室外环境温度Tout和室外盘管温度Tdef并传输至控制模块;
控制模块,用于将室外环境温度Tout和室外盘管温度Tdef与预设温度进行比较,若Tdef=KTout+B,Tdef≤m,控制空调器进行除霜,否则,控制空调器正常运行。
其中,参数K、B为事先通过试验获取的,获取方式为:在室外环境温度Tout下,当除霜达到最佳点时检测对应的室外盘管温度Tdef,并将Tout、Tdef进行线性拟合得到。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明通过判断室外环境温度与室外盘管温度之间的关系来判定是否进行除霜控制。可以准确的判断进入除霜控制的最优化时间点。进入除霜控制后,改变压缩机频率,当到达切换频率后直接切换四通阀进行除霜控制。当除霜完成后,改变压缩机频率,当到达切换频率后直接切换四通阀,除霜运转完成。本发明可以确保进入和退出除霜的准确性,同时由于除霜过程中压缩机不停机,减少了由于压缩机停机导致的制热能力衰减,降低了除霜周期,提高了空调器的制热舒适性和制热性能。
通过下表可以对本发明的优点进一步说明。
序号 内容 单位 背景技术 本发明 增加 减少 备注(优点)
1 除霜方式 - - - -
2 除霜周期运行时间 H 1.9 2.4 26.3% - 进入除霜时的判断更加准确,除霜周期时间增加,可以提高制热舒适性
3 除霜周期制热能力 Kw 5.2 5.6 7.7% - 整个周期制热能力增加
4 除霜周期COP - 3.2 3.38 5.6% - 整个周期制热能效比增加
5 除霜过程运行时间 s 320 202 - 36.9% 除霜过程的时间减少,降低因为除霜导致的制热衰减,快速除霜
6 除霜过程消耗功率 W 82 59 - 28.0% 除霜过程的消耗功率减少,同时因为压缩机无需两次启停,提高了压缩机使用寿命
附图说明
图1为本发明具体实施例除霜控制方法的流程图。
图2为本发明具体实施例除霜运转开始温度区域示意图。
图3为本发明具体实施例除霜控制各功能的时间图。
图4为本发明具体实施例空调器的原理框图。
图5为本发明具体实施例空调器的制冷管路示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细地描述。
参见图1、图3所示,本实施例提出的空调器除霜控制方法,具体说明如下:
空调器开启后,通过温度传感器检测室外环境温度Tout和室外盘管温度Tdef。判断空调器是否处于制热模式,若处于制热模式,则判断压缩机是否运行,当压缩机运行时,对压缩机的运行时间进行计时,在压缩机至少运行a分钟后,a优选为10-60分钟,通过预设条件与空调器检测参数进行对比,以便判断空调器是否进入除霜控制,具体判断方法为:
若Tdef=KTout+B,Tdef≤m,并且持续bmin,b优选为1-5min,空调器进入除霜模式;
其中,m为5-20℃中的任一值,参数K、B为事先通过试验获取的,获取方式为:如图2所示,通过实验确定在室外各个环境温度Tout下,除霜最佳点时,对应的室外盘管温度Tdef,将室外环境温度Tout,作为x轴,将室外盘管温度Tdef作为y轴,将测得的数值进行线性拟合,最终得到的线性拟合曲线为y=Kx+B,将K值、B值写入空调器控制程序中。
空调器进入除霜模式后,其除霜控制方法如下:
压缩机目标频率为切换频率fHz,当达到切换频率fHz后,控制四通阀换向;同时降低室外风扇转速至停止运转;将电子膨胀阀开度调整至除霜开度h步;
压缩机升频除霜频率iHz,当达到除霜频率iHz后,开始除霜。
若除霜运行时间≥X1分钟时,除霜完成,压缩机开始降频;若除霜运行时间<X1分钟时,检测室外盘管温度Tdef,若室外盘管温度Tdef在j℃之间时,且维持X2分钟,压缩机除霜完成开始降频。
当压缩机频率达到切换频率后,四通阀换向,室外风机延时开启,电子膨胀阀恢复原控制,空调器进入正常控制模式。
其中,在除霜模式时,各参数的取值范围如下表:
参数 取值范围
f 20-90
h 60-450
i 20-90
j 2-15
X1 10-20
X2 1-5
基于上述空调器除霜控制方法的设计,如图4所示,本实施例还提出了一种空调器,空调器包括制冷回路、温度检测模块和控制模块。
温度检测模块通过温度传感器检测室外环境温度Tout和室外盘管温度Tdef并传输至控制模块。
控制模块接收温度检测模块传输的室外环境温度Tout和室外盘管温度Tdef,判断是否符合进入除霜模式的条件,若符合除霜条件,控制空调器的进行除霜,若不符合除霜条件,控制空调器正常运行。
制冷回路如图5所示:包括压缩机1、储压器2、消音器3、四通阀4、截止阀5、室内热交换器6、室外热交换器7、电子膨胀阀8、过滤器9等部件。
制热时,压缩机1压缩的高温高压气体经过消音器3消音后,经过四通阀4、截止阀5进入室内热交换器6,高温高压气体冷凝液化放热,成为液体,同时将室内空气加热。液体制冷剂通过截止阀5,过滤器9、电子膨胀阀8后进入室外热交换器7,液体制冷剂在室外热交换器7中蒸发气化吸热,成为气体,通过四通阀4、储压器2后进入压缩机1。
制冷时,压缩机11压缩的高温高压气体经过消音器3消音后,经过四通阀4进入室外热交换器7,高温高压气体冷凝液化放热,成为液体。液体制冷剂通过过滤器9、电子膨胀阀8、截止阀5,后进入室内热交换器6,液体制冷剂在室内热交换器6中蒸发气化吸热,成为气体,降低室内空气温度,之后气体制冷剂通过截止阀5、四通阀4、储压器2后进入压缩机1。
空调器开启后处于制热模式,温度检测模块通过温度传感器检测室外环境温度Tout和室外盘管温度Tdef。控制模块中的计时单元对压缩机的运行时间进行计时,在压缩机至少运行50分钟后,判断空调器是否需要进入除霜模式,具体判断方法为:
若Tdef=(0.65)Tout+(-12),Tdef≤15℃,并且持续5min,空调器进入除霜模式。
空调器进入除霜模式后,其除霜控制方法如下:
控制模块控制压缩机的目标频率为切换频率30Hz,当达到切换频率30Hz后,控制四通阀换向;同时降低室外风扇转速至停止运转;将电子膨胀阀开度调整至除霜开度200步;
控制模块控制压缩机升频至除霜频率80Hz,当达到除霜频率80Hz后,开始除霜。
若除霜运行时间≥15分钟时,除霜完成,压缩机开始降频;若除霜运行时间<15分钟时,检测室外盘管温度Tdef,若室外盘管温度Tdef在10℃时,且维持3分钟,压缩机除霜完成开始降频。
当压缩机频率达到切换频率后,控制四通阀4换向,室外风机延时开启,电子膨胀阀8恢复原控制,空调器进入正常控制模式。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种空调器除霜控制方法,其特征在于:所述空调器检测室外环境温度Tout、室外盘管温度Tdef,若Tdef=KTout+B,Tdef≤m,空调器进行除霜;
其中,参数K、B为事先通过试验获取的,获取方式为:在室外环境温度Tout下,当除霜达到最佳点时检测对应的室外盘管温度Tdef,并将Tout、Tdef进行线性拟合得到;
所述除霜过程如下:
(1)压缩机目标频率为切换频率fHz,当达到切换频率fHz后,四通阀换向;
(2)降低室外风扇转速;
(3)电子膨胀阀开度调整至除霜开度;
(4)压缩机目标频率为除霜频率iHz,当达到除霜频率iHz后,开始除霜;
(5)检测室外盘管温度,当除霜完成后,压缩机降频;
(6)当压缩机频率达到切换频率后,四通阀换向,进入正常控制。
2.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法,其特征在于:所述m为5-20℃中的任一值。
3.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法,其特征在于:所述空调器除霜前至少需要保证压缩机运行a分钟。
4.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法,其特征在于:所述空调器判断温度符合除霜条件并持续b分钟后,再进行除霜。
5.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法,其特征在于:在所述步骤(5)中,当室外盘管温度在2-15℃之间时,且维持X2分钟,压缩机开始降频。
6.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法,其特征在于:所述步骤(5)中,当除霜运行时间≥X1分钟时,压缩机开始降频。
7.根据权利要求1所述的空调器除霜控制方法,其特征在于:所述步骤(2)中,室外风扇转速降低至零。
8.一种采用权利要求1-7任意一项所述的空调器除霜控制方法的空调器,其特征在于:所述空调器包括:
温度检测模块,用于检测室外环境温度Tout和室外盘管温度Tdef并传输至控制模块;
控制模块,用于接收温度检测模块传输的室外环境温度Tout和室外盘管温度Tdef,判断是否符合进入除霜模式的条件,若Tdef=KTout+B,Tdef≤m,控制空调器进行除霜,否则,控制空调器正常运行。
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