CN112902515A - 一种空气源热泵融霜控制系统及控制方法 - Google Patents

一种空气源热泵融霜控制系统及控制方法 Download PDF

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吴伟营
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Abstract

本发明公开了一种空气源热泵融霜控制系统及控制方法，包括压缩机、四通换向阀、翅片换热器、节流阀和氟‑水换热器；还包括风机、控制柜和融霜控制器；压缩机、四通换向阀、翅片换热器、节流阀和氟‑水换热器依次连通组成冷媒系统；所述翅片换热器表面安装有风压差传感器或风速传感器；融霜控制器与风压差传感器或风速传感器相连接，用于获得翅片换热器进出风侧的风压差值或翅片换热器进风侧的风速值。本发明制热模式下随着翅片换热器表面霜层的增厚使得翅片换热器表面的风压差值快速增大或翅片换热器进风侧的风速值快速减小，达到预设阀值，触发融霜模式，实现自然融霜，解决现有融霜方法不能真实反映翅片换热器结霜程度的难题。

Description

一种空气源热泵融霜控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及制冷空调领域，特别是涉及一种空气源热泵融霜控制系统及控制方法。
背景技术
随着社会发展以及人们生活水平日益提高，空气源热泵已经在北方采暖地区大规模应用。然而，空气源热泵在气温偏低且湿度较大的地区制热运行时，空气中的水蒸汽会在翅片换热器表面结成霜，空气源热泵的制热量随着霜层的增厚而不断下降，甚至影响机组的正常运行。目前，常用的融霜方法有定时融霜或者温度融霜或者温度定时综合融霜，但都不理想。现有的融霜方法在实际运行过程中经常会产生不必要的融霜动作，增加额外的能耗，甚至还会在结霜严重的情况下因不能够及时进行融霜，最后导致翅片表面结冰。主要原因是现有的融霜方法不能真实反映翅片换热器的结霜程度，在判断精度上存在较大问题，已成为空气源热泵急需解决的一大难题。
为了解决上述问题，特此提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于利用翅片换热器表面霜层增厚导致进出风侧风压差或进风侧风速快速变化的特性，提供一种空气源热泵融霜控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种空气源热泵融霜控制系统，包括压缩机、四通换向阀、翅片换热器、节流阀和氟-水换热器；还包括风机、控制柜和融霜控制器；压缩机、四通换向阀、翅片换热器、节流阀和氟-水换热器依次连通组成冷媒系统；所述翅片换热器的进出风侧安装有风压差传感器或翅片换热器的进风侧安装有风速传感器；融霜控制器与风压差传感器或风速传感器相连接，用于获得翅片换热器进出风侧的风压差值或翅片换热器进风侧的风速值并与预设阀值进行比较。
优选的，控制柜内设置有电器元件和控制主板。
优选的，所述翅片换热器进风侧安装有风速传感器时，翅片换热器外设置风速开关风罩。
本发明的另一目的在于提供一种空气源热泵融霜控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种空气源热泵融霜控制方法，包括如下步骤：
S1:制热模式下融霜控制器监测翅片换热器进出风侧的风压差值或翅片换热器进风侧的风速值；
S2:判断风压差值或风速值是否达到预设第一阀值，判断结果为是，转S3，判断结果为否，转S1；
S3:融霜控制器发送融霜信号给控制柜，四通换向阀切换进入融霜模式，风机关闭，转S4；
S4:持续X分钟，压缩机关闭，风机开启，转S5；
S5:持续Y分钟，判断风压差值或风速值是否达到预设第二阀值，判断结果为是，转S6，判断结果为否，转S4；
S6:四通换向阀切换，压缩机开启，融霜模式结束。
优选的，所述融霜控制器监测为风压差值时，设定值X为1-10分钟。
优选的，所述融霜控制器监测为风压差值时，设定值Y为3-10分钟。
优选的，所述设定值X为2分钟。
优选的，所述设定值Y为5分钟。
本发明的有益效果：
本发明的空气源热泵融霜控制系统，将风压差传感器安装在翅片换热器的进出风侧，制热模式下随着翅片换热器表面霜层的增厚使得进出风压差值达到预设阀值，触发融霜模式，执行X时间Y时间，切换四通换向阀，开停压缩机和开停风机，实现自然融霜，从而解决现有融霜方法不能真实反映翅片换热器结霜程度的难题，减少机组运行时制热量的损失，机组的可靠性也将大大地提高。
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。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明空气源热泵融霜控制系统结构示意图。
图2是实施例1空气源热泵融霜控制方法流程图。
图3是实施例2空气源热泵融霜控制方法流程图。
以下是本空气源热泵融霜控制系统结构中附图的标注，通过附图说明和对应的标注，可以清楚地理解本产品。
图中：10、压缩机；20、四通换向阀；30、控制柜；40、融霜控制器；50、翅片换热器；60、风机；70、节流阀；80、氟-水换热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。应当明确，以下所描述的实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本文中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本文中所使用的单数形式的“所述”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义；在本文中所使用术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；本文中所使用的“自然融霜”其是相对传统融霜模式而言。
实施例1
参照图1，本实施例提供的空气源热泵融霜控制系统，包括压缩机10、四通换向阀20、翅片换热器50、节流阀70和氟-水换热器80；还包括风机60、控制柜30和融霜控制器40。
其中压缩机10、四通换向阀20、翅片换热器50、节流阀70和氟-水换热器80依次连通组成冷媒系统；融霜控制器40安装在控制柜30箱体外侧板上；所述翅片换热器50的进出风侧安装有风压差传感器；融霜控制器40与风压差传感器相连接，用于获得翅片换热器50进出风侧的风压差值，控制柜30内设置有电器元件和控制主板，通过融霜控制器40反馈的信号执行自然融霜的控制方法。
本发明利用翅片换热器表面霜层增厚导致进出风侧风压差发生变化的特性，随着翅片换热器表面霜层增厚，进出风侧的风压差变大，监测到的风压差值能够代表翅片换热器整体通风截面结霜程度的真实性，以此差值作为进入融霜模式的控制点，同时结合自然融霜节能特点，提供一种节能的精准的空气源热泵融霜控制系统及控制方法。
参照图2，所述空气源热泵融霜控制方法包括如下步骤：
S1:制热模式下融霜控制器监测翅片换热器进出风侧的风压差值；
S2:判断风压差值是否达到预设第一阀值，判断结果为是，转S3，判断结果为否，转S1；
S3:融霜控制器发送融霜信号给控制柜，四通换向阀切换进入融霜模式，风机关闭，转S4；
S4:持续X分钟，压缩机关闭，风机开启，转S5；
S5:持续Y分钟，判断风压差值是否达到预设第二阀值，判断结果为是，转S6，判断结果为否，转S4；
S6:四通换向阀切换，压缩机开启，融霜模式结束。
具体地，所述设定值X为2分钟。
具体地，所述设定值Y为5分钟。
本实施例提供的空气源热泵融霜控制系统及控制方法，用风压差传感器监测到的风压差值作为进入融霜模式的控制点，执行控制时间X＝2分钟和Y＝5分钟，通过切换四通换向阀20，开停压缩机10和开停风机60，实现自然融霜，从而获得一种节能的精准的空气源热泵融霜控制方法。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于，所述翅片换热器50的进风侧安装为风速传感器；融霜控制器40与风速传感器相连接，用于获得翅片换热器50进风侧的风速。
参照图3，所述空气源热泵融霜控制方法包括如下步骤：
S7:制热模式下融霜控制器监测翅片换热器进风侧的风速；
S8:判断风速值是否降到预设第一阀值，判断结果为是，转S9，判断结果为否，转S7；
S9:融霜控制器发送融霜信号给控制柜，四通换向阀切换进入融霜模式，风机关闭，转S10；
S10:持续X分钟，压缩机关闭，风机开启，转S11；
S11:持续Y分钟，判断风速是否增至预设第二阀值，判断结果为是，转S12，判断结果为否，转S10；
S12:四通换向阀切换，压缩机开启，融霜模式结束。
使用风速传感器监测到的风速值作为进入融霜模式的控制点，翅片换热器50外设置风速开关风罩，避免自然风对翅片换热器50风速的影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种空气源热泵融霜控制系统，其特征在于，包括压缩机(10)、四通换向阀(20)、翅片换热器(50)、节流阀(70)和氟-水换热器(80)；还包括风机(60)、控制柜(30)和融霜控制器(40)；压缩机(10)、四通换向阀(20)、翅片换热器(50)、节流阀(70)和氟-水换热器(80)依次连通组成冷媒系统；所述翅片换热器(50)的进出风侧安装有风压差传感器或翅片换热器的进风侧安装有风速传感器；融霜控制器(40)与风压差传感器或风速传感器相连接，用于获得翅片换热器(50)进出风侧的风压差值或翅片换热器(50)进风侧的风速值并与预设阀值进行比较。
2.根据权利要求1所述空气源热泵融霜控制系统，其特征在于，控制柜(30)内设置有电器元件和控制主板。
3.根据权利要求1所述空气源热泵融霜控制系统，其特征在于，所述翅片换热器(50)的进风侧安装有风速传感器时，翅片换热器(50)外设置风速开关风罩。
4.一种空气源热泵融霜控制方法，其特征在于，
S1:制热模式下融霜控制器监测翅片换热器进出风侧的风压差值或翅片换热器进风侧的风速值；
S2:判断风压差值或风速值是否达到预设第一阀值，判断结果为是，转S3，判断结果为否，转S1；
S3:融霜控制器发送融霜信号给控制柜，四通换向阀切换进入融霜模式，风机关闭，转S4；
S4:持续X分钟，压缩机关闭，风机开启，转S5；
S5:持续Y分钟，判断风压差值或风速值是否达到预设第二阀值，判断结果为是，转S6，判断结果为否，转S4；
S6:四通换向阀切换，压缩机开启，融霜模式结束。
5.根据权利要求4所述空气源热泵融霜控制方法，其特征在于，所述融霜控制器监测为风压差值时，设定值X为1-10分钟。
6.根据权利要求4所述空气源热泵融霜控制方法，其特征在于，所述融霜控制器监测为风压差值时，设定值Y为3-10分钟。
7.根据权利要求5所述空气源热泵融霜控制方法，其特征在于，所述设定值X为2分钟。
8.根据权利要求6所述空气源热泵融霜控制方法，其特征在于，所述设定值Y为5分钟。
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