CN111219852B - 除霜方法、装置、空调及存储介质 - Google Patents

除霜方法、装置、空调及存储介质 Download PDF

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CN111219852B CN202010029315.4A CN202010029315A CN111219852B CN 111219852 B CN111219852 B CN 111219852B CN 202010029315 A CN202010029315 A CN 202010029315A CN 111219852 B CN111219852 B CN 111219852B
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Abstract

一种除霜方法，应用于空调技术领域，包括：在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标，判断该冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，该预设阈值为霜层累积到预设厚度时系统的冷凝压力下降速率指标。若该冷凝压力下降速率指标小于该预设阈值，则进入除霜模式。本申请还公开了一种除霜装置、空调及存储介质，根据冷凝压力下降速率指标判断冷凝器表面的霜层的厚度是否累积到预设厚度的霜层，进而及时进行除霜。

Description

除霜方法、装置、空调及存储介质
技术领域
本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种除霜方法、装置、空调及存储介质。
背景技术
在空调制热时，冷媒依次经过压缩机、蒸发器和冷凝器。冷凝器长时间处于低温状态，容易结霜。当结霜达到一定厚度时，会影响冷凝器的换热效率导致空调整体的制热能力下降。
当前空调在非稳态制热运行过程中，基本都是根据压缩机制热累计运行时间、冷凝器盘管温度、系统低压压力等其中一种或几种的组合，来判断空调是否需要进入除霜模式。然而采用上述方法经常会发生冷凝器表面已累积很厚的霜层，但冷凝器盘管温度还没有达到化霜条件，严重影响外机换热，导致制热效果变差。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种除霜方法、装置、空调及存储介质，可及时对空调进行除霜。
为实现上述目的，本申请实施例第一方面提供一种除霜方法，包括：
在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标；
判断所述冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，所述预设阈值为霜层累积到预设厚度时的冷凝压力下降速率指标；
若所述冷凝压力下降速率指标小于所述预设阈值，则进入除霜模式。
进一步地，所述计算当前冷凝压力下降速率指标包括：
每隔第一预设时长，获取当前的冷凝压力值；
每隔第二预设时长，计算所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值；
根据相邻两个所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值，计算所述当前时段的冷凝压力下降速率指标；
令所述当前时段的冷凝压力下降速率指标为ΔP12，相邻两个所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值分别为P1和P2，所述第二预设时长为Δt，则：
Figure BDA0002362698280000021
进一步地，所述若所述冷凝压力下降速率指标小于所述预设阈值之后，还包括：
判断连续预设次数累计得到的冷凝压力下降速率指标是否均小于所述预设阈值；
若否，则在所述当前时段结束后，将下一时段作为当前时段，再次执行所述计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤；
若是，则执行所述进入除霜模式的步骤。
进一步地，所述预设阈值大于或等于-5％，且小于或等于-2％。
进一步地，所述计算当前冷凝压力下降速率指标之前，包括：
获取制热压缩机的当前连续运转时长和当前累计运转时长；
判断所述当前连续运转时长是否达到第三预设时长，以及所述当前累计运转时长是否达到第四预设时长；
若所述当前连续运转时长达到第三预设时长，且所述当前累计运转时长达到第四预设时长，则执行所述计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤。
本申请实施例第二方面提供一种除霜装置，包括：
计算模块，用于在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标；
判断模块，用于判断所述冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，所述预设阈值为霜层累积到预设厚度时的冷凝压力下降速率指标；
进入模块，用于若所述冷凝压力下降速率指标小于所述预设阈值，则进入除霜模式。
进一步地，所述计算模块包括：
获取子模块，用于每隔第一预设时长，获取当前的冷凝压力值；
第一计算子模块，用于每隔第二预设时长，计算所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值；
第二计算子模块，用于根据相邻两个所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值，计算所述当前时段的冷凝压力下降速率指标；
令所述当前时段的冷凝压力下降速率指标为ΔP12，相邻两个所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值分别为P1和P2，所述第二预设时长为Δt，则：
Figure BDA0002362698280000031
进一步地，所述除霜装置还包括：
第二判断模块，用于判断连续预设次数累计得到的冷凝压力下降速率指标是否均小于所述预设阈值；
所述计算模块，还用于若所述第二判断模块的判断结果为否，则在所述当前时段结束后，将下一时段作为当前时段，再次执行所述计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤；
所述除霜模块，还用于若所述第二判断模块的判断结果为是，则执行所述进入除霜模式的步骤。
进一步地，所述预设阈值大于或等于-5％，且小于或等于-2％。
进一步地，所述除霜装置还包括：
获取模块，用于获取制热压缩机的当前连续运转时长和当前累计运转时长；
判断模块，用于判断所述当前连续运转时长是否达到第三预设时长，以及所述当前累计运转时长是否达到第四预设时长；
所述计算模块，还用于若所述判断模块的判断结果为所述当前连续运转时长达到第三预设时长，且所述当前累计运转时长达到第四预设时长，则执行所述计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤。
本申请实施例第三方面提供了一种空调，包括：如本申请实施例第二方面提供的除霜方法。
本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的除霜方法。
从上述本申请实施例可知，本申请提供的除霜方法、装置、空调及存储介质，在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标，判断所述冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，该预设阈值为霜层累积到预设厚度时系统的冷凝压力下降速率指标。若所述冷凝压力下降速率指标小于所述预设阈值，则进入除霜模式，根据冷凝压力下降速率指标判断冷凝器表面的霜层的厚度是否累积到预设厚度的霜层，进而及时进行除霜。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的除霜方法的流程示意图；
图2为本申请一实施例提供的除霜方法中计算冷凝压力下降速率指标的流程示意图；
图3为本申请一实施例提供的除霜装置的结构示意图；
图4为本申请一实施例提供的除霜装置中计算模块的结构示意图。
具体实施方式
为使得本申请的申请目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，图1为本申请一实施例提供的除霜方法的流程示意图，该方法可应用于空调中，该空调包括制热压缩机、蒸发器和冷凝器等，在进行非稳态制热过程中，冷媒依次经过制热压缩机、蒸发器和冷凝器，冷凝器将冷媒由气态变为液态。该方法主要包括以下步骤：
S101、在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标；
非稳态制热是指在制热过程中制热量随时间的变化而变化。
冷凝压力是指冷媒在冷凝器中由气态变为液态时的压力。更多的，在非稳态制热运行过程中，随着冷凝器表面凝结的霜层增厚，低压Pc逐渐降低，进而引起高压Pk逐渐降低，高压侧换热温差ΔT(ΔT＝Tk-T内环，Tk是高压对应饱和温度，T内环是室内侧环境温度)逐渐减小，制热能力Q逐渐变差，严重影响制热效果。其中，制热能力Q＝cqmΔT＝cqm(Tk-T内环)，c是冷媒定压比热容，qm是冷媒质量流量。
从Q＝cqmΔT＝cqm(Tk-T内环)可以看出，制热能力Q与Tk是正比例关系，Tk越大，制热能力越大，Tk越小，制热能力越小。而在冷媒种类确定的情况下，Pk与Tk是唯一对应的值，且系统中有的高压压力传感器可以精准测量出系统的实时高压值。因此可以用高压Pk评估系统制热能力值。
而冷凝器表面结霜厚度的增大会引起高压Pk的下降，且随着结霜厚度的增加，高压Pk下降的速率越来越快，即|Pk|越来越大。因此结霜引起的能力下降，可以转化为非稳态制热过程中冷凝压力下降速率指标ΔP下降引起的能力下降。因此，根据制热压缩机的冷凝压力下降速率指标即可判断空调是否需要除霜。
在本申请其中一个实施例中，请参阅图2，步骤S101包括：
S1011、每隔第一预设时长，获取当前的冷凝压力值；
S1012、每隔第二预设时长，计算该第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值；
S1013、根据相邻两个该第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值，计算该当前时段的冷凝压力下降速率指标；
令该当前时段的冷凝压力下降速率指标为ΔP12，相邻两个该第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值分别为P1和P2，该第二预设时长为Δ，，则：
Figure BDA0002362698280000061
其中，示例性的，第一预设时长为5秒、10秒或15秒。第二预设时长为30秒、1分钟或2分钟。保证第二时长大于第一时长，且第二时长是第一时长的整数倍即可。示例性的，第一预设时长为5秒，则第二预设时长为30秒。第一预设时长为10秒，则第二预设时长为1分钟。
以下第一预设时长为10秒，则第二预设时长为1分钟对上述公式进行示例性说明：每隔10秒获取当前的冷凝压力值，在获取6次冷凝压力值后，也即1分钟后，计算该1分钟内获取到的冷凝压力值的平均值P1。依此计算下一个一分钟内获取到的冷凝压力值的平均值P2，Δt为1分钟，则当前时段的冷凝压力下降速率指标ΔP12＝(P2-P1)pa/min。
S102、判断该当前冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，该预设阈值为霜层累积到预设厚度时的冷凝压力下降速率指标；
可理解的，该预设厚度即为需进行除霜时的霜层的厚度。该预设厚度可根据经验值设置，或根据用户需要自行设定。
在本申请其中一个实施例中，该预设阈值大于或等于-5％，且小于或等于-2％。优选的，该预设阈值等于-4％。
若该当前冷凝压力下降速率指标小于该预设阈值，则执行步骤S103。
可理解的，若该当前冷凝压力下降速率指标小于该预设阈值，则证明当前霜层的厚度大于预设厚度，此时需要进行除霜。
在本申请其中一个实施例中，在S103之前还包括：
判断连续预设次数累计得到的冷凝压力下降速率指标是否均小于该预设阈值；
若否，则在该当前时段结束后，将下一时段作为当前时段，再次执行该计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤；
若是，则执行该进入除霜模式的步骤。
其中，预设次数大于等于两次且小于等于五次。则连续预设次数，例如，连续三次、连续四次等，优选的，连续预设次数为连续三次。
以下以预设阈值为-4％，连续预设次数为连续三次对本实施例上述过程进行示例性说明：令连续三次累计得到的冷凝压力下降速率指标依次分别为-2％、-5％和-6％，由于-2％大于-4％，则在当前时段结束后，将下一时段作为当前时段再次执行该计算当前时段的冷凝压力下降速率指标，假设得到的当前时段的冷凝压力下降速率指标为-5％，则此时连续三次累计得到的冷凝压力下降速率指标分别为-5％、-6％和-5％，则连续预设次数累计得到的冷凝压力下降速率指标均小于预设阈值-4％，则进入除霜步骤。
更多的，若该当前冷凝压力下降速率指标不小于该预设阈值，则证明当前霜层的厚度小于或等于预设厚度，此时无需除霜。则可等待预设时长，再返回执行该计算当前冷凝压力下降速率指标的步骤。
S103、进入除霜模式。
具体而言，对空调室外机的冷凝器进行除霜，提升换热效率。
在本申请其中一个实施例中，在步骤S101中计算当前时段的冷凝压力下降速率指标之前，还包括：
获取该制热压缩机的当前连续运转时长和当前累计运转时长；
判断该当前连续运转时长是否达到第三预设时长，以及该当前累计运转时长是否达到第四预设时长；
示例性的，该第三预设时长为3分钟、5分钟、10分钟等等。该第四预设时长为30分钟、40分钟或50分钟等等。
若该当前连续运转时长达到第三预设时长，且该当前累计运转时长达到第四预设时长，则执行步骤S101：计算当前时段的冷凝压力下降速率指标。
在本申请实施例中，在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标，判断该冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，该预设阈值为霜层累积到预设厚度时的冷凝压力下降速率指标。若该冷凝压力下降速率指标小于该预设阈值，则进入除霜模式，根据冷凝压力下降速率指标判断冷凝器表面的霜层的厚度是否累积到预设厚度的霜层，进而及时进行除霜。
请参阅图3，图3是本申请一实施例提供的除霜装置的结构示意图，该除霜装置可内置于空调中，该装置主要包括：
计算模块301、判断模块302和进入模块303；
计算模块301，用于在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标；
第一判断模块302，用于判断该当前时段的冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，该预设阈值为霜层累积到预设厚度时的冷凝压力下降速率指标；
除霜模块303，用于若该冷凝压力下降速率指标小于该预设阈值，则进入除霜模式。
可理解的，若该冷凝压力下降速率指标小于该预设阈值，则证明当前霜层的厚度大于预设厚度，此时需要进行除霜。
更多的，若该冷凝压力下降速率指标不小于该预设阈值，则证明当前霜层的厚度小于或等于预设厚度，此时无需除霜。则可等待预设时长，再执行该计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤。
在非稳态制热运行过程中，随着冷凝器表面凝结的霜层增厚，低压Pc逐渐降低，进而引起高压Pk逐渐降低，高压侧换热温差ΔT(ΔT＝Tk-T内环，Tk是高压对应饱和温度，T内环是室内侧环境温度)逐渐减小，制热能力Q逐渐变差，严重影响制热效果。其中，制热能力Q＝cqmΔT＝cqm(Tk-T内环)，c是冷媒定压比热容，qm是冷媒质量流量。
从Q＝cqmΔT＝cqm(Tk-T内环)可以看出，制热能力Q与Tk是正比例关系，Tk越大，制热能力越大，Tk越小，制热能力越小。而在冷媒种类确定的情况下，Pk与Tk是唯一对应的值，且系统中有高压压力传感器，可以精准测量出系统的实时高压值。因此可以用高压Pk评估系统制热能力值。
而冷凝器表面结霜厚度的增大会引起高压Pk的下降，且随着结霜厚度的增加，高压Pk下降的速率越来越快，即|Pk|越来越大。因此结霜引起的能力下降，可以转化为非稳态制热过程中冷凝压力下降速率指标ΔP下降引起的能力下降。因此，根据制热压缩机的冷凝压力下降速率指标即可判断空调是否需要除霜。
在本申请其中一个实施例中，请参阅图4，计算模块301包括：
获取子模块3011，用于每隔第一预设时长，获取当前的冷凝压力值；
第一计算子模块3012，用于每隔第二预设时长，计算该第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值；
第二计算子模块3013，用于根据相邻两个该第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值，计算该当前时段的冷凝压力下降速率指标；
令该当前时段的冷凝压力下降速率指标为ΔP12，相邻两个该第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值分别为P1和P2，该第二预设时长为Δt，则：
Figure BDA0002362698280000101
在本申请其中一个实施例中，该预设阈值大于或等于-5％，且小于或等于-2％。优选的，该预设阈值等于-4％。
在本申请其中一个实施例中，该除霜装置还包括：
第二判断模块，用于判断连续预设次数累计得到的冷凝压力下降速率指标是否均小于该预设阈值；
该计算模块301，还用于若该第二判断模块的判断结果为否，则在该当前时段结束后，将下一时段作为当前时段，再次执行该计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤；
该除霜模块303，还用于若该第二判断模块的判断结果为是，则执行该进入除霜模式的步骤。
在本申请其中一个实施例中，该装置还包括：
获取模块，用于获取制热压缩机的当前连续运转时长和当前累计运转时长；
第三判断模块，用于判断该当前连续运转时长是否达到第三预设时长，以及该当前累计运转时长是否达到第四预设时长；
该计算模块301，还用于若该第三判断模块的判断结果为该当前连续运转时长达到第三预设时长，且该当前累计运转时长达到第四预设时长，则执行该计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤。
在本申请实施例中，在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标，判断该冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，该预设阈值为霜层累积到预设厚度时系统的冷凝压力下降速率指标。若该冷凝压力下降速率指标小于该预设阈值，则进入除霜模式，根据冷凝压力下降速率指标判断冷凝器表面的霜层的厚度是否累积到预设厚度的霜层，进而及时进行除霜。
本申请实施例还提供了一种空调，该空调包括如图3至4所示的除霜装置。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以设置于空调中，该计算机可读存储介质可以是上述各实施例中设置在主控芯片和数据采集芯片中的存储单元。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述图1至图2所示实施例中描述的除霜方法。
在本说明书的描述中，术语“其中一个实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
在上述实施例中，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，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本申请所提供的除霜方法、装置、空调及存储介质的描述，对于本领域的技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种除霜方法，应用于空调，其特征在于，包括：
在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标；
判断所述冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，所述预设阈值为霜层累积到预设厚度时的冷凝压力下降速率指标；
若所述冷凝压力下降速率指标小于所述预设阈值，则进入除霜模式；
其中，所述计算当前时段的冷凝压力下降速率指标包括：
每隔第一预设时长，获取当前的冷凝压力值；
每隔第二预设时长，计算所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值；
根据相邻两个所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值，计算所述当前时段的冷凝压力下降速率指标；
令所述当前时段的冷凝压力下降速率指标为ΔP12，相邻两个所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值分别为P1和P2，所述第二预设时长为Δt，则：
Figure FDA0003014106130000011
2.根据权利要求1所述的除霜方法，其特征在于，所述若所述冷凝压力下降速率指标小于所述预设阈值之后，还包括：
判断连续预设次数累计得到的冷凝压力下降速率指标是否均小于所述预设阈值；
若否，则在所述当前时段结束后，将下一时段作为当前时段，再次执行所述计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤；
若是，则执行所述进入除霜模式的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的除霜方法，其特征在于，所述预设阈值大于或等于-5％，且小于或等于-2％。
4.根据权利要求1或2所述的除霜方法，其特征在于，所述计算当前冷凝压力下降速率指标之前，包括：
获取制热压缩机的当前连续运转时长和当前累计运转时长；
判断所述当前连续运转时长是否达到第三预设时长，以及所述当前累计运转时长是否达到第四预设时长；
若所述当前连续运转时长达到第三预设时长，且所述当前累计运转时长达到第四预设时长，则执行所述计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤。
5.一种除霜装置，应用于空调，其特征在于，包括：
计算模块，用于在非稳态制热过程中，计算当前时段的冷凝压力下降速率指标；
第一判断模块，用于判断所述当前时段的冷凝压力下降速率指标是否小于预设阈值，所述预设阈值为霜层累积到预设厚度时的冷凝压力下降速率指标；
除霜模块，用于若所述冷凝压力下降速率指标小于所述预设阈值，则进入除霜模式；
其中，所述计算模块包括：
获取子模块，用于每隔第一预设时长，获取当前的冷凝压力值；
第一计算子模块，用于每隔第二预设时长，计算所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值；
第二计算子模块，用于根据相邻两个所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值，计算所述当前时段的冷凝压力下降速率指标；
令所述当前时段的冷凝压力下降速率指标为ΔP12，相邻两个所述第二预设时长内获取到的冷凝压力值的平均值分别为P1和P2，所述第二预设时长为Δt，则：
Figure FDA0003014106130000021
6.根据权利要求5所述的除霜装置，其特征在于，所述除霜装置还包括：
第二判断模块，用于判断连续预设次数累计得到的冷凝压力下降速率指标是否均小于所述预设阈值；
所述计算模块，还用于若所述第二判断模块的判断结果为否，则在所述当前时段结束后，将下一时段作为当前时段，再次执行所述计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤；
所述除霜模块，还用于若所述第二判断模块的判断结果为是，则执行所述进入除霜模式的步骤。
7.根据权利要求5或6所述的除霜装置，其特征在于，所述预设阈值大于或等于-5％，且小于或等于-2％。
8.根据权利要求5或6所述的除霜装置，其特征在于，所述除霜装置还包括：
获取模块，用于获取制热压缩机的当前连续运转时长和当前累计运转时长；
第三判断模块，用于判断所述当前连续运转时长是否达到第三预设时长，以及所述当前累计运转时长是否达到第四预设时长；
所述计算模块，还用于若所述第三判断模块的判断结果为所述当前连续运转时长达到第三预设时长，且所述当前累计运转时长达到第四预设时长，则执行所述计算当前时段的冷凝压力下降速率指标的步骤。
9.一种空调，其特征在于，包括权利要求5至8中的任一项所述的除霜装置。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至4中的任一项所述的除霜方法中的各个步骤。
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