CN106091501A - 一种能提高低温制热量的空调器及其控制方法 - Google Patents

一种能提高低温制热量的空调器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能提高低温制热量的空调器及其控制方法，其包括压缩机(1)、室内换热器(2)和室外换热器(3)，其中在所述室外换热器(3)上还设置有发热功率能根据实际情况进行改变、以保证所述室外换热器(3)不结霜的加热装置(4)。通过本发明采用发热功率能根据实际情况改变、以保证室外换热器不结霜的加热装置，能够根据实际情况和制热需求量的大小设定出保证换热器翅片的温度大于工况对应的露点温度、即使得室外换热器不结霜的加热功率，能够解决空调器在低温制热工况下的制热量会因为结霜而衰减的技术问题。

Description

一种能提高低温制热量的空调器及其控制方法
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种能提高低温制热量的空调器及其控制方法。
背景技术
目前空调在低温制热时因为室外侧换热器蒸发温度低，容易结霜，现有的空调一般通过检测室外换热器的管温包值或者运行时间长短来进行判断换热器是否已经结了较厚的冰霜，从而决定是否进入化霜模式，在这种控制模式下低温制热量随着结霜的出现和加重越降越低，而在化霜时室内无法吹出热风，造成室内温度降低，影响舒适性。
由于现有技术中的空调器在低温制热工况下的制热量会因结霜而衰减，且化霜会引起室内温度波动等技术问题，因此本发明研究设计出一种能提高低温制热量的空调器及其控制方法。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调器在低温制热工况下的制热量会因结霜而衰减的缺陷，从而提供一种能提高低温制热量的空调器及其控制方法。
本发明提供一种能提高低温制热量的空调器，其包括压缩机、室内换热器和室外换热器，其中在所述室外换热器上还设置有发热功率能根据实际情况进行改变、以保证所述室外换热器不结霜的加热装置。
优选地，所述加热装置为网状电加热膜。
优选地，若所述室外换热器是两排或者多排换热器，则所述加热装置被设置于任意两排换热器之间；若所述室外换热器为单排换热器，则所述加热装置被设置于所述室外换热器气流来流方向的上游端。
优选地，还包括能检测出室外干球温度和相对湿度的温湿度传感器。
优选地，所述加热装置的开启功率与所述温湿度传感器之间联动控制。
优选地，还包括能根据检测出的室外干球温度和相对湿度计算出空气露点温度、进一步计算出所述加热装置的目标加热功率、并控制所述加热装置的功率达到该目标加热功率的控制器。
优选地，在所述室外换热器上还设置有能进行送风并使得气流贯穿所述室外换热器和所述加热装置的风机。
本发明还提供一种提高空调器的低温制热量的控制方法，其使用前述的空调器，对其低温制热量进行控制调节作用。
优选地，当所述空调器包括温湿度传感器和控制器时，该控制方法包括1)检测步骤：通过温湿度传感器检测出室外干球温度T和相对湿度；
2)计算判断步骤：通过控制器计算出该温度T和湿度下空气的露点温度，并计算出加热装置保证室外换热器不发生结霜的目标加热功率；
3)执行步骤：通过控制器控制加热装置按照所计算出的目标加热功率进行加热。
优选地，设定通过控制器计算出的空气露点温度为TL，通过控制器计算出加热装置将室外换热器加热到Tc时所需的功率P，其中Tc表示室外换热器不结霜的温度，并有Tc＝TL+T0，T0表示温度误差，运行所述加热装置直至功率达到P。
本发明提供的一种能提高低温制热量的空调器及其控制方法具有如下有益效果：
1.通过本发明的能提高低温制热量的空调器，采用发热功率能根据实际情况改变、以保证室外换热器不结霜的加热装置，能够根据实际情况和制热需求量的大小设定出保证换热器翅片的温度大于工况对应的露点温度、即使得室外换热器不结霜的加热功率，能够解决空调器在低温制热工况下的制热量会因为结霜而衰减的技术问题；
2.通过本发明的能提高低温制热量的空调器，还能够解决因化霜引起室内温度波动的问题的技术问题。
附图说明
图1是本发明的能提高低温制热量的空调器的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1—压缩机，2—室内换热器，3—室外换热器，4—加热装置，5—控制器，6—加热器，7—节流装置。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种能提高低温制热量的空调器，其包括压缩机1、室内换热器2和室外换热器3，其中在所述室外换热器3上还设置有发热功率能根据实际情况进行改变、以保证所述室外换热器3不结霜的加热装置4。
通过本发明的能提高低温制热量的空调器，采用发热功率能根据实际情况改变、以保证室外换热器不结霜的加热装置，能够根据实际情况和制热需求量的大小设定出保证换热器翅片的温度大于工况对应的露点温度、即使得室外换热器不结霜的加热功率，能够解决空调器在低温制热工况下的制热量会因为结霜而衰减的技术问题；
通过本发明的能提高低温制热量的空调器，还能够解决因化霜引起室内温度波动的问题的技术问题；将加热装置置于换热器上，避免室外机出现结霜，保证制热量不衰减，与现有空调相比在可结霜的工况下低温制热量提升15％以上。
优选地，所述加热装置为网状电加热膜。通过将加热装置选择并设置为网状电加热膜的结构形式，能够使得该膜铺展得更开，换热面积更大，并且通过网状能够允许气流贯穿该加热膜，因此能够加大换热强度，提高加热装置的加热效率。
优选地，若所述室外换热器3是两排或者多排换热器，则所述加热装置4被设置于任意两排换热器之间；若所述室外换热器3为单排换热器，则所述加热装置4被设置于所述室外换热器3气流来流方向的上游端。这是室外换热器的不同结构情况下加热装置的不同布置方式，这样能够加大换热面积、提高换热速度，从而增强加热装置的换热效率。
优选地，还包括能检测出室外干球温度和相对湿度的温湿度传感器6。通过温湿度传感器能够有效地检测出室外干球温度和相对湿度，为计算空气露点温度提供了条件。
优选地，所述加热装置4的开启功率与所述温湿度传感器6之间联动控制(即开启功率随着温湿度传感器检测出的温、湿度而进行变化控制，会在动态和稳态间寻求一个折中值，既可以满足发热需求也可以满足功率稳定)。这样的设置形式能够使得加热装置的开启功率随着温湿度传感器检测出的温、湿度的变化而变化，从而实现联动控制的效果，使得功耗小，控制精度高。
优选地，还包括能根据检测出的室外干球温度和相对湿度计算出空气露点温度、进一步且还能根据计算出的空气露点温度计算出所述加热装置4的目标加热功率、并控制所述加热装置4的功率达到该目标加热功率的控制器5。通过设置上述的控制器能够检测出当前空气露点温度值、并计算出该情况下加热装置需要加热多少功率才能使得室外换热器的表面温度大于或等于该露点温度，从而通过控制器计算并执行加热装置的加热作用，使得室外换热器不结霜。
优选地，在所述室外换热器3上还设置有能通过开启而使得气流贯穿所述室外换热器3和所述加热装置4(网状电加热膜)的风机6。这样能够通过风机的送风作用加强加热装置与室外换热器之间的换热速度，从而提高换热效率，尽可能及早克制室外换热器发生结霜的情况的发生。
本发明还提供一种提高空调器的低温制热量的控制方法，其使用前述的空调器，对其低温制热量进行控制调节作用。通过使用本发明的能提高低温制热量的空调器，采用发热功率能根据实际情况改变、以保证室外换热器不结霜的加热装置，能够根据实际情况和制热需求量的大小设定出保证换热器翅片的温度大于工况对应的露点温度、即使得室外换热器不结霜的加热功率，能够解决空调器在低温制热工况下的制热量会因为结霜而衰减的技术问题；
通过本发明的能提高低温制热量的空调器，还能够解决因化霜引起室内温度波动的问题的技术问题；将加热装置置于换热器上，避免室外机出现结霜，保证制热量不衰减，与现有空调相比在可结霜的工况下低温制热量提升15％以上。
优选地，当所述空调器包括温湿度传感器和控制器时，该控制方法包括1)检测步骤：通过温湿度传感器检测出室外干球温度T和相对湿度
2)计算判断步骤：通过控制器计算出该温度T和湿度下空气露点的温度，并计算出加热装置保证室外换热器不发生结霜的目标加热功率；
3)执行步骤：通过控制器控制加热装置按照所计算出的目标加热功率进行加热。
这是本发明的提高低温制热量空调器的控制方法的具体且优选的控制步骤，通过包括上述检测、计算判断和执行的步骤，能够准确得出加热装置的目标加热功率，并按照该目标加热功率加热以使得室外换热器准确地位于不结霜的状态下，有效地解决低温制热工况下制热量衰减以及室内温度波动的技术问题。
低温制热工况一般指室外干球温度小于等于2℃时的状态。
优选地，为保证经过换热器的空气不凝露结霜，设定通过控制器换算出空气露点温度为TL，通过控制器计算出加热装置将室外换热器加热到Tc时所需的功率P，其中Tc表示室外换热器不凝露结霜的温度，并有Tc＝TL+T0，T0表示温度安全误差(一般取≥0.2℃，)，运行所述加热装置4直至功率达到P。这是通过控制器计算和控制加热装置操作的具体控制步骤，通过是指温度误差，能够有效地保证室外换热器的目标温度值始终大于空气露点温度加上温度温差值以上，从而有效且可靠地使得被加热后的翅片不会产生凝露水，避免了结霜导致制热量衰减和室内温度波动的问题。
下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例
本发明提供一种提升低温制热量的空调，包括：压缩机、管路系统、室内换热器及其换热风机系统、节流装置、室外换热器及其换热风机系统、网状电加热膜、温湿度传感器、控制器。其中网状电加热膜的特点有：厚度薄、透风率高，将此电加热膜置于室外换热器上——如果是两排或者多排换热器则可置于任一两排换热器之间，如果是单排换热器则可置于按进风方向来讲的换热器前面。电加热膜开启功率与温湿度传感器联动控制，具体如下：在低温制热工况下(一般指室外干球小于等于2℃时)当温湿度传感器检测到温度为T，相对湿度为通过控制器换算出空气露点温度TL，为保证经过换热器的空气不凝露结霜，则需保证翅片温度Tc＝TL+T0，T0一般取≥0.2℃，则通过控制器计算出电加热膜将翅片加热到Tc的功率P。被加热后的翅片不会产生凝露水，从而避免了结霜导致制热量衰减和室内温度波动的问题。
本发明中的电加热膜可以放置在换热器的后面，这种效果没有上述的优，但是只要电加热膜功率高也可以实现本发明的效果。
本发明中如果电加热膜不是网状的，将会影响室外换热器的透风率。
本发明还可固定电加热膜的换热功率，取消温湿度传感器，在低温制热工况下直接开启电加热膜，以对室外换热器进行加热，不能精确地控制加热功率和目标温度值，但是只要持续时间够长也能达到避免化霜，但是不可靠。
本领域的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较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种能提高低温制热量的空调器，其特征在于：包括压缩机(1)、室内换热器(2)和室外换热器(3)，其中在所述室外换热器(3)上还设置有发热功率能根据实际情况进行改变、以保证所述室外换热器(3)不结霜的加热装置(4)。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于：所述加热装置(4)为网状电加热膜。
3.根据权利要求1-2之一所述的空调器，其特征在于：若所述室外换热器(3)是两排或者多排换热器，则所述加热装置(4)被设置于任意两排换热器之间；
若所述室外换热器(3)为单排换热器，则所述加热装置(4)被设置于所述室外换热器(3)气流来流方向的上游端。
4.根据权利要求1-3之一所述的空调器，其特征在于：还包括能检测出室外干球温度和相对湿度的温湿度传感器(6)。
5.根据权利要求4所述的空调器，其特征在于：所述加热装置(4)的开启功率与所述温湿度传感器(6)之间联动控制。
6.根据权利要求4-5之一所述的空调器，其特征在于：还包括能根据检测出的室外干球温度和相对湿度计算出空气露点温度、进一步计算出所述加热装置(4)的目标加热功率、并控制所述加热装置(4)的功率达到该目标加热功率的控制器(5)。
7.根据权利要求1-6之一所述的空调器，其特征在于：在所述室外换热器(3)上还设置有能进行送风并使得气流贯穿所述室外换热器(3)和所述加热装置(4)的风机(6)。
8.一种提高空调器的低温制热量的控制方法，其特征在于：使用权利要求1-7之一所述的空调器，对其低温制热量进行控制调节。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：当所述空调器包括温湿度传感器和控制器时，该控制方法包括1)检测步骤：通过温湿度传感器检测出室外干球温度T和相对湿度
2)计算判断步骤：通过控制器计算出该温度T和湿度下空气的露点温度，并计算出加热装置保证室外换热器不发生结霜的目标加热功率；
3)执行步骤：通过控制器控制加热装置按照所计算出的目标加热功率进行加热。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：设定通过控制器计算出的空气露点温度为TL，通过控制器计算出加热装置将室外换热器加热到Tc时所需的功率P，其中Tc表示室外换热器不结霜的温度，并有Tc＝TL+T0，T0表示温度误差，运行所述加热装置直至功率达到P。
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