CN114459167B - 用于控制空气源热泵的方法及装置、空气源热泵 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电器控制技术领域，公开一种用于控制空气源热泵的方法，包括获取当前的运行状态；在运行状态为除霜运行情况下，关闭冷媒流向第一换热器的管路，控制冷媒从降温回路返回压缩机。低温低压的液态冷媒能够流向降温回路，降低压缩机的机身温度后返回压缩机，由此避免了空气源热泵在除霜运行过程中，低温冷媒与室内侧的第一换热器中的热水换热而造成水温下降情况。在空气源热泵在除霜频繁时，减少了除霜完成后将已降低的水温再次升高所需的能耗。不仅提高了使用舒适性，还减少了能耗。本申请还公开一种用于控制空气源热泵的装置及空气源热泵。

Description

用于控制空气源热泵的方法及装置、空气源热泵

技术领域

本申请涉及电器控制技术领域，例如涉及一种用于控制空气源热泵的方法及装置、空气源热泵。

背景技术

目前，空气源热泵得到越来越广泛的使用。在冬季，空气源热泵运行时，当室外换热器表面温度低于零度且低于室外空气露点温度时，换热器表面就会结霜，霜层达到一定厚度时就会导致室外换热效率降低，机组换热性能恶化，此时就需进行除霜操作。

目前最成熟、最普遍使用的除霜方式依旧是通过四通阀换向，机组切换为制冷模式进行除霜。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

采用现有技术进行除霜，机组除霜过程中会造成水温急剧下降，水温波动较大，导致使用舒适性降低。并且，在机组除霜频繁时，除霜完成后需将已降低的水温再次升高，造成了能量损失。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用于控制空气源热泵的方法及装置、空气源热泵，以避免空气源热泵在除霜过程中水温急剧下降，提高使用舒适性并减少能耗。

在一些实施例中，所述空气源热泵包括冷媒循环回路和降温回路，降温回路与冷媒循环回路的室内侧的第一换热器并联，且能够与冷媒循环回路的压缩机进行热交换；所述方法包括：获取空气源热泵当前的运行状态；在运行状态为除霜运行情况下，关闭冷媒流向第一换热器的管路，控制冷媒从降温回路返回压缩机。

在一些实施例中，所述装置包括：处理器和存储有程序指令的存储器，上述处理器被配置为在执行上述程序指令时，执行上述的用于控制空气源热泵的方法。

在一些实施例中，所述空气源热泵包括：冷媒循环回路，包括压缩机，压缩机的输出端通过依次连接的四通阀、室内侧的第一换热器、节流阀、室外侧的第二换热器返回至四通阀；降温回路，与第一换热器并联，且能够与压缩机进行热交换；降温回路的流入端与冷媒循环回路的连接处设置三通阀，降温回路的流出端设置于第一换热器与四通阀之间的管路上。

本公开实施例提供的用于控制空气源热泵的方法及装置、空气源热泵，可以实现以下技术效果：

空气源热泵在运行状态为除霜运行情况下，关闭冷媒流向第一换热器的管路，并控制冷媒从降温回路返回压缩机。低温低压的液态冷媒能够流向降温回路，降低压缩机的机身温度后返回压缩机，由此避免了空气源热泵在除霜运行过程中，低温冷媒与室内侧的第一换热器中的热水换热而造成水温下降情况。在空气源热泵在除霜频繁时，减少了除霜完成后将已降低的水温再次升高所需的能耗。不仅提高了使用舒适性，还减少了能耗。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个空气源热泵的结构的示意图；

图2是本公开实施例提供的一个用于控制空气源热泵的方法的示意图；

图3是本公开实施例提供的另一个用于控制空气源热泵的方法的示意图；

图4是本公开实施例提供的另一个用于控制空气源热泵的方法的示意图；

图5是本公开实施例提供的另一个用于控制空气源热泵的方法的示意图；

图6是本公开实施例提供的一个用于控制空气源热泵的装置的示意图。

附图标记：

1：压缩机；2：四通阀；3：第一换热器；4：节流阀；5：第二换热器； 6：单向阀；7：降温装置；8：三通阀；9：第二支管；10：第一支管。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如， A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系，A与B相对应指的是A与B之间是一种关联关系或绑定关系。

结合图1所示，本公开实施例公开了一种空气源热泵，包括：冷媒循环回路和降温回路。冷媒循环回路包括压缩机1，压缩机1的输出端通过依次连接的四通阀2、室内侧的第一换热器3、节流阀4、室外侧的第二换热器5返回至四通阀2。第一换热器3与四通阀2之间的第一管路上连接有第一支管10，第一支管10上设置单向阀6，以使冷媒沿第一支管10向第一管路流动。第一换热器3与节流阀4之间的第二管路上连接有第二支管9，且连接处设置三通阀8。第一支管10和第二支管9均连接降温装置7。降温回路由第一支管10、降温装置7和第二支管9依次连接形成。其中，四通阀2处于第一状态时，冷媒循环回路进行制冷循环，四通阀2处于第二状态时，冷媒循环回路进行制热循环。

其中，降温装置7可为环绕压缩机1机身的管段。在除霜运行过程中，第二支管9过来的低温冷媒直接流经上述管段与压缩机1机身热量交换以降低压缩机1机身温度。降温装置7也可为在压缩机1外壁周围设置的接触传热装置，内部介质具有传热且低温防冻属性，例如导热油等。低温冷媒与接触压缩机1外壁的传热装置内的介质热量交换后，传热装置内的介质温度降低进而降低压缩机1机身温度。

可选的，在冷媒通过四通阀2返回压缩机1的管路段中，设置气分装置，这样，能够避免降温装置7与压缩机1换热不充分时造成压缩机1吸气带液情况。

基于上述的空气源热泵的结构：

结合图2所示，本公开实施例提供一种用于控制空气源热泵的方法，包括：

S21，空气源热泵获取当前的运行状态。

S22，空气源热泵在运行状态为除霜运行情况下，关闭冷媒流向第一换热器的管路，控制冷媒从降温回路返回压缩机。

采用本公开实施例提供的用于控制空气源热泵的方法，空气源热泵在运行状态为除霜运行情况下，关闭冷媒流向第一换热器的管路，并控制冷媒从降温回路返回压缩机。低温低压的液态冷媒能够流向降温回路，降低压缩机的机身温度后返回压缩机，由此避免了空气源热泵在除霜运行过程中，低温冷媒与室内侧的第一换热器中的热水换热而造成水温下降情况。在空气源热泵在除霜频繁时，减少了除霜完成后将已降低的水温再次升高所需的能耗。不仅提高了使用舒适性，还减少了能耗。

可选地，空气源热泵获取当前的运行状态，包括：空气源热泵获取所述四通阀的当前状态与前一状态；空气源热泵根据所述当前状态和所述前一状态，确定所述运行状态。

这样，空气源热泵获取所述四通阀的当前状态与前一状态，并根据所述当前状态和所述前一状态，确定所述运行状态，能够精确判断空气源热泵当前的运行状态，避免进行错误控制。

可选地，空气源热泵根据当前状态和前一状态，确定运行状态，包括：空气源热泵在当前状态为第一状态且前一状态为停机状态的情况下，确定运行状态为制冷运行；空气源热泵在当前状态为第一状态且前一状态为第二状态的情况下，确定运行状态为除霜运行；空气源热泵在当前状态为第二状态且前一状态为停机状态或者第一状态的情况下，确定运行状态为制热运行。

这样，在四通阀的状态从第二状态切换为第一状态时，空气源热泵从制热切换为制冷，表明此时处于除霜运行状态。在四通阀的状态从停机状态切换为第一状态时，空气源热泵直接进行制冷，表明此时处于制冷运行状态。在四通阀的状态从停机状态或者第一状态切换为第二状态时，空气源热泵直接进行制热或者从制冷切换为制热，表明此时处于制热运行状态。根据所述当前状态和所述前一状态，确定所述运行状态，能够精确判断空气源热泵当前的运行状态，避免进行错误控制。

可选地，空气源热泵关闭冷媒流向第一换热器的管路，控制冷媒从降温回路返回压缩机，包括：空气源热泵控制三通阀关闭流向第一换热器的管路，开启流向降温回路的管路。

这样，在除霜的过程中，控制三通阀通向第一换热器的管路为关闭状态，通向第二支管的管路为开启状态。此时，压缩机出来的高温高压气态冷媒经过四通阀换向后，流经第二换热器进行热量交换。接着通过节流阀节流为低温低压液态，并通过第二支管流向压缩机外壁周围的降温装置用于降低压缩机机身温度。最后通过单向阀流经四通阀返回压缩机，由此避免空气源在除霜过程中，低温冷媒与第一换热器中的热水换热而造成水温下降的情况。

结合图3所示，本公开实施例提供一种用于控制空气源热泵的方法，包括：

S21，空气源热泵获取当前的运行状态。

S22，空气源热泵在运行状态为除霜运行情况下，关闭冷媒流向第一换热器的管路，控制冷媒从降温回路返回压缩机。

S31，空气源热泵在运行状态为制冷运行的情况下，根据压缩机的机身温度、第一换热器内的水温和压缩机的频率，通过三通阀调节流向第一换热器的第一开度和流向降温回路的第二开度。

采用本公开实施例提供的用于控制空气源热泵的方法，空气源热泵在运行状态为制冷运行的过程中，根据压缩机的机身温度、第一换热器内的水温和压缩机的频率，通过三通阀调节流向第一换热器的第一开度和流向降温回路的第二开度。通过运行过程中的参数控制流量降温回路的冷媒和流向第一换热器的冷媒的量，起到间断性降低压缩机机身温度的作用，延长了压缩机的使用寿命。

可选地，结合图4所示，空气源热泵根据压缩机的机身温度、第一换热器内的水温和压缩机的频率，通过三通阀调节流向第一换热器的第一开度和流向降温回路的第二开度，包括：

S41，空气源热泵在机身温度大于第一机身温度且持续第一时长的情况下，判断水温和频率是否满足预设的运行条件。

S42，空气源热泵在水温和频率满足运行条件的情况下，根据机身温度，调节第一开度和第二开度。

其中，运行条件为水温大于水温阈值，并且频率大于频率阈值。

采用本公开实施例提供的用于控制空气源热泵的方法，在机身温度大于第一机身温度且持续第一时长的情况下，空气源热泵能够判断压缩机的机身温度过高，此时需要对压缩机进行降温，以延长压缩机的使用寿命。在进行相应操作之前，通过判断第一换热器中的水温和压缩机的频率是否满足预设的运行条件，能够判断空气源热泵当前的处于制冷时的运行状态是否达标，避免未达标的情况下调节开度影响制冷效果的情况。在达标的情况下根据机身温度调节第一开度和第二开度，降低了压缩机过高的机身温度，延长了压缩机的使用寿命。

可选地，空气源热泵根据机身温度，调节第一开度和第二开度，包括：空气源热泵计算机身温度与第二机身温度的温度差值；空气源热泵根据对应关系，确定与温度差值对应的第一目标开度和第二目标开度；空气源热泵调节第一开度至第一目标开度，调节第二开度至第二目标开度；其中，第二机身温度小于第一机身温度。

这样，通过机身温度与第二机身温度的温度差值，根据对应关系，确定第一目标开度和第二目标开度，能够使冷媒流量的分配与当前的压缩机的机身温度相适应。

结合图5所示，本公开实施例提供一种用于控制空气源热泵的方法，包括：

S21，空气源热泵获取当前的运行状态。

S22，空气源热泵在运行状态为除霜运行情况下，关闭冷媒流向第一换热器的管路，控制冷媒从降温回路返回压缩机。

S31，空气源热泵在运行状态为制冷运行的情况下，根据压缩机的机身温度、第一换热器内的水温和压缩机的频率，通过三通阀调节流向第一换热器的第一开度和流向降温回路的第二开度。

S51，空气源热泵在机身温度小于第二机身温度且持续第二时长的情况下，通过三通阀关闭流向降温回路的管路。

采用本公开实施例提供的用于控制空气源热泵的方法，在压缩机的机身温度达标的情况下，能够使空气源热泵恢复到正常的制冷状态，避免影响空气源热泵的制冷效果。

在实际应用过程中，当压缩机机身温度达到预设的高值温度，即第一机身温度，并且超过第一时长后，就判断压缩机机身温度需要进行一次降温，此时继续判断第一换热器中的水温是否达到水温阈值以及压缩机的频率是否大于频率阈值。如果判断均为“是”，则控制三通阀通向第二支管的管路适度开启，部分冷媒通过第二支管流向降温装置以降低压机机身温度。当判断到压缩机的机身温度降低到第二机身温度且时间满足第二时长，则控制三通阀通向第二支管的管路为关闭状态，节流阀节流出来的冷媒全部流向第一换热器中制冷以降低水温。在此过程中，三通阀通向第一换热器的管路为常开启状态，三通阀通向第二支管的管路开启大小程度为可调节，开启大小程度通过此时压缩机的机身温度与第二机身温度的温度差值来调控启动或者关闭以及开度。

结合图6所示，本公开实施例提供一种用于控制空气源热泵的装置，包括处理器(processor)100和存储器(memory)101。可选地，该装置还可以包括通信接口(Communication Interface)102和总线103。其中，处理器100、通信接口102、存储器101可以通过总线103完成相互间的通信。通信接口102可以用于信息传输。处理器100可以调用存储器101中的逻辑指令，以执行上述实施例的用于控制空气源热泵的方法。

此外，上述的存储器101中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器101作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器 100通过运行存储在存储器101中的程序指令/模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中用于控制空气源热泵的方法。

存储器101可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器101可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。

本公开实施例提供了一种空气源热泵，包含上述的用于控制空气源热泵的装置。

本公开实施例提供了一种存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行上述用于控制空气源热泵的方法。

上述的存储介质可以是暂态存储介质，也可以是非暂态存储介质。

本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (6)

1.一种用于控制空气源热泵的方法，其特征在于，所述空气源热泵包括冷媒循环回路和降温回路，所述降温回路与所述冷媒循环回路的室内侧的第一换热器并联，且能够与所述冷媒循环回路的压缩机进行热交换；所述方法包括：

获取所述空气源热泵当前的运行状态；

在所述运行状态为除霜运行情况下，关闭冷媒流向所述第一换热器的管路，控制冷媒从所述降温回路返回所述压缩机；

所述降温回路的流入端与所述冷媒循环回路的连接处设置三通阀；所述关闭冷媒流向所述第一换热器的管路，控制冷媒从所述降温回路返回所述压缩机，包括：

控制所述三通阀关闭流向所述第一换热器的管路，开启流向所述降温回路的管路；

所述获取当前的运行状态后还包括：

在所述运行状态为制冷运行的情况下，根据所述压缩机的机身温度、所述第一换热器内的水温和所述压缩机的频率，通过所述三通阀调节流向所述第一换热器的第一开度和流向所述降温回路的第二开度；

所述根据所述压缩机的机身温度、所述第一换热器内的水温和所述压缩机的频率，通过所述三通阀调节流向所述第一换热器的第一开度和流向所述降温回路的第二开度，包括：

在所述机身温度大于第一机身温度且持续第一时长的情况下，判断所述水温和所述频率是否满足预设的运行条件；

在所述水温和所述频率满足所述运行条件的情况下，根据所述机身温度，调节所述第一开度和所述第二开度；

所述根据所述机身温度，调节所述第一开度和所述第二开度，包括：

计算所述机身温度与第二机身温度的温度差值；

根据对应关系，确定与所述温度差值对应的第一目标开度和第二目标开度；

调节所述第一开度至所述第一目标开度，调节所述第二开度至所述第二目标开度；

其中，所述第二机身温度小于所述第一机身温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷媒循环回路包括四通阀，所述四通阀处于第一状态时，所述冷媒循环回路进行制冷循环，所述四通阀处于第二状态时，所述冷媒循环回路进行制热循环；所述获取所述空气源热泵当前的运行状态，包括：

获取所述四通阀的当前状态与前一状态；

根据所述当前状态和所述前一状态，确定所述运行状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前状态和所述前一状态，确定所述运行状态，包括：

在所述当前状态为所述第一状态且所述前一状态为停机状态的情况下，确定所述运行状态为制冷运行；

在所述当前状态为所述第一状态且所述前一状态为所述第二状态的情况下，确定所述运行状态为除霜运行；

在所述当前状态为所述第二状态且所述前一状态为停机状态或者所述第一状态的情况下，确定所述运行状态为制热运行。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机身温度，调节所述第一开度和所述第二开度后，还包括：

在所述机身温度小于所述第二机身温度且持续第二时长的情况下，通过所述三通阀关闭流向所述降温回路的管路。

5.一种用于控制空气源热泵的装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至4任一项所述的用于控制空气源热泵的方法。

6.一种空气源热泵，其特征在于，包括：

冷媒循环回路，包括压缩机，所述压缩机的输出端通过依次连接的四通阀、室内侧的第一换热器、节流阀、室外侧的第二换热器返回至所述四通阀；

降温回路，与所述第一换热器并联，且能够与所述压缩机进行热交换；所述降温回路的流入端与所述冷媒循环回路的连接处设置三通阀，所述降温回路的流出端设置于所述第一换热器与所述四通阀之间的管路上；还包括如权利要求5所述的用于控制空气源热泵的装置。