CN106705545A - 一种四通阀反向化霜辅助装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四通阀反向化霜辅助装置及方法，其中所述装置包括：第一温度传感器，用于检测环境温度；第二温度传感器，用于检测所述蒸发器入口和/或出口处的制冷剂温度；加热装置，设置于所述蒸发器的排水管处，用于对所述排水管加热；控制器，与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述加热装置分别连接，用于根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的检测值控制所述加热装置加热。通过本发明，可以在环境温度较低、并且四通阀反向化霜时及时对蒸发器的排水管加热，防止其结冰堵住，即对四通阀反向化霜过程起到较好的辅助作用。
Description
技术领域
本发明涉及热泵热水机技术领域，具体涉及一种四通阀反向化霜辅助装置及方法。
背景技术
随着市场的逐渐认可，空气源热泵系统得到了空前广泛的推广。在北方，冬天环境温度低至零下15℃以下时，空气源系统在冬天室外温度较低的情况下，容易结霜，化霜不尽，特别是室外换热器(例如蒸发器)底部最易霜层累计，并结成霜冰，如果不及时除霜，会影响生活采暖、热水的产量并且还会对热泵系统的性能造成不利影响，增加能源损耗；情况严重时会发生停机现象。
四通阀反向化霜是目前空气源热泵系统中所采用的一种常用化霜技术。正常使用情况下，从压缩机排出的低温液态制冷剂流入蒸发器，该低温液态制冷剂在蒸发器内吸收热量气化，从而空气中的水分子遇到低温的蒸发器时会液化成雾，甚至在气温低至零下时结成霜。通过四通阀的切换可以实现制冷剂的逆向流动，即使得从压缩机排出的高温气态制冷剂流入蒸发器，该高温气态制冷剂在蒸发器内放热液化，从而使得蒸发器外侧霜吸收热量液化，即通过切换四通阀使得制冷剂正向、逆向流动来实现化霜。
然而，在采用四通阀反向化霜时，会有大量的冷凝水产生，在低温下，产生的冷凝水易结冰，长时间会堵住排水口，严重的会在蒸发器上产生爬冰现象，极大影响机组质量，降低机组能效。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种四通阀反向化霜辅助装置及方法，以解决环境温度较低、四通阀反向化霜时蒸发器的排水管容易结冰堵塞的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种四通阀反向化霜辅助装置，包括：第一温度传感器，用于检测环境温度；第二温度传感器，用于检测所述蒸发器入口和/或出口处的制冷剂温度；加热装置，设置于所述蒸发器的排水管处，用于对所述排水管加热；控制器，与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述加热装置分别连接，用于根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的检测值控制所述加热装置加热。
可选地，所述加热装置为伴热带，所述伴热带绕制于所述蒸发器的排水管外表面；所述装置还包括：可控开关，设置在所述伴热带的供电回路中，其控制端与所述控制器连接，用于控制所述伴热带的供电回路的接通或者断开。
可选地，所述第一温度传感器设置于所述蒸发器的翅片侧面。
可选地，所述第二温度传感器设置于所述蒸发器入口和/或出口处的制冷剂盘管外表面。
可选地，所述装置还包括：输入模块，与所述控制器连接，用于接收用户输入的所述加热装置开启的环境温度。
可选地，所述装置还包括：计时器，与所述控制器连接，用于在停止四通阀反向化霜过程时开始计时，所述控制器还用于在计时时间大于预设时间段时控制所述加热装置停止加热。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种四通阀反向化霜辅助方法，包括：获取环境温度；获取蒸发器出口处的制冷剂温度；判断所述环境温度是否低于第一温度阈值，并判断所述蒸发器出口处的制冷剂温度是否低于第二温度阈值；当所述环境温度低于所述第一温度阈值，且所述蒸发器出口处的制冷剂温度低于所述第二温度阈值时，控制加热装置开始对所述蒸发器的排水管加热。
可选地，所述控制加热装置对所述蒸发器的排水管加热的步骤之后，还包括：实时获取所述蒸发器出口处的制冷剂温度；判断所述蒸发器出口处的制冷剂温度是否高于第三温度阈值；当所述蒸发器出口处的制冷剂温度高于所述第三温度阈值时，开始计时；判断计时时间是否大于预设时间段；当所述计时时间大于所述预设时间段时，控制所述加热装置停止加热。
可选地，所述方法还包括：实时判断是否接收到所设置的、用以控制所述加热装置开启的环境温度；当接收到所设置的、所述加热装置开启时的所述环境温度时，将所述环境温度作为所述第一温度阈值。
可选地，所述方法还包括：实时判断是否接收到所设置的、用以控制在停止四通阀反向化霜过程之后控制所述加热装置的延迟停止时间；当接收到所设置的、用以控制在停止四通阀反向化霜过程之后控制所述加热装置的所述延迟停止时间时，将所述延迟停止时间作为所述预设时间段。
本发明实施例所提供的四通阀反向化霜辅助装置及方法，通过第一温度传感器检测环境温度，通过第二温度传感器检测蒸发器入口和/或出口处的制冷剂的温度，通过加热装置对蒸发器的排水管加热，通过控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器的检测值控制加热装置加热，从而可以在环境温度较低、并且四通阀反向化霜时及时对蒸发器的排水管加热，防止其结冰堵住，即对四通阀反向化霜过程起到较好的辅助作用。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的四通阀反向化霜辅助装置的示意图；
图2示出了根据本发明实施例的四通阀反向化霜辅助方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域技术人员在没有作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。
图1示出了根据本发明实施例的四通阀反向化霜辅助装置的示意图。根据图1所述，该装置包括第一温度传感器10、第二温度传感器20、加热装置30和控制器40。
第一温度传感器10，用于检测环境温度。可选地，可以将第一温度传感器10设置于蒸发器的翅片侧面。只有当环境温度较低时，才会导致四通阀反向化霜的过程中蒸发器的排水管结冰堵住，当环境温度不够低时，无需辅助化霜。
第二温度传感器20，用于检测蒸发器入口和/或出口处的制冷剂温度。可选地，可以将第二温度传感器20设置于蒸发器入口和/或出口处的制冷剂盘管外表面。在正常使用情况下，从压缩机排出的低温液态制冷剂流入蒸发器，在蒸发器内部吸收热量气化后流出蒸发器，即正常使用情况下，蒸发器入口处的制冷剂温度较低，出口处的制冷剂温度较高；在采用四通阀反向化霜时，从压缩机排出的高温气态制冷剂流入蒸发器，该高温气态制冷剂在蒸发器内放热液化后流出蒸发器，即在四通阀反向化霜时，蒸发器入口处的制冷剂温度较高，出口处的制冷剂温度较低。因此通过检测蒸发器入口和/或出口处的制冷剂温度可以判断出当前是否处于四通阀反向化霜状态。
加热装置30，设置于蒸发器的排水管处，用于对排水管加热。当采用四通阀反向化霜时，会有大量的冷凝水产生，在低温下，产生的冷凝水易结冰，长时间会堵住排水口，设置于排水管处的加热装置30可以对排水管加热，防止冷凝水结冰，从而使得排水口不会堵塞，能够使霜化而成是水排出。
控制器40，与第一温度传感器10、第二温度传感器20和加热装置30分别连接，用于根据第一温度传感器10和第二温度传感器20的检测值控制加热装置30加热。
上述四通阀反向化霜辅助装置，通过第一温度传感器检测环境温度，通过第二温度传感器检测蒸发器入口和/或出口处的制冷剂的温度，通过加热装置对蒸发器的排水管加热，通过控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器的检测值控制加热装置加热，从而可以在环境温度较低、并且四通阀反向化霜时及时对蒸发器的排水管加热，防止其结冰堵住，即对四通阀反向化霜过程起到较好的辅助作用。
作为一种可选实施方式，加热装置30为伴热带，伴热带绕制于蒸发器的排水管外表面，或者伴热带也可以设置于蒸发器的排水管内部。该四通阀反向化霜辅助装置还包括可控开关，设置在伴热带的供电回路中，其控制端与控制器40连接，用于控制伴热带的供电回路的接通或者断开。
可选地，该四通阀反向化霜辅助装置还包括输入模块50，与控制器40连接，用于接收用户输入的加热装置30开启的环境温度。
可选地，该四通阀反向化霜辅助装置还包括计时器60，与控制器40连接，用于在停止四通阀反向化霜过程时开始计时，控制器40还用于在计时时间达大于预设时间段时控制加热装置30停止加热。
图2示出了根据本发明实施例的四通阀反向化霜辅助方法的流程图。该方法可以使用图1所述的四通阀反向化霜辅助装置来实现，也可以通过其他装置来实现。根据图2所示，该方法包括如下步骤：
S10：获取环境温度。
S20：获取蒸发器出口处的制冷剂温度。
S30：判断环境温度是否低于第一温度阈值。当环境温度低于第一温度阈值时，执行步骤S40；否则无操作。
只有当环境温度较低时，才会导致四通阀反向化霜的过程中蒸发器的排水管结冰堵住，当环境温度不够低时，无需辅助化霜。
S40：判断蒸发器出口处的制冷剂温度是否低于第二温度阈值。当蒸发器出口处的制冷剂温度低于第二温度阈值时，执行步骤S50；否则无操作。
只有在四通阀反向化霜状态时，才开启加热装置辅助化霜。在正常使用情况下，从压缩机排出的低温液态制冷剂流入蒸发器，在蒸发器内部吸收热量气化后流出蒸发器，即正常使用情况下，蒸发器入口处的制冷剂温度较低，出口处的制冷剂温度较高；在采用四通阀反向化霜时，从压缩机排出的高温气态制冷剂流入蒸发器，该高温气态制冷剂在蒸发器内放热液化后流出蒸发器，即在四通阀反向化霜时，蒸发器入口处的制冷剂温度较高，出口处的制冷剂温度较低。因此通过检测蒸发器入口和/或出口处的制冷剂温度可以判断出当前是否处于四通阀反向化霜状态。
S50：控制加热装置开始对蒸发器的排水管加热。
上述四通阀反向化霜辅助方法，判断环境温度是否低于第一温度阈值，即环境温度是否具备结冰条件；并判断蒸发器出口处的制冷剂温度是否低于第二温度阈值，即是否处于四通阀反向化霜状态；当环境温度具备结冰条件并且处于四通阀反向化霜状态时，控制加热装置开始对蒸发器的排水管加热。通过本发明，可以在环境温度较低、并且四通阀反向化霜时及时对蒸发器的排水管加热，防止其结冰堵住，即对四通阀反向化霜过程起到较好的辅助作用。
作为一种可选实施方式，步骤S50之后还包括：
S60：实时获取蒸发器出口处的制冷剂温度。
S70：判断蒸发器出口处的制冷剂温度是否高于第三温度阈值。当蒸发器出口处的制冷剂温度高于第三温度阈值时，执行步骤S80；否则无操作。该第三温度阈值与第二温度阈值可以为同一温度值，例如0度。
S80：开始计时。
S90：判断计时时间是否大于预设时间段。当计时时间大于预设时间段时，执行步骤S90；否则无操作。
S100：控制加热装置停止加热。
作为步骤S20的一种简单的变形，还可以为：获取蒸发器入口处的制冷剂温度。
相应地，步骤S40为：判断蒸发器入口处的制冷剂温度是否高于第四温度阈值。当蒸发器入口处的制冷剂温度高于第四温度阈值时，执行步骤S50。该第四温度阈值与第二温度阈值可以为同一温度值。
相应地，步骤S60为：实时获取蒸发器入口处的制冷剂温度。相应地，步骤S70为：判断蒸发器入口处的制冷剂温度是否低于第五温度阈值。当蒸发器入口处的制冷剂温度低于第五温度阈值时，执行步骤S80。该第五温度阈值与第三温度阈值可以为同一温度值。
需要补充说明的是，本申请中所述的蒸发器入口为正常使用情况下(而非四通阀反向化霜过程时)制冷剂进入蒸发器的管口，蒸发器出口为正常使用情况下(而非四通阀反向化霜过程时)制冷剂流出蒸发器的管口。
可选地，该四通阀反向化霜辅助方法还包括：实时判断是否接收到所设置的、用以控制加热装置开启的环境温度。当接收到所设置的、加热装置开启时的环境温度时，将环境温度作为第一温度阈值。
可选地，该四通阀反向化霜辅助方法还包括：实时判断是否接收到所设置的、用以控制在停止四通阀反向化霜过程之后控制加热装置的延迟停止时间。当接收到所设置的、用以控制在停止四通阀反向化霜过程之后控制加热装置的延迟停止时间时，将延迟停止时间作为预设时间段。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种四通阀反向化霜辅助装置，其特征在于，包括：
第一温度传感器，用于检测环境温度；
第二温度传感器，用于检测蒸发器入口和/或出口处的制冷剂温度；
加热装置，设置于所述蒸发器的排水管处，用于对所述排水管加热；
控制器，与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述加热装置分别连接，用于根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的检测值控制所述加热装置加热。
2.根据权利要求1所述的四通阀反向化霜辅助装置，其特征在于，所述加热装置为伴热带，所述伴热带绕制于所述蒸发器的排水管外表面；所述装置还包括：
可控开关，设置在所述伴热带的供电回路中，其控制端与所述控制器连接，用于控制所述伴热带的供电回路的接通或者断开。
3.根据权利要求1所述的四通阀反向化霜辅助装置，其特征在于，所述第一温度传感器设置于所述蒸发器的翅片侧面。
4.根据权利要求1所述的四通阀反向化霜辅助装置，其特征在于，所述第二温度传感器设置于所述蒸发器入口和/或出口处的制冷剂盘管外表面。
5.根据权利要求1所述的四通阀反向化霜辅助装置，其特征在于，还包括：输入模块，与所述控制器连接，用于接收用户输入的所述加热装置开启的环境温度。
6.根据权利要求1所述的四通阀反向化霜辅助装置，其特征在于，还包括：计时器，与所述控制器连接，用于在停止四通阀反向化霜过程时开始计时，所述控制器还用于在计时时间大于预设时间段时控制所述加热装置停止加热。
7.一种四通阀反向化霜辅助方法，其特征在于，包括：
获取环境温度；
获取蒸发器出口处的制冷剂温度；
判断所述环境温度是否低于第一温度阈值，并判断所述蒸发器出口处的制冷剂温度是否低于第二温度阈值；
当所述环境温度低于所述第一温度阈值，且所述蒸发器出口处的制冷剂温度低于所述第二温度阈值时，控制加热装置开始对所述蒸发器的排水管加热。
8.根据权利要求7所述的四通阀反向化霜辅助方法，其特征在于，所述控制加热装置对所述蒸发器的排水管加热的步骤之后，还包括：
实时获取所述蒸发器出口处的制冷剂温度；
判断所述蒸发器出口处的制冷剂温度是否高于第三温度阈值；
当所述蒸发器出口处的制冷剂温度高于所述第三温度阈值时，开始计时；
判断计时时间是否大于预设时间段；
当所述计时时间大于所述预设时间段时，控制所述加热装置停止加热。
9.根据权利要求7所述的四通阀反向化霜辅助方法，其特征在于，还包括：
实时判断是否接收到所设置的、用以控制所述加热装置开启的环境温度；
当接收到所设置的、所述加热装置开启时的所述环境温度时，将所述环境温度作为所述第一温度阈值。
10.根据权利要求7所述的四通阀反向化霜辅助方法，其特征在于，还包括：
实时判断是否接收到所设置的、用以控制在停止四通阀反向化霜过程之后控制所述加热装置的延迟停止时间；
当接收到所设置的、用以控制在停止四通阀反向化霜过程之后控制所述加热装置的所述延迟停止时间时，将所述延迟停止时间作为所述预设时间段。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170524 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |