CN110595122A - 热泵的除霜控制方法、装置及系统 - Google Patents

热泵的除霜控制方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热泵的除霜控制方法、装置及系统。其中，该方法包括：获取热泵的运行状态，其中，运行状态包括：热泵中的蒸发器所处环境的环境温度、蒸发器的入口温度和蒸发器的翅片温度；基于热泵的运行状态，确定蒸发器的结霜程度；如果结霜程度大于第一预设值，则控制热泵进行除霜操作。本发明解决了现有技术中热泵的除霜控制系统除霜不及时的技术问题。

Description

热泵的除霜控制方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及热泵技术领域，具体而言，涉及一种热泵的除霜控制方法、装置及系统。
背景技术
热泵技术作为一种较为新型的供热方式，相比于电加热式和燃气式供热，从经济性和环保性来说都更为优越，尤其是跨临界CO2热泵热水器，其采用的制冷剂为二氧化碳，还具有高效节能，应用范围广，出水温度高的优点，进一步提升了该系统的应用潜力。
针对在寒冷气候下的应用，空气源跨临界CO2热泵热水器面临着结霜的问题。当热泵的蒸发器结霜严重时，将堵塞风道，增大风阻，严重削弱蒸发器的换热效率，使热水器的制热效果大大衰减。因此，在寒冷气候下的除霜对热泵的高效可靠运行来说是不可或缺的。在空气源跨临界CO2热泵系统中目前采用的除霜方法包括：自然除霜，电加热除霜，热水蓄热除霜，超声波除霜等等。在除霜中存在的问题有：开始除霜不及时，除霜时间过长，影响用户用热水；退出除霜不及时，浪费能源等。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种热泵的除霜控制方法、装置及系统，以至少解决现有技术中热泵的除霜控制系统除霜不及时的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种热泵的除霜控制方法，包括：获取热泵的运行状态，其中，运行状态包括：热泵中的蒸发器所处环境的环境温度、蒸发器的入口温度和蒸发器的翅片温度；基于热泵的运行状态，确定蒸发器的结霜程度；如果结霜程度大于第一预设值，则控制热泵进行除霜操作。
进一步地，基于热泵的运行状态，确定蒸发器的结霜程度，包括：判断翅片温度是否小于预设温度；如果翅片温度小于预设温度，则基于入口温度、翅片温度和环境温度，确定结霜程度。
进一步地，通过如下公式得到结霜程度θ：
θ＝0.1316Tair-0.0772Tein-0.0838Tfin-0.3626，Tfin＜0℃，其中，Tair为环境温度，Tein为入口温度，Tfin为翅片温度。
进一步地，控制热泵进行除霜操作，包括：控制热泵中的电磁阀打开，并控制热泵中的电子膨胀阀向全关调节；在延时预设时间之后，控制水泵和风机关闭。
进一步地，在控制热泵进行除霜操作之后，上述方法还包括：基于环境温度，确定热泵中的压缩机变频器的输出频率；基于输出频率，控制热泵中的压缩机工作。
进一步地，通过如下公式得到输出频率η：
其中，Tair为环境温度。
进一步地，在控制热泵进行除霜操作之后，上述方法还包括：获取热泵中的压缩机的排气压力和吸气压力；基于排气压力和吸气压力，确定蒸发器的除霜完成度；如果除霜完成度大于第二预设值，则控制热泵退出除霜操作。
进一步地，通过如下公式得到除霜完成度σ：σ＝0.268Pdis+0.3095Psuc-2.64，其中，Pdis为排气压力，Psuc为吸气压力。
进一步地，控制热泵退出除霜操作，包括：控制热泵中的电子膨胀阀向全开调节，并控制水泵和风机打开；在确定电子膨胀阀打开之后，控制热泵中的电磁阀关闭，并控制热泵中的压缩机变频器的输出频率为预设频率。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种热泵的除霜控制装置，包括：获取模块，用于获取热泵的运行状态，其中，运行状态包括：热泵中的蒸发器所处环境的环境温度、蒸发器的入口温度和蒸发器的翅片温度；确定模块，用于基于热泵的运行状态，确定蒸发器的结霜程度；控制模块，用于如果结霜程度大于第一预设值，则控制热泵进行除霜操作。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种热泵的除霜控制系统，包括：热泵，包括：蒸发器，蒸发器的进气口通过毛细管与压缩机的出气口连接，蒸发器的出气口通过气液分离器与压缩机的进气口连接；处理器，与热泵连接，用于获取热泵的运行状态，基于热泵的运行状态，确定蒸发器的结霜程度，并在结霜程度大于第一预设值的情况下，控制热泵进行除霜操作，其中，运行状态包括：蒸发器所处环境的环境温度、蒸发器的入口温度和蒸发器的翅片温度。
进一步地，热泵还包括：电磁阀和电子膨胀阀，电磁阀连接在压缩机的出气口和毛细管之间，电子膨胀阀的第一端与冷却器的出气口连接，电子膨胀阀的第二端连接于蒸发器的进气口，其中，冷却器的进气口与压缩机的出气口连接；蒸发器安装有风机；冷却器的水侧连接有水泵；处理器，与电磁阀的控制端，电子膨胀阀的控制端，水泵和风机连接，用于控制热泵中的电磁阀打开，并控制热泵中的电子膨胀阀向全关调节，在延时预设时间之后，控制水泵和风机关闭。
进一步地，热泵还包括：压缩机变频器，连接在处理器和压缩机之间；处理器还用于在控制热泵进行除霜操作之后，基于环境温度，确定热泵中的压缩机变频器的输出频率，并基于输出频率，控制热泵中的压缩机工作。
进一步地，处理器还用于获取压缩机的排气压力和吸气压力，基于排气压力和吸气压力，确定蒸发器的除霜完成度，并在除霜完成度大于第二预设值的情况下，则控制热泵退出除霜操作。
进一步地，热泵还包括：电磁阀，电子膨胀阀和压缩机变频器，电磁阀连接在压缩机的出气口和毛细管之间，电子膨胀阀的第一端与冷却器的出气口连接，电子膨胀阀的第二端连接于蒸发器的进气口，压缩机变频器连接在处理器和压缩机之间，其中，冷却器的进气口与压缩机的出气口连接；蒸发器安装有风机；冷却器的水侧连接有水泵；处理器，与电磁阀的控制端，电子膨胀阀的控制端，水泵和风机连接，用于控制热泵中的电子膨胀阀向全开调节，并控制水泵和风机打开，在确定电子膨胀阀打开之后，控制热泵中的电磁阀关闭，并控制压缩机变频器的输出频率为预设频率。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的热泵的除霜控制方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的热泵的除霜控制方法。
在本发明实施例中，在获取到热泵的运行状态之后，可以基于热泵的运行状态，确定热泵中蒸发器的结霜程度，并在确定结霜程度大于第一预设值的情况下，控制热泵进行除霜操作，从而实现热泵的除霜控制，与现有技术相比，可以基于蒸发器所处环境的环境温度、蒸发器的入口温度和蒸发器的翅片温度，判断是否控制热泵进行除霜操作，达到了减少结霜对系统性能的影响的效果，进而解决了现有技术中热泵的除霜控制系统除霜不及时的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种热泵的除霜控制方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的热泵的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种热泵的除霜控制装置的示意图；以及
图4是根据本发明实施例的一种热泵的除霜控制系统的示意图。
其中，上述附图中包括如下附图标记：
42、热泵；44、处理器；10、压缩机；20、压缩机变频器；30、气体冷却器；40、电子膨胀阀；50、蒸发器；60、气液分离器；70、除霜电磁阀；80、除霜毛细管；501、风机；301、水泵。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种热泵的除霜控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种热泵的除霜控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取热泵的运行状态，其中，运行状态包括：热泵中的蒸发器所处环境的环境温度、蒸发器的入口温度和蒸发器的翅片温度。
具体地，上述的热泵可以是空气源跨临界CO2热泵热水器，如图2所示，主要部件包括压缩机10，压缩机变频器20，气体冷却器30，电子膨胀阀40，蒸发器50，气液分离器60，除霜电磁阀70，除霜毛细管80，风机501，水泵301。其中，气体冷却器30为套管式换热器，蒸发器50为翅片管式换热器，分别与水和空气换热。
步骤S104，基于热泵的运行状态，确定蒸发器的结霜程度。
具体地，如图2所示，上述的结霜程度用于表征蒸发器50上结霜的严重程度，结霜程度越高，表明蒸发器50上结霜越严重，越需要进行除霜操作。
步骤S106，如果结霜程度大于第一预设值，则控制热泵进行除霜操作。
具体地，上述的第一预设值可以是预先设置的需要进行除霜操作的结霜程度阈值，例如，可以是0.7，当结霜程度大于0.7时，为了避免影响热泵的正常工作，需要进行除霜操作。
在一种可选的方案中，如图2所示，在热泵正常工作的过程中，可以实时获取热泵的运行状态，主要获取热泵中蒸发器50所处环境的环境温度、蒸发器50的入口温度和翅片温度，根据热泵的运行状态，得到蒸发器50的结霜程度，进一步根据结霜程度判断是否进入除霜操作，当确定结霜程度大于0.7时，确定需要进行除霜操作，因此，可以控制热泵进行除霜操作。
需要说明的是，如图2所示，热泵正常工作时，压缩机10排出的高温高压的超临界CO2经排气管路进入气体冷却器30中向水放热，被水冷却后从气体冷却器30出来的超临界CO2经电子膨胀阀40节流降压后，成为低压的气液两相，气液两相的CO2接着进入蒸发器50中向环境空气吸热，以过热气体或气液两相的状态进入气液分离器60，最后，饱和或过热的气体吸入压缩机10，完成循环。
采用本发明上述实施例，在获取到热泵的运行状态之后，可以基于热泵的运行状态，确定热泵中蒸发器的结霜程度，并在确定结霜程度大于第一预设值的情况下，控制热泵进行除霜操作，从而实现热泵的除霜控制，与现有技术相比，可以基于蒸发器所处环境的环境温度、蒸发器的入口温度和蒸发器的翅片温度，判断是否控制热泵进行除霜操作，达到了减少结霜对系统性能的影响的效果，进而解决了现有技术中热泵的除霜控制系统除霜不及时的技术问题。
可选地，步骤S104，基于热泵的运行状态，确定蒸发器的结霜程度，包括：判断翅片温度是否小于预设温度；如果翅片温度小于预设温度，则基于入口温度、翅片温度和环境温度，确定结霜程度。
具体地，上述的预设温度可以是0℃。
可选地，可以通过如下公式得到结霜程度θ：
θ＝0.1316Tair-0.0772Tein-0.0838Tfin-0.3626，Tfin＜0℃，其中，Tair为环境温度，Tein为入口温度，Tfin为翅片温度。
具体地，为了得到结霜程度的公式，可以基于实验数据，预先得到关于翅片管式蒸发器结霜程度的计算公式。
在一种可选的方案中，如图2所示，在实际应用过程中，可以实时采集蒸发器50所处环境的环境温度、蒸发器50的入口温度和蒸发器50的翅片温度，将采集到的温度输入上述公式中，从而计算得到蒸发器50的结霜程度，进一步通过将计算出的结霜程度与0.7进行比较，确定是否控制热泵进行除霜操作。
可选地，步骤S106，控制热泵进行除霜操作，包括：控制热泵中的电磁阀打开，并控制热泵中的电子膨胀阀向全关调节；在延时预设时间之后，控制水泵和风机关闭。
具体地，如图2所示，上述的预设时间可以是电子膨胀阀40向全关调节的时间，也可以是电子膨胀阀40完全关闭之后，预先设置的等待时间。
在一种可选的方案中，如图2所示，在控制热泵开始进行除霜操作之后，可以改变热泵的运行流程，首先打开除霜电磁阀70，同时将电子膨胀阀40向全关调节，延时后，关闭安装在蒸发器50上的风机501和与气体冷却器30的水侧连接的水泵301，尽量保证热量从蒸发器50放出，用于除霜。此时，压缩机10的排气直接经过除霜电磁阀70，进入除霜毛细管80节流降压为过热气体，然后直接进入蒸发器50放热，蒸发器50出口的过热或两相制冷剂进入气液分离器60，最后饱和气回到压缩机10的吸气管路。
可选地，在步骤S106，控制热泵进行除霜操作之后，该方法还包括：基于环境温度，确定热泵中的压缩机变频器的输出频率；基于输出频率，控制热泵中的压缩机工作。
可选地，可以通过如下公式得到输出频率η：
其中，Tair为环境温度。
具体地，当环境温度为0～5℃，由于空气中的含水量较大，结霜相对比较严重；而在环境温度低于0℃，尤其是-10℃以下时，空气中的含水量很小，结霜不严重。在这种情况下，可以预先针对不同的环境，给出输出频率的计算公式。
在一种可选的方案中，如图2所示，在实际应用过程中，在确定需要控制热泵进行除霜操作之后，可以将获取到的温度输入至输出频率的计算公式中，从而得到压缩机变频器20的输出频率，并将该输出频率输出至压缩机变频器20，从而压缩机变频器20可以基于该输出频率控制压缩机10工作，实现通过压缩机变频器20将压缩机10频率提升到更高频率，增大压缩机10功率，即增大除霜放热量。
通过上述方案，在控制热泵进行除霜操作的过程中，可以基于环境温度确定除霜时压缩机的工作频率，从而保证不同结霜情况下的除霜效果，达到减少除霜时间，降低对正常制热的影响的效果，解决了现有技术中热泵除霜时间长的温度。
可选地，在步骤S106，控制热泵进行除霜操作之后，该方法还包括：获取热泵中的压缩机的排气压力和吸气压力；基于排气压力和吸气压力，确定蒸发器的除霜完成度；如果除霜完成度大于第二预设值，则控制热泵退出除霜操作。
具体地，如图2所示，除霜操作后，吸气压力升高，排气压力升高，蒸发器50的除霜完成度增加。上述的第二预设值可以是预先设置的确定除霜操作完成的除霜完成度阈值，例如，可以是0.9，当除霜完成度大于0.9时，可以确认除霜已完成，可以退出除霜操作。
可选地，可以通过如下公式得到除霜完成度σ：
σ＝0.268Pdis+0.3095Psuc-2.64，其中，Pdis为排气压力，Psuc为吸气压力。
在一种可选的方案中，如图2所示，在实际应用过程中，在控制热泵进行除霜操作的过程中，实时获取压缩机10的排气压力和吸气压力，将获取到的压力输入至上述公式中，从而得到除霜完成度，进一步根据除霜完成度判断是否退出除霜操作，当确定除霜完成度大于0.9时，确定可以退出除霜操作，因此，可以控制热泵退出除霜操作。
通过上述方案，在执行除霜操作的过程中，可以基于压缩机的排气压力和吸气压力判断是否退出除霜操作，从而达到及时退出除霜的目的，解决现有技术热泵过度除霜和能源浪费的问题。
可选地，控制热泵退出除霜操作，包括：控制热泵中的电子膨胀阀向全开调节，并控制水泵和风机打开；在确定电子膨胀阀打开之后，控制热泵中的电磁阀关闭，并控制热泵中的压缩机变频器的输出频率为预设频率。
具体地，如图2所示，上述的预设频率可以是热泵正常工作时，压缩机10的频率。
在一种可选的方案中，如图2所示，在确定控制热泵退出除霜操作之后，可以首先将电子膨胀阀40向全开调节，同时打开水泵301和风机501，在电子膨胀阀40全开完毕后，再将除霜电子阀70关闭，压缩机10频率调整为正常运行时的频率，热泵进入正常运行状态。
实施例2
根据本发明实施例，提供了一种热泵的除霜控制装置的实施例。
图3是根据本发明实施例的一种热泵的除霜控制装置的示意图，如图3所示，该装置包括：
获取模块32，用于获取热泵的运行状态，其中，运行状态包括：热泵中的蒸发器所处环境的环境温度、蒸发器的入口温度和蒸发器的翅片温度。
具体地，上述的热泵可以是空气源跨临界CO2热泵热水器，如图2所示，主要部件包括压缩机10，压缩机变频器20，气体冷却器30，电子膨胀阀40，蒸发器50，气液分离器60，除霜电磁阀70，除霜毛细管80，风机501，水泵301。其中，气体冷却器30为套管式换热器，蒸发器50为翅片管式换热器，分别与水和空气换热。
确定模块34，用于基于热泵的运行状态，确定蒸发器的结霜程度。
具体地，如图2所示，上述的结霜程度用于表征蒸发器50上结霜的严重程度，结霜程度越高，表明蒸发器50上结霜越严重，越需要进行除霜操作。
控制模块36，用于如果结霜程度大于第一预设值，则控制热泵进行除霜操作。
具体地，上述的第一预设值可以是预先设置的需要进行除霜操作的结霜程度阈值，例如，可以是0.7，当结霜程度大于0.7时，为了避免影响热泵的正常工作，需要进行除霜操作。
在一种可选的方案中，如图2所示，在热泵正常工作的过程中，可以实时获取热泵的运行状态，主要获取热泵中蒸发器50所处环境的环境温度、蒸发器50的入口温度和翅片温度，根据热泵的运行状态，得到蒸发器50的结霜程度，进一步根据结霜程度判断是否进入除霜操作，当确定结霜程度大于0.7时，确定需要进行除霜操作，因此，可以控制热泵进行除霜操作。
需要说明的是，如图2所示，热泵正常工作时，压缩机10排出的高温高压的超临界CO2经排气管路进入气体冷却器30中向水放热，被水冷却后从气体冷却器30出来的超临界CO2经电子膨胀阀40节流降压后，成为低压的气液两相，气液两相的CO2接着进入蒸发器50中向环境空气吸热，以过热气体或气液两相的状态进入气液分离器60，最后，饱和或过热的气体吸入压缩机10，完成循环。
采用本发明上述实施例，在获取到热泵的运行状态之后，可以基于热泵的运行状态，确定热泵中蒸发器的结霜程度，并在确定结霜程度大于第一预设值的情况下，控制热泵进行除霜操作，从而实现热泵的除霜控制，与现有技术相比，可以基于蒸发器所处环境的环境温度、蒸发器的入口温度和蒸发器的翅片温度，判断是否控制热泵进行除霜操作，达到了减少结霜对系统性能的影响的效果，进而解决了现有技术中热泵的除霜控制系统除霜不及时的技术问题。
可选地，确定模块34还用于判断翅片温度是否小于预设温度；如果翅片温度小于预设温度，则基于入口温度、翅片温度和环境温度，确定结霜程度。
可选地，确定模块34还用于通过如下公式得到结霜程度θ：
θ＝0.1316Tair-0.0772Tein-0.0838Tfin-0.3626，Tfin＜0℃，其中，Tair为环境温度，Tein为入口温度，Tfin为翅片温度。
可选地，控制模块36还用于控制热泵中的电磁阀打开，并控制热泵中的电子膨胀阀向全关调节；在延时预设时间之后，控制水泵和风机关闭。
可选地，确定模块34还用于基于环境温度，确定热泵中的压缩机变频器的输出频率；控制模块36还用于基于输出频率，控制热泵中的压缩机工作。
可选地，确定模块34还用于通过如下公式得到输出频率η：
其中，Tair为环境温度。
可选地，获取模块32还用于获取热泵中的压缩机的排气压力和吸气压力；确定模块34还用于基于排气压力和吸气压力，确定蒸发器的除霜完成度；控制模块36还用于如果除霜完成度大于第二预设值，则控制热泵退出除霜操作。
可选地，确定模块34还用于通过如下公式得到除霜完成度σ：
σ＝0.268Pdis+0.3095Psuc-2.64，其中，Pdis为排气压力，Psuc为吸气压力。
可选地，控制模块36还用于控制热泵中的电子膨胀阀向全开调节，并控制水泵和风机打开；在确定电子膨胀阀打开之后，控制热泵中的电磁阀关闭，并控制热泵中的压缩机变频器的输出频率为预设频率。
实施例3
根据本发明实施例，提供了一种热泵的除霜控制系统的实施例。
图4是根据本发明实施例的一种热泵的除霜控制系统的示意图，如图4所示，该系统包括：热泵42和处理器44，其中，热泵42包括：压缩机10、蒸发器50、气液分离器60和毛细管80。
其中，蒸发器50的进气口通过毛细管80与压缩机10的出气口连接，蒸发器50的出气口通过气液分离器60与压缩机10的进气口连接；处理器44与热泵42连接，用于获取热泵42的运行状态，基于热泵42的运行状态，确定蒸发器50的结霜程度，并在结霜程度大于第一预设值的情况下，控制热泵42进行除霜操作，其中，运行状态包括：蒸发器50所处环境的环境温度、蒸发器50的入口温度和蒸发器50的翅片温度。
具体地，上述的热泵42可以是空气源跨临界CO2热泵热水器，如图2所示，主要部件包括压缩机10，压缩机变频器20，气体冷却器30，电子膨胀阀40，蒸发器50，气液分离器60，除霜电磁阀70，除霜毛细管80，风机501，水泵301。其中，气体冷却器30为套管式换热器，蒸发器50为翅片管式换热器，分别与水和空气换热。上述的结霜程度用于表征蒸发器50上结霜的严重程度，结霜程度越高，表明蒸发器50上结霜越严重，越需要进行除霜操作。上述的第一预设值可以是预先设置的需要进行除霜操作的结霜程度阈值，例如，可以是0.7，当结霜程度大于0.7时，为了避免影响热泵42的正常工作，需要进行除霜操作。
可选地，可以通过如下公式得到结霜程度θ：
θ＝0.1316Tair-0.0772Tein-0.0838Tfin-0.3626，Tfin＜0℃，其中，Tair为环境温度，Tein为入口温度，Tfin为翅片温度。
具体地，为了得到结霜程度的公式，可以基于实验数据，预先得到关于翅片管式蒸发器50结霜程度的计算公式。
在一种可选的方案中，如图2所示，在热泵42正常工作的过程中，可以实时获取热泵42的运行状态，主要获取热泵42中蒸发器50所处环境的环境温度、蒸发器50的入口温度和翅片温度，将采集到的温度输入上述公式中，从而计算得到蒸发器50的结霜程度，进一步根据结霜程度判断是否进入除霜操作，当确定结霜程度大于0.7时，确定需要进行除霜操作，因此，可以控制热泵42进行除霜操作。
需要说明的是，如图2所示，热泵42正常工作时，压缩机10排出的高温高压的超临界CO2经排气管路进入气体冷却器30中向水放热，被水冷却后从气体冷却器30出来的超临界CO2经电子膨胀阀40节流降压后，成为低压的气液两相，气液两相的CO2接着进入蒸发器50中向环境空气吸热，以过热气体或气液两相的状态进入气液分离器60，最后，饱和或过热的气体吸入压缩机10，完成循环。
采用本发明上述实施例，在获取到热泵42的运行状态之后，可以基于热泵42的运行状态，确定热泵42中蒸发器50的结霜程度，并在确定结霜程度大于第一预设值的情况下，控制热泵42进行除霜操作，从而实现热泵42的除霜控制，与现有技术相比，可以基于蒸发器50所处环境的环境温度、蒸发器50的入口温度和蒸发器50的翅片温度，判断是否控制热泵42进行除霜操作，达到了减少结霜对系统性能的影响的效果，进而解决了现有技术中热泵的除霜控制系统除霜不及时的技术问题。
可选地，如图4所示，热泵42还包括：冷却器30、电磁阀70和电子膨胀阀40，蒸发器50安装有风机501，冷却器30的水侧连接有水泵301。
其中，电磁阀70连接在压缩机10的出气口和毛细管80之间，电子膨胀阀40的第一端与冷却器30的出气口连接，电子膨胀阀40的第二端连接于蒸发器50的进气口，其中，冷却器30的进气口与压缩机10的出气口连接；处理器44与电磁阀70的控制端，电子膨胀阀40的控制端，水泵301和风机501连接，用于控制热泵42中的电磁阀70打开，并控制热泵42中的电子膨胀阀40向全关调节，在延时预设时间之后，控制风机501和水泵301关闭。
具体地，上述的预设时间可以是电子膨胀阀40向全关调节的时间，也可以是电子膨胀阀40完全关闭之后，预先设置的等待时间。
在一种可选的方案中，如图2所示，在控制热泵42开始进行除霜操作之后，可以改变热泵42的运行流程，首先打开除霜电磁阀70，同时将电子膨胀阀40向全关调节，延时后，关闭风机501和水泵301，尽量保证热量从蒸发器50放出，用于除霜。此时，压缩机10的排气直接经过除霜电磁阀70，进入除霜毛细管80节流降压为过热气体，然后直接进入蒸发器50放热，蒸发器50出口的过热或两相制冷剂进入气液分离器60，最后饱和气回到压缩机10的吸气管路。
可选地，如图4所示，热泵42还包括：压缩机变频器20。
其中，压缩机变频器20连接在处理器44和压缩机10之间；处理器44还用于在控制热泵42进行除霜操作之后，基于环境温度，确定热泵42中的压缩机变频器20的输出频率，并基于输出频率，控制热泵42中的压缩机10工作。
可选地，可以通过如下公式得到输出频率η：
其中，Tair为环境温度。
具体地，当环境温度为0～5℃，由于空气中的含水量较大，结霜相对比较验证；而在环境温度低于0℃，尤其是-10℃以下时，空气中的含水量很小，结霜不严重。在这种情况下，可以预先针对不同的环境，给出压缩机变频器20的输出频率的计算公式。
在一种可选的方案中，如图2所示，在实际应用过程中，在确定需要控制热泵42进行除霜操作之后，可以将获取到的温度输入至输出频率的计算公式中，从而得到压缩机变频器20的输出频率，并将该输出频率输出至压缩机变频器20，从而压缩机变频器20可以基于该输出频率控制压缩机10工作，实现通过压缩机变频器20将压缩机10频率提升到更高频率，增大压缩机10功率，即增大除霜放热量。
通过上述方案，在控制热泵42进行除霜操作的过程中，可以基于环境温度确定除霜时压缩机10的工作频率，从而保证不同结霜情况下的除霜效果，达到减少除霜时间，降低对正常制热的影响的效果，解决了现有技术中热泵除霜时间长的问题。
可选地，处理器44还用于获取压缩机10的排气压力和吸气压力，基于排气压力和吸气压力，确定蒸发器50的除霜完成度，并在除霜完成度大于第二预设值的情况下，则控制热泵42退出除霜操作。
具体地，除霜操作后，吸气压力升高，排气压力升高，蒸发器50的除霜完成度增加。上述的第二预设值可以是预先设置的确定除霜操作完成的除霜完成度阈值，例如，可以是0.9，当除霜完成度大于0.9时，可以确认除霜已完成，可以退出除霜操作。
可选地，可以通过如下公式得到除霜完成度σ：
σ＝0.268Pdis+0.3095Psuc-2.64，其中，Pdis为排气压力，Psuc为吸气压力。
在一种可选的方案中，如图2所示，在实际应用过程中，在控制热泵42进行除霜操作的过程中，实时获取压缩机10的排气压力和吸气压力，将获取到的压力输入至上述公式中，从而得到除霜完成度，进一步根据除霜完成度判断是否退出除霜操作，当确定除霜完成度大于0.9时，确定可以退出除霜操作，因此，可以控制热泵42退出除霜操作。
通过上述方案，在执行除霜操作的过程中，可以基于压缩机10的排气压力和吸气压力判断是否退出除霜操作，从而达到及时退出除霜的目的，解决现有技术热泵过度除霜和能源浪费的问题。
可选地，热泵42还包括：电磁阀70，电子膨胀阀40和压缩机变频器20，蒸发器50安装有风机501，冷却器30的水侧连接有水泵301。
其中，电磁阀70连接在压缩机10的出气口和毛细管80之间，电子膨胀阀40的第一端与冷却器30的出气口连接，电子膨胀阀40的第二端连接于蒸发器50的进气口，压缩机变频器20连接在处理器44和压缩机10之间，其中，冷却器30的进气口与压缩机10的出气口连接；处理器44与电磁阀70的控制端，电子膨胀阀40的控制端，水泵301和风机501连接，用于控制热泵42中的电子膨胀阀40向全开调节，并控制风机501和水泵301打开，在确定电子膨胀阀40打开之后，控制热泵42中的电磁阀70关闭，并控制压缩机变频器20的输出频率为预设频率。
具体地，上述的预设频率可以是热泵42正常工作时，压缩机10的频率。
在一种可选的方案中，如图2所示，在确定控制热泵42退出除霜操作之后，可以首先将电子膨胀阀40向全开调节，同时打开风机501和水泵301，在电子膨胀阀40全开完毕后，再将除霜电子阀70关闭，压缩机10频率调整为正常运行时的频率，热泵42进入正常运行状态。
实施例4
根据本发明实施例，提供了一种存储介质的实施例，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述实施例1中的热泵的除霜控制方法。
实施例5
根据本发明实施例，提供了一种处理器的实施例，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述实施例1中的热泵的除霜控制方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种热泵的除霜控制方法，其特征在于，包括：
获取热泵的运行状态，其中，所述运行状态包括：所述热泵中的蒸发器所处环境的环境温度、所述蒸发器的入口温度和所述蒸发器的翅片温度；
基于所述热泵的运行状态，确定所述蒸发器的结霜程度；
如果所述结霜程度大于第一预设值，则控制所述热泵进行除霜操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述热泵的运行状态，确定所述蒸发器的结霜程度，包括：
判断所述翅片温度是否小于预设温度；
如果所述翅片温度小于所述预设温度，则基于所述入口温度、所述翅片温度和所述环境温度，确定所述结霜程度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下公式得到所述结霜程度θ：
θ＝0.1316Tair-0.0772Tein-0.0838Tfin-0.3626，Tfin＜0℃，
其中，Tair为所述环境温度，Tein为所述入口温度，Tfin为所述翅片温度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制所述热泵进行除霜操作，包括：
控制所述热泵中的电磁阀打开，并控制所述热泵中的电子膨胀阀向全关调节；
在延时预设时间之后，控制水泵和风机关闭。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述热泵进行除霜操作之后，所述方法还包括：
基于所述环境温度，确定所述热泵中的压缩机变频器的输出频率；
基于所述输出频率，控制所述热泵中的压缩机工作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过如下公式得到所述输出频率η：
其中，Tair为所述环境温度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述热泵进行除霜操作之后，所述方法还包括：
获取所述热泵中的压缩机的排气压力和吸气压力；
基于所述排气压力和所述吸气压力，确定所述蒸发器的除霜完成度；
如果所述除霜完成度大于第二预设值，则控制所述热泵退出所述除霜操作。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过如下公式得到所述除霜完成度σ：
σ＝0.268Pdis+0.3095Psuc-2.64，
其中，Pdis为所述排气压力，Psuc为所述吸气压力。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，控制所述热泵退出所述除霜操作，包括：
控制所述热泵中的电子膨胀阀向全开调节，并控制水泵和风机打开；
在确定所述电子膨胀阀打开之后，控制所述热泵中的电磁阀关闭，并控制所述热泵中的压缩机变频器的输出频率为预设频率。
10.一种热泵的除霜控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取热泵的运行状态，其中，所述运行状态包括：所述热泵中的蒸发器所处环境的环境温度、所述蒸发器的入口温度和所述蒸发器的翅片温度；
确定模块，用于基于所述热泵的运行状态，确定所述蒸发器的结霜程度；
控制模块，用于如果所述结霜程度大于第一预设值，则控制所述热泵进行除霜操作。
11.一种热泵的除霜控制系统，其特征在于，包括：
热泵，包括：蒸发器，所述蒸发器的进气口通过毛细管与压缩机的出气口连接，所述蒸发器的出气口通过气液分离器与所述压缩机的进气口连接；
处理器，与所述热泵连接，用于获取所述热泵的运行状态，基于所述热泵的运行状态，确定所述蒸发器的结霜程度，并在所述结霜程度大于第一预设值的情况下，控制所述热泵进行除霜操作，其中，所述运行状态包括：所述蒸发器所处环境的环境温度、所述蒸发器的入口温度和所述蒸发器的翅片温度。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，
所述热泵还包括：电磁阀和电子膨胀阀，所述电磁阀连接在所述压缩机的出气口和所述毛细管之间，所述电子膨胀阀的第一端与冷却器的出气口连接，所述电子膨胀阀的第二端连接于所述蒸发器的进气口，其中，所述冷却器的进气口与所述压缩机的出气口连接；
所述蒸发器安装有风机；
所述冷却器的水侧连接有水泵；
所述处理器，与所述电磁阀的控制端，所述电子膨胀阀的控制端，所述水泵和所述风机连接，用于控制所述热泵中的电磁阀打开，并控制所述热泵中的电子膨胀阀向全关调节，在延时预设时间之后，控制所述水泵和所述风机关闭。
13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，
所述热泵还包括：压缩机变频器，连接在所述处理器和所述压缩机之间；
所述处理器还用于在控制所述热泵进行除霜操作之后，基于所述环境温度，确定所述热泵中的压缩机变频器的输出频率，并基于所述输出频率，控制所述热泵中的压缩机工作。
14.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于获取所述压缩机的排气压力和吸气压力，基于所述排气压力和所述吸气压力，确定所述蒸发器的除霜完成度，并在所述除霜完成度大于第二预设值的情况下，则控制所述热泵退出所述除霜操作。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，
所述热泵还包括：电磁阀，电子膨胀阀和压缩机变频器，所述电磁阀连接在所述压缩机的出气口和所述毛细管之间，所述电子膨胀阀的第一端与冷却器的出气口连接，所述电子膨胀阀的第二端连接于所述蒸发器的进气口，所述压缩机变频器连接在所述处理器和所述压缩机之间，其中，所述冷却器的进气口与所述压缩机的出气口连接；
所述蒸发器安装有风机；
所述冷却器的水侧连接有水泵；
所述处理器，与所述电磁阀的控制端，所述电子膨胀阀的控制端，所述水泵和所述风机连接，用于控制所述热泵中的电子膨胀阀向全开调节，并控制所述水泵和所述风机打开，在确定所述电子膨胀阀打开之后，控制所述热泵中的电磁阀关闭，并控制所述压缩机变频器的输出频率为预设频率。
16.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至9中任意一项所述的热泵的除霜控制方法。
17.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至9中任意一项所述的热泵的除霜控制方法。
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