CN105674496B - 一种空调除霜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调除霜方法，所述方法包括：空调运行时，获取实时室外热交换器盘管温度、实时室外环境温度、实时室外热交换器进风风速和实时压缩机运行频率；若实时室外热交换器盘管温度不大于实时结霜点温度，执行下述的风速判断过程：根据已知的基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系获取实时基准风速，判断实时室外热交换器进风风速是否不大于实时基准风速与风速修正因子之乘积；若判定实时室外热交换器进风风速不大于实时基准风速与所述风速修正因子之乘积，判定满足除霜条件，控制空调进入除霜模式进行除霜。应用本发明的方法，可解决现有技术对室外机结霜情况判断不准确、造成能量浪费或用户感觉不舒适的问题。

Description

一种空调除霜方法

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体地说，是涉及空调，更具体地说，是涉及一种空调除霜方法。

背景技术

空调在冬天制热运转时，由于室外热交换器从室外空气中吸收热量，室外热交换器周围温度较低，空气中的水蒸气会凝结成霜附着在室外热交换器表面。如果不及时化霜，附着的霜会影响室外热交换器的换热能力，使得空调制热能力下降，影响人们的舒适性。

为解决空调器除霜问题，现有技术通常是根据室外温度和压缩机运行时间来判断是否需要开始除霜或退出除霜。但是，受温度传感器检测误差、外环温变化造成的温度检测误差及遥控关机、感温器OFF等因素引起的压缩机运行时间清零而对压缩机累计运行时间产生的误差，极容易导致对室外热交换器结霜情况判断不准确，进而出现无霜情况下化霜、结霜情况下不化霜等问题的出现，造成能量浪费或化霜时间过长而引起用户感觉不舒适的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调除霜方法，解决现有技术对室外机结霜情况判断不准确、造成能量浪费或用户感觉不舒适的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种空调除霜方法，所述方法包括：

空调运行时，获取实时室外热交换器盘管温度、实时室外环境温度、实时室外热交换器进风风速和实时压缩机运行频率；所述实时室外热交换器进风风速为空调运行时经过室外热交换器的风的速度；

将所述实时室外热交换器盘管温度与根据所述实时室外环境温度确定的实时结霜点温度作比较；

若所述实时室外热交换器盘管温度不大于所述实时结霜点温度，执行下述的风速判断过程：

根据已知的基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系获取与所述实时压缩机运行频率、所述实时室外环境温度相对应的实时基准风速，判断所述实时室外热交换器进风风速是否不大于所述实时基准风速与风速修正因子之乘积；所述风速修正因子为不大于1的正数，所述基准风速是在一定压缩机运行频率和一定室外环境温度下、室外热交换器未结霜时的室外热交换器进风风速；

若判定所述实时室外热交换器进风风速不大于所述实时基准风速与所述风速修正因子之乘积，判定满足除霜条件，控制空调进入除霜模式进行除霜。

如上所述的空调除霜方法，为保证及时除霜而又避免频繁除霜，所述风速修正因子为根据所述实时结霜点温度与所述实时室外热交换器盘管温度的温度差值变化的实时风速修正因子，所述实时风速修正因子的大小与所述温度差值的大小成负相关关系。

如上所述的空调除霜方法，所述实时风速修正因子采用下述方法确定：

获取所述实时结霜点温度与所述实时室外热交换盘管温度的温度差值，作为实时温度差值，根据已知的温度差值与风速修正因子的对应关系获取与所述实时温度差值对应的风速修正因子，作为所述实时风速修正因子；已知的温度差值与风速修正因子的对应关系中，风速修正因子的大小与温度差值的大小成负相关关系。

如上所述的空调除霜方法，所述基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系采用下述方法获取：

将压缩机所有可能运行频率划分为多个频率区间，将室外环境温度划分为多个温度区间，在室外热交换器未结霜状态下，获取在每个频率区间内、每个温度区间下所对应的室外热交换器进风风速，作为与确定频率区间及确定温度区间对应的基准风速，多个基准风速及其相对应的频率区间和温度区间构成所述基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系。

如上所述的空调除霜方法，若在第一设定持续时间内均满足所述实时室外热交换器盘管温度不大于所述实时结霜点温度的条件及所述实时室外热交换器进风风速不大于所述实时基准风速与所述风速修正因子之乘积的条件，判定满足除霜条件，控制空调进入除霜模式进行除霜。

优选的，所述第一设定持续时间为3min。

如上所述的空调除霜方法，根据所述实时室外环境温度确定所述实时结霜点温度，具体为：

实时结霜点温度=C*实时室外环境温度-6℃；其中，C为调整因子，在所述实时室外环境温度小于0℃时，C取值为第一调整值，在所述实时室外环境温度不小于0℃时，C取值为第二调整值，所述第一调整值和所述第二调整值均为小于1的正数，且所述第一调整值大于所述第二调整值。

优选的，所述第一调整值为0.8，所述第二调整值为0.6。

如上所述的空调除霜方法，在控制空调进入除霜模式进行除霜时，若满足所述实时室外热交换器进风风速与所述实时基准风速相同的条件，或者满足所述实时室外热交换器盘管温度大于设定除霜结束温度的条件，判定满足除霜结束条件，控制空调退出除霜模式。

优选的，若在第二设定持续时间内均满足所述实时室外热交换器进风风速与所述实时基准风速相同的条件，或者满足所述实时室外热交换器盘管温度大于设定除霜结束温度，判定满足除霜结束条件，控制空调退出除霜模式。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的空调除霜方法，在空调运行过程中，通过检测室外热交交换器进风风速，将进风风速与已知的基准风速及风速修正因子之间的关系来判断室外热交换器的结霜程度，判断精确，再结合室外盘管温度作为判断条件来判断是否需要进入除霜模式除霜过程，有效防止了无霜情况下化霜、结霜情况下不化霜等问题的出现，既有效节省了无霜化霜所消耗的能源，提高了空调的节能性，又在无需除霜时不进入除霜模式，避免了因运行除霜模式造成用户感觉不舒适的问题，提高了用户的舒适性体验。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明空调除霜方法一个实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

请参见图1，该图所示为本发明空调除霜方法一个实施例的流程图。

如图1所示，该实施例实现空调除霜的方法包括如下流程步骤：

步骤101：空调运行时，获取实时室外热交换器盘管温度、实时室外环境温度和实时室外热交换器进风风速。

空调运行时，按照设定的采样频率，不断获取实时室外热交换器盘管温度、实时室外环境温度、实时室外热交换器进风风速及实时压缩机运行频率等参数，而实时室外热交换器进风风速是指空调运行时经过室外热交换器的风的速度，也即在室外风扇的作用下，吸入到室外机内部的风在经过室外热交换器时的速度。其中，室外热交换器盘管温度可以通过设置在室外热交换器上的温度传感器采集、并经空调电脑板上的控制器处理后得到；压缩机运行频率是由控制器发出的指令控制，因此控制器能够方便地读取到实时压缩机运行频率；而室外环境温度可通过设置在室外机上的温度传感器采集、并经控制器处理后得到；室外热交换器进风风速可通过在室外热交换器上设置风速传感器采集、并经控制器处理后得到。其中，风速传感器优选采用探杆式风速传感器，并安装在室外热交换器的迎风面上或者背风面上。

步骤102：将实时室外热交换器盘管温度Te与根据实时室外环境温度确定的实时结霜点温度Tes作比较。

在判断是否需要除霜时，首先采用温度条件来判断。也即，判断实时室外热交换器盘管温度与实时结霜点温度的大小关系。其中，实时结霜点温度根据步骤101获取的实时室外环境温度来确定，且可以采用现有技术中的方法来确定。在该实施例中，优选采用下述方法来确定实时结霜点温度：

实时结霜点温度=C*实时室外环境温度-6℃。其中，C为调整因子，在实时室外环境温度小于0℃时，C取值为第一调整值，在实时室外环境温度不小于0℃时，C取值为第二调整值，且第一调整值和第二调整值均为小于1的正数，第一调整值大于第二调整值。优选的，第一调整值为0.8，第二调整值为0.6。从而，实现根据室外环境温度的变化对结霜点温度作准确的判断，进而实现对结霜的准确判断。

步骤103：判断实时室外热交换器盘管温度Te是否不大于根据实时室外环境温度确定的实时结霜点温度Tes，若是，执行步骤104的进一步判断，若为否，则转至步骤102，继续进行判断。

步骤104：根据已知的基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系获取与实时压缩机运行频率、实时室外环境温度相对应的实时基准风速，将实时室外热交换器进风风速Fs与实时基准风速Fz和风速修正因子a之乘积作比较。

该步骤104是执行风速判断的一个步骤。具体而言，如果步骤103判定实时室外热交换器盘管温度Te不大于根据实时室外环境温度确定的实时结霜点温度Tes，表明满足了结霜的温度条件，则再根据风速作进一步判断。具体判断方法为：根据已知的基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系获取与实时压缩机运行频率、实时室外环境温度相对应的实时基准风速，将实时室外热交换器进风风速Fs与实时基准风速Fz和风速修正因子a之乘积作比较。其中，风速修正因子a为不大于1的正数，预先存储在空调电脑板的存储器中。

在空调出厂前的研发、调试过程中，获得了基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系，并将对应关系写入并存储在空调电脑板的存储器中，在空调运行过程中可以根据需要使用。其中，基准风速是在一定压缩机运行频率和一定室外环境温度下、室外热交换器未结霜时的室外热交换器进风风速。

具体的，在空调出厂前的研发、调试过程中，通过控制温度及湿度，使得室外热交换器干净、无霜。在此情况下，控制压缩机运行在所有可能的运行频率下、控制模拟室外热交换器所处的室外环境的室外环境温度在可能的温度下，然后，获取在每个运行频率下、每个室外环境温度下所对应的室外热交换器进风风速，将每个获取的进风风速作为所对应的运行频率和室外环境温度的基准风速，多个基准风速及其相对应的运行频率和室外环境温度构成基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系。

考虑到频率和室外环境温度的微小变化对采用风速判断结霜的影响较小，为简化数据处理，优选采用下述方法来获取基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系：

将压缩机所有可能运行频率划分为多个频率区间，例如，划分为3个频率区间，分别为小于60Hz、60-99Hz、大于99Hz；将室外环境温度划分为多个温度区间，例如，小于10℃、10-16℃、大于16℃。在室外热交换器未结霜状态下，获取在每个频率区间内、每个温度区间下所对应的室外热交换器进风风速，作为与确定频率区间及确定温度区间对应的基准风速。从而，3个频率区间、3个温度区间供获得9个基准风速。9个基准风速及其相对应的频率区间和温度区间构成基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系。

步骤105：判断实时室外热交换器进风风速Fs是否不大于实时基准风速Fz和风速修正因子a之乘积，也即是否满足Fs≤a*Fz。若满足，执行步骤106；若不满足，转至步骤104，继续执行风速判断过程。

步骤106：若满足Fs≤a*Fz，判定满足除霜条件，控制空调进入除霜模式进行除霜。

也即，在满足实时室外热交换器盘管温度Te不大于根据实时室外环境温度确定的实时结霜点温度Tes的温度条件、且满足实时室外热交换器进风风速Fs不大于实时基准风速Fz和风速修正因子a之乘积的风速条件时，判定满足除霜条件，控制空调进入除霜模式进行除霜。进入除霜模式进行除霜的过程可以采用现有技术来实现。

如果室外热交换器上结霜，室外风扇启动吸风，风在经过室外热交换器时，会由于霜的存在而产生风阻，风阻的存在会降低室外热交换器的进风风速。而且，结霜程度越严重，风阻越大，进风风速越小。如前所述，由于实时基准风速Fz是在一定压缩机运行频率、一定室外环境温度的条件下室外热交换器未结霜时室外热交换器的进风风速，而风速修正因子小于1，那么，a*Fz要小于基准风速Fz。通过一定的试验和经验合理设定并选定风速修正因子a，可以使得当室外热交换器的进风风速为a*Fz时，对应着室外热交换器上具有一定程度的结霜，而该程度的结霜恰是需要进行除霜的一个程度，相应的进风风速a*Fz则是需要进行除霜的一个临界进风风速。因而，实时室外热交换器进风风速的变化与室外热交换器是否结霜及结霜程度直接相关，利用对实时室外热交换器进风风速的大小的判断可以实现对室外热交换器是否结霜及结霜程度进行精确的判断。同时，由于还结合了温度条件的判断，可以准确地判断出是否需要进行除霜。有效防止了无霜情况下化霜、结霜情况下不化霜等问题的出现，既有效节省了无霜化霜所消耗的能源，提高了空调的节能性，又在无需除霜时不进入除霜模式，避免了因运行除霜模式造成用户感觉不舒适的问题，提高了用户的舒适性体验。

作为更优选的实施方式，为减少误除霜操作，若在第一设定持续时间内均满足实时室外热交换器盘管温度不大于实时结霜点温度的条件及实时室外热交换器进风风速不大于实时基准风速与风速修正因子之乘积的条件时，才判定满足除霜条件，控制空调进入除霜模式除霜。其中，第一设定持续时间优选为3min。

在控制空调进入除霜模式进行除霜的过程中，仍不断获取实时室外热交换器盘管温度、实时室外环境温度、实时室外热交换器的进风风速及实时压缩机运行频率等参数，并不断对室外热交换器进风风速和基准风速的大小作判断以及对实时室外热交换器盘管温度及设定除霜结霜温度的大小作判断。若满足实时室外热交换器进风风速与实时基准风速相同的条件，或者满足实时室外热交换器盘管温度大于设定除霜结束温度的条件，判定满足除霜结束条件，控制空调退出除霜模式。然后，再恢复成制热运转。其中，设定除霜结霜温度为预先存储在空调存储器中的温度，例如，为5℃。

作为优选的实施方式，为减少退出除霜的误操作，若在第二设定持续时间内均满足实时室外热交换器进风风速与实时基准风速相同的条件，或者满足实时室外热交换器盘管温度大于设定除霜结束温度的条件，才判定满足除霜结束条件，控制空调退出除霜模式。其中，第二设定持续时间优选为60s。

对于风速修正因子，可以为一个固定不变的值。作为优选的实施方式，风速修正因子为根据实时结霜点温度与实时室外热交换器盘管温度的温度差值变化的实时风速修正因子。而且，实时风速修正因子的大小和实时结霜点温度与实时室外热交换器盘管温度的温度差值的大小成负相关关系。也即，实时结霜点温度与实时室外热交换器盘管温度的温度差值越大，实时风速修正因子越小。这样处理的原因是：如果温度差值越大，说明室外热交换器盘管温度越小，越容易结霜。越易结霜的情况下，室外热交换器进风风速越小。如果风速修正因子过大，则实时室外热交换器进风风速极容易满足Fs≤a*Fz的风速判断条件。那么，将会频繁除霜。由于除霜时空调制冷运行，若除霜频率过高，用户感觉极为不舒适。因此，如果温度差值越大，需要选择越小的风速修正因子。而如果温度差值越小，说明室外热交换器盘管温度越大，越不容易结霜。不易结霜的情况下，室外热交换器进风风速越大。如果风速修正因子过小，则可能会在较长时间下仍不满足Fs≤a*Fz的风速判断条件，而进入不了除霜过程，也即除霜频率过低。而长时间不除霜，也即有霜不除，容易导致室外热交换器积霜，影响热交换效果。因而，如果温度差值越小，需要选择越大的风速修正因子。

具体来说，实时风速修正因子采用下述方法确定：

获取实时结霜点温度与实时室外热交换盘管温度的温度差值，作为实时温度差值，根据已知的温度差值与风速修正因子的对应关系获取与实时温度差值对应的风速修正因子，作为实时风速修正因子。其中，已知的温度差值与风速修正因子的对应关系预先存储在空调的存储器中，且对应关系中，风速修正因子的大小与温度差值的大小成负相关关系。例如，温度差值大于等于0℃、但小于2℃，对应的风速修正因子为0.8；温度差值大于等于2℃、但小于4℃，对应的风速修正因子为0.7；温度差值大于等于4℃、但小于6℃，对应的风速修正因子为0.6；温度差值大于等于6℃，对应的风速修正因子为0.5。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空调除霜方法，其特征在于，所述方法包括：

空调运行时，获取实时室外热交换器盘管温度、实时室外环境温度、实时室外热交换器进风风速和实时压缩机运行频率；所述实时室外热交换器进风风速为空调运行时经过室外热交换器的风的速度；

将所述实时室外热交换器盘管温度与根据所述实时室外环境温度确定的实时结霜点温度作比较；

若所述实时室外热交换器盘管温度不大于所述实时结霜点温度，执行下述的风速判断过程：

根据已知的基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系获取与所述实时压缩机运行频率、所述实时室外环境温度相对应的实时基准风速，判断所述实时室外热交换器进风风速是否不大于所述实时基准风速与风速修正因子之乘积；所述风速修正因子为不大于1的正数，所述基准风速是在一定压缩机运行频率和一定室外环境温度下、室外热交换器未结霜时的室外热交换器进风风速；

若判定所述实时室外热交换器进风风速不大于所述实时基准风速与所述风速修正因子之乘积，判定满足除霜条件，控制空调进入除霜模式进行除霜。

2.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，所述风速修正因子为根据所述实时结霜点温度与所述实时室外热交换器盘管温度的温度差值变化的实时风速修正因子，所述实时风速修正因子的大小与所述温度差值的大小成负相关关系。

3.根据权利要求2所述的空调除霜方法，其特征在于，所述实时风速修正因子采用下述方法确定：

获取所述实时结霜点温度与所述实时室外热交换器 盘管温度的温度差值，作为实时温度差值，根据已知的温度差值与风速修正因子的对应关系获取与所述实时温度差值对应的风速修正因子，作为所述实时风速修正因子；已知的温度差值与风速修正因子的对应关系中，风速修正因子的大小与温度差值的大小成负相关关系。

4.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，所述基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系采用下述方法获取：

将压缩机所有可能运行频率划分为多个频率区间，将室外环境温度划分为多个温度区间，在室外热交换器未结霜状态下，获取在每个频率区间内、每个温度区间下所对应的室外热交换器进风风速，作为与确定频率区间及确定温度区间对应的基准风速，多个基准风速及其相对应的频率区间和温度区间构成所述基准风速与压缩机运行频率、室外环境温度的对应关系。

5.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，若在第一设定持续时间内均满足所述实时室外热交换器盘管温度不大于所述实时结霜点温度的条件及所述实时室外热交换器进风风速不大于所述实时基准风速与所述风速修正因子之乘积的条件，判定满足除霜条件，控制空调进入除霜模式进行除霜。

6.根据权利要求5所述的空调除霜方法，其特征在于，所述第一设定持续时间为3min。

7.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，根据所述实时室外环境温度确定所述实时结霜点温度，具体为：

实时结霜点温度=C*实时室外环境温度-6℃；其中，C为调整因子，在所述实时室外环境温度小于0℃时，C取值为第一调整值，在所述实时室外环境温度不小于0℃时，C取值为第二调整值，所述第一调整值和所述第二调整值均为小于1的正数，且所述第一调整值大于所述第二调整值。

8.根据权利要求7所述的空调除霜方法，其特征在于，所述第一调整值为0.8，所述第二调整值为0.6。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的空调除霜方法，其特征在于，在控制空调进入除霜模式进行除霜时，若满足所述实时室外热交换器进风风速与所述实时基准风速相同的条件，或者满足所述实时室外热交换器盘管温度大于设定除霜结束温度的条件，判定满足除霜结束条件，控制空调退出除霜模式。

10.根据权利要求9所述的空调除霜方法，其特征在于，若在第二设定持续时间内均满足所述实时室外热交换器进风风速与所述实时基准风速相同的条件，或者满足所述实时室外热交换器盘管温度大于设定除霜结束温度，判定满足除霜结束条件，控制空调退出除霜模式。