CN111043712A - 一种空调器制热模式的除霜控制方法、控制系统、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调除霜控制技术领域，公开了一种空调器制热模式的除霜控制方法、控制系统、空调器，空调正常制热模式下，通过室内换热器中间温度的温差或者衰减率、外管温衰减率、排气衰减率以及压缩机累计或者连续运行时间判断是否进入快速融霜模式，通过外环温与室外机换热器中间温度差值或外管温上升率或者换热器进口温度或者进口温度上升率或换热器出口温度或者出口温度上升率及时间判断是否退出快速融霜模式；正常制热的快速融霜模式：电辅热开启，内风机开启或者关闭；快速融霜模式下：调节室外机调节压缩机频率、电子膨胀阀或者外风机。本发明不需要增加成本，不需要换向操作；能够提高整体制热时长，提高用户的舒适度。

Description

一种空调器制热模式的除霜控制方法、控制系统、空调器

技术领域

本发明属于空调除霜控制技术领域，尤其涉及一种空调器制热模式的除霜控制方法、控制系统、空调器。

背景技术

目前，最接近的现有技术：现在的空调都是采用热泵型空调器，在寒冷季节时，为室内提供热量。当空调运行一段时间后，往往室外机换热器会结霜，影响空调的换热效率，恶劣天气下，霜层的厚度甚至会覆盖室外机，严重影响用户使用空调的舒适性，通常需要空调除霜进行解决该问题。现有的除霜方式主要是空调判断室外机结霜到比较厚的程度后，严重影响室内制热量时，从制热模式切换到制冷模式，使压缩机高温高压的气体直接进入室外机换热器，融化换热器上的霜层。但是这种方式会在除霜开始后的一段时间内，不仅没有向室内输出热量，而且还会吸收房间的热量，致使室内温度下降，除霜时间越长，房间温降会越明显，舒适性会越差。还有一种除霜方式，是在室外机换热器上增加电辅热装置或者增加旁通到室外机的管路，或者增加并排的换热器等方式，来实现提升化霜期间的室内舒适性。但是这些方法成本高昂。

现有空调器的除霜控制方法和除霜控制装置主要发明点是空调有两种除霜模式，第一除霜模式下，空调器的辅热设备开启并且空调器的内风机以低转速运行(以及扫风叶片水平送风，提升舒适性)，当满足一定条件时(第一除霜模式一直不能彻底除霜时)，切换至第二除霜模式，空调器的辅热和内风机均停止运行。用的房间空调器在制热运行过程中，由于室外换热器从室外空气中吸收热量，室外换热器周围温度较低，空气中的水蒸气会凝结成霜附着在室外换热器表面，从而影响室外换热器的换热能力，进而影响到室内空调器的出风温度，影响人们的舒适性。在霜层达到一定程度后，需要进行除霜操作，在除霜过程中，人们的舒适性会更差，因为除霜过程中，空调不仅没有向室内提供热量，反而会吸收室内热量。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有空调器的除霜控制方法和除霜控制装置存在影响室外换热器的换热能力，进而影响到室内空调器的出风温度，影响人们的舒适性。

(2)现有空调器的除霜控制方法和除霜控制装置在霜层达到一定程度后，需要进行除霜操作，在除霜过程中，舒适性会更差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种空调器制热模式的除霜控制方法、控制系统、空调器。

本发明是这样实现的，一种空调器制热模式的除霜控制方法，所述空调器制热模式的除霜控制方法包括：

(1)空调正常制热模式下，通过室内换热器中间温度的温差或者衰减率、外管温衰减率、排气衰减率以及压缩机累计或者连续运行时间判断是否进入快速融霜模式，通过外环温与室外机换热器中间温度差值或外管温上升率或者换热器进口温度或者进口温度上升率或换热器出口温度或者出口温度上升率及时间判断是否退出快速融霜模式；

(2)正常制热的快速融霜模式：电辅热开启，内风机开启或者关闭，导风板调整位置为水平/水平偏上或者关闭；

(3)快速融霜模式下：室外机调节压缩机频率、电子膨胀阀或者外风机中的一种或者两种或者三个均进行调节；压缩机降低频率，电子膨胀阀加大开度，外风机提高转速。

进一步，所述正常制热的快速融霜模式的内风机和导风板之间两两组合动作，内风机开启，导风板调整至水平或者水平偏上位置，内风机关闭，导风板闭合状态；内风机开启低风档。

进一步，所述快速融霜模式的调节幅度依据外环温度进行不同的取值；也根据换热器管温进行划分不同的取值。

进一步，所述空调器制热模式的除霜控制方法的空调制热模式下，根据检测的参数判断T_外环或者RH_外环是否满足-30℃＜T_外环＜15℃且45％＜RH_外环的条件；若无外环湿度传感器时，则不判断RH_外环的条件。

进一步，若满足要求，则空调根据实时检测到的室内换热器中间温度，判断本时刻与上一分钟的内管温温差，内管温差ΔT1连续n1分钟内，是否低于预设温度T1，n1≤8，T1＜0℃；通过内管温的衰减率进行判断是否进入快速融霜模式；根据温度差或者温度衰减率判断是因为空调结霜后，空调管温会下降；根据运行参数，反推空调是否处于结霜状态，控制找出空调结薄霜的状态，进入快速融霜控制，然后进行内机和外机部件调整变化融化薄霜；厚霜直接进入正常的除霜控制。

进一步，所述空调器制热模式的除霜控制方法的室外机换热器中间温度的温差或衰减率、排气温差或者排气温度衰减率进行判断是否进入快速融霜模式；

当温度判断不满足条件时，判断压缩机连续运行时间或者压缩机累计运行时间是否给出的时长值；

通过判断压缩机连续运行时间t_{压缩机运行时间}是否大于预设时间t1，100min≤t₁，若是则进入快速融霜模式；若否，则判断压缩机连续运行时间t_{压缩机累计运行时间}是否大于预设时间t2，300min≤t₂；

若满足条件，则进入快速融霜模式：快速融霜模式下，空调内机的执行器动作。

进一步，所述空调器制热模式的除霜控制方法的室内机电辅热开启；电辅热属于无极调节时，则以W1为首次标准值，200W≤W1；只是开关型电辅热，则直接开启；若是多个电辅热，则首次开启一个，后续判断是否开启多个；判断方法为：根据快速融霜模式的运行时间是否大于预设时间t3；5min≤t3；进行判断在下一次快速融霜时是否开启2个及以上。

进一步，所述空调器制热模式的除霜控制方法的内风机运行状态为开启或者关闭，上下导风板调整状态至水平或者水平偏上位置，或者闭合状态；

内风机运行状态与上下导风板状态两两组合，内风机开启，导风板调整至水平或者水平偏上位置；内风机关闭，导风板闭合状态；

根据外管温度来进行划分：将外管温度按照＜-10，(-10，-5)，(5，0)，(0，5)，＞5℃划分，不同的区间降幅或者升幅不同；

空调器实时检测T外管是否连续n2分钟内大于预设温度T2；n2≤8，T2＞0若满足条件，则退出快速融霜模式。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述空调器制热模式的除霜控制方法的空调器制热模式的除霜控制系统，所述空调器制热模式的除霜控制系统包括：

空调正常制热模式处理模块，用于通过室内换热器中间温度的温差或者衰减率、外管温衰减率、排气衰减率以及压缩机累计或者连续运行时间判断是否进入快速融霜模式，通过外环温与室外机换热器中间温度差值或外管温上升率或者换热器进口温度或者进口温度上升率或换热器出口温度或者出口温度上升率及时间判断是否退出快速融霜模式；

正常制热的快速融霜模式处理模块，用于电辅热开启，内风机开启或者关闭，导风板调整位置为水平/水平偏上或者关闭；

快速融霜模式处理模块，用于室外机调节压缩机频率、电子膨胀阀或者外风机中的一种或者两种或者三个均进行调节；调节幅度依据外环温度进行不同的取值；也可以根据换热器管温进行划分不同的取值。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述空调器制热模式的除霜控制方法的空调器。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明当判断出室外机结霜但又不是较厚的霜层时，空调内机按照辅热开启和上下扫风位置情况控制，在不改变空调运行模式的情况下，四通阀不换向，使得外机霜层快速融化。

本发明通过控制空调已有部件的运行情况来实现快速融霜，因此不需要增加成本，是一种控制方法的改进与优化，在霜层较薄的时候，正常制热期间运行该控制就把霜层给融化了，不需要换向操作，因此能够提高整体制热时长，能够提高用户的舒适度。

本发明在空调在制热的条件下，除掉空调外机初期较薄的霜层，可直接推广应用，不增加成本，可快速融霜，增加制热时长，能提升用户舒适性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的空调器制热模式的除霜控制方法流程图。

图2是本发明实施例提供的空调器制热模式的除霜控制系统的结构示意图；

图中：1、空调正常制热模式处理模块；2、正常制热的快速融霜模式处理模块；3、快速融霜模式处理模块。

图3是本发明实施例提供的快速融霜逻辑过程图。

图4是本发明实施例提供的进入快速融霜逻辑判断流程图。

图5是本发明实施例提供的退出快速融霜判断流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种空调器制热模式的除霜控制方法、控制系统、空调器，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的空调器制热模式的除霜控制方法包括以下步骤：

S101：空调正常制热模式下，通过室内换热器中间温度(内管温)的温差或者衰减率、外管温衰减率、排气衰减率以及压缩机累计或者连续运行时间判断是否进入快速融霜模式，通过外环温与室外机换热器中间温度(外管温)差值或外管温上升率或者换热器进口温度或者进口温度上升率或换热器出口温度或者出口温度上升率及时间判断是否退出快速融霜模式。

S102：正常制热的快速融霜模式：电辅热开启，内风机开启或者关闭，导风板调整位置为水平/水平偏上或者关闭。内风机和导风板之间可以两两组合动作。优先的，内风机开启，导风板调整至水平或者水平偏上位置，内风机关闭，导风板闭合状态。内风机开启风速，优选的为低风档。

S103：快速融霜模式下：室外机调节压缩机频率、电子膨胀阀或者外风机中的一种或者两种或者三个均进行调节。压缩机降低频率，电子膨胀阀加大开度，外风机提高转速。其调节幅度可以依据外环温度进行不同的取值。也可以根据换热器管温进行划分不同的取值。

如图2所示，本发明实施例提供的空调器制热模式的除霜控制系统包括：

空调正常制热模式处理模块1，用于通过室内换热器中间温度的温差或者衰减率、外管温衰减率、排气衰减率以及压缩机累计或者连续运行时间判断是否进入快速融霜模式，通过外环温与室外机换热器中间温度差值或外管温上升率或者换热器进口温度或者进口温度上升率或换热器出口温度或者出口温度上升率及时间判断是否退出快速融霜模式。

正常制热的快速融霜模式处理模块2，用于电辅热开启，内风机开启或者关闭，导风板调整位置为水平/水平偏上或者关闭。

快速融霜模式处理模块3，用于室外机调节压缩机频率、电子膨胀阀或者外风机中的一种或者两种或者三个均进行调节；调节幅度依据外环温度进行不同的取值；也可以根据换热器管温进行划分不同的取值。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

本发明提供的空调器制热模式的除霜控制方法，当空调制热过程中，解决室外机结霜但是又未达到正常除霜的条件时，造成出风温度下降，室内舒适性降低的问题。并且能延长空调的制热时长，避免频繁的化霜。空调运行制热模式，运行过程中，检测T_外环、RH_外环、T_内环、T_内管、T_外管、T_{换热器进口温度}、T_{换热器出口温度}、t_{压缩机运行时间}、t_{压缩机累计运行时间}。

空调制热模式下，根据检测的参数判断T_外环或者RH_外环是否满足-30℃＜T_外环＜15℃且45％＜RH_外环的条件。若无外环湿度传感器时，则不判断RH_外环的条件。只按照T外环判断。

若满足要求，则空调根据实时检测到的室内换热器中间温度(内管温)，判断本时刻与上一分钟的内管温温差，内管温差ΔT1连续n1分钟内，是否低于预设温度T1(n1≤8，T1＜0℃)，也可以通过内管温的衰减率进行判断是否进入快速融霜模式：衰减率是指上一分钟温度差与这一分钟温度差的差值除以上一分钟的温度差。根据温度差或者温度衰减率来判断是因为空调结霜后，空调管温会下降。因此根据运行参数，反推空调是否处于结霜状态，控制是找出空调结薄霜的状态，进入快速融霜控制，然后进行内机和外机部件调整等等一系列变化来融化薄霜。如果是厚霜的话，就直接进入正常的除霜控制了。

或者室外机换热器中间温度(外管温)的温差或衰减率、排气温差或者排气温度衰减率来进行判断是否进入快速融霜模式。

当温度判断不满足条件时，判断压缩机连续运行时间或者压缩机累计运行时间是否满足表3所给出的时长值。

也就是外环温所处外环区间不同，进入快速融霜模式的压缩机连续运行时间或者压缩机累计运行时间不同。

通过判断压缩机连续运行时间t_{压缩机运行时间}是否大于预设时间t1(100min≤t₁)，若是则进入快速融霜模式。若否，则判断压缩机连续运行时间t_{压缩机累计运行时间}是否大于预设时间t2(300min≤t₂)。

若满足条件，则进入快速融霜模式：快速融霜模式下，空调内机的执行器动作如表1所示：

室内机电辅热开启；(若是电辅热属于无极调节时，则以W1为首次标准值，200W≤W1；若只是开关型电辅热，则直接开启。若是多个电辅热，则首次开启一个，后续判断是否开启多个。判断方法为：根据快速融霜模式的运行时间是否大于预设时间t3；5min≤t3；进行判断在下一次快速融霜时是否开启2个及以上)。

内风机运行状态为开启或者关闭，上下导风板调整状态至水平或者水平偏上位置，或者闭合状态。

内风机运行状态与上下导风板状态两两组合。优选的，内风机开启，导风板调整至水平或者水平偏上位置；内风机关闭，导风板闭合状态。电辅热开启和导风板以及内风机的动作都是为了将电辅热的热量或者室内机冷媒的热量传递至室外机，以便于提高室外机的管温，从而来融化薄霜。

为了保证室内良好的舒适性，内风机运行中其转速控制受室内机换热器管温影响：将内环温度分区间，并将室内机换热器管温分区间，如表4所示：本发明内环分为4个区间，内管分为4个区间，表4中各参数为示意参数。内转速根据内环和内管在不同的位置，就进行不同的转速控制。如内环27℃，内管30℃，则按照风档A运行。风档A≤风档B≤风档C。

风档A优选的为低风档或者低风档以下风档静音档或者微风档。

风档B优选的低风档、为中低风档、中风档。

风档C优选的为中低风档、中风档、中高风档和高风档。

风档也可以直接用内风机转速来替代。

导风板调整至水平或者水平偏上的原因是为了在空调的进出风口形成快速的风场循环，让室内机换热器内的冷媒携带的部分辅热量传递至外机换热器，从而快速融霜。

导风板闭合时，内风机低转速或者关闭，也是为了让室内机换热器内的冷媒携带吸收辅热量传递至外机换热器，快速融霜。

室外机执行器的动作包括：电子膨胀阀、压缩机运行频率和外风机转速的调整。

室外机执行器的动作在快速融霜期间，电子膨胀阀开度增大，压缩机运行频率降低，外风机转速升高。优选的三种执行器均进行调节，也可以只调节1个执行器，或者外机均不调节，只调节内机执行器。室外机频率降低、电子膨胀阀开大开度、以及外风机转速提高。都是为了提高室外机的管温。频率降低，是为了让空调不在高频下运行，越是高频运行，越是从室外吸收热量，向室内输出热量，室外机管温反而降低，因此降低频率。电子膨胀阀开度增大，是为了减小节流程度，提高室外机压力，也是为了提高室外机管温。外风机转速升高，是为了加快传热，降低室外机管温。都是为了提高管温，便于快速融霜。

如表2所示，根据检测的外环温不同，三种执行器所降低或者增加的幅度不同。表2方案中，按照外环温划分4个区，也可以划分更多的区间或者分区间更少。

也可以根据外管温度来进行划分：将外管温度按照＜-10.(-10，-5)(5，0)(0，5)(＞5℃)进行划分，不同的区间降幅或者升幅不同。

空调器实时检测T外管是否连续n2分钟内大于预设温度T2；(n2≤8，T2＞0)若满足条件，则退出快速融霜模式。

表1快速除霜模式下室内机执行器动作情况

表2快速除霜模式下室外机执行器动作情况

表3进入快速除霜模式压缩机运行时间及累计时间

表4快速融霜模式下内风机转速控制方案

表5退出快速除霜模式的时间

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

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。

Claims (10)

1.一种空调器制热模式的除霜控制方法，其特征在于，所述空调器制热模式的除霜控制方法包括：

(1)空调正常制热模式下，通过室内换热器中间温度的温差或者衰减率、外管温衰减率、排气衰减率以及压缩机累计或者连续运行时间判断是否进入快速融霜模式，通过外环温与室外机换热器中间温度差值或外管温上升率或者换热器进口温度或者进口温度上升率或换热器出口温度或者出口温度上升率及时间判断是否退出快速融霜模式；

(2)正常制热的快速融霜模式：电辅热开启，内风机开启或者关闭，导风板调整位置为水平/水平偏上或者关闭；

(3)快速融霜模式下：室外机调节压缩机频率、电子膨胀阀或者外风机中的一种或者两种或者三个均进行调节；压缩机降低频率，电子膨胀阀加大开度，外风机提高转速。

2.如权利要求1所述的空调器制热模式的除霜控制方法，其特征在于，所述正常制热的快速融霜模式的内风机和导风板之间两两组合动作，内风机开启，导风板调整至水平或者水平偏上位置，内风机关闭，导风板闭合状态；内风机开启低风档。

3.如权利要求1所述的空调器制热模式的除霜控制方法，其特征在于，所述快速融霜模式的调节幅度依据外环温度进行不同的取值；也根据换热器管温进行划分不同的取值。

4.如权利要求1所述的空调器制热模式的除霜控制方法，其特征在于，所述空调器制热模式的除霜控制方法的空调制热模式下，根据检测的参数判断T_外环或者RH_外环是否满足-30℃＜T_外环＜15℃且45％＜RH_外环的条件；若无外环湿度传感器时，则不判断RH_外环的条件。

5.如权利要求4所述的空调器制热模式的除霜控制方法，其特征在于，若满足要求，则空调根据实时检测到的室内换热器中间温度，判断本时刻与上一分钟的内管温温差，内管温差ΔT1连续n1分钟内，是否低于预设温度T1，n1≤8，T1＜0℃；通过内管温的衰减率进行判断是否进入快速融霜模式；根据温度差或者温度衰减率判断是因为空调结霜后，空调管温会下降；根据运行参数，反推空调是否处于结霜状态，控制找出空调结薄霜的状态，进入快速融霜控制，然后进行内机和外机部件调整变化融化薄霜；厚霜直接进入正常的除霜控制。

6.如权利要求1所述的空调器制热模式的除霜控制方法，其特征在于，所述空调器制热模式的除霜控制方法的室外机换热器中间温度的温差或衰减率、排气温差或者排气温度衰减率进行判断是否进入快速融霜模式；

当温度判断不满足条件时，判断压缩机连续运行时间或者压缩机累计运行时间是否给出的时长值；

通过判断压缩机连续运行时间t_{压缩机运行时间}是否大于预设时间t1，100min≤t₁，若是则进入快速融霜模式；若否，则判断压缩机连续运行时间t_{压缩机累计运行时间}是否大于预设时间t2，300min≤t₂；

若满足条件，则进入快速融霜模式：快速融霜模式下，空调内机的执行器动作。

7.如权利要求1所述的空调器制热模式的除霜控制方法，其特征在于，所述空调器制热模式的除霜控制方法的室内机电辅热开启；电辅热属于无极调节时，则以W1为首次标准值，200W≤W1；只是开关型电辅热，则直接开启；若是多个电辅热，则首次开启一个，后续判断是否开启多个；判断方法为：根据快速融霜模式的运行时间是否大于预设时间t3；5min≤t3；进行判断在下一次快速融霜时是否开启2个及以上。

8.如权利要求1所述的空调器制热模式的除霜控制方法，其特征在于，所述空调器制热模式的除霜控制方法的内风机运行状态为开启或者关闭，上下导风板调整状态至水平或者水平偏上位置，或者闭合状态；

内风机运行状态与上下导风板状态两两组合，内风机开启，导风板调整至水平或者水平偏上位置；内风机关闭，导风板闭合状态；

根据外管温度来进行划分：将外管温度按照＜-10，(-10，-5)，(5，0)，(0，5)，＞5℃划分，不同的区间降幅或者升幅不同；

空调器实时检测T外管是否连续n2分钟内大于预设温度T2；n2≤8，T2＞0若满足条件，则退出快速融霜模式。

9.一种实施权利要求1～8任意一项所述空调器制热模式的除霜控制方法的空调器制热模式的除霜控制系统，其特征在于，所述空调器制热模式的除霜控制系统包括：

空调正常制热模式处理模块，用于通过室内换热器中间温度的温差或者衰减率、外管温衰减率、排气衰减率以及压缩机累计或者连续运行时间判断是否进入快速融霜模式，通过外环温与室外机换热器中间温度差值或外管温上升率或者换热器进口温度或者进口温度上升率或换热器出口温度或者出口温度上升率及时间判断是否退出快速融霜模式；

正常制热的快速融霜模式处理模块，用于电辅热开启，内风机开启或者关闭，导风板调整位置为水平/水平偏上或者关闭；

快速融霜模式处理模块，用于室外机调节压缩机频率、电子膨胀阀或者外风机中的一种或者两种或者三个均进行调节；调节幅度依据外环温度进行不同的取值；也可以根据换热器管温进行划分不同的取值。

10.一种应用权利要求1～8任意一项所述空调器制热模式的除霜控制方法的空调器。

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