CN116972577A - 控制方法、控制装置、热泵机组和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种控制方法、控制装置、热泵机组和计算机可读存储介质。热泵机组包括水侧换热器、空气侧换热器和节流元件。控制方法包括：获得环境温度、热泵机组的运行模式、水侧换热器的出水温度、空气侧换热器的入管温度和空气侧换热器的吸气温度，其中，运行模式包括采暖模式和热水模式，热水模式包括烧水子模式和保温子模式；和在环境温度小于第一温度阈值的情况下，若热泵机组处于采暖模式或保温子模式，则在确定出水温度小于或等于第二温度阈值，或者确定出水温度大于第二温度阈值且热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作。本公开可以达到抑制或延缓热泵机组结霜的目的。

Description

控制方法、控制装置、热泵机组和计算机可读存储介质

技术领域

本公开涉及热泵机组技术领域，特别涉及一种用于热泵机组的控制方法、控制装置、热泵机组和计算机可读存储介质。

背景技术

在相关技术中，热泵机组在低环境温度高湿度的工况下容易结霜，但实际应用中机组很长时间在这种恶劣工况运行。机组一旦结霜就需要通过四通阀换向化霜，如此将损失机组制热量，从而降低制热能力和能效。

发明内容

本公开解决的一个技术问题是：在相关技术中，热泵机组在低环境温度高湿度的工况下容易结霜。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于热泵机组的控制方法，其中，所述热泵机组包括水侧换热器、空气侧换热器和节流元件，所述控制方法包括：获得环境温度、热泵机组的运行模式、所述水侧换热器的出水温度、所述空气侧换热器的入管温度和所述空气侧换热器的吸气温度，其中，所述运行模式包括采暖模式和热水模式，所述热水模式包括烧水子模式和保温子模式；和在所述环境温度小于第一温度阈值的情况下，若所述热泵机组处于所述采暖模式或所述保温子模式，则在确定所述出水温度小于或等于第二温度阈值，或者确定所述出水温度大于所述第二温度阈值且所述热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，根据所述入管温度和所述吸气温度控制所述热泵机组执行抑制结霜操作。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：在所述环境温度小于所述第一温度阈值的情况下，若所述热泵机组处于所述烧水子模式，则在确定所述出水温度大于或等于第三温度阈值后，根据所述入管温度和所述吸气温度控制所述热泵机组执行抑制结霜操作。

在一些实施例中，根据所述入管温度和所述吸气温度控制所述热泵机组执行抑制结霜操作包括：在所述入管温度满足第一结霜条件，或者所述吸气温度满足第二结霜条件的情况下，控制所述热泵机组执行抑制结霜操作。

在一些实施例中，所述第一结霜条件包括：所述入管温度小于或等于第四温度阈值且持续时长达到第二时长阈值；所述第二结霜条件包括：所述吸气温度小于或等于第五温度阈值且持续时长达到第三时长阈值。

在一些实施例中，所述第二时长阈值与所述第三时长阈值相等。

在一些实施例中，控制所述热泵机组执行抑制结霜操作包括：调节所述节流元件的开度和控制所述开度持续的时间。

在一些实施例中，调节所述节流元件的开度和控制所述开度持续的时间包括：交替执行如下两个操作，直到所述入管温度大于所述第四温度阈值且所述吸气温度大于所述第五温度阈值：将所述节流元件的开度调节到第一预设开度，并控制所述第一预设开度持续第一预设时长；和将所述节流元件的开度调节到第二预设开度，并控制所述第二预设开度持续第二预设时长。

在一些实施例中，所述第二预设开度与所述第一预设开度不相等。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：在所述入管温度不满足所述第一结霜条件，且所述吸气温度不满足所述第二结霜条件的情况下，控制所述热泵机组不执行抑制结霜操作。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：在所述环境温度大于或等于所述第一温度阈值的情况下，控制所述热泵机组不执行所述抑制结霜操作。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于热泵机组的控制装置，其中，所述热泵机组包括水侧换热器、空气侧换热器和节流元件，所述控制装置包括：获得单元，用于获得环境温度、热泵机组的运行模式、所述水侧换热器的出水温度、所述空气侧换热器的入管温度和所述空气侧换热器的吸气温度，其中，所述运行模式包括采暖模式和热水模式，所述热水模式包括烧水子模式和保温子模式；和控制单元，用于在所述环境温度小于第一温度阈值的情况下，若所述热泵机组处于所述采暖模式或所述保温子模式，则在确定所述出水温度小于或等于第二温度阈值，或者确定所述出水温度大于所述第二温度阈值且所述热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，根据所述入管温度和所述吸气温度控制所述热泵机组执行抑制结霜操作。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于热泵机组的控制装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如前所述的控制方法。

根据本公开的另一个方面，提供了一种热泵机组，包括：如前所述的控制装置。

在一些实施例中，所述热泵机组还包括：水侧换热器、空气侧换热器和节流元件；其中，所述水侧换热器与所述空气侧换热器通过管路连接，所述节流元件设置在所述水侧换热器与所述空气侧换热器之间，所述节流元件电连接至所述控制装置。

在一些实施例中，所述热泵机组还包括：第一温度传感器，用于测量所述水侧换热器的出水温度，并将所述出水温度传送到所述控制装置；第二温度传感器，用于测量所述空气侧换热器的入管温度，并将所述入管温度传送到所述控制装置；第三温度传感器，用于测量所述空气侧换热器的吸气温度，并将所述吸气温度传送到所述控制装置；和第四温度传感器，用于测量环境温度，并将所述环境温度传送到所述控制装置。

根据本公开的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现如前所述的控制方法。

在上述控制方法中，获得环境温度、热泵机组的运行模式、水侧换热器的出水温度、空气侧换热器的入管温度和空气侧换热器的吸气温度，其中，运行模式包括采暖模式和热水模式，热水模式包括烧水子模式和保温子模式；在环境温度小于第一温度阈值的情况下，若热泵机组处于采暖模式或保温子模式，则在确定出水温度小于或等于第二温度阈值，或者确定出水温度大于第二温度阈值且热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作。在该控制方法中，通过确定不同的工况，从而在相应工况下，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作，可以达到抑制或延缓热泵机组结霜的目的。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是示出根据本公开一些实施例的用于热泵机组的控制方法的流程图；

图2是示出根据本公开另一些实施例的用于热泵机组的控制方法的流程图；

图3是示出根据本公开一些实施例的用于热泵机组的控制装置的结构框图；

图4是示出根据本公开另一些实施例的用于热泵机组的控制装置的结构框图；

图5是示出根据本公开另一些实施例的用于热泵机组的控制装置的结构框图；

图6是示出根据本公开一些实施例的热泵机组的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在相关技术中，对于热泵机组(例如，热泵热水机)，可以计算全年制热能源消耗效率(Annual Heating Performance Factor，简称为AHPF)。而环境温度2℃-7℃是低温高湿易结霜工况，在常规热泵和低温热泵的运行时间占比分别约为11％和20％，且该工况对环境温度7℃以上和环境温度2℃以下的能效计算也有着较大影响。

环境温度7/6℃(即，干球温度7℃，湿球温度6℃)是容易结霜的边缘工况，处于可完全抑制结霜的范畴；环境温度2/1℃(即，干球温度2℃，湿球温度1℃)是融霜工况，开机就结霜过程调节只能抑制结霜程度。

表1是相关技术中的热泵机组的全年制热能源消耗效率。

环境温度7/6℃处于结霜和不结霜两个极端，对能效影响比较大，而环境温度7/6℃能效是环境温度区间7℃＜tj≤20℃能效的最小值，且是环境温度区间2℃＜tj≤7℃能效的最大值，其中，tj表示环境温度，该工况能效影响两个区间能效的平均水平，因此环境温度7/6℃能效对AHPF的总体影响占比高达45％左右。

表1

鉴于此，本公开提供一种用于热泵机组的控制方法，以便抑制或延缓热泵机组结霜。

图1是示出根据本公开一些实施例的用于热泵机组的控制方法的流程图。热泵机组包括水侧换热器、空气侧换热器和节流元件。如图1所示，该控制方法包括步骤S102至S104。

在步骤S102，获得环境温度、热泵机组的运行模式、水侧换热器的出水温度、空气侧换热器的入管温度和空气侧换热器的吸气温度。运行模式包括采暖模式和热水模式。热水模式包括烧水子模式和保温子模式。

热泵机组的运行模式可以根据用户末端作区分，用户末端是水箱则为热水模式，用户末端为散热器则为采暖模式。

例如，可以通过线控器获得热泵机组的运行模式。在工程安装时会在线控器设定运行模式，热泵机组的主板可以与线控器通讯获取这些参数。

可以通过分别设置相应的温度传感器来获得环境温度、水侧换热器的出水温度、空气侧换热器的入管温度和空气侧换热器的吸气温度。

在步骤S104，在环境温度小于第一温度阈值的情况下，若热泵机组处于采暖模式或保温子模式，则在确定出水温度小于或等于第二温度阈值，或者确定出水温度大于第二温度阈值且热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作。

在一些实施例中，第一温度阈值的数值范围为0至8℃。设置该第一温度阈值，可以方便获知容易结霜的工况。当然，本领域技术人员能够理解，第一温度阈值的上述数值范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第一温度阈值的具体值。例如，在另一些实施例中，第一温度阈值的数值范围为3℃至10℃。第一温度阈值可以根据实际情况来设置。

在一些实施例中，第二温度阈值的数值范围为30℃至50℃。第二温度阈值表示容易结霜的出水温度。

水侧换热器的出水温度代表了冷凝温度，即冷凝压力。出水温度越高，冷凝压力越高。冷凝压力越高，则空气侧换热器的蒸发压力也会相对较高，蒸发压力越高，入管温度和吸气温度越高，就不容易结霜。第二温度阈值取上述范围的原因是：一般出水温度为50℃时结霜情况比较少，出水温度为30℃时比较容易结霜，然后又和各自机组配置相关。在实际应用中，在采暖模式下出水温度可能不低于30℃，最高可能为55℃，水温50℃以上可能不容易结霜。

当然，本领域技术人员能够理解，第二温度阈值的上述数值范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第二温度阈值的具体值。第二温度阈值可以根据实际情况来设置。

在一些实施例中，第一时长阈值的数值范围为0至1h(小时)。第一时长阈值取0表示立刻执行后续流程，取1h表示在1h的时间后再执行后续流程，水温越高累计时间可以越长。

当然，本领域技术人员能够理解，第一时长阈值的上述数值范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第一时长阈值的具体值。第一时长阈值可以根据实际情况来设置。

在上述步骤中，例如，出水温度小于或等于第二温度阈值，表示机组当前有结霜的风险，则可以立刻根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作。这里，“立刻”是指在预定时间内，例如，该预定时间为数秒。而出水温度大于第二温度阈值，则机组结霜的风险比较小，但是，如果在这样的情况下，热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值，则会增加机组结霜的风险，因此，在确定出水温度大于第二温度阈值且热泵机组持续运行的时长达到(即，大于或等于)第一时长阈值后，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作。

至此，提供了根据本公开一些实施例的用于热泵机组的控制方法。该控制方法包括：获得环境温度、热泵机组的运行模式、水侧换热器的出水温度、空气侧换热器的入管温度和空气侧换热器的吸气温度，其中，运行模式包括采暖模式和热水模式，热水模式包括烧水子模式和保温子模式；在环境温度小于第一温度阈值的情况下，若热泵机组处于采暖模式或保温子模式，则在确定出水温度小于或等于第二温度阈值，或者确定出水温度大于第二温度阈值且热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作。在该控制方法中，通过确定不同的工况，从而在相应工况下，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作，可以达到抑制或延缓热泵机组结霜的目的。这样可以提高机组制热能效和全年制热能源消耗效率，并且减少用户耗电量。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：在环境温度小于第一温度阈值的情况下，若热泵机组处于烧水子模式，则在确定出水温度大于或等于第三温度阈值后，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作。

第三温度阈值表示容易结霜的出水温度。在一些实施例中，第三温度阈值的数值范围为20℃至45℃。热泵机组在烧水时，水箱温度和出水温度都会从低到高。例如，第三温度阈值为30℃，如果水箱的初始温度是15℃，那么在热泵机组烧水的过程中，由于水温低、温升速率快而且结霜是个时间累计过程，从15℃升到30℃可能时间比较短，因此，出水温度低于30℃时不需要抑制结霜，等到出水温度上升到30℃以后才开始抑制结霜。因此，第三温度阈值的该数值范围可以方便精确地确定结霜的风险。

当然，本领域技术人员能够理解，第三温度阈值的上述数值范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第三温度阈值的具体值。第三温度阈值可以根据实际情况来设置。

在一些实施例中，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作包括：在入管温度满足第一结霜条件，或者吸气温度满足第二结霜条件的情况下，控制热泵机组执行抑制结霜操作。

在上述实施例中，通过确定入管温度是否满足第一结霜条件，或者吸气温度是否满足第二结霜条件，来确定是否控制热泵机组执行抑制结霜操作。这样实现了根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作的目的，可以达到精准抑制结霜或者延缓结霜的目的，从而提高机组制热能效和全年制热能源消耗效率，并且减少用户耗电量。

在一些实施例中，第一结霜条件包括：入管温度小于或等于第四温度阈值且持续时长达到(即，大于或等于)第二时长阈值。

第四温度阈值表示容易结霜的入管温度。在一些实施例中，第四温度阈值的数值范围为-5℃至3℃。这样的数值范围方便精确地确定是否有结霜的风险。

当然，本领域技术人员能够理解，第四温度阈值的上述数值范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第四温度阈值的具体值。第四温度阈值可以根据实际情况来设置。

第二时长阈值表示易结霜参数持续的时间。在一些实施例中，第二时长阈值的数值范围为0至15min(分钟)。第二时长阈值取0，表示检测到该入管温度后立刻进入抑制结霜控制逻辑；第二时长阈值取15min时间表示入管温度处于低温已经持续15min的较长时间。这样的数值范围方便精确地确定是否有结霜的风险。

当然，本领域技术人员能够理解，第二时长阈值的上述数值范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第二时长阈值的具体值。第二时长阈值可以根据实际情况来设置。

在一些实施例中，第二结霜条件包括：吸气温度小于或等于第五温度阈值且持续时长达到(即，大于或等于)第三时长阈值。

第五温度阈值表示容易结霜的吸气温度。在一些实施例中，第五温度阈值的数值范围为-5℃至3℃。这样的数值范围方便精确地确定是否有结霜的风险。

当然，本领域技术人员能够理解，第五温度阈值的上述数值范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第五温度阈值的具体值。第五温度阈值可以根据实际情况来设置。

第三时长阈值表示易结霜参数持续的时间。在一些实施例中，第三时长阈值的数值范围为0至15min(分钟)。第三时长阈值取0，表示检测到该吸气温度后立刻进入抑制结霜控制逻辑；第三时长阈值取15min时间表示吸气温度处于低温已经持续15min的较长时间。这样的数值范围方便精确地确定是否有结霜的风险。

当然，本领域技术人员能够理解，第三时长阈值的上述数值范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第三时长阈值的具体值。第三时长阈值可以根据实际情况来设置。

在一些实施例中，第二时长阈值与第三时长阈值相等。这样方便控制逻辑的实施。

在另一些实施例中，第二时长阈值与第三时长阈值也可以不相等。

在一些实施例中，控制热泵机组执行抑制结霜操作包括：调节节流元件的开度和控制该开度持续的时间。例如，节流元件包括电子膨胀阀。这可以实现对冷媒的重新分配。由于冷媒平衡需要时间，因此，为调节后的节流元件的开度设置开度持续的时间，这样使空气侧换热器逐渐处于热平衡状态。

在一些实施例中，调节节流元件的开度和控制该开度持续的时间包括：交替执行如下两个操作，直到入管温度大于第四温度阈值且吸气温度大于第五温度阈值：将节流元件的开度调节到第一预设开度，并控制第一预设开度持续第一预设时长；和将节流元件的开度调节到第二预设开度，并控制第二预设开度持续第二预设时长。

换言之，调节节流元件的开度和控制开度持续的时间包括：交替执行如下步骤(a)和步骤(b)，直到入管温度大于第四温度阈值且吸气温度大于第五温度阈值。

在步骤(a)，将节流元件的开度调节到第一预设开度，并控制该第一预设开度持续第一预设时长。

在本公开的实施例中，节流元件的步数即为节流元件的开度。因此，第一预设开度可以通过第一预设步数来表示。

在一些实施例中，第一预设开度(即第一预设步数)的范围为100pls至400pls。pls为电子膨胀阀的开度的单位，可以理解为电子膨胀阀的步数。该第一预设开度的该范围可以方便实现延缓或抑制结霜的目的。

当然，本领域技术人员能够理解，第一预设开度的上述范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第一预设开度的具体值。第一预设开度可以根据实际情况来设置。

在一些实施例中，第一预设时长t1的范围为0<t1≤15min。第一预设时长的该范围可以方便实现延缓或抑制结霜的目的。

当然，本领域技术人员能够理解，第一预设时长的上述范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第一预设时长的具体值。第一预设时长可以根据实际情况来设置。

在步骤(b)，将节流元件的开度调节到第二预设开度，并控制第二预设开度持续第二预设时长。

第二预设开度可以通过第二预设步数来表示。

第二预设开度与第一预设开度不相等。例如，第二预设开度小于第一预设开度。又例如，第二预设开度大于第一预设开度。第二预设开度可以根据实际情况来设置。在该实施例中，第二预设开度与第一预设开度不相等，这样使得节流元件的开度能被调节到不同的预设开度，从而对应于不同的预设开度，实现不同的入管温度和不同的吸气温度。这样，通过调节空气侧换热器(作为蒸发器)的入管温度和吸气温度，从而实现交替预热，进而使空气侧换热器处于热平衡状态。

在一些实施例中，第二预设时长t2的范围为0<t2≤15min。第二预设时长的该范围可以方便实现延缓或抑制结霜的目的。

当然，本领域技术人员能够理解，第二预设时长的上述范围仅是示例性的，本公开的范围并不限于第二预设时长的具体值。第二预设时长可以根据实际情况来设置。

交替执行步骤(a)和步骤(b)，直到入管温度大于第四温度阈值且吸气温度大于第五温度阈值。

在上面的实施例中，通过节流元件的开度分别交替地调节到第一预设开度和与第一预设开度不同的第二预设开度，可以实现对冷媒的重新分配；另外，由于冷媒平衡需要时间，因此，为第一预设开度设置第一预设时长，且为第二预设开度设置第二预设时长。上述方法可以调节入管温度和吸气温度。节流元件的开度(即，步数)较小时，入管温度较低，吸气温度较高；节流元件的开度较大时，入管温度较高，吸气温度较低。通过调节空气侧换热器(作为蒸发器)的入管温度和吸气温度，从而实现交替预热，进而使空气侧换热器处于热平衡状态。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：在入管温度不满足第一结霜条件，且吸气温度不满足第二结霜条件的情况下，控制热泵机组不执行抑制结霜操作。即，如果入管温度不满足第一结霜条件，且吸气温度不满足第二结霜条件，则保持原有控制不变。这样，在入管温度不满足第一结霜条件，且吸气温度不满足第二结霜条件的情况下，机组的原有的控制逻辑不受影响，从而使得机组能够执行正常的流程。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：在环境温度大于或等于第一温度阈值的情况下，控制热泵机组不执行抑制结霜操作。即，当环境温度大于或等于第一温度阈值时，不管其他温度的情况如何，机组都不会进入抑制结霜控制逻辑。这样，在环境温度大于或等于第一温度阈值的情况下，机组的原有的控制逻辑不受影响，从而使得机组能够执行正常的流程。

图2是示出根据本公开另一些实施例的用于热泵机组的控制方法的流程图。如图2所示，该控制方法包括步骤S202至S224。

在步骤S202，获得环境温度、热泵机组的运行模式、水侧换热器的出水温度、空气侧换热器的入管温度和空气侧换热器的吸气温度。运行模式包括采暖模式和热水模式。热水模式包括烧水子模式和保温子模式。

在步骤S204，判断环境温度是否小于第一温度阈值。如果是，则过程进入步骤S206或S220，即根据不同的运行模式进入相应的后续过程，进入抑制结霜控制逻辑判断；否则，过程进入步骤S208。

在步骤S206，运行模式为采暖模式。即，热泵机组处于采暖模式。运行模式为采暖模式，表示热泵机组会长期稳定运行在一个出水温度。

在步骤S208，退出抑霜逻辑，保持原有常规控制。

在步骤S210，判断出水温度是否小于或等于第二温度阈值。如果是，则过程进入步骤S212；否则，即出水温度大于第二温度阈值，过程进入步骤S214。

在步骤S212，判断入管温度是否满足第一结霜条件，或者吸气温度是否满足第二结霜条件。例如，可以立刻判断入管温度是否满足入管温度小于或等于第四温度阈值且持续时长达到第二时长阈值的条件，或者吸气温度是否满足吸气温度小于或等于第五温度阈值且持续时长达到第三时长阈值的条件。如果是，则表示机组快要结霜或者已经结霜，过程进入步骤S216；否则，过程返回步骤S208，即保持原有控制不变。

在步骤S214，热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，判断入管温度是否满足第一结霜条件，或者吸气温度是否满足第二结霜条件。例如，在确定出水温度大于第二温度阈值且热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，判断入管温度是否满足入管温度小于或等于第四温度阈值且持续时长达到第二时长阈值的条件，或者吸气温度是否满足吸气温度小于或等于第五温度阈值且持续时长达到第三时长阈值的条件。如果是，则表示机组快要结霜或者已经结霜，过程进入步骤S216；否则，过程返回步骤S208，即保持原有控制不变。

在步骤S216，将节流元件的开度调节到第一预设开度，并持续第一预设时长，然后将节流元件的开度调节到第二预设开度，并持续第二预设时长，如此持续交替调节。

在步骤S218，判断入管温度是否大于第四温度阈值且吸气温度是否大于第五温度阈值。如果是，则过程进入步骤S208；否则过程返回S216。也就是说，通过步骤S216的操作，直至入管温度大于第四温度阈值且吸气温度大于第五温度阈值退出抑制结霜控制逻辑，恢复原有控制。

在步骤S220，运行模式为热水模式。即，热泵机组处于热水模式。运行模式为热水模式，表示热泵机组如果在烧水就会处于出水温度不断变化的温度，如果在给水箱保温会处于变化较小的出水温度。

在步骤S222，判断机组是否正在烧水。如果是，表示热泵机组处于烧水子模式，则过程进入步骤S224；否则，表示热泵机组处于保温子模式，则过程进入步骤S210。当机组在循环保温(即处于保温子模式)时，热泵机组采用与采暖模式相同的控制逻辑。

在步骤S224，判断出水温度是否大于或等于第三温度阈值。如果是，则过程进入步骤S212，即后续根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作；否则，过程返回步骤S208，即，保持原有控制不变。例如，如果出水温度大于或等于第三温度阈值，则立刻执行步骤S212。这里，“立刻”的含义与前面描述的“立刻”的含义相同。

至此，描述了根据本公开另一些实施例的用于热泵机组的控制方法。在该控制方法中，根据运行模式、环境温度、出水温度、入管温度、吸气温度这5个参数来控制节流元件的开度及开度维持时间，从而达到精准抑制或者延缓结霜的目的，从而提高机组制热能效和全年制热能源消耗效率，并且减少用户耗电量。

图3是示出根据本公开一些实施例的用于热泵机组的控制装置的结构框图。热泵机组包括水侧换热器、空气侧换热器和节流元件。控制装置包括获得单元310和控制单元320。

获得单元310用于获得环境温度、热泵机组的运行模式、水侧换热器的出水温度、空气侧换热器的入管温度和空气侧换热器的吸气温度。运行模式包括采暖模式和热水模式，热水模式包括烧水子模式和保温子模式。

控制单元320用于在环境温度小于第一温度阈值的情况下，若热泵机组处于采暖模式或保温子模式，则在确定出水温度小于或等于第二温度阈值，或者确定出水温度大于第二温度阈值且热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作。

至此，提供了根据本公开一些实施例的用于热泵机组的控制装置。在控制装置中，通过确定不同的工况，从而在相应工况下，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作，可以达到抑制或延缓热泵机组结霜的目的。这样可以提高机组制热能效和全年制热能源消耗效率，并且减少用户耗电量。

在一些实施例中，控制单元320还用于在环境温度小于第一温度阈值的情况下，若热泵机组处于烧水子模式，则在确定出水温度大于或等于第三温度阈值后，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作。

在一些实施例中，控制单元320用于在入管温度满足第一结霜条件，或者吸气温度满足第二结霜条件的情况下，控制热泵机组执行抑制结霜操作。

在一些实施例中，第一结霜条件包括：入管温度小于或等于第四温度阈值且持续时长达到第二时长阈值。

在一些实施例中，第二结霜条件包括：吸气温度小于或等于第五温度阈值且持续时长达到第三时长阈值。

在一些实施例中，第二时长阈值与第三时长阈值相等。

在一些实施例中，控制单元320用于调节节流元件的开度和控制开度持续的时间。

在一些实施例中，控制单元320用于交替执行如下两个操作，直到所述入管温度大于所述第四温度阈值且所述吸气温度大于所述第五温度阈值：将所述节流元件的开度调节到第一预设开度，并控制所述第一预设开度持续第一预设时长；和将所述节流元件的开度调节到第二预设开度，并控制所述第二预设开度持续第二预设时长。

在一些实施例中，第二预设开度与第一预设开度不相等。

在一些实施例中，控制单元320还用于在入管温度不满足第一结霜条件，且吸气温度不满足第二结霜条件的情况下，控制热泵机组不执行抑制结霜操作。

在一些实施例中，控制单元320还用于在环境温度大于或等于第一温度阈值的情况下，控制热泵机组不执行抑制结霜操作。

在一些实施例中，节流元件包括电子膨胀阀。

图4是示出根据本公开另一些实施例的用于热泵机组的控制装置的结构框图。控制装置包括存储器410和处理器420。其中：

存储器410可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储图1和/或图2所对应实施例中的指令。

处理器420耦接至存储器410，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器420用于执行存储器中存储的指令，通过确定不同的工况，从而在相应工况下，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作，可以抑制或延缓热泵机组结霜。

在一些实施例中，还可以如图5所示，控制装置500包括存储器510和处理器520。处理器520通过BUS总线530耦合至存储器510。控制装置500还可以通过存储接口540连接至外部存储装置550以便调用外部数据，还可以通过网络接口560连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)，此处不再进行详细介绍。

在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，通过确定不同的工况，从而在相应工况下，根据入管温度和吸气温度控制热泵机组执行抑制结霜操作，可以抑制或延缓热泵机组结霜。

在本公开的一些实施例中，还提供了一种热泵机组。热泵机组包括如前所述的控制装置(例如，图3、图4或图5所示的控制装置)。

图6是示出根据本公开一些实施例的热泵机组的结构示意图。

如图6所示，热泵机组(也可以称为热泵系统)包括控制装置600。例如，控制装置600为图3、图4或图5所示的控制装置。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括：水侧换热器5、空气侧换热器11和节流元件7。例如，空气侧换热器11包括翅片换热器。例如，节流元件7包括电子膨胀阀。

如图6所示，水侧换热器5与空气侧换热器11通过管路连接。节流元件7设置在水侧换热器5与空气侧换热器11之间。节流元件7电连接至控制装置600。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括第一温度传感器18。第一温度传感器18电连接至控制装置600。第一温度传感器18设置在水侧换热器5的出水端。第一温度传感器18用于测量水侧换热器5的出水温度，并将该出水温度传送到控制装置600。例如，第一温度传感器包括出水温度感温包。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括第二温度传感器9。第二温度传感器9电连接至控制装置600。第二温度传感器9设置在空气侧换热器的第一端(例如，入管端)。第二温度传感器9用于测量空气侧换热器11的入管温度，并将该入管温度传送到控制装置600。例如，第二温度传感器9包括入管温度感温包。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括第三温度传感器10。第三温度传感器10电连接至控制装置600。第三温度传感器10设置在空气侧换热器的第二端(例如，吸气端)。第三温度传感器10用于测量空气侧换热器11的吸气温度，并将该吸气温度传送到控制装置600。例如，第三温度传感器10包括吸气温度感温包。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括第四温度传感器12。第四温度传感器12电连接至控制装置600。第四温度传感器12可以设置在空气侧换热器11的附近。第四温度传感器12用于测量环境温度，并将该环境温度传送到控制装置600。例如，第四温度传感器12包括环境温度感温包。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括：压缩机1、高压开关2、四通阀4、汽液分离器14和低压开关15。压缩机1、四通阀4和汽液分离器14通过管路连接，四通阀4还与水侧换热器5、空气侧换热器11通过管路连接。高压开关2设置在压缩机1的第一侧，低压开关15设置在压缩机1的第二侧，第二侧与第一侧相对。高压开关2设置在压缩机1与四通阀4之间。低压开关15设置在压缩机1与汽液分离器14之间。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括：第五温度传感器3。该第五温度传感器3电连接至控制装置600。该第五温度传感器3设置在高压开关2与四通阀4之间。该第五温度传感器用于测量压缩机的排气温度，并将该排气温度传送到控制装置600。例如，第五温度传感器3包括排气温度感温包。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括：第六温度传感器13。该第六温度传感器13电连接至控制装置600。该第六温度传感器13设置在汽液分离器14与四通阀4之间。该第六温度传感器13用于测量压缩机的吸气温度，并将该吸气温度传送到控制装置600。例如，第六温度传感器13包括吸气温度感温包。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括：第一过滤器6和第二过滤器8。第一过滤器6设置在节流元件7与水侧换热器5之间。第二过滤器8设置在节流元件7与空气侧换热器11之间。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括：第七温度传感器17。第七温度传感器17电连接至控制装置600。第七温度传感器17设置在水侧换热器5的进水端。第七温度传感器17用于测量水侧换热器5的进水温度，并将该进水温度传送到控制装置600。例如，第七温度传感器17包括进水温度感温包。

另外，图6中还示出了用户末端设备20。

在一些实施例中，如图6所示，热泵机组还包括：循环水泵16和水流开关19。循环水泵16设置在水侧换热器5的进水端。循环水泵16设置在用户末端设备20与第七温度传感器17之间。水流开关19设置在水侧换热器5的出水端。水流开关19设置在用户末端设备20与第一温度传感器18之间。

至此，描述了根据本公开一些实施例的热泵机组。

在一些实施例中，本公开还提供了一种计算机可读存储介质(例如，非瞬时性计算机可读存储介质)，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现图1和/或图2所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (16)

1.一种用于热泵机组的控制方法，其中，所述热泵机组包括水侧换热器、空气侧换热器和节流元件，所述控制方法包括：

获得环境温度、热泵机组的运行模式、所述水侧换热器的出水温度、所述空气侧换热器的入管温度和所述空气侧换热器的吸气温度，其中，所述运行模式包括采暖模式和热水模式，所述热水模式包括烧水子模式和保温子模式；和

在所述环境温度小于第一温度阈值的情况下，若所述热泵机组处于所述采暖模式或所述保温子模式，则在确定所述出水温度小于或等于第二温度阈值，或者确定所述出水温度大于所述第二温度阈值且所述热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，根据所述入管温度和所述吸气温度控制所述热泵机组执行抑制结霜操作。

2.根据权利要求1所述的控制方法，还包括：

在所述环境温度小于所述第一温度阈值的情况下，若所述热泵机组处于所述烧水子模式，则在确定所述出水温度大于或等于第三温度阈值后，根据所述入管温度和所述吸气温度控制所述热泵机组执行抑制结霜操作。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其中，根据所述入管温度和所述吸气温度控制所述热泵机组执行抑制结霜操作包括：

在所述入管温度满足第一结霜条件，或者所述吸气温度满足第二结霜条件的情况下，控制所述热泵机组执行抑制结霜操作。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其中：

所述第一结霜条件包括：所述入管温度小于或等于第四温度阈值且持续时长达到第二时长阈值；

所述第二结霜条件包括：所述吸气温度小于或等于第五温度阈值且持续时长达到第三时长阈值。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，

所述第二时长阈值与所述第三时长阈值相等。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其中，控制所述热泵机组执行抑制结霜操作包括：调节所述节流元件的开度和控制所述开度持续的时间。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，调节所述节流元件的开度和控制所述开度持续的时间包括：交替执行如下两个操作，直到所述入管温度大于所述第四温度阈值且所述吸气温度大于所述第五温度阈值：

将所述节流元件的开度调节到第一预设开度，并控制所述第一预设开度持续第一预设时长；和

将所述节流元件的开度调节到第二预设开度，并控制所述第二预设开度持续第二预设时长。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其中，所述第二预设开度与所述第一预设开度不相等。

9.根据权利要求3所述的控制方法，还包括：

在所述入管温度不满足所述第一结霜条件，且所述吸气温度不满足所述第二结霜条件的情况下，控制所述热泵机组不执行抑制结霜操作。

10.根据权利要求1或2所述的控制方法，还包括：

在所述环境温度大于或等于所述第一温度阈值的情况下，控制所述热泵机组不执行所述抑制结霜操作。

11.一种用于热泵机组的控制装置，其中，所述热泵机组包括水侧换热器、空气侧换热器和节流元件，所述控制装置包括：

获得单元，用于获得环境温度、热泵机组的运行模式、所述水侧换热器的出水温度、所述空气侧换热器的入管温度和所述空气侧换热器的吸气温度，其中，所述运行模式包括采暖模式和热水模式，所述热水模式包括烧水子模式和保温子模式；和

控制单元，用于在所述环境温度小于第一温度阈值的情况下，若所述热泵机组处于所述采暖模式或所述保温子模式，则在确定所述出水温度小于或等于第二温度阈值，或者确定所述出水温度大于所述第二温度阈值且所述热泵机组持续运行的时长达到第一时长阈值后，根据所述入管温度和所述吸气温度控制所述热泵机组执行抑制结霜操作。

12.一种用于热泵机组的控制装置，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至10任意一项所述的控制方法。

13.一种热泵机组，包括：如权利要求11或12所述的控制装置。

14.根据权利要求13所述的热泵机组，还包括：

水侧换热器、空气侧换热器和节流元件；

其中，所述水侧换热器与所述空气侧换热器通过管路连接，所述节流元件设置在所述水侧换热器与所述空气侧换热器之间，所述节流元件电连接至所述控制装置。

15.根据权利要求14所述的热泵机组，还包括：

第一温度传感器，用于测量所述水侧换热器的出水温度，并将所述出水温度传送到所述控制装置；

第二温度传感器，用于测量所述空气侧换热器的入管温度，并将所述入管温度传送到所述控制装置；

第三温度传感器，用于测量所述空气侧换热器的吸气温度，并将所述吸气温度传送到所述控制装置；和

第四温度传感器，用于测量环境温度，并将所述环境温度传送到所述控制装置。

16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1至10任意一项所述的控制方法。