CN106016920B - 一种双系统冰箱除霜能耗控制方法、系统及冰箱 - Google Patents

一种双系统冰箱除霜能耗控制方法、系统及冰箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双系统冰箱除霜能耗控制方法、系统及冰箱，所述方法包括：除霜过程结束后压缩机延时t1时间开启；开启后先冷冻运行t2时间，此时变温风门关闭；再冷藏运行t3时间；再通过电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，打开变温风门，直至变温室温达到预设的变温温度；关闭变温风门，直到冷冻室温度降至预设的冷冻温度；电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，直至冷藏温度降至预设的冷藏温度，退出除霜恢复控制。本发明在除霜恢复阶段通过时间加温度的方式控制电磁阀切换及变温风门开关的方式，在冷藏和冷冻蒸发器之间合理分配冷量，防止冷藏、变温和冻箱体温度回升大，减小冷藏冷冻恢复平衡所用时间，减少恢复期的耗电量。

Description

一种双系统冰箱除霜能耗控制方法、系统及冰箱
技术领域
本发明涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种双系统冰箱除霜能耗控制方法、系统及冰箱。
背景技术
图1为目前双系统冰箱结构图，图2为目前双系统冰箱制冷系统示意图，冷藏蒸发器仅给冷藏室供冷，冷冻蒸发器给冷冻和变温室供冷。其中，压机运行时，通过电子三通阀切换接通冷藏或冷冻蒸发器完成系统给冷藏或冷冻室供冷，变温室是否制冷通过变温风门开关来控制，电子三通阀存在关闭功能，即不接通冷藏和冷冻蒸发器。
蒸发器除霜过程，由于加热管高达200℃左右，期间会有大量的热空气通过风道流动到冰箱间室内部，使得室温明显升高，同时，除霜过程开始时，蒸发器中存在大量液态制冷剂，除霜过程中吸收大量的热量气化，增大除霜过程能耗。
除霜结束后，随着大量热空气的流入，三个间室温度会明显偏离正常温度水平(冰箱稳定运行过程中冷藏室温度一般处于0-10℃区间，变温室一般处于-15-5℃之间，而冷冻室则低于-18℃区间，三者者热负荷相差较大)，除霜后的恢复期降温明显不同步，恢复期耗时较长，且能耗增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种双系统冰箱除霜能耗控制方法、系统及冰箱。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种双系统冰箱除霜能耗控制方法，所述双系统冰箱采用纯并联双循环冰箱结构，包括如下步骤：
S1，除霜过程结束后，压缩机延时t1时间后开启；
S2，启动压缩机，电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，关闭变温风门，冷冻运行t2时间；
S3，电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，冷藏运行t3时间；
S4，电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，打开变温风门，直至变温室温达到预设的变温温度；关闭变温风门，直到冷冻室温度降至预设的冷冻温度；
S5，电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，直至冷藏温度降至预设的冷藏温度，退出除霜恢复控制。
本发明的有益效果是：本发明在除霜恢复阶段通过时间加温度的方式控制电磁阀切换及变温风门开关的方式，在冷藏和冷冻蒸发器之间合理分配冷量，防止冷藏、变温和冻箱体温度回升大，减小冷藏冷冻恢复平衡所用时间，减少恢复期的耗电量，与现有技术相比，所耗总时长减少5-15min,能耗降低3％以上。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，除霜过程开始前，还包括冰箱运行满足除霜开始条件时，关闭电子三通阀，保持压缩机运行t0时间后再执行除霜过程。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明在除霜过程开始前，控制电磁阀处于关闭状态，既不接通冷藏蒸发器，也不接通冷冻蒸发器，把制冷系统从电子三通阀处断开，压缩机保持运行，以便把冷藏蒸发器和冷冻蒸发器中残余的液态制冷剂抽吸走，减少除霜过程中所需要的热量，缩短了电加热器工作时间，降低除霜过程能耗。
进一步，S2中电子三通阀切换接通冷冻蒸发器时，控制冷冻蒸发器风机延迟时间t21启动，所述t21小于t2；S3中电子三通阀切换接通冷藏蒸发器时，控制冷藏蒸发器风机延迟时间t31启动，所述t31小于t3。
进一步，所述t21的取值范围为2-8min；所述t31的取值范围为2-5min。
进一步，所述t1的取值范围为10-15min，所述t2的取值范围为15-25min，所述t3的取值范围为12-18min。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种双系统冰箱除霜能耗控制系统，所述双系统冰箱采用纯并联双循环冰箱结构，包括控制模块、计时模块、冷藏室温度检测模块、冷冻室温度检测模块和变温室温度检测模块；所述控制模块，用于除霜过程结束后通过计时模块计时，控制压缩机延时t1时间后开启；启动压缩机后，控制电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，关闭变温风门，冷冻运行t2时间；控制电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，冷藏运行t3时间；电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，打开变温风门，直至变温室温达到预设的变温温度；关闭变温风门，直到冷冻室温度降至预设的冷冻温度；电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，直至冷藏温度降至预设的冷藏温度，退出除霜恢复控制；冷藏室温度检测模块、冷冻室温度检测模块和变温室温度检测模块用于分别检测冷藏室温度、冷冻室温度和变温室温度，并将检测数据发送给控制模块。
本发明的有益效果是：本发明在除霜恢复阶段通过时间加温度的方式控制电磁阀切换及变温风门开关的方式，在冷藏和冷冻蒸发器之间合理分配冷量，防止冷藏、变温和冻箱体温度回升大，减小冷藏冷冻恢复平衡所用时间，减少恢复期的耗电量。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，除霜过程开始前，冰箱运行满足除霜开始条件时，控制模块控制关闭电子三通阀，保持压缩机运行t0时间后再执行除霜过程。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明在除霜过程开始前，控制电磁阀处于关闭状态，既不接通冷藏蒸发器，也不接通冷冻蒸发器，把制冷系统从电子三通阀处断开，压缩机保持运行，以便把冷藏蒸发器和冷冻蒸发器中残余的液态制冷剂抽吸走，减少除霜过程中所需要的热量，缩短了电加热器工作时间，降低除霜过程能耗。
进一步，电子三通阀切换接通冷冻蒸发器时，控制模块控制冷冻蒸发器风机延迟时间t21启动，所述t21小于t2；电子三通阀切换接通冷藏蒸发器时，控制模块控制冷藏蒸发器风机延迟时间t31启动，所述t31小于t3。
进一步，所述t21的取值范围为2-8min；所述t31的取值范围为2-5min。
进一步，所述t1的取值范围为10-15min，所述t2的取值范围为15-25min，所述t3的取值范围为12-18min。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种冰箱，包括上述技术方案所述的双系统冰箱除霜能耗控制系统。
附图说明
图1为目前双系统冰箱结构图；
图2为目前双系统冰箱制冷系统示意图；
图3为本发明所述双系统冰箱除霜能耗控制方法流程图；
图4为本发明所述双系统冰箱除霜能耗控制系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1、2所示，目前双系统冰箱包括压缩机、冷凝器、冷藏并联支路和冷冻并联支路，压机运行时，通过电子三通阀切换接通冷藏并联支路或冷冻并联支路完成系统给冷藏室或冷冻室供冷。其中冷藏并联支路包括毛细管、冷藏蒸发器以及和冷藏蒸发器配套的冷藏蒸发器风机；冷冻并联支路包括毛细管、冷冻蒸发器以及和冷冻蒸发器配套的冷冻蒸发器风机。
如图3所示，本发明实施例提供一种双系统冰箱除霜能耗控制方法，所述双系统冰箱采用纯并联双循环冰箱结构，包括如下步骤：
S0，除霜过程开始前，冰箱运行满足除霜开始条件时，关闭电子三通阀，保持压缩机运行t0时间后，执行除霜过程。其中t0的取值范围为3-7min，具体值根据冰箱大小来定。
本发明在除霜过程开始前，控制电磁阀处于关闭状态，既不接通冷藏蒸发器，也不接通冷冻蒸发器，把制冷系统从电子三通阀处断开，压缩机保持运行，以便把冷藏蒸发器和冷冻蒸发器中残余的液态制冷剂抽吸走，减少除霜过程中所需要的热量，缩短了电加热器工作时间，降低除霜过程能耗。
除霜过程结束后，先进行时间控制再进行温度控制。
S1，除霜过程结束后，压缩机延时t1时间后开启；所述t1的取值范围为10-15min，具体值根据冰箱大小来定。在除霜后不立即启动压缩机，而是延时一段时间再启动，可以防止除霜后蒸发器内高温蒸汽进入压缩机内，导致压缩机烧坏；另外，有利于减缓蒸发器表面霜层积聚速度(因为除霜后蒸发器表存在大量的融霜水，直接压机启动，会导致蒸发器表面结冰)，延长化霜间隔，减少化霜次数，同时，防止除霜过程中产生的热量向箱体内扩散，减小除霜过程对冰箱耗电量的影响。之后通过时间结合温度控制，尽快使冷藏冷冻恢复正常稳定运行状态，缩短除霜恢复期所用时间，进而降低除霜恢复期的能耗。
S2，启动压缩机，电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，关闭变温风门，冷冻运行t2时间；所述t2的取值范围为15-25min，具体值根据冰箱冷冻室容积大小来定；关闭冷藏风门，单独为冷冻室供冷，可以减小系统恢复制冷过程中热负荷，加快系统压差重建速度。电子三通阀切换接通冷冻蒸发器时，控制冷冻蒸发器风机延迟时间t21启动，利于蒸发温度的快速下降，所述t21小于t2；所述t21的取值范围为2-8min；延迟启动风机可以有效防止除霜产生的热量向箱体内扩散，减小除霜过程对冰箱耗电量的影响，同时，降低开机阶段系统热负荷，加快系统平衡速度。
S3，电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，冷藏运行t3时间，所述t3的取值范围为12-18min，具体值根据冰箱冷藏室室容积大小来定；电子三通阀切换接通冷藏蒸发器时，控制冷藏蒸发器风机延迟时间t31启动，利于蒸发温度的快速下降，所述t31小于t3；所述t31的取值范围为2-5min。延迟启动风机可以有效防止除霜产生的热量向箱体内扩散，减小除霜过程对冰箱耗电量的影响，同时，降低开机阶段系统热负荷，加快系统平衡速度。
接下来进行温度控制，冷冻优先级高于冷藏。
S4，电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，打开变温风门，冷冻蒸发器同时为变温室和冷冻室供冷，直至变温室温达到预设的变温温度；关闭变温风门，冷冻蒸发器单独为冷冻室供冷，直到冷冻室温度降至预设的冷冻温度；
S5，电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，直至冷藏温度降至预设的冷藏温度，退出除霜恢复控制。
本发明在除霜恢复阶段通过时间加温度的方式控制电磁阀切换及变温风门开关的方式，在冷藏和冷冻蒸发器之间合理分配冷量，防止冷藏、变温和冻箱体温度回升大，减小冷藏冷冻恢复平衡所用时间，减少恢复期的耗电量。本发明所述方法相比与现有技术，所耗总时长减少5-15min,能耗降低3％以上。
本发明还通过延迟蒸发器风机启动，减小除霜热量扩散进箱体内，降低除霜过程中耗电量，进而达到节能的目的。
如图4所示，本发明还提供一种双系统冰箱除霜能耗控制系统，所述双系统冰箱采用纯并联双循环冰箱结构，包括控制模块、计时模块、冷藏室温度检测模块、冷冻室温度检测模块和变温室温度检测模块；所述控制模块，用于除霜过程结束后通过计时模块计时，控制压缩机延时t1时间后开启；启动压缩机后，控制电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，关闭变温风门，冷冻运行t2时间；控制电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，冷藏运行t3时间；电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，打开变温风门，直至变温室温达到预设的变温温度；关闭变温风门，直到冷冻室温度降至预设的冷冻温度；电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，直至冷藏温度降至预设的冷藏温度，退出除霜恢复控制；冷藏室温度检测模块、冷冻室温度检测模块和变温室温度检测模块用于分别检测冷藏室温度、冷冻室温度和变温室温度，并将检测数据发送给控制模块。
除霜过程开始前，冰箱运行满足除霜开始条件时，控制模块控制关闭电子三通阀，保持压缩机运行t0时间后再执行除霜过程。本发明在除霜过程开始前，控制电磁阀处于关闭状态，既不接通冷藏蒸发器，也不接通冷冻蒸发器，把制冷系统从电子三通阀处断开，压缩机保持运行，以便把冷藏蒸发器和冷冻蒸发器中残余的液态制冷剂抽吸走，减少除霜过程中所需要的热量，缩短了电加热器工作时间，降低除霜过程能耗。
电子三通阀切换接通冷冻蒸发器时，控制模块控制冷冻蒸发器风机延迟时间t21启动，所述t21小于t2；电子三通阀切换接通冷藏蒸发器时，控制模块控制冷藏蒸发器风机延迟时间t31启动，所述t31小于t3。所述t21的取值范围为2-8min；所述t31的取值范围为2-5min。所述t1的取值范围为10-15min，所述t2的取值范围为15-25min，所述t3的取值范围为12-18min。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种冰箱，包括上述技术方案所述的双系统冰箱除霜能耗控制系统。
在除霜过程开始前，电子三通阀切换到关闭状态，压缩机运行t1以便把冷藏蒸发器和冷冻蒸发器中残余的液态制冷剂抽吸走，减少除霜过程中所需要的热量，缩短了电加热器工作时间，降低除霜过程能耗；
在除霜恢复阶段，电子三通阀切换，通过时间和温度结合控制，达到冷冻、冷藏蒸发器分时供冷的目的；
在除霜恢复阶段，还通过控制冷冻风机和变温室风门开启时间差异，减少除霜热量扩散进箱体内，达到冷冻、变温室分时供冷的目的。
本发明缩短了电加热器工作时间和化霜恢复期时长，进而降低整个除霜过程的能耗，同时使冷藏冷冻尽快恢复正常稳定运行状态。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (11)

1.一种双系统冰箱除霜能耗控制方法，所述双系统冰箱采用纯并联双循环冰箱结构，其特征在于，包括如下步骤：
S1，除霜过程结束后，压缩机延时t1时间后开启；
S2，启动压缩机，电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，关闭变温风门，冷冻运行t2时间；
S3，电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，冷藏运行t3时间；
S4，电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，打开变温风门，直至变温室温达到预设的变温温度；关闭变温风门，直到冷冻室温度降至预设的冷冻温度；
S5，电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，直至冷藏温度降至预设的冷藏温度，退出除霜恢复控制。
2.根据权利要求1所述的双系统冰箱除霜能耗控制方法，其特征在于，除霜过程开始前，还包括冰箱运行满足除霜开始条件时，关闭电子三通阀，保持压缩机运行t0时间后再执行除霜过程。
3.根据权利要求1所述的双系统冰箱除霜能耗控制方法，其特征在于，S2中电子三通阀切换接通冷冻蒸发器时，控制冷冻蒸发器风机延迟时间t21启动，所述t21小于t2；S3中电子三通阀切换接通冷藏蒸发器时，控制冷藏蒸发器风机延迟时间t31启动，所述t31小于t3。
4.根据权利要求3所述的双系统冰箱除霜能耗控制方法，其特征在于，所述t21的取值范围为2-8min；所述t31的取值范围为2-5min。
5.根据权利要求1所述的双系统冰箱除霜能耗控制方法，其特征在于，所述t1的取值范围为10-15min，所述t2的取值范围为15-25min，所述t3的取值范围为12-18min。
6.一种双系统冰箱除霜能耗控制系统，所述双系统冰箱采用纯并联双循环冰箱结构，其特征在于，包括控制模块、计时模块、冷藏室温度检测模块、冷冻室温度检测模块和变温室温度检测模块；
所述控制模块，用于除霜过程结束后通过计时模块计时，控制压缩机延时t1时间后开启；启动压缩机后，控制电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，关闭变温风门，冷冻运行t2时间；控制电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，冷藏运行t3时间；电子三通阀切换接通冷冻蒸发器，打开变温风门，直至变温室温达到预设的变温温度；关闭变温风门，直到冷冻室温度降至预设的冷冻温度；电子三通阀切换接通冷藏蒸发器，直至冷藏温度降至预设的冷藏温度，退出除霜恢复控制；
冷藏室温度检测模块、冷冻室温度检测模块和变温室温度检测模块用于分别检测冷藏室温度、冷冻室温度和变温室温度，并将检测数据发送给控制模块。
7.根据权利要求6所述的双系统冰箱除霜能耗控制系统，其特征在于，除霜过程开始前，冰箱运行满足除霜开始条件时，控制模块控制关闭电子三通阀，保持压缩机运行t0时间后再执行除霜过程。
8.根据权利要求6所述的双系统冰箱除霜能耗控制系统，其特征在于，电子三通阀切换接通冷冻蒸发器时，控制模块控制冷冻蒸发器风机延迟时间t21启动，所述t21小于t2；电子三通阀切换接通冷藏蒸发器时，控制模块控制冷藏蒸发器风机延迟时间t31启动，所述t31小于t3。
9.根据权利要求8所述的双系统冰箱除霜能耗控制系统，其特征在于，所述t21的取值范围为2-8min；所述t31的取值范围为2-5min。
10.根据权利要求6所述的双系统冰箱除霜能耗控制系统，其特征在于，所述t1的取值范围为10-15min，所述t2的取值范围为15-25min，所述t3的取值范围为12-18min。
11.一种冰箱，其特征在于，包括权利要求6-10任一项所述的双系统冰箱除霜能耗控制系统。
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