CN113847708B - 空调器室外机的除霜控制方法及空调器 - Google Patents

空调器室外机的除霜控制方法及空调器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空调器技术领域，具体提供一种空调器室外机的除霜控制方法，为解决现有的空调器室外机的除霜控制方法对空调器室外机进行除霜的时机与实际需求不符，从而影响空调器的工作性能和用户使用体验的问题。本发明的空调器室外机的除霜控制方法，包括：获取空调器室内机的实时的制热能力Q；获取除霜所需的实时的平均功率Qdfmean；当Q＜Qdfmean时，控制空调器进入除霜模式。在空调器室内机的实时制热能力小于除霜所需的实时的平均功率时，立刻控制空调器运行除霜程序进行除霜，除霜程序的运行时机更为准确，合理判断除霜点，防止制热能力下降而不及除霜所消耗的功率从而降低整体能效，保证了空调运行期间的能效，提升了用户的使用体验。

Description

空调器室外机的除霜控制方法及空调器
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，具体提供一种空调器室外机的除霜控制方法及空调器。
背景技术
空调器包括空调器室内机和空调器室外机两部分，空调器在冬季对室内进行制热时，空调器室外机作为蒸发器使用吸收室外的热量，空调器室内机作为冷凝器使用向室内释放热量。这时，室外空气中的水蒸气在空调器室外机的室外换热器上遇冷会先凝结成水珠然后结霜，导致室外换热器与室外空气的换热能力降低，进而影响空调器的制热能力，所以需要对空调器室外机的室外换热器进行除霜。
中国专利申请文件(CN109237727A)公开了一种用于空调器的除霜控制方法：空调器运行制热模式的情形下，获取室外换热器的表面温度；获取室外换热器的进风含湿量和出风含湿量；基于进风含湿量和出风含湿量来确定室外换热器的结霜厚度；根据表面温度以及结霜厚度，判断是否使空调器进入除霜模式。
但是，由于现有的上述除霜控制方法仅通过室外换热器的进风含湿量和出风含湿量来确定室外换热器的结霜厚度，但是空调器室外机的风量发生改变时，使得计算得到的结霜厚度不准确，以致于对空调器室外机进行除霜的时机与实际除霜需求不符，从而造成空调器的制热能力大幅衰减的情况下进行除霜时，制热功率小于除霜功率，进而严重的影响了空调器的工作性能和用户使用体验的问题。
相应地，本领域需要一种新的空调器室外机的除霜控制方法来解决现有的空调器在对空调器室外机进行除霜的时机与实际需求不符，从而影响空调器的工作性能和用户使用体验的问题。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有的空调器在对空调器室外机进行除霜的时机与实际需求不符，从而影响空调器的工作性能和用户使用体验的问题。
在第一方面，本发明提供一种空调器室外机的除霜控制方法，包括：
获取所述空调器室内机的实时的制热能力Q；
获取除霜所需的实时的平均功率Qdfmean；
当Q＜Qdfmean时，控制所述空调器进入除霜模式。
在上述空调器室外机的除霜控制方法的优选技术方案中，“获取所述空调器室内机的实时的制热能力Q”的步骤包括：
获取所述空调器系统内单位时间内的冷媒流量m；
获取所述空调器室内机的进口冷媒焓值hin以及出口冷媒焓值hout；
根据公式Q＝m·(hout-hin)计算所述室内机的实时的制热能力Q。
在上述空调器室外机的除霜控制方法的优选技术方案中，所述空调器系统内单位时间内的冷媒流量m由计算方式获得，计算方式具体包括：
所述空调器系统内冷媒流量m的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000021
其中ε为热损失系数；Pcomp为压缩机所消耗的功率；hd为所述压缩机的排气焓值；hs为所述压缩机的吸气焓值。
在上述空调器室外机的除霜控制方法的优选技术方案中，所述压缩机的排气焓值hd和所述压缩机的吸气焓值hs均是通过计算方式获得，获得方式具体包括：
获取所述空调器的所述压缩机的排气压力Pd、所述压缩机的吸气压力Ps、获取所述压缩机的排气温度Td和所述压缩机的吸气温度Ts；
所述压缩机的排气焓值hd和所述压缩机的吸气焓值hs的计算公式分别为；
hd＝p1+p2·Pd+p3·Td+p4·Pd 2+p5·Pd·Td+p6·Td 2；其中，p1至p6为hd
所对应的拟合系数；
hs＝s1+s2·Ps+s3·Ts+s4·Ps 2+s5·Ps·Ts+s6·Ts 2，其中，s1至s6为hs所对应的拟合系数。
在上述空调器室外机的除霜控制方法的优选技术方案中，所述压缩机耗功Pcomp通过计算方式获取，计算所述压缩机耗功Pcomp的公式为：Pcomp＝U·I；其中，U为所述压缩机的电压，I为所述压缩机的电流。
在上述空调器室外机的除霜控制方法的优选技术方案中，所述室内机的进口冷媒焓值hin以及所述室内机的出口冷媒焓值hout为计算获得，计算公式分别为：
hin＝e1+e2·Pin+e3·Tin+e4·Pin 2+e5·Pin·Tin+e6·Tin 2；其中e1至e6为hin所对应的拟合系数；Pin为所述室内机冷媒进口的压力，Tin为所述室内机冷媒进口的温度；
hout＝k1+k2·Pout+k3·Tout+k4·Pout 2+k5·Pout·Tout+k6·Tout 2；其中k1至k6
为hout所对应的拟合系数；Pout为所述室内机冷媒出口的压力，Tout为所述室内机冷媒出口的温度。
在上述空调器室外机的除霜控制方法的优选技术方案中，Pin和Pout的获取方式为计算获得，所述室内机冷媒进口的压力Pin的计算方式为：
Pin＝Pd-ΔPd；其中ΔPd为所述压缩机的排气压降；
ΔPd的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000031
其中ξ1为第一阻力因子；ρd为所述压缩机的排气密度；D1为所述压缩机的排气管内径；
ρd的计算公式为：ρd＝n1+n2·Pd+n3·Pd 2+n4·Pd 3+n5·Pd 4+n6·Pd 5；其中n1至n6为ρd所对应的拟合系数；
所述室内机冷媒出口压力Pout的计算公式为：Pout＝Pin-ΔPin；其中，Pin为所述室内机冷媒进口压力；ΔPin为所述室内机的吸气压降；
ΔPin的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000032
其中ξ2为第二阻力因子；ρin为所述室内机进口冷媒密度；D2为所述室内机的换热管内径；
ρin的计算公式为：ρin＝r1+r2·Pin+r3·Pin 2+r4·Pin 3+r5·Pin 4+r6·Pin 5；其中，Pin为所述室内机冷媒进口压力，其中r1至r6为ρin所对应的拟合系数。
在上述空调器室外机的除霜控制方法的优选技术方案中，“获取除霜所需的实时的平均功率Qdfmean”的步骤包括：
获取室外换热器的结霜量mf；
根据公式
Figure GDA0004054384050000041
计算除霜所需的平均功率；其中，
Figure GDA0004054384050000046
为除霜倍率因子，无量纲，与机器性能有关；I为溶解热；t1为除霜所需时间。
在上述空调器室外机的除霜控制方法的优选技术方案中，“获取室外换热器的结霜量mf”的步骤包括：
获取所述空调器室外机自上次除霜完成后起算的在结霜时间t2时的实际风量Q(t2)、进风侧空气实际含湿量din和出风侧空气实际含湿量dout，并获取所述空调器室外机的室外换热器表面温度Tdef；
基于所述实际风量Q(t2)、所述进风侧空气实际含湿量din和所述出风侧空气实际含湿量dout计算所述室外换热器的凝露速度m'w(t2)，并基于所述室外换热器表面温度Tdef确定结霜因子f；
基于所述凝露速度m'w(t2)和所述结霜因子f计算所述室外换热器的结霜速度m'f(t2)；
基于所述结霜速度m'f(t2)计算所述室外换热器在所述结霜时间t2的实际结霜量mf，所用的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000042
基于所述凝露速度m'w(t2)和所述结霜因子f计算所述室外换热器的结霜速度m'f(t2)所用的计算公式为：
m'f(t2)＝f·m'w(t2)；
计算所述室外换热器的凝露速度m'w(t2)的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000043
其中ρ空为空气的密度；
所述进风侧空气实际含湿量din的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000044
所述出风侧空气实际含湿量dout的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000045
其中，cp,v为水蒸气定压比热容，Tw1为进风侧空气的湿球温度，Tw2为出风侧空气的湿球温度，Td1为进风侧空气的干球温度，Td2为出风侧空气的干球温度，ds1为进风侧空气对应干球温度下的饱和含湿量，ds2为出风侧空气对应干球温度下的饱和含湿量，γ为水的汽化潜热；
“基于所述室外换热器表面温度Tdef确定结霜因子f”的步骤包括：当Tref＞0时，f＝0；并且，当Tref≤0时，f＝1；
获取所述实际风量Q(t2)的步骤包括：
当t2＝0时，所述实际风量为标准风量Qstd；
当t2＞0时，在t2时刻的所述实际风量的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000051
其中，参数a、b和c与室外换热器的自身结构有关，并通过数据拟合的方式确定，所述标准风量Qstd为所述室外换热器在不受结霜因素影响时的正常风量。
本发明还提供了一种空调器，所述空调器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调除霜控制程序，所述空调除霜控制程序被所述处理器执行时实现上述技术方案中任一项所述的空调器室外机的除霜控制方法的步骤。
本领域技术人员能够理解的是，本发明的空调器室外机的除霜控制方法包括：获取空调器室内机的实时的制热能力Q；获取除霜所需的实时的平均功率Qdfmean；当Q＜Qdfmean时，控制空调器进入除霜模式。
在采用上述技术方案的情况下，本发明通过获取空调器室内机的实时制热能力Q和除霜所需的实时的平均功率Qdfmean，当Q＜Qdfmean时，控制空调器进入除霜模式。在冬季制热时，随着空调器的室外换热器上结霜的进行，空调器的室内机的制热能力会不断的衰减，而霜层不断的增厚使除霜所需的功率也逐渐增大，当空调器的室内机的制热能力小于除霜所需的功率时，如果继续正常运行下去，导致空调器的制热能力不及除霜所消耗的功率，从而导致整体能效的降低，所以本发明在空调器室内机的实时制热能力小于除霜所需的实时的平均功率时，立刻控制空调器运行除霜程序进行除霜。相较于现有的通过获取空调器的室外换热器上霜层的厚度来判断空调器的除霜程序的运行，本方案的除霜程序的运行时机更为准确，合理判断除霜点，防止制热能力下降而不及除霜所消耗的功率从而降低整体能效，进而保证了空调运行期间的能效，使每度电为室内所产生的热能更多，提升了用户的使用体验。
附图说明
下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1是本发明的空调器室外机的除霜控制方法的主要步骤流程图；
图2是本发明的获取空调器室内机的实时的制热能力Q的步骤流程图；
图3是本发明的获取除霜所需的实时的平均功率Qdfmean的步骤流程图；
图4是本发明的获取室外换热器的结霜量mf的步骤流程图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
需要说明的是，在本发明的描述中，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。
为解决现有的空调器在对空调器室外机进行除霜的时机与实际需求不符，从而影响空调器的工作性能和用户使用体验的问题，本实施例提供了一种空调器室外机的除霜控制方法及空调器。
首先，如图1所示，本发明的空调器室外机的除霜控制方法包括：
步骤S1：获取空调器室内机的实时的制热能力Q；
步骤S2：获取除霜所需的实时的平均功率Qdfmean；
步骤S3：当Q＜Qdfmean时，控制空调器进入除霜模式。
如图2所示，进一步地，“获取空调器室内机的实时的制热能力Q”的步骤包括：
步骤S11：获取空调器系统内单位时间内的冷媒流量m；
步骤S12：获取空调器室内机的进口冷媒焓值hin以及出口冷媒焓值hout；
步骤S13：根据公式Q＝m·(hout-hin)计算所述室内机的实时的制热能力Q。
可以理解的是，空调器系统内单位时间内的冷媒流量m、空调器室内机的进口冷媒焓值hin以及出口冷媒焓值hout可以在空调器运行时直接通过传感器进行检测获取，也可以通过公式计算得出。
进一步地，空调器系统内单位时间内的冷媒流量m由计算方式获得，从而使得空调器系统的整体传感器数量大大降低，使得成本降低的同时，零件损坏率也大大降低，下面的计算方式代替检测的方式同理，冷媒流量m的计算方式具体包括：
空调器系统内冷媒流量m的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000071
其中，ε为热损失系数，一般取0.9至1；Pcomp为压缩机所消耗的功率；hd(单位为KJ/kg)为压缩机的排气焓值；hs(单位为KJ/kg)为压缩机的吸气焓值。
可以理解的是，压缩机所消耗的功率Pcomp、压缩机的排气焓值hd和压缩机的吸气焓值hs可以在空调器运行时通过传感器直接进行检测而获取，也可以通过公式计算得出。
压缩机的排气焓值hd和压缩机的吸气焓值hs通过计算方式获得，获得方式具体包括：
获取空调器的压缩机的排气压力Pd、压缩机的吸气压力Ps、获取压缩机的排气温度Td和压缩机的吸气温度Ts；优选地，利用空调器上自带的传感器直接检测Pd、Ps、Td和Ts的数值；
压缩机的排气焓值hd和压缩机的吸气焓值hs的计算公式分别为；
hd＝p1+p2·Pd+p3·Td+p4·Pd 2+p5·Pd·Td+p6·Td 2；其中，p1至p6为表1中hd所对应的拟合系数；
hs＝s1+s2·Ps+s3·Ts+s4·Ps 2+s5·Ps·Ts+s6·Ts 2；其中，s1至s6为表2中hs所对应的拟合系数。
表1：压缩机的排气焓值hd的拟合系数表
<![CDATA[p<sub>1</sub>]]> <![CDATA[p<sub>2</sub>]]> <![CDATA[p<sub>3</sub>]]> <![CDATA[p<sub>4</sub>]]> <![CDATA[p<sub>5</sub>]]> <![CDATA[p<sub>6</sub>]]>
<![CDATA[h<sub>d</sub>]]> 443.7 -24.98 0.791 -3.331 0.3313 -0.0008887
表2：压缩机的吸气焓值hs的拟合系数表
<![CDATA[s<sub>1</sub>]]> <![CDATA[s<sub>2</sub>]]> <![CDATA[s<sub>3</sub>]]> <![CDATA[s<sub>4</sub>]]> <![CDATA[s<sub>5</sub>]]> <![CDATA[s<sub>6</sub>]]>
<![CDATA[h<sub>s</sub>]]> 443.7 -24.98 0.791 -3.331 0.3313 -0.0008887
压缩机耗功Pcomp通过计算方式获取，计算压缩机耗功Pcomp的公式为：Pcomp＝U·I；其中，U为压缩机的电压，即额定电压，I为压缩机的电流，通过电流表读取。
进一步地，室内机的进口冷媒焓值hin以及室内机的出口冷媒焓值hout为计算获得，计算公式分别为：
hin＝e1+e2·Pin+e3·Tin+e4·Pin 2+e5·Pin·Tin+e6·Tin 2；其中，e1至e6为表3中hin所对应的拟合系数；Pin(单位为Kpa)为室内机冷媒进口的压力，Tin(单位为℃)为室内机冷媒进口的温度；
hout＝k1+k2·Pout+k3·Tout+k4·Pout 2+k5·Pout·Tout+k6·Tout 2；其中k1至k6
为表4中hout所对应的拟合系数；Pout(单位为Kpa)为室内机冷媒出口的压力，Tout(单位为℃)为室内机冷媒出口的温度。
表3：室内机的进口冷媒焓值hin的拟合系数表
<![CDATA[e<sub>1</sub>]]> <![CDATA[e<sub>2</sub>]]> <![CDATA[e<sub>3</sub>]]> <![CDATA[e<sub>4</sub>]]> <![CDATA[e<sub>5</sub>]]> <![CDATA[e<sub>6</sub>]]>
<![CDATA[h<sub>in</sub>]]> 443.7 -24.98 0.791 -3.331 0.3313 -0.0008887
表4：室内机的出口冷媒焓值hout的拟合系数表
<![CDATA[k<sub>1</sub>]]> <![CDATA[k<sub>2</sub>]]> <![CDATA[k<sub>3</sub>]]> <![CDATA[k<sub>4</sub>]]> <![CDATA[k<sub>5</sub>]]> <![CDATA[k<sub>6</sub>]]>
<![CDATA[h<sub>out</sub>]]> 200 1.573 1.374 -1.538 0.1755 -0.0004903
可以理解的是，室内机冷媒进口的压力Pin、室内机冷媒出口压力Pout、室内机冷媒进口的温度Tin以及室内机冷媒出口的温度Tout均可以在空调器运行时直接通过传感器进行检测获取，也可以通过公式计算得出。
本实施例中室内机冷媒进口的温度Tin以及室内机冷媒出口的温度Tout通过在室内机进、出口设置温度传感器直接进行检测获取。
Pin和Pout的获取方式为计算获得，室内机冷媒进口的压力Pin的计算方式为：
Pin＝Pd-ΔPd；其中ΔPd为压缩机的排气压降；
ΔPd的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000081
其中ξ1为第一阻力因子，和管道的尺寸形状以及连接方式有关；ρd(单位为kg/m3)为压缩机的排气密度；D1为压缩机的排气管内径；
ρd的计算公式为：ρd＝n1+n2·Pd+n3·Pd 2+n4·Pd 3+n5·Pd 4+n6·Pd 5；其中n1至n6为表5中ρd所对应的拟合系数；
室内机冷媒出口压力Pout的计算公式为：Pout＝Pin-ΔPin；其中，Pin为室内机冷媒进口压力；ΔPin为室内机的吸气压降；
ΔPin的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000091
其中，ξ2为第二阻力因子，和管道的尺寸形状以及连接方式有关；ρin(单位为kg/m3)为室内机进口冷媒密度；D2为所述室内机的换热管内径；
ρin的计算公式为：ρin＝r1+r2·Pin+r3·Pin 2+r4·Pin 3+r5·Pin 4+r6·Pin 5；其中Pin(单位为Mpa)为室内机冷媒进口压力，其中r1至r6为表6中ρin所对应的拟合系数。
表5：压缩机的排气密度ρd的拟合系数表
<![CDATA[n<sub>1</sub>]]> <![CDATA[n<sub>2</sub>]]> <![CDATA[n<sub>3</sub>]]> <![CDATA[n<sub>4</sub>]]> <![CDATA[n<sub>5</sub>]]> <![CDATA[n<sub>6</sub>]]>
<![CDATA[ρ<sub>d</sub>]]> 0.7206 -7.274 27.51 -41.8 63.11 -3.827
表6：室内机进口冷媒密度ρin的拟合系数表
<![CDATA[r<sub>1</sub>]]> <![CDATA[r<sub>2</sub>]]> <![CDATA[r<sub>3</sub>]]> <![CDATA[r<sub>4</sub>]]> <![CDATA[r<sub>5</sub>]]> <![CDATA[r<sub>6</sub>]]>
<![CDATA[ρ<sub>in</sub>]]> 0.7206 -7.274 27.51 -41.8 63.11 -3.827
可以理解的是，除了上述说明的通过公式计算压缩机的排气密度ρd和室内机进口冷媒密度ρin之外，还可以在空调器运行过程中，直接对压缩机的排气密度ρd和室内机进口冷媒密度ρin进行检测。
上述各个拟合系数p1至p6、s1至s6、e1至e6、k1至k6、n1至n6、r1至r6均与冷媒的种类有关，优选地，本实施例中的冷媒种类为R410a。
如图3所示，进一步地，“获取除霜所需的实时的平均功率Qdfmean”的步骤包括：
步骤S21：获取室外换热器的结霜量mf；
步骤S22：根据公式
Figure GDA0004054384050000092
计算除霜所需的平均功率；
其中，除霜所需的实时的平均功率Qdfmean的单位为(J)，
Figure GDA0004054384050000093
为除霜倍率因子，无量纲，与机器性能有关；I(单位为J/kg)为溶解热，；t1(单位为s)为除霜所需时间，通常情况下会限制除霜的时间在一定的范围内，例如，180至300s；实际结霜量mf的单位为(kg)。
可以理解的是，室外换热器的结霜量mf可以通过传感器直接进行检测获取，也可以通过公式计算得出。
如图4所示，进一步地，通过计算的方式“获取室外换热器的结霜量mf”的步骤包括：
步骤S211：获取空调器室外机自上次除霜完成后起算的在结霜时间t2时的实际风量Q(t2)、进风侧空气实际含湿量din和出风侧空气实际含湿量dout，并获取空调器室外机的室外换热器表面温度Tdef；
步骤S212：基于实际风量Q(t2)、进风侧空气实际含湿量din和出风侧空气实际含湿量dout计算室外换热器的凝露速度m'w(t2)，并基于室外换热器表面温度Tdef确定结霜因子f；
步骤S213：基于凝露速度m'w(t2)和结霜因子f计算室外换热器的结霜速度m'f(t2)；
步骤S214：基于结霜速度m'f(t2)计算室外换热器在结霜时间t2的实际结霜量mf。
可以理解的是，实际风量Q(t2)、进风侧空气实际含湿量din、出风侧空气实际含湿量dout和空调器室外机的室外换热器表面温度Tdef均可通过直接检测获取，也可通过计算获取，因此不对获取方式进行任何的限制。
实际结霜量mf所用的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000101
基于凝露速度m'w(t2)和结霜因子f
计算室外换热器的结霜速度m'f(t2)所用的计算公式为：
m'f(t2)＝f·m'w(t2)；
计算室外换热器的凝露速度m'w(t2)的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000102
其中，ρ空为空气的密度，在标准条件下(0℃，1个标准大气压(1atm))，空气密度约为1.29Kg/m3；
进风侧空气实际含湿量din的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000103
出风侧空气实际含湿量dout的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000104
其中，cp,v为水蒸气定压比热容，参考值为1.865kJ/(kg·K)，Tw1(单位为℃)为进风侧空气的湿球温度，即外界环境的湿球温度，可以通过相对湿度传感器来进行测量，也通过云服务器来获取当地的外界环境的湿球温度，Tw2(单位为℃)为出风侧空气的湿球温度，Td1(单位为℃)为进风侧空气的干球温度，Td2(单位为℃)为出风侧空气的干球温度可以通过传感器来直接测量也可以通过检测室外换热器的吸气压力计算获取，ds1为进风侧空气对应干球温度下的饱和含湿量，ds2为出风侧空气对应干球温度下的饱和含湿量，γ为水的汽化潜热，γ＝2260kJ/kg；
进一步地，“基于室外换热器表面温度Tdef确定结霜因子f”的步骤包括：
当Tref＞0时，f＝0；
当Tref≤0时，f＝1；
获取实际风量Q(t2)的步骤包括：
当t2＝0时，实际风量为标准风量Qstd；
当t2＞0时，在t2时刻的实际风量的计算公式为：
Figure GDA0004054384050000111
其中，参数a、b和c与室外换热器的自身结构有关，并通过数据拟合的方式确定，标准风量Qstd为室外换热器在不受结霜因素影响时的正常风量，通过在空调器产品出厂时的风量实验即可确定。其中，标准风量Qstd的单位为(m3/s)，实际风量Q(t2)的单位为(m3/s)，实际结霜量mf的单位为(kg)。
上述设置方式的优点在于：本发明空调器室外机的除霜控制方法，在不增加额外的冷媒质量流量的测量装备，在不增加空调器的成本的情况下，利用空调器室外机已有布置的温度传感器、湿度传感器，以及云服务上的湿球温度等作为输入，结合制热能力计算、除霜功率计算，计算方式简便，不需要巨大的运算量，减轻控制器的负担，从而准确的判断进入除霜程序的时机，使得在一定时间段内实现能力能效的最大化，防止制热效率不及除霜效率而继续运行造成空调器整体能效的降低。进一步地，在结霜量的计算中加入了空调器室外机的实际风量，从而使结霜量的计算更为准确，减少风量对结霜厚度的影响，从而增加除霜程序运行时机的准确性。
最后需要说明的是，尽管本发明是以空调器室外机的除霜控制方法为例进行描述的，但是本发明的空调器显然可以是各种类型的空调器。例如，可以是房间空调器、单元式空调器还可以是多联式空调器等，因此不对空调器的类型进行任何的限制。
需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本发明的原理，并非旨在与限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。
此外，本发明还提供了一种空调器，该空调器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的空调除霜控制程序，空调除霜控制程序被处理器执行时实现如上述任一种实施方式中的除霜控制方法的步骤。可以理解的是，由于本实施例提供的空调器包含以上说明的空调器室外机的除霜控制方法的任一实施方式，必然具有上述说明的空调器室外机的除霜控制方法的相关优点，故在此不再赘述。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空调器室外机的除霜控制方法，其特征在于，所述除霜控制方法包括：
获取所述空调器室内机的实时的制热能力Q；
获取除霜所需的实时的平均功率Qdfmean；
当Q＜Qdfmean时，控制所述空调器进入除霜模式；
“获取除霜所需的实时的平均功率Qdfmean”的步骤包括：
获取室外换热器的结霜量mf；
根据公式
Figure FDA0004054384040000011
计算除霜所需的平均功率；其中，
Figure FDA0004054384040000012
为除霜倍率因子，无量纲，与机器性能有关；I为溶解热；t1为除霜所需时间。
2.根据权利要求1所述的空调器室外机的除霜控制方法，其特征在于，“获取所述空调器室内机的实时的制热能力Q”的步骤包括：
获取所述空调器系统内单位时间内的冷媒流量m；
获取所述空调器室内机的进口冷媒焓值hin以及出口冷媒焓值hout；
根据公式Q＝m·(hout-hin)计算所述室内机的实时的制热能力Q。
3.根据权利要求2所述的空调器室外机的除霜控制方法，其特征在于，所述空调器系统内单位时间内的冷媒流量m由计算方式获得，计算方式具体包括：
所述空调器系统内冷媒流量m的计算公式为：
Figure FDA0004054384040000013
其中，ε为热损失系数；Pcomp为压缩机所消耗的功率；hd为所述压缩机的排气焓值；hs为所述压缩机的吸气焓值。
4.根据权利要求3所述的空调器室外机的除霜控制方法，其特征在于，所述压缩机的排气焓值hd和所述压缩机的吸气焓值hs均是通过计算方式获得，获得方式具体包括：
获取所述空调器的所述压缩机的排气压力Pd、所述压缩机的吸气压力Ps、获取所述压缩机的排气温度Td和所述压缩机的吸气温度Ts；
所述压缩机的排气焓值hd和所述压缩机的吸气焓值hs的计算公式分别为；
hd＝p1+p2·Pd+p3·Td+p4·Pd 2+p5·Pd·Td+p6·Td 2；其中，p1至p6为hd
所对应的拟合系数；
hs＝s1+s2·Ps+s3·Ts+s4·Ps 2+s5·Ps·Ts+s6·Ts 2，其中，s1至s6为hs所对应的拟合系数。
5.根据权利要求3所述的空调器室外机的除霜控制方法，其特征在于，所述压缩机耗功Pcomp通过计算方式获取，计算所述压缩机耗功Pcomp的公式为：Pcomp＝U·I；其中，U为所述压缩机的电压，I为所述压缩机的电流。
6.根据权利要求4所述的空调器室外机的除霜控制方法，其特征在于，所述室内机的进口冷媒焓值hin以及所述室内机的出口冷媒焓值hout为计算获得，计算公式分别为：
hin＝e1+e2·Pin+e3·Tin+e4·Pin 2+e5·Pin·Tin+e6·Tin 2；其中，e1至e6为hin
所对应的拟合系数；Pin为所述室内机冷媒进口的压力，Tin为所述室内机冷媒进口的温度；
hout＝k1+k2·Pout+k3·Tout+k4·Pout 2+k5·Pout·Tout+k6·Tout 2；其中，k1至
k6为hout所对应的拟合系数；Pout为所述室内机冷媒出口的压力，Tout为所述室内机冷媒出口的温度。
7.根据权利要求6所述的空调器室外机的除霜控制方法，其特征在于，Pin和Pout的获取方式为计算获得，所述室内机冷媒进口的压力Pin的计算方式为：
Pin＝Pd-ΔPd；其中ΔPd为所述压缩机的排气压降；
ΔPd的计算公式为：
Figure FDA0004054384040000021
其中，ξ1为第一阻力因子；ρd为所述压缩机的排气密度；D1为所述压缩机的排气管内径；
ρd的计算公式为：ρd＝n1+n2·Pd+n3·Pd 2+n4·Pd 3+n5·Pd 4+n6·Pd 5；其中，n1至n6为ρd所对应的拟合系数；
所述室内机冷媒出口的压力Pout的计算公式为：Pout＝Pin-ΔPin；其中，Pin为所述室内机冷媒进口压力；ΔPin为所述室内机的吸气压降；
ΔPin的计算公式为：
Figure FDA0004054384040000031
其中ξ2为第二阻力因子；ρin为所述室内机进口冷媒密度；D2为所述室内机的换热管内径；
ρin的计算公式为：ρin＝r1+r2·Pin+r3·Pin 2+r4·Pin 3+r5·Pin 4+r6·Pin 5；其中，Pin为所述室内机冷媒进口压力，其中r1至r6为ρin所对应的拟合系数。
8.根据权利要求1所述的空调器室外机的除霜控制方法，其特征在于，“获取室外换热器的结霜量mf”的步骤包括：
获取所述空调器室外机自上次除霜完成后起算的在结霜时间t2时的实际风量Q(t2)、进风侧空气实际含湿量din和出风侧空气实际含湿量dout，并获取所述空调器室外机的室外换热器表面温度Tdef；
基于所述实际风量Q(t2)、所述进风侧空气实际含湿量din和所述出风侧空气实际含湿量dout计算所述室外换热器的凝露速度m'w(t2)，并基于所述室外换热器表面温度Tdef确定结霜因子f；
基于所述凝露速度m'w(t2)和所述结霜因子f计算所述室外换热器的结霜速度m'f(t2)；
基于所述结霜速度m'f(t2)计算所述室外换热器在所述结霜时间t2的实际结霜量mf，所用的计算公式为：
Figure FDA0004054384040000032
基于所述凝露速度m'w(t2)和所述结霜因子f计算所述室外换热器的结霜速度m'f(t2)所用的计算公式为：
m'f(t2)＝f·m'w(t2)；
计算所述室外换热器的凝露速度m'w(t2)的计算公式为：
Figure FDA0004054384040000033
其中，ρ空为空气的密度；
所述进风侧空气实际含湿量din的计算公式为：
Figure FDA0004054384040000041
所述出风侧空气实际含湿量dout的计算公式为：
Figure FDA0004054384040000042
其中，cp,v为水蒸气定压比热容，Tw1为进风侧空气的湿球温度，Tw2为出风侧空气的湿球温度，Td1为进风侧空气的干球温度，Td2为出风侧空气的干球温度，ds1为进风侧空气对应干球温度下的饱和含湿量，ds2为出风侧空气对应干球温度下的饱和含湿量，γ为水的汽化潜热；
“基于所述室外换热器表面温度Tdef确定结霜因子f”的步骤包括：当Tref＞0时，f＝0；并且，当Tref≤0时，f＝1；
获取所述实际风量Q(t2)的步骤包括：
当t2＝0时，所述实际风量为标准风量Qstd；
当t2＞0时，在t2时刻的所述实际风量的计算公式为：
Figure FDA0004054384040000043
其中，参数a、b和c与所述室外换热器的自身结构有关，并通过数据拟合的方式确定，所述标准风量Qstd为所述室外换热器在不受结霜因素影响时的正常风量。
9.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的空调除霜控制程序，所述空调除霜控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的空调器室外机的除霜控制方法的步骤。
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