CN106016879A - 一种用于机组的化霜条件判断方法、装置及热水机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机组的化霜条件判断方法、装置及热水机组，该方法包括：设置一条化霜标准曲线；曲线，包括：机组的压缩机未化霜连续运行时间、以及机组所处环境的环境温度与机组的蒸发器盘管的管温的温差的对应关系；获取压缩机未化霜连续运行的当前时间、机组所处环境的当前环境温度、以及机组的蒸发器盘管的当前管温，并获取当前环境温度与当前管温的当前温差；当所述当前运行时间大于预设时间、当前管温低于预设温度、且当前温差高于或落在曲线时，确定机组具备化霜条件。本发明的方案，可以克服现有技术中误化霜率高、制热效率低和用户体验差等缺陷，实现误化霜率低、制热效率高和用户体验好的有益效果。

Description

一种用于机组的化霜条件判断方法、装置及热水机组

技术领域

本发明属于热泵技术领域，具体涉及一种用于机组的化霜条件判断方法、装置及热水机组。

背景技术

热水机组，例如空气能热水器，是把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。

热水机组冬季运行过程中需要化霜。现有技术中提供了一种空气能热水器的除霜方法，这种除霜方法通过计算室外环境温度低于预设值的压缩机累计运行时间，确定是否进入化霜，但这种化霜方法属于定时化霜，即使蒸发器无霜或微量霜时也会进入化霜。

现有技术中，存在误化霜率高、制热效率低和用户体验差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种用于机组的化霜条件判断方法、装置及热水机组，以解决现有技术中定时化霜存在误化霜的问题，达到避免误化霜的效果。

本发明提供一种用于机组的化霜条件判断方法，包括：设置一条化霜标准曲线；所述曲线，包括：所述机组的压缩机未化霜连续运行时间、以及所述机组所处环境的环境温度与所述机组的蒸发器盘管的管温的温差的对应关系；获取所述压缩机未化霜连续运行的当前时间、所述机组所处环境的当前环境温度、以及所述机组的蒸发器盘管的当前管温，并获取所述当前环境温度与所述当前管温的当前温差；当所述当前运行时间大于预设时间、所述当前管温低于预设温度、且所述当前温差高于或落在所述曲线时，确定所述机组具备化霜条件。

可选地，获取所述蒸发器盘管的当前管温，包括：获取由蒸发器温度传感器采集到的所述当前管温。

可选地，所述当前管温，具体是在所述压缩机未化霜连续运行时间大于预设时间时获取的。

可选地，还包括：当所述机组具备化霜条件时，控制所述机组进入预设的化霜状态。

可选地，所述曲线，包括：Y＝f(t)ⁿ，t为所述机组的压缩机未化霜连续运行时间，Y是一条关于t的n次曲线，n为自然数。

与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种用于机组的化霜条件判断装置，包括：设置单元，用于设置一条化霜标准曲线；所述曲线，包括：所述机组的压缩机未化霜连续运行时间、以及所述机组所处环境的环境温度与所述机组的蒸发器盘管的管温的温差的对应关系；获取单元，用于获取所述压缩机未化霜连续运行的当前时间、所述机组所处环境的当前环境温度、以及所述机组的蒸发器盘管的当前管温，并获取所述当前环境温度与所述当前管温的当前温差；确定单元，用于当所述当前管温低于预设温度、且所述环境温度与所述当前温差高于或落在所述曲线时，确定所述机组具备化霜条件。

可选地，获取单元，包括：获取由蒸发器温度传感器采集到的所述当前管温。

可选地，所述当前管温，具体是在所述压缩机未化霜连续运行时间大于预设时间时由所述获取单元获取的。

可选地，还包括：执行单元，用于当所述机组具备化霜条件时，控制所述机组进入预设的化霜状态。

可选地，所述曲线，包括：Y＝f(t)ⁿ，t为所述机组的压缩机未化霜连续运行时间，Y是一条关于t的n次曲线，n为自然数。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种热水机组，包括：如以上所述的用于机组的化霜条件判断装置。

本发明的方案，通过有霜化霜的方式，可以避免无霜或薄霜时误化霜的问题。

进一步，本发明的方案，当蒸发器有较厚霜层、制热量衰减较多时才进入化霜，无霜或薄霜时不进入化霜，避免误化霜，提高机组在化霜区的综合制热量。

进一步，本发明的方案，通过蒸发器盘管温度控制机组是否进入化霜，使机组实现有较厚霜层、制热量衰减较多时进入化霜，无霜或薄霜时不进入化霜，避免误化霜，提高机组在化霜区的“综合制热量”。

由此，本发明的方案，利用有霜化霜的方式，现有技术中定时化霜存在误化霜的问题，从而，克服现有技术中误化霜率高、制热效率低和用户体验差的缺陷，实现误化霜率低、制热效率高和用户体验好的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的用于机组的化霜条件判断方法的一实施例的流程图；

图2为本发明的方法中设置处理所得曲线的曲线示意图；其中，t表示压缩机未化霜连续运行时间，Y表示一条基于压缩机未化霜连续运行时间的n次曲线；

图3为本发明的用于机组的化霜条件判断装置的一实施例的结构示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

102-设置单元；104-获取单元；106-确定单元；108-执行单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种用于机组的化霜条件判断方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程图。该用于机组的化霜条件判断方法包括：

在步骤S108处，设置一条化霜标准曲线；所述曲线，包括：所述机组的压缩机未化霜连续运行时间、以及所述机组所处环境的环境温度与所述机组的蒸发器盘管的管温的温差的对应关系。

例如：达到同等的T_环境-T_管温值，相对湿度大或水温低时，压缩机未化霜连续运行时间越短；相对湿度小或水温高时，压缩机未化霜连续运行时间越长。做一条基于压缩机未化霜连续运行时间的n次曲线Y(参见图2所示的例子)。基于环境温度与蒸发器盘管温度的温差，结合环境的相对湿度和机组的水温条件，在判断机组是否达到化霜条件时对相对湿度和水温进行适配比较和考虑，有利于进一步提升机组化霜的准确性和可靠性。

可选地，参见图2所示的例子，所述曲线，可以包括：Y＝f(t)ⁿ，t为所述机组的压缩机未化霜连续运行时间，Y是一条关于t的n次曲线，n为自然数。通过基于压缩机未化霜连续运行时间和标准温差的n次曲线，可以提高对化霜条件判断的准确性和可靠性，且通用于不同机组时适配调节的灵活性好。

例如：令压缩机未化霜连续运行时间为t，曲线Y是一条关于t的n次曲线，若n＝2(即曲线为2次曲线时)，Y＝a*t²+bt+c，其中a、b、c均为常数。机组运行过程中，实时判断机组所处环境的环境温度与所述机组的蒸发器盘管温度的温差，令这个温差为△T。实时对比△T与曲线Y的关系，当△T高于或落在曲线Y时，确定所述机组具备化霜的三个条件之一，只需要再满足另外两个条件，则机组进入化霜。

由此，通过设置基于压缩机未化霜连续运行时间和标准温差的曲线，以作为判断机组是否达到化霜条件的标准，精准性好，可靠性高。

在步骤S120处，获取所述压缩机未化霜连续运行的当前时间、所述机组所处环境的当前环境温度、以及所述机组的蒸发器盘管的当前管温，并获取所述当前环境温度与所述当前管温的当前温差。

可选地，获取所述蒸发器盘管的管温，可以包括：获取由蒸发器温度传感器采集到的所述管温。通过蒸发器温度传感器获取所述管温，获取方式简单、安全，获取结果精准、可靠。

可选地，获取的所述蒸发器盘管的所述管温，具体是在所述压缩机未化霜连续运行时间大于预设时间时获取的。通过在压缩机未化霜连续运行时间大于预设时间时获取所述管温，有利于提升对化霜条件判断的准确性和可靠性，也有利于提升化霜的及时性和机组运行的安全性。

例如：在正常制热过程中，通过蒸发器管温温度传感器监测蒸发器盘管温度T_管温。

例如：蒸发器霜层较厚时，蒸发器盘管温度T_管温较低；蒸发器霜层较薄时，蒸发器盘管温度T_管温较高。

由此，通过获取蒸发器盘管温度，以作为判断机组是否满足化霜条件的一个依据，获取方式简单，且可靠性高、安全性好。

在步骤S130处，当所述当前运行时间大于预设时间、所述当前管温低于预设温度、且所述当前温差高于或落在所述曲线时，确定所述机组具备化霜条件。

例如：当检测数据(例如：蒸发器盘管的管温、和/或所述环境温度与所述管温的当前温差)满足预设化霜条件(例如：预设温度和/或所述曲线)时控制机组进入化霜。

例如：判断蒸发器盘管温度是否低于预设温度，再通过一条基于压缩机未化霜连续运行时间的n次曲线Y，当环境温度T_环境与蒸发器盘管温度T_管温的温差高于n次曲线(例如：二次曲线)Y或落在n次曲线Y上，机组进入化霜。

例如：通过环境温度T_环境与蒸发器盘管温度T_管温的温差T_环境-T_管温即可判断蒸发器霜层的厚度。

由此，通过在蒸发器盘管温度低于预设值时，再判断环境温度与蒸发器盘管温度的温差与曲线之间的位置关系，并以此判断结果确定机组是否有霜，操作方式安全、可靠，有利于提升机组化霜的准确性和及时性，也有利于提升机组的综合制热效率。

在一个可选实施方式中，结合步骤S108、步骤S120和步骤S130，还可以包括：当所述机组具备化霜条件时，控制所述机组进入预设的化霜状态。

例如：当蒸发器有较厚霜层、制热量衰减较多时才进入化霜。

例如：当满足这三个条件时，机组进入化霜：①压缩机未化霜连续运行时间是否大于预设值；②判断蒸发器盘管温度T_管温是否低于预设值；③判断环境温度T_环境与蒸发器盘管温度T_管温的温差T_环境-T_管温是否大于等于Y。

由此，通过在确定机组有霜时才使机组进入化霜状态，有利于提升化霜的可靠性和安全性，且可以使得机组制热效率升高，误化霜率降低。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过有霜化霜的方式，可以避免无霜或薄霜时误化霜的问题。

根据本发明的实施例，还提供了对应于用于机组的化霜条件判断方法的一种用于机组的化霜条件判断装置。参见图3所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该用于机组的化霜条件判断装置包括：设置单元102、获取单元104和确定单元106。

在一个实施方式中，设置单元102，可以用于设置一条化霜标准曲线；所述曲线，包括：所述机组的压缩机未化霜连续运行时间、以及所述机组所处环境的环境温度与所述机组的蒸发器盘管的管温的温差的对应关系。该设置单元102的具体功能及处理参见步骤S108。

例如：达到同等的T_环境-T_管温值，相对湿度大或水温低时，压缩机未化霜连续运行时间越短；相对湿度小或水温高时，压缩机未化霜连续运行时间越长。做一条基于压缩机未化霜连续运行时间的n次曲线Y(参见图2所示的例子)。基于环境温度与蒸发器盘管温度的温差，结合环境的相对湿度和机组的水温条件，在判断机组是否达到化霜条件时对相对湿度和水温进行适配比较和考虑，有利于进一步提升机组化霜的准确性和可靠性。

可选地，所述曲线，可以包括：Y＝f(t)ⁿ，t为所述机组的压缩机未化霜连续运行时间，Y是一条关于t的n次曲线，n为自然数。通过基于压缩机未化霜连续运行时间和标准温差的n次曲线，可以提高对化霜条件判断的准确性和可靠性，且通用于不同机组时适配调节的灵活性好。

由此，通过设置基于压缩机未化霜连续运行时间和标准温差的曲线，以作为判断机组是否达到化霜条件的标准，精准性好，可靠性高。

在一个实施方式中，获取单元104，可以用于获取所述压缩机未化霜连续运行的当前时间、所述机组所处环境的当前环境温度、以及所述机组的蒸发器盘管的当前管温，并获取所述当前环境温度与所述当前管温的当前温差。该获取单元104的具体功能及处理参见步骤S120。

可选地，获取单元104，可以包括：获取由蒸发器温度传感器采集到的所述当前管温。通过蒸发器温度传感器获取所述当前管温，获取方式简单、安全，获取结果精准、可靠。

可选地，获取的所述蒸发器盘管的所述当前管温，具体是在所述压缩机未化霜连续运行时间大于预设时间时由所述获取单元获取的。通过在压缩机未化霜连续运行时间大于预设时间时获取所述当前管温，有利于提升对化霜条件判断的准确性和可靠性，也有利于提升化霜的及时性和机组运行的安全性。

例如：在正常制热过程中，通过蒸发器管温温度传感器监测蒸发器盘管温度T_管温。

例如：蒸发器霜层较厚时，蒸发器盘管温度T_管温较低；蒸发器霜层较薄时，蒸发器盘管温度T_管温较高。

由此，通过获取蒸发器盘管温度，以作为判断机组是否满足化霜条件的一个依据，获取方式简单，且可靠性高、安全性好。

在一个实施方式中，确定单元106，可以用于当所述当前运行时间大于预设时间、所述当前管温低于预设温度、且所述当前温差高于或落在所述曲线时，确定所述机组具备化霜条件。该确定单元106的具体功能及处理参见步骤S130。

例如：当检测数据(例如：蒸发器盘管的当前管温、和/或所述当前环境温度与所述当前管温的当前温差)满足预设化霜条件(例如：预设温度和/或所述曲线)时控制机组进入化霜。

例如：判断蒸发器盘管温度是否低于预设温度，再通过一条基于压缩机未化霜连续运行时间的n次曲线Y，当环境温度T_环境与蒸发器盘管温度T_管温的温差高于n次曲线(例如：二次曲线)Y或落在n次曲线Y上，机组进入化霜。

例如：通过环境温度T_环境与蒸发器盘管温度T_管温的温差T_环境-T_管温即可判断蒸发器霜层的厚度。

由此，通过在蒸发器盘管温度低于预设值时，再判断环境温度与蒸发器盘管温度的温差与曲线之间的位置关系，并以此判断结果确定机组是否有霜，操作方式安全、可靠，有利于提升机组化霜的准确性和及时性，也有利于提升机组的综合制热效率。

在一个可选实施方式中，结合设置单元102、获取单元104和确定单元106，还可以包括：执行单元108。

在一个例子中，执行单元108，可以用于当所述机组具备化霜条件时，控制所述机组进入预设的化霜状态。

例如：当蒸发器有较厚霜层、制热量衰减较多时才进入化霜。

例如：当满足这三个条件时，机组进入化霜：①压缩机未化霜连续运行时间是否大于预设值；②判断蒸发器盘管温度T_管温是否低于预设值；③判断环境温度T_环境与蒸发器盘管温度T_管温的温差T_环境-T_管温是否大于等于Y。

由此，通过在确定机组有霜时才使机组进入化霜状态，有利于提升化霜的可靠性和安全性，且可以使得机组制热效率升高，误化霜率降低。

由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图2所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，当蒸发器有较厚霜层、制热量衰减较多时才进入化霜，无霜或薄霜时不进入化霜，避免误化霜，提高机组在化霜区的综合制热量。

根据本发明的实施例，还提供了对应于用于机组的化霜条件判断装置的一种热水机组。该热水机组包括：如以上所述的用于机组的化霜条件判断装置。

例如：该热水机组，在正常制热过程中，通过蒸发器管温温度传感器监测蒸发器盘管温度T_管温，判断蒸发器盘管温度是否低于预设温度，再通过一条基于压缩机未化霜连续运行时间的n次曲线Y，当环境温度T_环境与蒸发器盘管温度T_管温的温差高于n次曲线Y或落在n次曲线Y上，也就是说当环境温度T_{环 境}与蒸发器盘管温度T_管温的温差T_环境-T_管温≥Y时，机组进入化霜；n为自然数。其中，机组化霜的这几个条件，可以是相互独立的，彼此之间不存在先后关系。

例如：当对该热水机组的检测数据满足预设化霜条件时控制机组进入化霜，使机组实现有较厚霜层、制热量衰减较多时进入化霜，无霜或薄霜时不进入化霜，避免误化霜，提高机组在化霜区的“综合制热量”。其中，实时判断进入化霜的三个条件，当三个条件都满足时，则控制机组进入化霜。化霜的具体方法，可以为：调整电子膨胀阀步数，四通阀上电，关闭风机。

在该热水机组中，蒸发器霜层较厚时，蒸发器盘管温度T_管温较低；蒸发器霜层较薄时，蒸发器盘管温度T_管温较高。通过环境温度T_环境与蒸发器盘管温度T_管温的温差T_环境-T_管温即可判断蒸发器霜层的厚度。

经过验证，相对湿度与水温都会对蒸发器管温有直接影响，不同相对湿度、水温，进入化霜的时间不同。在该热水机组中，当相对湿度大或水温低时，机组制热量衰减速率较高，机组结霜速率较快；当相对湿度小或水温高时，机组制热量衰减速率较慢，机组结霜速率较慢。

在该热水机组中，达到同等的T_环境-T_管温值，相对湿度大或水温低时，压缩机未化霜连续运行时间越短；相对湿度小或水温高时，压缩机未化霜连续运行时间越长。做一条基于压缩机未化霜连续运行时间的n次曲线Y。

在该热水机组中，当满足以下三个条件(这三个条件可以是相互独立的)，机组进入化霜：

①压缩机未化霜连续运行时间是否大于预设值；

②判断蒸发器盘管温度T_管温是否低于预设值；

③判断环境温度T_环境与蒸发器盘管温度T_管温的温差T_环境-T_管温是否大于或等于曲线Y。

其中，曲线Y仅为压缩机未化霜连续运行时间的n次函数。定下曲线Y，再实时对比环境温度与蒸发器盘管温度的温差△T与曲线Y的关系，当△T高于或落在曲线Y时，满足另外两个条件，则进入化霜。

由于本实施例的热水机组所实现的处理及功能基本相应于前述图3所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过蒸发器盘管温度控制机组是否进入化霜，使机组实现有较厚霜层、制热量衰减较多时进入化霜，无霜或薄霜时不进入化霜，避免误化霜，提高机组在化霜区的“综合制热量”。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，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权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种用于机组的化霜条件判断方法，其特征在于，包括：

设置一条化霜标准曲线；所述曲线，包括：所述机组的压缩机未化霜连续运行时间、以及所述机组所处环境的环境温度与所述机组的蒸发器盘管的管温的温差的对应关系；

获取所述压缩机未化霜连续运行的当前时间、所述机组所处环境的当前环境温度、以及所述机组的蒸发器盘管的当前管温，并获取所述当前环境温度与所述当前管温的当前温差；

当所述当前运行时间大于预设时间、所述当前管温低于预设温度、且所述当前温差高于或落在所述曲线时，确定所述机组具备化霜条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述蒸发器盘管的当前管温，包括：

获取由蒸发器温度传感器采集到的所述当前管温。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述当前管温，具体是在所述压缩机未化霜连续运行时间大于预设时间时获取的。

4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述机组具备化霜条件时，控制所述机组进入预设的化霜状态。

5.根据权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述曲线，包括：

Y＝f(t)ⁿ，t为所述机组的压缩机未化霜连续运行时间，Y是一条关于t的n次曲线，n为自然数。

6.一种用于机组的化霜条件判断装置，其特征在于，包括：

设置单元，用于设置一条化霜标准曲线；所述曲线，包括：所述机组的压缩机未化霜连续运行时间、以及所述机组所处环境的环境温度与所述机组的蒸发器盘管的管温的温差的对应关系；

获取单元，用于获取所述压缩机未化霜连续运行的当前时间、所述机组所处环境的当前环境温度、以及所述机组的蒸发器盘管的当前管温，并获取所述当前环境温度与所述当前管温的当前温差；

确定单元，用于当所述当前管温低于预设温度、且所述环境温度与所述当前温差高于或落在所述曲线时，确定所述机组具备化霜条件。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，获取单元，包括：

获取由蒸发器温度传感器采集到的所述当前管温。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述当前管温，具体是在所述压缩机未化霜连续运行时间大于预设时间时由所述获取单元获取的。

9.根据权利要求6-8之一所述的装置，其特征在于，还包括：

执行单元，用于当所述机组具备化霜条件时，控制所述机组进入预设的化霜状态。

10.根据权利要求6-9之一所述的装置，其特征在于，所述曲线，包括：

Y＝f(t)ⁿ，t为所述机组的压缩机未化霜连续运行时间，Y是一条关于t的n次曲线，n为自然数。

11.一种热水机组，其特征在于，包括：如权利要求6-10任一所述的用于机组的化霜条件判断装置。