CN110857805B - 一种延长结霜周期的控制方法、系统及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种延长结霜周期的控制方法、系统及空调器，方法包括：检测处于制热模式下室外换热器的温度；判断所述室外换热器是否满足第一预设结霜条件；若满足，则降低压缩机的运行频率；判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；若不满足，则开启辅助电加热装置。本发明提供的技术方案在室外换热器满足进入结霜条件时，通过适当降频并结合辅助电加热装置，延长结霜周期，避免空调器频繁进入结霜化霜，改善房间舒适性，保证空调器正常高效的运转。

Description

一种延长结霜周期的控制方法、系统及空调器

技术领域

本发明属于空调器控制领域，尤其涉及一种延长结霜周期的控制方法、系统及空调器。

背景技术

空调器是能够为室内制冷/制热的设备，当空调器制热运行时，若室外换热器表面温度即外管温低于空气露点温度且低于冰点温度，换热器表面则会结霜，而霜层会降低空调器系统的制热性能，甚至损坏空调器设备，因此必须及时除霜。

目前空调器通常采用“逆循环法”进行除霜，即通过切换四通阀使空调器处于制冷模式进行除霜，导致房间内温度降低，舒适性差，尤其是在湿度较大的长江流域等地区，冬季制热时空调器频繁结霜化霜，一方面容易损坏压缩机设备，另一方面影响房间舒适性。

因此，需要提供一种延长结霜周期的控制方法、系统及空调器来解决现有技术的不足。

发明内容

为了解决现有技术中空调器制热时频繁结霜化霜的问题，本发明提供了一种延长结霜周期的控制方法、系统及空调器。

一种延长结霜周期的控制方法，应用于空调器，所述空调器包括辅助电加热装置，所述方法包括：

检测处于制热模式下室外换热器的温度；

判断所述室外换热器是否满足第一预设结霜条件；

若满足，则降低压缩机的运行频率；

判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

若不满足，则开启辅助电加热装置。

进一步的，判断所述室外换热器的温度是否满足第一预设结霜条件，包括：

判断所述室外换热器的温度是否处于第一预设温度范围内；

若是，确定所述室外换热器满足第一预设结霜条件。

进一步的，判断压缩机降频后室内温度是否满足预设温差条件，包括：

检测室内环境温度；

判断所述室内环境温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

若否，确定所述室内温度不满足预设温差条件。

进一步的，所述方法还包括：

检测开启辅助电加热装置后的室内温度；

判断所述室内温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

若是，则关闭所述辅助电加热装置。

进一步的，所述方法还包括：

检测室外换热器的温度；

判断所述室外换热器是否满足第二预设结霜条件；

若满足，则降低压缩机的运行频率；

判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

若不满足，判断所述辅助电加热装置是否开启；

若未开启，则开启辅助电加热装置。

进一步的，还包括：

若所述辅助电加热装置已开启，则检测室外温度和室外换热器的温度；

判断所述室外换热器是否满足进入化霜条件；

若满足，则进入化霜阶段。

一种延长结霜周期的控制系统，应用于空调器，所述空调器包括辅助电加热装置，所述系统包括：

第一检测模块，用于检测处于制热模式下室外换热器的温度；

第一判断模块，用于判断所述室外换热器是否满足第一预设结霜条件；

第一降频模块，用于室外换热器满足第一预设结霜条件时，降低压缩机的运行频率；

第二判断模块，用于判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

第一控制模块，用于当压缩机降频后室内环境温度不满足预设温差条件时，开启辅助电加热装置。

进一步的，所述第一判断模块包括：

第一判断子模块，用于判断所述室外换热器的温度是否处于第一预设温度范围内；

第一确定子模块，用于所述室外换热器的温度处于第一预设温度范围内，确定所述室外换热器满足第一预设结霜条件。

进一步的，所述第二判断模块包括：

第一检测子模块，用于检测室内环境温度；

第二判断子模块，用于判断所述室内环境温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

第二确定子模块，用于所述室内环境温度与空调器设定温度的差值大于或等于预设差值时，确定所述室内温度不满足预设温差条件。

进一步的，所述系统还包括：

第二检测模块，用于检测开启辅助电加热装置后的室内温度；

第三判断模块，用于判断所述室内温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

第二控制模块，用于当所述室内温度与空调器设定温度的差值小于预设差值时，关闭所述辅助电加热装置。

进一步的，所述系统还包括：

第三检测模块，用于检测室外换热器的温度；

第四判断模块，用于判断所述室外换热器是否满足第二预设结霜条件；

第二降频模块，用于当室外换热器满足第二预设结霜条件时，降低压缩机的运行频率；

第五判断模块，用于判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

第六判断模块，用于压缩机降频后室内环境温度不满足预设温差条件时，判断所述辅助电加热装置是否开启；

第三控制模块，用于辅助电加热装置未开启时，开启辅助电加热装置。

进一步的，所述系统还包括：

第四检测模块，用于若所述辅助电加热装置已开启，则检测室外温度和室外换热器的温度；

第七判断模块，用于判断所述室外换热器是否满足进入化霜条件；

化霜模块，用于当所述室外换热器满足进入化霜条件时，进入化霜阶段。

一种空调器，包括上述任一所述的延长结霜周期的控制系统。

本发明提供的技术方案与最接近的现有技术相比具有如下优点：

本发明提供的技术方案先通过检测处于制热模式下室外换热器的温度，判断室外换热器是否满足第一预设结霜条件；当满足时降低压缩机的运行频率；然后判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件，若不满足则开启辅助电加热装置。本发明在室外换热器满足进入结霜条件时，通过适当降频并结合辅助电加热装置来延长结霜周期，避免空调器频繁结霜化霜，有效的改善房间舒适性，保证空调器正常高效的运转。

附图说明

图1是本发明流程图。

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的一部分实施例，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的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。

如图1所示，本发明提供了一种延长结霜周期的控制方法，应用于空调器，所述空调器包括辅助电加热装置，所述方法包括：

检测处于制热模式下室外换热器的温度；

判断所述室外换热器是否满足第一预设结霜条件；

若满足，则降低压缩机的运行频率；

判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

若不满足，则开启辅助电加热装置。

在本申请实施例中，当空调器处于制热模式时，首先检测室外换热器的温度，判断室外换热器是否满足第一预设结霜条件，当满足时降低压缩机的运行频率；然后判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件，若不满足则开启辅助电加热装置。在室外换热器满足进入结霜条件时，通过适当降频并结合辅助电加热装置来延长结霜周期，避免空调器频繁结霜化霜，有效的改善房间舒适性，保证空调器正常高效的运转。

在本申请的一些实施例中，判断所述室外换热器的温度是否满足第一预设结霜条件，包括：

判断所述室外换热器的温度是否处于第一预设温度范围内；

若是，确定所述室外换热器满足第一预设结霜条件。

在本申请的一些实施例中，判断压缩机降频后室内温度是否满足预设温差条件，包括：

检测室内环境温度；

判断所述室内环境温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

若否，确定所述室内温度不满足预设温差条件。

在本申请的一些实施例中，本方法还包括：

检测开启辅助电加热装置后的室内温度；

判断所述室内温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

若是，则关闭所述辅助电加热装置。

在本申请的一些实施例中，本方法还包括：

检测室外换热器的温度；

判断所述室外换热器是否满足第二预设结霜条件；

若满足，则降低压缩机的运行频率；

判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

若不满足，判断所述辅助电加热装置是否开启；

若未开启，则开启辅助电加热装置。

在本申请的一些实施例中，本方法还包括：

若所述辅助电加热装置已开启，则检测室外温度和室外换热器的温度；

判断所述室外换热器是否满足进入化霜条件；

若满足，则进入化霜阶段。

也就是，降频后，先判断室内温度是否满足舒适度的要求，若不满足，再判断此时辅助电加热装置是否开启，若是开启，则不进行下一次的降频，使得空调器进入化霜阶段；若是未开启，则开启辅助电加热装置，温度进一步下降时，再进行降频操作。一直重复，直到辅助电加热装置处于开启状态，但不能满足舒适度的要求时，不再降频，空调器进入化霜阶段。

延长结霜周期的控制原理如下所示：

空调器制热开机后，通过比较室外换热器T_e判断室外换热器是否进入结霜阶段，若室外换热器进入结霜阶段，则通过适当降频阻止室外换热器进一步降低，同时结合辅助电加热，保证室内舒适性，否则空调器控制策略保持不变。

当空调器制热开机时，设定空调温度为T_设，空调器通过温度传感器检测室外环境温度T_a、室外换热器表面温度(外管温)T_e、室内环境温度T_内，首先将T_e与第一预设阈值T_{进入结霜温度1}、第二预设阈值T_{进入结霜温度2}进行比较，判断外管温是否满足进入第一阶段结霜条件：

若T_{进入结霜温度2}<T_e≤T_{进入结霜温度1}，说明室外换热器表面结霜进入第一阶段，获取此时压缩机运行频率f₀，为阻止外管温进一步降低，延长结霜周期，将压缩机运行频率由f₀降至f₁，f₁＝f₀-Δf₁，之后将T_设与室内环温T_内的差值与第一预设温差△T进行比较，判断压缩机运行频率降低后室内舒适性是否满足房间人员需求，若T_设-T_内≥ΔT，说明频率降低后室内温度降低，此时开启辅助电加热，否则，空调器控制策略保持不变。

空调器第一次降频后，随着室外换热器表面霜层的形成，外管温在一段时间内保持不变甚至升高后又会继续降低，此时将外管温T_e与第二预设阈值T_{进入结霜温度2}、第三预设阈值T_{进入结霜温度3}进行比较，若T_{进入结霜温度3}<T_e≤T_{进入结霜温度2}，说明室外换热器表面开始进入第二阶段结霜，此时将压缩机运行频率由f₁降至f₂，f₂＝f₁-Δf₂，降频后若T_设-T_内≥ΔT，此时判断辅助电加热是否开启，若辅助电加热还未开启，则开启辅助电加热，否则，空调器控制策略保持不变，当室外环温与外管温满足进入化霜条件时，空调器进入化霜；降频后若T_设-T_内<ΔT，则空调器控制策略保持不变；空调器第一次降频后，若T_e>T_{进入结霜温度2}，则空调器控制策略保持不变。

空调器第二次降频后，将外管温T_e与第三预设阈值T_{进入结霜温度3}比较，若T_e≤T_{进入结霜温度3}，说明室外换热器表面开始进入第三阶段结霜，将压缩机运行频率由f₂降至f₃，f₃＝f₂-Δf₃，降频后保持空调器控制策略不变，当室外环温与外管温满足进入化霜条件时，空调器进入化霜；空调器第二次降频后，若T_e>T_{进入结霜温度3}，则空调器控制策略保持不变。

若T_e>T_{进入结霜温度1}，则空调器控制策略保持不变。

空调器制热运行时，当外管温满足进入结霜条件时，通过适当降频并结合辅助电加热，延长结霜周期，避免空调器频繁进入结霜化霜，改善房间舒适性，保证空调器正常高效的运转。

△T为保证室内舒适性的最高温差(设定温度与室内环境温度)，一般取3～5℃；

且T_{进入结霜温度1}＞T_{进入结霜温度2}＞T_{进入结霜温度3}；

△f₁、△f₂、△f₃：频率降低幅度，由实验确认，取值范围2～6Hz，只需保证外管温不再降低即可。

基于相同的发明构思本发明还提供了一种延长结霜周期的控制系统，应用于空调器，所述空调器包括辅助电加热装置，所述系统包括：

第一检测模块，用于检测处于制热模式下室外换热器的温度；

第一判断模块，用于判断所述室外换热器是否满足第一预设结霜条件；

第一降频模块，用于室外换热器满足第一预设结霜条件时，降低压缩机的运行频率；

第二判断模块，用于判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

第一控制模块，用于当压缩机降频后室内环境温度不满足预设温差条件时，开启辅助电加热装置。

进一步的，所述第一判断模块包括：

第一判断子模块，用于判断所述室外换热器的温度是否处于第一预设温度范围内；

第一确定子模块，用于所述室外换热器的温度处于第一预设温度范围内，确定所述室外换热器满足第一预设结霜条件。

进一步的，所述第二判断模块包括：

第一检测子模块，用于检测室内环境温度；

第二判断子模块，用于判断所述室内环境温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

第二确定子模块，用于所述室内环境温度与空调器设定温度的差值大于或等于预设差值时，确定所述室内温度不满足预设温差条件。

进一步的，所述系统还包括：

第二检测模块，用于检测开启辅助电加热装置后的室内温度；

第三判断模块，用于判断所述室内温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

第二控制模块，用于当所述室内温度与空调器设定温度的差值小于预设差值时，关闭所述辅助电加热装置。

进一步的，所述系统还包括：

第三检测模块，用于检测室外换热器的温度；

第四判断模块，用于判断所述室外换热器是否满足第二预设结霜条件；

第二降频模块，用于当室外换热器满足第二预设结霜条件时，降低压缩机的运行频率；

第五判断模块，用于判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

第六判断模块，用于压缩机降频后室内环境温度不满足预设温差条件时，判断所述辅助电加热装置是否开启；

第三控制模块，用于辅助电加热装置未开启时，开启辅助电加热装置。

进一步的，所述系统还包括：

第四检测模块，用于若所述辅助电加热装置已开启，则检测室外温度和室外换热器的温度；

第七判断模块，用于判断所述室外换热器是否满足进入化霜条件；

化霜模块，用于当所述室外换热器满足进入化霜条件时，进入化霜阶段。

本发明还提供了一种空调器，包括上述任一所述的延长结霜周期的控制系统。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，仅仅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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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。

所述功能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，本发明实施例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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种延长结霜周期的控制方法，应用于空调器，其特征在于，所述空调器包括辅助电加热装置，所述方法包括：

检测处于制热模式下室外换热器的温度；

判断所述室外换热器是否满足第一预设结霜条件；

若满足，则降低压缩机的运行频率；

判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

若不满足，则开启辅助电加热装置；

其中，判断所述室外换热器的温度是否满足第一预设结霜条件，包括：

判断所述室外换热器的温度是否处于第一预设温度范围内；所述第一预设温度范围小于或等于第一预设阈值，且大于第二预设阈值；

若是，确定所述室外换热器满足第一预设结霜条件；

所述方法还包括：

压缩机第一次降频后，检测室外换热器的温度；

判断所述室外换热器是否满足第二预设结霜条件；

若满足，则降低压缩机的运行频率；

判断压缩机第二次降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

若不满足，判断所述辅助电加热装置是否开启；

若未开启，则开启辅助电加热装置；

所述方法还包括：

若所述辅助电加热装置已开启，则检测室外温度和室外换热器的温度；

判断所述室外换热器是否满足进入化霜条件；

若满足，则进入化霜阶段。

2.根据权利要求1所述的一种延长结霜周期的控制方法，其特征在于，判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件，包括：

检测室内环境温度；

判断所述室内环境温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

若否，确定所述室内环境温度不满足预设温差条件。

3.根据权利要求1所述的一种延长结霜周期的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测开启辅助电加热装置后的室内环境温度；

判断所述室内环境温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

若是，则关闭所述辅助电加热装置。

4.一种延长结霜周期的控制系统，应用于空调器，其特征在于，所述空调器包括辅助电加热装置，所述系统包括：

第一检测模块，用于检测处于制热模式下室外换热器的温度；

第一判断模块，用于判断所述室外换热器是否满足第一预设结霜条件；

第一降频模块，用于室外换热器满足第一预设结霜条件时，降低压缩机的运行频率；

第二判断模块，用于判断压缩机降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

第一控制模块，用于当压缩机降频后室内环境温度不满足预设温差条件时，开启辅助电加热装置；

其中，所述第一判断模块包括：

第一判断子模块，用于判断所述室外换热器的温度是否处于第一预设温度范围内；所述第一预设温度范围小于或等于第一预设阈值，且大于第二预设阈值；

第一确定子模块，用于所述室外换热器的温度处于第一预设温度范围内，确定所述室外换热器满足第一预设结霜条件；

所述系统还包括：

第三检测模块，用于压缩机第一次降频后，检测室外换热器的温度；

第四判断模块，用于判断所述室外换热器是否满足第二预设结霜条件；

第二降频模块，用于当室外换热器满足第二预设结霜条件时，降低压缩机的运行频率；

第五判断模块，用于判断压缩机第二次降频后室内环境温度是否满足预设温差条件；

第六判断模块，用于压缩机第二次降频后室内环境温度不满足预设温差条件时，判断所述辅助电加热装置是否开启；

第三控制模块，用于辅助电加热装置未开启时，开启辅助电加热装置；

所述系统还包括：

第四检测模块，用于若所述辅助电加热装置已开启，则检测室外温度和室外换热器的温度；

第七判断模块，用于判断所述室外换热器是否满足进入化霜条件；

化霜模块，用于当所述室外换热器满足进入化霜条件时，进入化霜阶段。

5.根据权利要求4所述的一种延长结霜周期的控制系统，其特征在于，所述第二判断模块包括：

第一检测子模块，用于检测室内环境温度；

第二判断子模块，用于判断所述室内环境温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

第二确定子模块，用于所述室内环境温度与空调器设定温度的差值大于或等于预设差值时，确定所述室内环境温度不满足预设温差条件。

6.根据权利要求4所述的一种延长结霜周期的控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二检测模块，用于检测开启辅助电加热装置后的室内环境温度；

第三判断模块，用于判断所述室内环境温度与空调器设定温度的差值是否小于预设温差；

第二控制模块，用于当所述室内环境温度与空调器设定温度的差值小于预设差值时，关闭所述辅助电加热装置。

7.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求4-6中任一所述的延长结霜周期的控制系统。

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