CN111457466A - 一种空调设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种空调设备，包括四通换向阀（3）连通的油分离器（2）、压缩机（1）、气液分离器（2）、气管截止阀（39）、室内机单元和室外换热器（6）通路，四通换向阀（4）连通的油分离器（2）、压缩机（1）、气液分离器（2）、气管截止阀（39）、室内机单元和室外换热器（7）通路，四通换向阀（5）连通的油分离器（2）、压缩机（1）、气液分离器（2）和蓄热换热器（21）通路；制热过程中采用蓄热单元存储热量，除霜过程中释放储存的热量，达到除霜时间短且节能的效果；采用双室外换热器结构的分区控制保证除霜同时的室内制热效果；在蓄热器中增加的可调电加热，解决除霜热量不足的问题。

Description

一种空调设备
技术领域
本发明涉及商用空调技术领域，尤其涉及一种空调设备。
背景技术
空调系统在低温高湿条件下制热运行时，若换热器的蒸发温度低于露点温度，室外换热器会结霜，增加换热热阻，机组制热性能就会衰减；需要进行除霜以使空调系统维持机组的制热能力。
目前除霜方式主要包括：自然融霜方法、逆除霜方法和热气旁通除霜方法；其中，自然融霜方法需要在除霜时停止压缩机的运转，仅风机运转，空气持续流过室外机换热器，待室外换热器表面的温度上升到0℃，换热器表面自然化霜；逆除霜方法通过四通换向阀切换使制热运行切换到制冷运行，压缩机运转产生的热+室内吸收的热排到室外换热器，融化室外换热器表面的霜层，这种方法不需要任何附加设备，只需要控制四通换向阀换向即可；热气旁通除霜方法是在四通换向阀不切换的情况下直接将压缩机的热引入到室外换热器来除霜，这种方式在除霜过程中室内机出风温度波动小，立上特性以及用户舒适性体验均比较好，且四通换向阀不会频繁切换，气流噪音小。
上述，自然融霜方法要求室外环境温度在2～3℃以上甚至更高，而且室外换热器还存在霜除不干净，霜层累加的风险；逆除霜方法有以下几方面的缺点：1、除霜的主要热量来自压缩机，除霜时间长；2、除霜运行时不仅不能向室内机供热，还需从室内机吸收热量，使室内温度下降，除霜后重新启动制热运行，立上时间长，不利于节能以及降低用户的舒适性体验；3、四通换向阀频繁切换，噪音大且容易损坏；热气旁通除霜方法也有如下几方面的缺点：1、除霜过程中需要的热量主要来自压缩机的耗功，除霜时间长；2、压缩机有回液的风险。
发明内容
为解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种空调设备，用相变材料蓄热除霜的方式，在制热运行过程中将部分热量通过蓄热介质储存，除霜过程中释放预先储存的热量，达到除霜时间短且节能的技术效果；采用双室外换热器分区除霜和同时除霜两种方式，基于室外风机的耗功峰值与室外风机的耗功启动值之间的关系作为两种除霜方式的判断条件，以保证室内制热效果为优先，实现了室内制热与室外除霜之间的热量均衡。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
提出一种空调设备，包括室内机单元(03)和/或室内机单元(04)；蓄热单元(02)，包括外壳(18)、蓄热换热器(21)和蓄热介质(20)；室外机单元(01)，包括：依次串联的油分离器(2)、压缩机(1)和气液分离器(11)；四通换向阀(3)，包括D3端、E3端、C3端和S3端，其D3端连接油分离器(2)的出口，S3端连接气液分离器(11)的入口，E3端依次串联电磁阀(13)和气管截止阀(39)后连接室内机单元(03)和/或(04)的输入，C3端连接室外换热器6的出口；四通换向阀(4)，包括D4端、E4端、C4端和S4端，其D4端连接油分离器(2)的出口，S4端连接气液分离器(11)的入口，E4端依次串联电磁阀(14)和气管截止阀(39)后连接室内机单元(03)和/或(04)的输入，C4端连接室外换热器7的出口；所述室外机单元(01)还包括：四通换向阀(5)，包括D5端、E5端、C5端和S5端，其D5端连接油分离器(2)的出口，S5端连接气液分离器(11)的入口，E5端连接蓄热换热器(21)的入口，C5端串联电磁阀(16)和毛细管(17)后连接S5端；其中，所述室外换热器(6)的入口串联电子膨胀阀(8)后连接三通阀(10)的第一端，所述室外换热器(7)的入口串联电子膨胀阀(9)后连接三通阀(10)的第二端，所述蓄热换热器(21)的出口串联蓄热调节电子膨胀阀(23)后连接三通阀(10)的第三端；三通阀(10)的第三端串联液管截止阀(38)后连接室内机单元(03)和/或(04)的输出；除霜控制模块，在制热蓄热运行期间，当蒸发温度Te与室外环境温度Ta满足第一关系时，控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜；当蒸发温度Te与室外环境温度Ta满足第二关系时，若室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start满足第四关系，则控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜，若室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start满足第五关系，控制室外换热器(6)和室外换热器(7)分区除霜；其中，蒸发温度Te与室外环境温度Ta的第一关系为：Te＜k3×Ta+b3且Ta1≤Ta≤Ta2且制热持续时间t5min；或者，Te＜k2×Ta+b2且Ta2≤Ta≤Ta4且制热持续时间t5min；或者Te＜k4×Ta+b4且Ta4≤Ta且制热持续时间t5min；蒸发温度Te与室外环境温度Ta的第二关系为：不满足第一关系且不满足第三关系，其中，蒸发温度Te与室外环境温度Ta的第三关系为：Te＞k1×Ta+b1且Ta1＜Ta＜Ta3且制热持续时间t4min；或者，Te＞k4×Ta+b4且Ta3＜Ta`制热持续时间t4min；室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start的第四关系为：Wfan_peak/Wfan_start＞ζ1；室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start的第五关系为：ζ2≤Wfan_peak/Wfan_start≤ζ1或Wfan_peak/Wfan_start＜ζ2。
本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本发明提出的空调设备，在室外增加蓄热单元，在空调设备制热过程中采用蓄热单元中的相变材料将部分热量进行存储，在除霜过程中则释放预先储存的热量，达到除霜时间短且节能的技术效果；采用双室外换热器分区除霜和同时除霜两种方式，基于室外风机的耗功峰值与室外风机的耗功启动值之间的关系作为两种除霜方式的判断条件，以保证室内制热效果为优先，实现了室内制热与室外除霜之间的热量均衡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的空调设备的系统架构图；
图2为本发明提出的蓄热单元实施例的结构图；
图3为本发明提出的空调设备制冷运行实施例循环图；
图4为本发明提出的空调设备制热运行实施例循环图；
图5为本发明提出的空调设备制热+蓄热运行实施例循环图；
图6为本发明提出的空调设备制热+除霜同时运行实施例循环图1；
图7为本发明提出的空调设备的制热+除霜同时运行实施例循环图2；
图8为本发明提出的空调设备的同时除霜运行实施例循环图；
图9为本相变蓄热介质材料热流密度变化曲线；
图10为本发明提出的空调设备执行制热蓄热的控制流程图；
图11为蒸发温度与室外环境温度之间关系图；
图12-1、12-2、12-3、12-4为本发明提出的空调设备除霜方式选择的控制流程图；
图13-1和13-2为本发明提出的空调设备执行分区除霜的控制流程图；
图14为本发明提出的空调设备执行同时除霜的控制流程图。
附图标记：01-室外机单元，02-蓄热单元，03-室内机单元，04-室内机单元，1-压缩机，2-油分离器器，3-四通换向阀，4-四通换向阀，5-四通换向阀，6-室外换热器，6A-室外风扇，7-室外换热器，7A-室外风扇，8-电子膨胀阀，9-电子膨胀阀，10-“Y”型三通，11-气液分离器，12-单向阀，13-电磁阀，14-电磁阀，15-毛细管，16-电磁阀，17-毛细管，18-不锈钢外壳，19-蓄热铝锭，20-蓄热介质，21-蓄热换热器，22-可调电加热，23-蓄热调节电子膨胀阀，24-气分入口温度传感器即吸气温度传感器，25-低压压力传感器，26-油分离器出口温度传感器即排气温度传感器，27-高压压力传感器，28-室外环境温度传感器，29-室外换热器7气管温度传感器，30-室外换热器7液管温度传感器，31-室外换热器6气管温度传感器，32-室外换热器6液管温度传感器，33-蓄热换热器入口温度传感器，34-蓄热换热器出口温度传感器，35-第一蓄热单元内部温度传感器，36-第二蓄热单元内部温度传感器2，37-第三蓄热单元内部温度传感器，38-液管截止阀，39-气管截止阀，40-电子膨胀阀，41-室内换热器，42-室内风扇，43-液管温度传感器，44-气管温度传感器，45-电子膨胀阀，46-室内换热器，47-室内风扇，48-液管温度传感器，49-气管温度传感器。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明提出的空调设备，如图1和图2所示，包括室外机单元01、蓄热单元02(包含于室外机单元01中)；室内机单元03、04(本发明以多联空调系统为例，室内机单元≥2，为说明本发明的内容，选择2台室内机单元)，其中室外机单元01包括：压缩机1、油分离器2、四通换向阀3、四通换向阀4、四通换向阀5、室外换热器6、室外风扇6A、室外换热器7、室外风扇7A、电子膨胀阀8、电子膨胀阀9、“Y”型三通10、气液分离器11、单向阀12、电磁阀13、电磁阀14、毛细管15、电磁阀16、毛细管17；蓄热单元02包括不锈钢外壳18(进一步的不锈钢外壳包有保温材料)、蓄热铝锭19、相变蓄热介质20、蓄热换热器21、可调电加热22、蓄热调节电子膨胀阀23；室内机单元03包括电子膨胀阀40、室内换热器41、室内风扇42；室内机单元04包括电子膨胀阀45、室内换热器46、室内风扇47；室外机单元01与室内机单元03、室内机单元04分别通过液管截止阀38、气管截止阀39连接。
具体的，四通换向阀3，包括D3端、E3端、C3端和S3端，其D3端连接油分离器2的出口，S3端连接气液分离器11的入口，E3端依次串联电磁阀13和气管截止阀39后连接室内机单元03和/或04的输入，C3端连接室外换热器6的出口。
四通换向阀4，包括D4端、E4端、C4端和S4端，其D4端连接油分离器2的出口，S4端连接气液分离器11的入口，E4端依次串联电磁阀14和气管截止阀39后连接室内机单元03和/或04的输入，C4端连接室外换热器7的出口。
四通换向阀5，包括D5端、E5端、C5端和S5端，其D5端连接油分离器2的出口，S5端连接气液分离器11的出口，E5端连接蓄热换热器21的出口，C5端串联电磁阀16和毛细管17后连接S5端；其中，室外换热器6的入口串联电子膨胀阀8后连接三通阀10的第一端，室外换热器7的入口串联电子膨胀阀9后连接三通阀10的第二端，蓄热换热器21的出口串联蓄热调节电子膨胀阀23后连接三通阀10的第三端；三通阀10的第三端串联液管截止阀38后连接室内机单元03和/或04的输出。
室外机单元四通换向阀3切换室外换热器6的热交状态(制冷或者除霜时为冷凝器；制热时为蒸发器)；四通换向阀4切换室外换热器7的热交状态(制冷或者除霜时为冷凝器；制热时为蒸发器)四通换向阀5切换蓄热换热器21的热交状态(蓄热时为冷凝器；释热时为蒸发器)。
另外，室外机单元01还包括各种传感器：气分入口温度传感器24即吸气温度传感器、低压压力传感器25、油分离器出口温度传感器26即排气温度传感器、高压压力传感器27、室外环境温度传感器28、室外换热器7气管温度传感器29、室外换热器7液管温度传感器30、室外换热器6气管温度传感器31、室外换热器6液管温度传感器32。进一步的室外换热器6、室外换热器7为Fin-tube型式的换热器或者为微通道型式的换热器。
如图2所示，蓄热单元02包括的传感器有：蓄热换热器入口温度传感器33、蓄热换热器出口温度传感器34、第一蓄热单元内部温度传感器35、第二蓄热单元内部温度传感器36、第三蓄热单元内部温度传感器37(传感器35、36、37紧贴蓄热铝锭)，进一步的蓄热单元02填充的蓄热介质20为无机相变蓄热介质如Na2SO4.10H2O或者有机相变蓄热介质如石蜡。
室内机单元03传感器：液管温度传感器43、气管温度传感器44；室内机单元04传感器：液管温度传感器48、气管温度传感器49。进一步的室内换热器41、室内换热器46为Fin-tube型式的换热器或者为微通道型式的换热器。
下面对本发明提出的空调设备的工作加以说明。
1、制冷运行模式
机组制冷系统循环如图3所示，四通换向阀3、四通换向阀4、四通换向阀5关闭，即各个四通换向阀的D端与C端连接、E端与S端连接；电磁阀13开启、电磁阀14开启；电磁阀16在压缩机1运行的情况下开启、在压缩机1停止的情况下截止，蓄热调节电子膨胀阀23关闭，从压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经油分离器2(其作用是将制冷剂与冷冻油分离，制冷剂经四通换向阀流入室外机、室内机或者蓄热单元；冷冻油经回油毛细管15回到气液分离器11，与低压制冷剂混合回到压缩机1)、单向阀12后分成2部分：1部分经四通换向阀3流入室外换热器6冷凝成高温高压的液态制冷剂；另外1部分经四通换向阀4流入室外换热器7冷凝成高温高压的液态制冷剂；从室外换热器6流出的高温高压液态制冷剂经电子膨胀阀8流出、从室外换热器7流出的高温高压液态制冷剂从电子膨胀阀9流出，此2部分高温高压液态制冷剂在“Y”型三通10汇合，从“Y”型三通10流出的液态制冷剂经过液管截止阀38分成2部分，1部分经电子膨胀阀43节流成低温低压的液态制冷剂在换热器41蒸发成低温低压的气态制冷剂；另外1部分经电子膨胀阀45节流成低温低压的液态制冷剂在换热器46蒸发成低温低压的气态制冷剂；从室内换热器41、室内换热器46流出的低温低压气态制冷剂汇合，经气管截止阀39流向室外机；从气管截止阀39流出的低温低压气态制冷剂分成2部分，1部分经电磁阀13、四通换向阀3；另外1部门经电磁阀14、四通换向阀4，此2部分低温低压的气态制冷剂汇合流入气液分离器11，从气液分离器11流出的低温低压气态制冷剂流入压缩机1的吸气端，至此完成了制冷循环。
2、仅制热运行模式
机组制热系统循环如图4所示，四通换向阀3、四通换向阀4、四通换向阀5开启，即四通换向阀的D端与E端连接、C端与S端连接；电磁阀13、电磁阀14开启；电磁阀16在压缩机运行的情况下开启、在压缩机停止的情况下截止；蓄热调节电子膨胀阀23关闭，从压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经油分离器2、单向阀12后分成2部分：1部分经四通换向阀3，从电磁阀13流出，另1部分经四通换向阀4，从电磁阀14流出；从电磁阀13、电磁阀14流出的高温高压气态制冷剂汇合，经过气管截止阀39分成2部分，1部分经换热器46冷凝成高温高压的液态制冷剂从电子膨胀阀45流出；1部分经换热器41冷凝成高温高压的液态制冷剂从电子膨胀阀40流出，从电子膨胀阀45、电子膨胀阀40流出的制冷剂汇合，经过液管截止阀38、“Y”型三通10分成2部分，1部分经电子膨胀阀8节流成低温低压的液态制冷剂，在室外换热器6蒸发成低温低压的气态制冷剂，经四通换向阀3流出；1部分经电子膨胀阀9节流成低温低压的液态制冷剂，在室外换热器7蒸发成低温低压的气态制冷剂，经四通换向阀4流出，从四通换向阀3、四通换向阀4流出的低温低压气态制冷剂汇合流入气液分离器11，从气液分离器11流出的低温低压气态制冷剂流入压缩机1的吸气端，至此完成了制热循环。
3、制热+蓄热同时运行模式
机组制热+蓄热同时运行系统循环如图5所示，四通换向阀3、四通换向阀4、四通换向阀5开启即四通换向阀的D端与E端连接、C端与S端连接；电磁阀13、电磁阀14开启；电磁阀16在压缩机运行的情况下开启、在压缩机停止的情况下截止，从压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经油分离器2、单向阀12后分成3部分：其中1部分经四通换向阀3，从电磁阀13流出，另1部分经四通换向阀4，从电磁阀14流出；从电磁阀13、电磁阀14流出的高温高压气态制冷剂汇合，经过气管截止阀39分成2部分，1部分经换热器46冷凝成高温高压的液态制冷剂从电子膨胀阀45流出；1部分经换热器41冷凝成高温高压的液态制冷剂从电子膨胀阀40流出；另外1部分经四通换向阀5流入蓄热换热器21，高温高压的气态制冷剂被蓄热介质20冷凝成高温高压的液态制冷剂，从蓄热调节电子膨胀阀23流出；从电子膨胀阀45、电子膨胀阀40流出的制冷剂汇合经过液管截止阀38与从蓄热调节电子膨胀阀23流出的制冷剂汇合，经过“Y”型三通10分成2部分，1部分经过电子膨胀阀8节流成低温低压的液态制冷剂，在室外换热器6蒸发成低温低压的气态制冷剂，经四通换向阀3流出；1部分经过电子膨胀阀9节流成低温低压的液态制冷剂，在室外换热器7蒸发成低温低压的气态制冷剂，经四通换向阀4流出，从四通换向阀3、四通换向阀4流出的低温低压气态制冷剂汇合流入气液分离器11，从气液分离器11流出的低温低压气态制冷剂流入压缩机1的吸气端，至此完成了制热+蓄热同时运行循环。
4、机组制热+除霜同时运行模式1
机组制热+除霜同时运行系统循环如图6和图7所示，基于本发明提出的空调设备，可以采用两种除霜方式：第1种为室外换热器轮换除霜，除霜过程中室内机持续制热；第2种为室外换热器同时除霜，仅除霜室内机不制热；室外换热器由室外换热器6、室外换热器7组成，第1种除霜方式需要分2个步骤完成：
步骤一
如图6和所示，机组制热+室外换热器6除霜运行，四通换向阀3、四通换向阀5关闭即四通换向阀的D端与C端连接、E端与S端连接；四通换向阀4开启即四通换向阀的D端与E端连接、C端与S端连接；电磁阀13关闭、电磁阀14开启，从压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经油分离器2、单向阀12后分成2部分：1部分经四通换向阀3流入室外换热器6冷凝，高温高压的气态制冷剂放热将室外换热器6表面的霜化掉，放热后的制冷剂从气态变成液态经过电子膨胀阀8流出；1部分经四通换向阀4、从电磁阀14流出，高温高压的气态制冷剂经过气管截止阀39分成2部分，1部分经换热器46冷凝成高温高压的液态制冷剂从电子膨胀阀45流出；1部分经换热器41冷凝成高温高压的液态制冷剂从电子膨胀阀40流出，从电子膨胀阀45、电子膨胀阀40流出的制冷剂汇合，经过液管截止阀38；从电子膨胀阀8流出的液态制冷剂经“Y”型三通分成2部分：1部分经过电子膨胀阀9节流成低温低压的液态制冷剂，在室外换热器7蒸发成低温低压的气态制冷剂，经四通换向阀4流出；另外1部分与液管截止阀38流出的制冷剂汇合，经过蓄热调节电子膨胀阀23后流入蓄热换热器21，低温液态制冷剂吸收蓄热介质20储存的热量蒸发成气态制冷剂，经过四通换向阀5流出，从四通换向阀4、四通换向阀5流出的低压气态制冷剂汇合流入气液分离器11，从气液分离器11流出的低温低压气态制冷剂流入压缩机1的吸气端，至此完成了第1种除霜方法的STEP1循环。
步骤二
如图7所示，机组制热+室外换热器7除霜运行，四通换向阀4、四通换向阀5关闭即四通换向阀的D端与C端连接、E端与S端连接；四通换向阀3开启即四通换向阀的D端与E端连接、C端与S端连接；电磁阀13开启、电磁阀14关闭，从压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经油分离器2、单向阀12后分成2部分：1部分经四通换向阀4流入室外换热器7冷凝，高温高压的气态制冷剂放热将室外换热器7表面的霜化掉，放热后的制冷剂从气态变成液态经过电子膨胀阀9流出；1部分经四通换向阀3、从电磁阀13流出，高温高压的气态制冷剂经过气管截止阀39分成2部分，1部分经换热器46冷凝成高温高压的液态制冷剂从电子膨胀阀45流出；1部分经换热器41冷凝成高温高压的液态制冷剂从电子膨胀阀40流出，从电子膨胀阀45、电子膨胀阀40流出的制冷剂汇合，经过液管截止阀38；从电子膨胀阀9流出的液态制冷剂经“Y”型三通分成2部分：1部分经过电子膨胀阀8节流成低温低压的液态制冷剂，在室外换热器6蒸发成低温低压的气态制冷剂，经四通换向阀3流出；另外1部分与液管截止阀38流出的制冷剂汇合，经过蓄热调节电子膨胀阀23后流入蓄热换热器21，低温液态制冷剂吸收蓄热介质20储存的热量蒸发成气态制冷剂，经过四通换向阀5流出，从四通换向阀3、四通换向阀5流出的低压气态制冷剂汇合流入气液分离器11，从气液分离器11流出的低温低压气态制冷剂流入压缩机1的吸气端，至此完成了第1种除霜方法的两步循环。
进一步的，室外换热器若为上下结构，第1种除霜方式的第一步骤先完成上换热器的除霜，第二步骤完成下换热器的除霜；室外换热器为左右结构，比较除霜前各换热器对应的液管温度传感器检测值的大小，第一步骤先完成液管温度传感器检测值较小的对应换热器的除霜，第二步骤完成另一个换热器的除霜；若液管温度传感器检测值一样，第一步骤先完成左换热器除霜、第二步骤完成右换热器除霜。
5、机组除霜运行模式2
机组除霜运行系统循环如图8所示，四通换向阀3、四通换向阀4、四通换向阀5关闭即四通换向阀的D端与C端连接、E端与S端连接；电磁阀13关闭、电磁阀14关闭；电磁阀16在压缩机运行的情况下开启、在压缩机停止的情况下截止，从压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经油分离器2、单向阀12后分成2部分：1部分经四通换向阀3流入室外换热器6冷凝，高温高压的气态制冷剂放热将室外换热器6表面的霜化掉，放热后的制冷剂从气态变成液态经过电子膨胀阀8流出；另外1部分经四通换向阀4流入室外换热器7冷凝，高温高压的气态制冷剂放热将室外换热器7表面的霜化掉，放热后的制冷剂从气态变成液态经过电子膨胀阀9流出；从电子膨胀阀8、电子膨胀阀9流出的液态制冷剂在“Y”型三通10汇合，经过蓄热调节电子膨胀阀23流入蓄热换热器21，低温液态制冷剂吸收蓄热介质20储存的热量蒸发成气态制冷剂，经过四通换向阀5流出，从四通换向阀5流出的低压气态制冷剂流入气液分离器11，从气液分离器11流出的低温低压气态制冷剂流入压缩机1的吸气端，至此完成了机组除霜运行循环。进一步的除霜过程中室内电子膨胀阀关闭，避免除霜过程中从室内机取热。
下面对发明提出的空调设备制热蓄热控制方式进行详细说明。
本发明提出的空调设备，对制热蓄热的控制目标是：以满足室内机制热要求优先，同时确保蓄热充分；在蓄热制热过程中，蓄热调节电子膨胀阀(23)以蓄热单元(02)的出口过热度，也即蓄热过热度SH为控制目标，确保了室内机的制热效果，同时，在蓄热器中增加可调电加热(22)器件，结合可调电加热(22)给蓄热介质(20)提供热量，以及通过高温高压气态制冷剂冷凝给蓄热介质(20)提供热量两种方式，解决蓄热介质蓄热量不足的问题。
具体的，本发明提出的空调设备包括有一制热蓄热控制模块，基于上述目标控制空调设备的制热蓄热。
机组蓄热开始的控制包括：
1)机组制热运行开始；
2)判断机组制热持续运行的时间是否达预设时间t1min，达到预设时间机组从制热运行模式迁移到制热蓄热模式；未达到预设时间，机组持续制热运行模式；
3)机组制热启动考虑到不影响室内机制热效果，制热运行模式迁移到制热蓄热运行模式过程中即制热运行模式持续时间未达到预设时间t1min，可调电加热22关闭且蓄热调节电子膨胀阀23关闭到最小开度EVOPCM_min。
机组从制热运行模式迁移到制热蓄热模式，重点涉及蓄热介质(20)的蓄热方法，本发明涉及2种给蓄热介质蓄热的方法：1、通过可调电加热22给蓄热介质提供热量；2、通过高温高压气态制冷剂冷凝给蓄热介质提供热量，不论涉及上述2种方法的哪一种方法，机组从制热运行模式迁移到制热蓄热运行模式均涉及蓄热调节电子膨胀阀23初始开度的修正，计算方法如下式所示：
EVOPCM_correct＝EVOPCM_start×α
要求机组从制热运行模式迁移到制热蓄热运行模式，蓄热调节电子膨胀阀23赋值预设开度EVOPCM_start(预设开度为常数)。
蓄热调节电子膨胀阀23修正系数α涉及如下参数：
1)制热运行室内机的容量HP_on(k)；
2)制热运行室内机ΔTh(k)即室内机设定温度Ts与回风温度Ti之间的差值：室内机ΔTh(k)预设控制常数consti(i＝1、2、3、4、5、6)，预设控制常数0≤const1＜const2＜const3＜const4＜const5＜const6；修正系数β1(k)＝mi(i＝1、2、3、4、5、6)，m1＜m2＜m3＜m4＜m5＜m6≤1；
3)制热运行室内机的设定风量：涉及设定风量的修正系数β2(k)＝ni(i＝1、2、3、4、5)，设定风量越高，修正系数β2(k)越大，即满足n1＜n2＜n3＜n4＜n5≤1；
综合1)、2)以及3)的条件，本发明引入涉及制热运行室内机的综合影响因素HP_inall，即
HP_inall＝∑{HP_on(k)×β1(k)×β2(k)}；
4)室外机容量HP_out；
综合1)、2)、3)以及4)的条件，本发明引入涉及室内机、室外机的综合修正系数β，即
Figure BDA0002384366980000131
蓄热调节电子膨胀阀23修正系数α的计算如下：
综合修正系数满足β＜M1，α＝α1；综合修正系数满足M1≤β＜M2，α＝α2；综合修正系数满足M2≤β＜M3，α＝α3；综合修正系数满足β＞M4，α＝α4；α：α1＜α2＜α3＜α4，α1≤1；Mi：预设控制常数，M1＜M2＜M3；
EVOPCM-start：蓄热调节电子膨胀阀23的预设开度；EVOPCM_correct：蓄热调节电子膨胀阀23修正后的开度。
ΔTh(k)≤const1，β1(k)＝m1；ΔTh(k)＝const2，β1(k)＝m2；ΔTh(k)＝const3，β1(k)＝m3；ΔTh(k)＝const4，β1(k)＝m4；ΔTh(k)＝const5，β1(k)＝m5；ΔTh(k)≥const6，β1(k)＝m6。
制热运行室内机设定风量为静音档位时，β2(k)＝n1；制热运行室内机设定风量为低风档位时，β2(k)＝n2；制热运行室内机设定风量为中风档位，β2(k)＝n3；制热运行室内机设定风量为高风档位，β2(k)＝n4；制热运行室内机设定风量为超高档位，β2(k)＝n5。
相变蓄热介质(20)的热流密度随温度的变化曲线如图9所示，从相变材料蓄热曲线可以看出，相变材料未达到相变温度点之前，相变材料的热流密度较小，此过程为显热蓄热；相变材料达到相变温度点时，相变材料的热流密度急剧上升，在某一温度点下达到热流密度的峰值即如图中所示的Melting-peak point，此过程为潜热蓄热；随着温度的不断上升，相变材料的热流密度急剧下降，热流密度和相变温度达到前相当，此过程同样为显热蓄热，相变材料的蓄热量主要为潜热蓄热，本发明选择相变材料蓄热结束的温度如图中所示的TPCM，该温度一般比相变温度点高A℃(A值取决于制冷剂以及相变材料的物性)。
本发明涉及2种给相变材料蓄热的方法：1、通过可调电加热22给相变材料提供热量；2、通过高温高压气态制冷剂冷凝给相变材料提供热量，本发明上述详细说明了机组从制热开始迁移到制热·蓄热运行模式，蓄热调节电子膨胀阀23经修正后的开度EVOPCM_correct，进一步的机组在制热·蓄热运行过程中，本发明蓄热调节电子膨胀阀23的控制目标为蓄热过热度SHo(SHo为预设控制常数，SHo＞0℃)，蓄热过热度SH为温度传感器34检测的温度T34与高压压力传感器27检测的压力Pd对应的饱和温度Tc之间的差值，即SH＝T34-Tc，具体计算方法如下式所示：
SH＝T34-Tc
ΔSH(n)＝SH-SHo
EVOPCM(n)＝EVOPCM(n-1)+ΔEVOPCM
ΔEVOPCM＝kp×{ΔSH(n)-ΔSH(n-1)}+ki×ΔSH(n)
EVOPCM(n)：蓄热调节电子膨胀阀23第n步的开度；
EVOPCM(n-1)：蓄热调节电子膨胀阀23第(n-1)步的开度；
ΔEVOPCM：蓄热调节电子膨胀阀23的调节开度；
kp、ki：PI控制常数
进一步的机组制热蓄热运行需要考虑2方面：1、满足运行室内机的制热要求；2、满足蓄热模块02的蓄热要求，优先满足1的要求，具体控制方法如图10所示：
1)机组制热蓄热运行，机组运行的排气压力满足Pd≤PPCM(压力PPCM是以温度TPCM为饱和温度对应的压力)持续t2min(在机组制热蓄热的t2时间内，可调电加热器关闭)，蓄热调节电子膨胀阀23关到最小EVOPCM_min，可调电加热开启，相变材料用可调电加热产生的热量蓄热；
2)机组制热蓄热运行，机组运行的排气压力满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA1且Pd≤Pconst1持续t2min，蓄热调节电子膨胀阀23的控制目标SHo＝SHo+SHconst1，即基于初始的控制目标SHo增加控制常数SHconst1重新赋值得到新的控制目标SHo；
3)机组制热蓄热运行，机组运行的排气压力满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA2且Pd≤Pconst2持续t2min，蓄热调节电子膨胀阀23的控制目标SHo＝SHo+SHconst，即基于初始的控制目标SHo增加控制常数SHconst2重新赋值得到新的控制目标SHo；
4)机组制热蓄热运行，机组运行的排气压力满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA3且Pd≤Pconst3持续t2min，蓄热调节电子膨胀阀23的控制目标SHo＝SHo+SHconst3，即基于初始的控制目标SHo增加控制常数SHconst3重新赋值得到新的控制目标SHo；
5)机组制热蓄热运行，机组运行的排气压力满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA4且Pd≤Pcon持续t2min，蓄热调节电子膨胀阀23的控制目标SHo＝SHo+SHconst，即基于初始的控制目标SHo增加控制常数SHconst4重新赋值得到新的控制目标SHo；
6)机组制热蓄热运行，机组运行的排气压力满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA5且Pd≤Pconst5持续t2min，蓄热调节电子膨胀阀23的控制目标SHo＝SHo+SHconst5，即基于初始的控制目标SHo增加控制常数SHconst5重新赋值得到新的控制目标SHo；
7)上述条件2～6均不满足，蓄热调节电子膨胀阀23的控制目标SHo保持不变；
8)进一步的上述条件2～7，机组在制热蓄热运行过程中，可调电加热关闭，相变材料的制冷剂放热蓄热；
9)进一步的上述条件1，机组在制热蓄热运行，随着机组的运行，满足Pd＞PPCM且持续t3min，可调电加热关闭，蓄热调节电子膨胀阀23基于室内机的运行情况开度调节为EVOPCM_correct；进一步的基于条件2～6，确认蓄热调节电子膨胀阀23的控制目标，本发明此处不再重复。
本发明涉及的PA1、PA2、PA3、PA4、PA5为预设控制常数且PA1＞PA2＞PA3＞PA4＞PA5≥0；Pconst1、Pco、Pconst3、Pco、Pcons为预设控制常数且Pconst1＜Pconst2＜Pcons＜Pconst＜Pconst；SHconst、SHcon、SHconst、SHcon、SHconst5为预设控制常数且SHconst1＞SHcon＞SHconst3＞SHconst＞SHconst≥0。
下面对本发明的空调设备在制热蓄热一定时间后的除霜过程加以详细说明，相应的，在本发明空调设备中包括有一除霜控制模块，按照如下方式进行是否除霜的判断，以及除霜方式的选择。
机组制热蓄热运行一定时间后，基于蒸发温度Te与室外环境温度Ta之间的关系判断机组是否需要除霜以及除霜的方式(NO.1除霜方法或是NO.2除霜方法)，具体的Te与Ta之间的关系如图11所示，进一步的机组从制热蓄热运行迁移到除霜运行，本发明涉及的具体控制流程如图12-1、12-2、12-3、12-4所示：
1)在制热蓄热运行期间，当蒸发温度Te与室外环境温度Ta满足第一关系时，控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜；当蒸发温度Te与室外环境温度Ta满足第二关系时，若室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start满足第四关系，则控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜，若室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start满足第五关系，控制室外换热器(6)和室外换热器(7)分区除霜。
其中，蒸发温度Te与室外环境温度Ta的第一关系为：Te＜k3×Ta+b3且Ta1≤Ta≤Ta2且制热持续时间t5min；或者，Te＜k2×Ta+b2且Ta2≤Ta≤Ta4且制热持续时间t5min；或者Te＜k4×Ta+b4且Ta4≤Ta且制热持续时间t5min；蒸发温度Te与室外环境温度Ta的第二关系为：不满足第一关系且不满足第三关系，其中，蒸发温度Te与室外环境温度Ta的第三关系为：Te＞k1×Ta+b1且Ta1＜Ta＜Ta3且制热持续时间t4min；或者，Te＞k4×Ta+b4且Ta3＜Ta且制热持续时间t4min；室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start的第四关系为：Wfan_peak/Wfan_start＞ζ1；室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start的第五关系为：ζ2≤Wfan-peak/Wfan_start≤ζ1或Wfan_peak/Wfan_-startζ2。
ζ1、ζ2为预设控制常数，且ζ2＞1；Wfan_peak：机组从制热启动开始到机组除霜准备蓄热运行或者除霜准备保温过程中，室外风机耗功的最大值；Wfan_start：机组启动阶段室外风机耗功的初始值；
Figure BDA0002384366980000171
Wfan1、Wfan2、Wfan3、Wfann：机组制热启动室外风机NO.1、NO.2、NO.3以及NO.n时刻室外风机的耗功，一般情况下n≥6。
2)在制热蓄热运行期间，当蒸发温度Te与室外环境温度Ta满足第三关系时，在可调电加热(22)未开启时，将蓄热调节电子膨胀阀(23)调节到EVOPCM_min后将机组运行状态迁移到制热保温；在可调电加热(22)开启时，关闭可调电加热(22)后将机组运行状态迁移到制热保温。
3)当蒸发温度Te与室外环境温度Ta满足第一关系时，所述除霜控制模块控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜，具体包括：
在可调电加热(22)未开启时，若蓄热单元内部温度大于TPCM，则将蓄热电子膨胀阀(23)调节到EVOPCM_min后将机组运行状态迁移到除霜准备保温，在除霜准备保温状态运行t6min时间后，控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜；若不满足蓄热单元内部温度大于TPCM，则将蓄热电子膨胀阀(23)调节到EVOPCM_min并开启可调电加热(22)后将机组运行状态迁移到除霜准备蓄热，在除霜准备蓄热状态运行t6min时间后，控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜；
在可调电加热(22)开启时，若蓄热单元内部温度min(T35、T36、T37)＞TPCM，则关闭可调电加热(22)后将机组运行状态迁移到除霜准备保温，在除霜准备保温状态运行t6min时间后，控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜；若不满足min(T35、T36、T37)＞TPCM，则开启可调电加热(22)后将机组运行状态迁移到除霜准备蓄热，在除霜准备蓄热状态运行t6min时间后，控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜；其中，TPCM为所述蓄热介质(20)蓄热结束的温度。
4)在蒸发温度Te与室外环境温度Ta满足第二关系、以及控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜之前，若可调电加热(22)开启，则在蓄热单元内部温度大于TPCM时，关闭可调电加热(22)并将机组运行状态迁移到除霜准备保温，在蓄热单元内部温度min(T35、T36、T37)小于TPCM时，保持可调电加热(22)开启并将机组运行状态迁移到除霜准备蓄热；若可调电加热(22)未开启，则在蓄热单元内部温度min(T35、T36、T37)大于TPCM时，将蓄热电子膨胀阀(23)调节到EVOPCM_min，并将机组运行状态迁移到除霜准备保温，在蓄热单元内部温度min(T35、T36、T37)小于TPCM时，开启可调电加热(22)、将蓄热电子膨胀阀(23)调节到EVOPCM_min、以及将机组运行状态迁移到除霜准备蓄热。
5)在室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start满足第四关系时，先将机组除霜准备保温或机组除霜准备蓄热运行满足t6min时间后，关闭可调电加热(22)并控制室外换热器(6)和室外换热器(7)同时除霜。
6)在室外运转风机功耗峰值Wfan_peak与室外风扇启动阶段功耗Wfan_start满足第五关系时，先将机组除霜准备保温或机组除霜准备蓄热运行满足t6min时间后，关闭可调电加热(22)并控制室外换热器(6)和室外换热器(7)分区除霜。
如上可知，本发明涉及2种除霜方式，NO.1方法，也即室外换热器(6)和室外换热器(7)分区除霜，NO.2方法，也即室外换热器(6)和(7)同时除霜。
如前所述可知，室外换热器(6)和室外换热器(7)根据如下两个步骤实现分区除霜：步骤一、控制四通换向阀(3)和四通换向阀(5)关闭、四通换向阀(4)开启，电磁阀(13)关闭、电磁阀(14)开启，以实现对室外换热器(6)除霜；步骤二、控制四通换向阀(4)和四通换向阀(5)关闭、四通换向阀(3)开启，电磁阀(14)关闭、电磁阀(13)开启，以实现对室外换热器(7)除霜。相应的，空调设备具有一分区除霜控制模块，负责对上述空调设备实施分区除霜的具体控制：
如图13-1和13-2所示：
1)在满足室外换热器(6)液管温度Te3大于化霜温度Tdefrost且持续t7min时间时，将室外换热器(6)除霜切换为室外换热器(7)除霜；分区除霜控制模块，在室外换热器(7)液管温度Te3大于化霜温度Tdefrost且持续t7min时间时，结束除霜。
为解决蓄热单元(02)蓄热不足导致除霜热量不足的现有问题，本发明基于可调电加热(22)，通过可调电加热(22)控制模块控制可调电加热(22)适时启动以补充蓄热能。
具体的，2)在室外换热器(6)除霜时间大于t8min，或在室外换热器(7)除霜时间大于t8min时，控制所述可调电加热(22)启动。
3)当所述可调电加热(22)开启后，在满足室外换热器(6)液管温度Te32大于化霜温度Tdefrost且持续t7min时间时，将室外换热器(6)除霜切换为室外换热器(7)除霜，并在室外换热器(7)液管温度Te3大于化霜温度Tdefrost且持续t7min时间时，结束除霜。
4)当可调电加热(22)开启后，若不满足室外换热器(6)液管温度Te32大于化霜温度Tdefrost且持续t7min时间，则在除霜时间大于等于t9min时，将室外换热器(6)除霜切换为室外换热器(7)除霜，并在室外换热器(7)液管温度Te30大于化霜温度Tdefrost且持续t7min时间时，结束除霜。
5)在将室外换热器(6)除霜切换为室外换热器(7)除霜后，若不满足室外换热器(7)液管温度Te30大于化霜温度Tdefrost且持续t7min时间，则在满足除霜时间大于等于t10min时，结束除霜。
6)当所述可调电加热(22)开启后，在满足室外换热器(7)液管温度Te30大于化霜温度Tdefrost且持续t7min时间时，结束除霜；若不满足，则在满足除霜时间大于等于t9min时，结束除霜。
机组NO.2方法，也即室外换热器(6)和(7)同时除霜，控制如图14所示：
机组开始除霜，判断min(Te30、Te32)＞Tdefrost持续t7min是否满足，满足此条件，机组除霜结束；不满足此条件，进一步的判断除霜时间≥t11min是否满足，除霜时间不满足此条件，机组除霜继续；除霜时间满足此条件，可调电加热开启，进一步的判断min(Te30、Te32)＞Tdefrost持续t7min是否满足，满足此条件，机组除霜结束；不满足此条件，进一步的判断除霜时间≥t12min是否满足，除霜时间不满足此条件，机组NO.2方法除霜继续；除霜时间满足此条件，机组强制除霜结束。
时间t7、t8、t9、t10、t11、t12为预设控制常数，预设控制常数满足t7＜1min、3min＜t8＜t9＜t10＜t11＜t12。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种空调设备，包括：
室内机单元(03)和/或室内机单元(04)；
蓄热单元(02)，包括外壳(18)、蓄热换热器(21)和蓄热介质(20)；
室外机单元(01)，包括：
依次串联的油分离器(2)、压缩机(1)和气液分离器(11)；
四通换向阀(3)，包括D3端、E3端、C3端和S3端，其D3端连接油分离器(2)的出口，S3端连接气液分离器(11)的入口，E3端依次串联电磁阀(13)和气管截止阀(39)后连接室内机单元(03)和/或(04)的输入，C3端连接室外换热器6的出口；
四通换向阀(4)，包括D4端、E4端、C4端和S4端，其D4端连接油分离器(2)的出口，S4端连接气液分离器(11)的入口，E4端依次串联单向阀(14)和气管截止阀(39)后连接室内机单元(03)和/或(04)的输入，C4端连接室外换热器7的出口；
其特征在于，所述室外机单元(01)还包括：
四通换向阀(5)，包括D5端、E5端、C5端和S5端，其D5端连接油分离器(2)的出口，S5端连接气液分离器(11)的入口，E5端连接蓄热换热器(21)的入口，C5端串联电磁阀(16)和毛细管(17)后连接S5端；其中，所述室外换热器(6)的入口串联电子膨胀阀(8)后连接三通阀(10)的第一端，所述室外换热器(7)的入口串联电子膨胀阀(9)后连接三通阀(10)的第二端，所述蓄热换热器(21)的出口串联蓄热调节电子膨胀阀(23)后连接三通阀(10)的第三端；三通阀(10)的第三端串联液管截止阀(38)后连接室内机单元(03)和/或(04)的输出；
蓄热换热器出口温度传感器(34)，安装于蓄热换热器(21)的出口；
高压压力传感器(27)，安装于油分离器(2)的出口；
制热蓄热控制模块，用于在制热蓄热期间基于ΔEVOPCM＝kp×{ΔSH(n)-ΔSH(n-1)}+ki×ΔSH(n)调节所述蓄热调节电子膨胀阀(23)的开度，以使蓄热过热度达到目标过热度SHo；其中，ΔSH(n)＝SH-SHo，SH为所述蓄热换热器出口温度传感器(34)检测的温度T34与所述高压压力传感器(27)检测的压力Pd对应的饱和温度Tc的差值；kp和ki为常数。
2.根据权利要求所述的空调设备，其特征在于，所述装置还包括：
可调电加热(22)，启动时为蓄热介质(20)补充热能；
所述制热蓄热控制模块，具体用于：
制热蓄热开始后，在满足排气压力Pd小于等于PPCM且持续t2min的条件时，将蓄热调节电子膨胀阀(23)调节到EVOPCM_min，并开启所述可调电加热(22)。
3.根据权利要求2所述的空调设备，其特征在于，所述制热蓄热控制模块，还用于：
在开启所述可调电加热(22)后，在满足Pd＞PPCM且持续t3min的条件时，将蓄热调节电子膨胀阀(23)调节到EVOPCM_correct，并关闭所述可调电加热(22)。
4.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述制热蓄热控制模块，还用于：
在制热蓄热开始前，关闭可调电加热(22)，并将所述蓄热调节电子膨胀阀(23)关闭到最小开度EVOPCM_min；
在制热蓄热启动时，根据EVOPCM_correct＝EVOPCM_start×α修正所述蓄热调节电子膨胀阀(23)的初始开度；其中，EVOPCM_start为预设开度，α为修正系数。
5.根据权利要求4所述的空调设备，其特征在于，所述修正系数α基于如下方式得到：
在综合修正系数满足β＜M1时，α＝α1；
在综合修正系数满足M1≤β＜M2时，α＝α2；
在综合修正系数满足M2≤β＜M3时，α＝α3；
在综合修正系数满足β＞M4时，α＝α4；
α1＜α2＜α3＜α4，α1≤1，M1＜M2＜M3：
其中，
Figure FDA0002384366970000021
HP_out为室外机容量，HP_inall＝∑{HP_on(k)×β1(k)×β2(k)}，HP_on(k)为制热运行时室内机容量，k为室内机编号，β1(k)＝mi(i＝1、2、3、4、5、6)，m1＜m2＜m3＜m4＜m5＜m6≤1，为制热运行室内机设定温度与回风温度之间差值的修正系数；β2(k)＝ni(i＝1、2、3、4、5)为室内机设定风量的修正系数；
ΔTh(k)≤const1，β1(k)＝m1；ΔTh(k)＝const2，β1(k)＝m2；ΔTh(k)＝const3，β1(k)＝m3；ΔTh(k)＝const4，β1(k)＝m4；ΔTh(k)＝const5，β1(k)＝m5；ΔTh(k)≥const6，β1(k)＝m6；ΔTh(k)为室内机设定温度TS与回风温度Ti之间的差值，0≤const1＜const2＜const3＜const4＜const5＜const6；制热运行室内机设定风量为静音档位，β2(k)＝n1；制热运行室内机设定风量为低风档位，β2(k)＝n2；制热运行室内机设定风量为中风档位，β2(k)＝n3；制热运行室内机设定风量为高风档位，β2(k)＝n4；制热运行室内机设定风量为超高档位，β2(k)＝n5。
6.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述制热蓄热控制模块，还用于：
制热蓄热开始后，在不满足排气压力Pd小于等于PPCM且持续t2min的条件时情况下，
若满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA1且Pd≤Pconst1持续t2min，则使用SHo+SHconst1更新目标过热度SHo；
若满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA2且Pd≤Pconst2持续t2min，则使用SHo+SHconst2更新目标过热度SHo；
若满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA3且Pd≤Pconst3持续t2min，则使用SHo+SHcons更新目标过热度SHo；
若满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA4且Pd≤Pconst4持续t2min，则使用SHo+SHconst更新目标过热度SHo；
若满足PPCM＜Pd≤Pdo-PA5且Pd≤Pconst5持续t2min，则使用SHo+SHconst5更新目标过热度SHo。
7.根据权利要求3所述的空调设备，其特征在于，所述制热蓄热控制模块，还用于：
在将蓄热调节电子膨胀阀(23)调节到EVOPCM_correct，并关闭所述可调电加热(22)后，基于ΔEVOPCM＝kp×{ΔSH(n)-ΔSH(n-1)}+ki×ΔSH(n)调节所述蓄热调节电子膨胀阀(23)的开度，以使蓄热过热度达到目标过热度SHo。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111503722A (zh) * 2020-02-14 2020-08-07 青岛海信日立空调系统有限公司 一种空调设备
CN111928339A (zh) * 2020-09-14 2020-11-13 珠海格力电器股份有限公司 外机换热器及其控制方法和控制单元和空调系统
CN113074438A (zh) * 2021-02-26 2021-07-06 青岛海信日立空调系统有限公司 一种多联式空调及空调除霜控制方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202675766U (zh) * 2012-06-20 2013-01-16 弗德里希冷冻设备（杭州）有限公司 热泵机组冬季除霜装置
CN104024752A (zh) * 2011-12-12 2014-09-03 三菱电机株式会社 室外机以及空气调节装置
CN104520656A (zh) * 2012-08-03 2015-04-15 三菱电机株式会社 空气调节装置
KR20150043873A (ko) * 2013-10-15 2015-04-23 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법
CN104736949A (zh) * 2012-10-18 2015-06-24 大金工业株式会社 空调装置
CN104764087A (zh) * 2014-01-07 2015-07-08 海尔集团公司 一种具备除霜功能的两级制热空调系统及其控制方法
CN105783145A (zh) * 2015-01-12 2016-07-20 Lg电子株式会社 空调机及其控制方法
CN106062486A (zh) * 2014-05-30 2016-10-26 夏普株式会社 空气调节机和空气调节机的控制方法
CN106123170A (zh) * 2016-06-24 2016-11-16 珠海格力电器股份有限公司 一种空调系统及其控制方法
CN110440414A (zh) * 2019-08-20 2019-11-12 珠海格力电器股份有限公司 空调系统、蓄热控制方法及化霜控制方法
CN110500664A (zh) * 2019-08-14 2019-11-26 海信（山东）空调有限公司 一种空调室外机、空调及其控制方法和装置
CN110529922A (zh) * 2019-08-29 2019-12-03 福建工程学院 一种单冷型温湿度控制多联机空调系统及其控制方法
CN110715485A (zh) * 2019-10-25 2020-01-21 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104024752A (zh) * 2011-12-12 2014-09-03 三菱电机株式会社 室外机以及空气调节装置
CN202675766U (zh) * 2012-06-20 2013-01-16 弗德里希冷冻设备（杭州）有限公司 热泵机组冬季除霜装置
CN104520656A (zh) * 2012-08-03 2015-04-15 三菱电机株式会社 空气调节装置
CN104736949A (zh) * 2012-10-18 2015-06-24 大金工业株式会社 空调装置
KR20150043873A (ko) * 2013-10-15 2015-04-23 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법
CN104764087A (zh) * 2014-01-07 2015-07-08 海尔集团公司 一种具备除霜功能的两级制热空调系统及其控制方法
CN106062486A (zh) * 2014-05-30 2016-10-26 夏普株式会社 空气调节机和空气调节机的控制方法
CN105783145A (zh) * 2015-01-12 2016-07-20 Lg电子株式会社 空调机及其控制方法
CN106123170A (zh) * 2016-06-24 2016-11-16 珠海格力电器股份有限公司 一种空调系统及其控制方法
CN110500664A (zh) * 2019-08-14 2019-11-26 海信（山东）空调有限公司 一种空调室外机、空调及其控制方法和装置
CN110440414A (zh) * 2019-08-20 2019-11-12 珠海格力电器股份有限公司 空调系统、蓄热控制方法及化霜控制方法
CN110529922A (zh) * 2019-08-29 2019-12-03 福建工程学院 一种单冷型温湿度控制多联机空调系统及其控制方法
CN110715485A (zh) * 2019-10-25 2020-01-21 广东美的制冷设备有限公司 空调器及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111503722A (zh) * 2020-02-14 2020-08-07 青岛海信日立空调系统有限公司 一种空调设备
CN111503722B (zh) * 2020-02-14 2021-10-01 青岛海信日立空调系统有限公司 一种空调设备
CN111928339A (zh) * 2020-09-14 2020-11-13 珠海格力电器股份有限公司 外机换热器及其控制方法和控制单元和空调系统
CN113074438A (zh) * 2021-02-26 2021-07-06 青岛海信日立空调系统有限公司 一种多联式空调及空调除霜控制方法
CN113074438B (zh) * 2021-02-26 2023-08-04 青岛海信日立空调系统有限公司 一种多联式空调及空调除霜控制方法

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