CN111023451A - 一种超声波除霜的控制方法、装置、可存储介质和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超声波除霜的控制方法、装置、可存储介质和空调器，利用超声波的频率高，波长短，能量有效集中的特性，并通过合适的控制方法利用超声波除霜，达到抑霜、除霜效果，满足用户除霜时的舒适度需求，以期达到热泵空调机组高效无霜运行；所述控制方法包括以下步骤：空调器制热开机，正常运行第一预设时间t1后，检测室外环境温度T外环，室外换热器盘管温度T外盘及室外环境空气相对湿度h；当T_外环、T_外盘及h满足预设除霜工况时，空调器进入超声波除霜模式；不满足预设除霜工况时，空调器按照原工作模式继续运行，且每隔第二预设时间t2后进行一次预设除霜工况判断。

Description

一种超声波除霜的控制方法、装置、可存储介质和空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种超声波除霜的控制方法、装置、可存储介质和空调器。

背景技术

湿冷地区运行的热泵空调机组，冷凝器经常发生结霜现象，霜层的存在增加了蒸发器的换热热阻和气流流动阻力，使得机组的性能系数降低，运行能耗增加，甚至出现机组运行故障，为保证热泵空调机组持续的高效运行，需进行周期性除霜。

传统的四通换向阀逆向除霜技术具有高能耗、低效率以及用户感受差等问题，在结霜工况下保证消费者的舒适度为前提进行化霜，保证消费者舒适度是建立在制热工况化霜不停机，室内机正常运行的前提下提出的，传统逆向除霜技术已满足不了现代人们的需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种超声波除霜的控制方法、装置、可存储介质和空调器，利用超声波的频率高，波长短，能量有效集中的特性，具有较强的除霜能力，通过合适的控制方法利用超声波除霜，达到抑霜、除霜效果，满足用户除霜时的舒适度需求，以期达到热泵空调机组高效无霜运行。

本发明提供一种超声波除霜的控制方法，包括以下步骤：

步骤S100,空调器制热开机，正常运行第一预设时间t₁后，检测室外环境温度T_外环，室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h；

步骤S200,当室外环境温度T_外环、室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h满足预设除霜工况时，空调器进入超声波除霜模式；

步骤S200’,当室外环境温度T_外环、室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h不满足预设除霜工况时，空调器按照原工作模式继续运行，且每隔第二预设时间t₂后进行一次预设除霜工况判断。

通过已有检测手段及配件，检测T_外环、T_外盘及室外环境空气相对湿度h，采用超声波除霜，能同时达到抑霜、除霜效果，并且可降低压缩机功耗，提高结霜时热泵空调机组的能力能效，保证热泵空调机组能高效无霜运行，同时满足客户除霜时的舒适度需求，提升用户体验。

进一步地，所述步骤200包括：空调器退出超声波除霜模式后，空调器按照原工作模式继续运行，每隔第二预设时间t2后再进行一次预设除霜工况判断。

为了达到节能、舒适性的要求，不进行持续除霜，而是采用周期除霜方式来替代。

进一步地，所述预设除霜工况包括：

第一预设除霜工况：当第二预设温度T₂＜T_外环≤第一预设温度T₁时，h≥第一预设湿度H₁，空调器执行第一断续除霜模式；

第二预设除霜工况：当第三预设温度T₃＜T_外环≤第二预设温度T₂时，T_外环-T_外盘＜预设温差ΔT时，空调器执行第二断续除霜模式；

第三预设除霜工况：当第三预设温度T₃＜T_外环≤第二预设温度T₂时，T_外环-T_外盘≥预设温差ΔT时，空调器执行持续除霜模式，直至满足第二预设除霜工况，即T_外环-T_外盘＜预设温差ΔT，空调器退出持续除霜模式，空调器改为执行第二断续除霜模式；

第四预设除霜工况：当第四预设温度T₄＜T_外环≤第三预设温度T₃时，h≥第二预设湿度H₂，空调器执行第三断续除霜模式；

第五预设除霜工况：当T_外环≤第四预设温度T₄时，空调器执行第四断续除霜模式。

对环境温度及湿度进行分区逻辑判断，进而采用不同的断续方式除霜，能同时达到抑霜、除霜效果，除霜准确效果好。

进一步地，所述第一预设时间t₁为5min。

等空调器开机平稳运行一定时间后，检测检测室外环境温度T_外环，室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h，能较为准确的反应室外机的结霜情况，防止误判。

进一步地，所述第二预设时间t₂为10min。

每隔一定周期进行预设除霜工况判断，可以及时有效的除霜，防止结霜情况恶化，影响空调器的正常运行。

进一步地，T₁＝8℃,T₂＝5℃,T₃＝-5℃,T₄＝-20℃,H₁＝70％，H₂＝10％，ΔT＝10℃。

进一步地，所述第一断续除霜模式为超声波除霜总时间6min，每除霜1min，暂停1min，断续进行；所述第二断续除霜模式为除霜模式总时间6min，每除霜2min，暂停1min，断续进行；所述第三断续除霜模式为除霜模式总时间8min，每除霜3min，暂停1min，断续进行；所述第四断续除霜模式为除霜模式总时间10min，每除霜4min，暂停1min，断续进行。

随着室外环境条件的恶化，结霜容易度及程度会进一步加剧，通过判断室外条件对结霜情况的影响确定了每一阶段的除霜总时间和断续方式。

本发明还提供了一种超声波除霜的控制装置，包括：

检测单元，所述检测单元用于检测室外环境温度、室外换热器盘管温度及室外环境空气相对湿度；

计算单元，所述计算单元用于计算室外环境温度与室外换热器盘管温度的差值；

控制单元，所述控制单元用于根据室外环境温度、室外换热器盘管温度及室外环境空气相对湿度，对热泵进行超声波除霜。

本发明还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述的超声波除霜的控制方法。

本发明还提供了一种空调器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述的超声波除霜的控制方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为超声波除霜的控制方法的流程示意图；

图2为控制方法中的步骤S200的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种超声波除霜的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S100,空调器制热开机，正常运行第一预设时间t₁后，检测室外环境温度T_外环，室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h；

所述第一预设时间t₁为5min，空调器开机后，以制热模式运行，压缩机开启后正常运行5min后检测室外环境温度T_外环，室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h。

等空调器开机平稳运行一定时间后，检测检测室外环境温度T_外环，室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h，能较为准确的反应室外机的结霜情况，防止误判。

步骤S200,当室外环境温度T_外环、室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h满足预设除霜工况时，空调器进入超声波除霜模式；空调器退出超声波除霜模式后，空调器按照原工作模式继续运行，每隔第二预设时间t2后再进行一次预设除霜工况判断。

第一预设除霜工况：当第二预设温度T₂＜T_外环≤第一预设温度T₁时，h≥第一预设湿度H₁，空调器执行第一断续除霜模式，空调器运行第一断续除霜模式一次后，按照原工作模式继续运行。

优选地，T₁＝8℃,T₂＝5℃,H₁＝70％，即当5℃＜T_外环≤8℃时，h≥70％，空调器执行第一断续除霜模式，空调器运行第一断续除霜模式一次后，按照原工作模式继续运行。

所述第一断续除霜模式为超声波除霜总时间6min，每除霜1min，暂停1min，断续进行。

一般当T_外环＞8℃时，因为室外环境温度较高，一般不易结霜，因此不对空气源空调器组室外机进行除霜；当5℃＜T_外环≤8℃，且环境湿度较高时，例如：室外环境空气相对湿度h≥70％时，室外机有结霜的可能性，故进行除霜，但此时即使结霜，结霜情况也不会太严重，所以除霜总时间最短且断续除霜模式中除霜持续时间也最短，结霜时除霜，不结霜时抑霜。

第二预设除霜工况：当第三预设温度T₃＜T_外环≤第二预设温度T₂时，T_外环-T_外盘＜预设温差ΔT时，空调器执行第二断续除霜模式，空调器运行第二断续除霜模式一次后，按照原工作模式继续运行。

优选地，T₂＝5℃,T₃＝-5℃,ΔT＝10℃，即当-5℃＜T_外环≤5℃时，T_外环-T_外盘＜10℃时，空调器执行第二断续除霜模式，空调器运行第二断续除霜模式一次后，按照原工作模式继续运行。

所述第二断续除霜模式为除霜模式总时间6min，每除霜2min，暂停1min，断续进行。

当-5℃＜T_外环≤5℃时，T_外环-T_外盘＜10℃时，可认为结霜情况较轻，但比第一预设除霜工况中的结霜情况严重，故断续除霜中除霜持续时间比第一断续除霜模式长。

第三预设除霜工况：当第三预设温度T₃＜T_外环≤第二预设温度T₂时，T_外环-T_外盘≥预设温差ΔT时，空调器执行持续除霜模式，直至满足第二预设除霜工况，即T_外环-T_外盘＜预设温差ΔT，空调器退出持续除霜模式，空调器改为执行第二断续除霜模式，空调器运行第二断续除霜模式一次后，按照原工作模式继续运行。

当-5℃＜T_外环≤5℃时，T_外环-T_外盘≥10℃时，空调器运行持续除霜模式，直至满足第二预设除霜工况，即T_外环-T_外盘＜10℃，空调器退出持续除霜模式，空调器改为执行第二断续除霜模式，空调器运行第二断续除霜模式一次后，按照原工作模式继续运行。

所述持续除霜模式为除霜一直进行，中间不间断。

当-5℃＜T_外环≤5℃时，T_外环-T_外盘≥10℃时，说明结霜情况相对于第二预设除霜工况中的结霜严重，所以进行持续除霜，直至T_外环-T_外盘＜10℃，改为断续除霜模式。

当-5℃＜T_外环≤5℃时，采用室外环境空气相对湿度进行除霜判断，判断精度差，容易引起误判；此时采用T_外环与T_外盘的差值进行判断，这两者的差值可以较准确的反映结霜的厚度及进程，可以同时达到抑霜、除霜的目的；当两者差值大于等于10℃时，认为结霜较严重；当两者差值小于10℃时，认为结霜情况较轻，机组还能在不除霜情况下正常稳定运行，只需进行一次断续除霜防止结霜情况的恶化即可。

第四预设除霜工况：当第四预设温度T₄＜T_外环≤第三预设温度T₃时，h≥第二预设湿度H₂，空调器执行第三断续除霜模式，空调器运行第三断续除霜模式一次后，按照原工作模式继续运行。

优选地，T₃＝5℃,T₄＝-20℃,H₂＝10％，当-20℃＜T_外环≤-5℃时，h≥10％，空调器执行第三断续除霜模式，空调器运行第三断续除霜模式一次后，按照原工作模式继续运行。

所述第三断续除霜模式为除霜模式总时间8min，每除霜3min，暂停1min，断续进行。

当-20℃＜T_外环≤-5℃时，室外环境温度较低，且满足一定环境湿度，例如：室外环境空气相对湿度h≥10％时，易结霜，因此断续除霜中除霜持续时间比第一、第二断续除霜模式长。

第五预设除霜工况：当T_外环≤第四预设温度T₄时，空调器执行第四断续除霜模式，空调器运行第四断续除霜模式一次后，按照原工作模式继续运行。

所述第四断续除霜模式为除霜模式总时间10min，每除霜4min，暂停1min，断续进行。

当T_外环≤-20℃时，只要空气中有水蒸气存在，室外机就会结霜，此时不需考虑室外环境空气湿度的影响，直接进行周期断续除霜，并且该工况的除霜总时间及断续除霜中除霜持续时间最长，但同时为了达到节能、舒适性的要求，不进行持续除霜，而是采用周期断续除霜方式来替代。

步骤S200’,当室外环境温度T_外环、室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h不满足预设除霜工况时，空调器按照原工作模式继续运行，且每隔第二预设时间t₂后进行一次预设除霜工况判断。

所述第二预设时间t₂为10min。

利用本实施例的环境温度划分方式及湿度划分方式进行分区逻辑判断，进而进行不同断续方式除霜，除霜效果较好。

本发明通过已有检测手段及配件，检测T_外环、T_外盘及室外环境空气相对湿度h，对环境温度及湿度进行分区逻辑判断，进而采用不同的断续方式除霜，能同时达到抑霜、除霜效果，并且可降低压缩机功耗，提高结霜时热泵空调机组的能力能效，保证热泵空调机组能高效无霜运行，同时满足客户除霜时的舒适度需求，提升用户体验。

实施例2

一种超声波除霜的控制装置，包括：

检测单元，所述检测单元用于检测室外环境温度、室外换热器盘管温度及室外环境空气相对湿度；

计算单元，所述计算单元用于计算室外环境温度与室外换热器盘管温度的差值；

控制单元，所述控制单元用于根据室外环境温度、室外换热器盘管温度及室外环境空气相对湿度，对热泵进行超声波除霜。

实施例3

一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述的超声波除霜的控制方法。

当然，本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程度来指令控制装置来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程，其中所述的存储介质可为存储器、磁盘、光盘等。

实施例4

一种空调器，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述的超声波除霜的控制方法。

最后，还需要说明的是，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。而且，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。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可；对于实施例1-3公开的控制装置、可读存储介质和空调器由于其与实施例1公开的超声波除霜的控制方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种超声波除霜的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100,空调器制热开机，正常运行第一预设时间t₁后，检测室外环境温度T_外环，室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h；

步骤S200,当室外环境温度T_外环、室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h满足预设除霜工况时，空调器进入超声波除霜模式；

步骤S200’,当室外环境温度T_外环、室外换热器盘管温度T_外盘及室外环境空气相对湿度h不满足预设除霜工况时，空调器按照原工作模式继续运行，且每隔第二预设时间t₂后进行一次预设除霜工况判断。

2.根据权利要求1所述的一种超声波除霜的控制方法，其特征在于，所述步骤200包括：空调器退出超声波除霜模式后，空调器按照原工作模式继续运行，每隔第二预设时间t2后再进行一次预设除霜工况判断。

3.根据权利要求1所述的一种超声波除霜的控制方法，其特征在于，所述预设除霜工况包括：

第一预设除霜工况：当第二预设温度T₂＜T_外环≤第一预设温度T₁时，h≥第一预设湿度H₁，空调器执行第一断续除霜模式；

第二预设除霜工况：当第三预设温度T₃＜T_外环≤第二预设温度T₂时，T_外环-T_外盘＜预设温差ΔT时，空调器执行第二断续除霜模式；

第三预设除霜工况：当第三预设温度T₃＜T_外环≤第二预设温度T₂时，T_外环-T_外盘≥预设温差ΔT时，空调器执行持续除霜模式，直至满足第二预设除霜工况，即T_外环-T_外盘＜预设温差ΔT，空调器退出持续除霜模式，空调器改为执行第二断续除霜模式；

第四预设除霜工况：当第四预设温度T₄＜T_外环≤第三预设温度T₃时，h≥第二预设湿度H₂，空调器执行第三断续除霜模式；

第五预设除霜工况：当T_外环≤第四预设温度T₄时，空调器执行第四断续除霜模式。

4.根据权利要求1所述的一种超声波除霜的控制方法，其特征在于，所述第一预设时间t₁为5min。

5.根据权利要求1所述的一种超声波除霜的控制方法，其特征在于，所述第二预设时间t₂为10min。

6.根据权利要求3所述的一种超声波除霜的控制方法，其特征在于，T₁＝8℃,T₂＝5℃,T₃＝-5℃,T₄＝-20℃,H₁＝70％，H₂＝10％，ΔT＝10℃。

7.根据权利要求3所述的一种超声波除霜的控制方法，其特征在于，所述第一断续除霜模式为超声波除霜总时间6min，每除霜1min，暂停1min，断续进行；所述第二断续除霜模式为除霜模式总时间6min，每除霜2min，暂停1min，断续进行；所述第三断续除霜模式为除霜模式总时间8min，每除霜3min，暂停1min，断续进行；所述第四断续除霜模式为除霜模式总时间10min，每除霜4min，暂停1min，断续进行。

8.一种超声波除霜的控制装置，其特征在于，包括：

检测单元，所述检测单元用于检测室外环境温度、室外换热器盘管温度及室外环境空气相对湿度；

计算单元，所述计算单元用于计算室外环境温度与室外换热器盘管温度的差值；

控制单元，所述控制单元用于根据室外环境温度、室外换热器盘管温度及室外环境空气相对湿度，对热泵进行超声波除霜。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现权利要求1-7所述的超声波除霜的控制方法。

10.一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现权利要求1-7所述的超声波除霜的控制方法。

Images