CN117109129A - 室外换热器的除霜控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种室外换热器的除霜控制方法。本申请旨在解决现有空调逆循环除霜导致室内温度波动较大，影像用户体验的问题。为此目的，本申请的热泵系统包括空调循环和水循环，控制方法包括；在室外换热器的盘管温度小于露点温度时，根据空调循环和水循环的当前运行状态控制第一通断阀、第二通断阀以及第三通断阀的开闭，并调节第一节流元件和第二节流元件的开度。本申请可以实现不停机除霜的同时，不影响当前空调循环和水循环的运行，最终实现无感除霜，使得室内温度稳定无波动，保证用户体验。

Description

室外换热器的除霜控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种室外换热器的除霜控制方法。

背景技术

传统空调在制热季节由于温度低湿度大，室外换热器会结霜，对空调器的运行造成不良影响。霜层的形成增大了室外机表面导热热阻，降低了室外机的传热系数，同时霜层的存在增大了空气流过室外机的阻力，减少了空气流量，降低了空调器的供热性能。伴随着室外机壁面霜层的增长，空调器制热量下降、供热性能系数降低，严重影响空调器的正常运行。

为解决上述问题，目前部分空调带有除霜功能，目前主要的除霜方式为逆循环除霜，运行除霜模式时，室外换热器作为冷凝器运行，室内换热器作为蒸发器运行，通过高温冷媒对室外换热器的霜层进行熔化。但是，逆循环除霜过程中室内换热器作为蒸发器运行，室内风机如果运行则会吹冷风，如果不运行则室内温度下降较快。也就是说，逆循环除霜的方式会导致室内温度波动较大，对用户体验造成严重影响。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决现有空调逆循环除霜导致室内温度波动较大，影像用户体验的问题，本申请提供了一种室外换热器的除霜控制方法，应用于热泵系统，所述热泵系统包括空调循环和水循环，所述空调循环包括通过冷媒管连接的压缩机、换向阀、室内换热器、第一节流元件、第二节流元件、室外换热器和辅助换热器，所述辅助换热器的一端与所述压缩机的排气口连通，另一端连通于第二节流元件的一端，第二节流元件的另一端连通于所述室外换热器与所述第一节流元件之间，所述水循环包括通过水管路连通的热水器和所述辅助换热器，所述辅助换热器用于实现冷媒与水的换热，其中，所述辅助换热器与所述换向阀之间设置有第一通断阀，所述室外换热器与所述换向阀之间还设置有第二通断阀，所述室内换热器与所述换向阀之间还设置有第三通断阀，

所述控制方法包括：

获取室外换热器的盘管温度和室外环境温度；

比较所述盘管温度与所述室外环境温度所对应的露点温度的大小；

在所述盘管温度小于等于所述露点温度时，获取所述空调循环和所述水循环的当前运行状态；

根据所述当前运行状态，调节的所述第一通断阀、所述第二通断阀以及所述第三通断阀的开闭，并调节所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度。

在上述室外换热器的除霜控制方法的优选技术方案中，“根据所述当前运行状态，调节的所述第一通断阀、所述第二通断阀以及所述第三通断阀的开闭，并调节所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

如果所述空调循环的当前运行状态为制热模式，且所述水循环的当前运行状态为制热水模式，则控制所述第一通断阀、所述第二通断阀、所述第三通断阀和所述第一节流元件保持当前状态，并调节所述第二节流元件的开度。

在上述室外换热器的除霜控制方法的优选技术方案中，“调节所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

控制所述第二节流元件以第一开阀速度进行开阀，并获取所述室外换热器的盘管温度；

如果所述室外换热器的盘管温度大于所述露点温度，则控制所述第二节流元件维持当前开度并持续第一预设时长；

再次获取所述室外换热器的盘管温度，并比较所述盘管温度与所述露点温度的大小；

如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则控制所述第二节流元件以第一关阀速度关阀；

如果所述室外换热器的盘管温度小于等于所述露点温度，则控制所述第二节流元件继续以所述第一开阀速度开阀。

在上述室外换热器的除霜控制方法的优选技术方案中，“根据所述当前运行状态，调节的所述第一通断阀、所述第二通断阀以及所述第三通断阀的开闭，并调节所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

如果所述空调循环的当前运行状态为制热模式，且所述水循环的当前运行状态为关机或待机模式，则控制所述第一通断阀打开，所述第二通断阀、所述第三通断阀和所述第一节流元件保持当前状态，并调节所述第二节流元件的开度。

在上述室外换热器的除霜控制方法的优选技术方案中，“调节所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

控制所述第二节流元件打开至第一预设开度，然后以第二开阀速度进行开阀，并获取所述室外换热器的盘管温度；

如果所述室外换热器的盘管温度大于所述露点温度，则控制所述第二节流元件维持当前开度并持续第二预设时长；

再次获取所述室外换热器的盘管温度，并比较所述盘管温度与所述露点温度的大小；

如果所述室外换热器的盘管温度小于等于所述露点温度，则控制所述第二节流元件继续以所述第二开阀速度开阀；

如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则控制所述第二节流元件以第二关阀速度关阀并持续第三预设时长；

持续所述第三预设时长后，如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则关闭所述第一通断阀和所述第二节流元件。

在上述室外换热器的除霜控制方法的优选技术方案中，“根据所述当前运行状态，调节的所述第一通断阀、所述第二通断阀以及所述第三通断阀的开闭，并调节所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

如果所述空调循环的当前运行状态为待机或停机，且所述水循环的当前运行状态为制热水模式，则控制所述第一通断阀、所述第二通断阀和所述第二节流元件保持当前状态，控制所述第三通断阀打开，并调节所述第一节流元件的开度。

在上述室外换热器的除霜控制方法的优选技术方案中，“调节所述第一节流元件的开度”的步骤进一步包括：

控制所述第一节流元件打开至第二预设开度，然后以第三开阀速度进行开阀，并获取所述室外换热器的盘管温度；

如果所述室外换热器的盘管温度大于所述露点温度，则控制所述第一节流元件维持当前开度并持续第四预设时长；

再次获取所述室外换热器的盘管温度，并比较所述盘管温度与所述露点温度的大小；

如果所述室外换热器的盘管温度小于等于所述露点温度，则控制所述第一节流元件继续以所述第三开阀速度开阀；

如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则控制所述第一节流元件以第三关阀速度关阀并持续第五预设时长；

持续所述第五预设时长后，如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则关闭所述第三通断阀和所述第一节流元件。

在上述室外换热器的除霜控制方法的优选技术方案中，所述压缩机为变容压缩机，所述变容压缩机具有两个压缩缸，所述控制方法还包括：

基于所述盘管温度与所述露点温度的比较结果，控制所述变容压缩机的运行模式；

其中，所述变容压缩机的工作模式包括双缸模式和双级模式，所述双缸模式下，所述变容压缩机的两个所述压缩缸单独压缩冷媒，所述双级模式下，所述变容压缩机的两个所述压缩缸先后压缩冷媒。

在上述室外换热器的除霜控制方法的优选技术方案中，“基于所述盘管温度与所述露点温度的比较结果，控制所述变容压缩机的运行模式”的步骤进一步包括：

如果所述盘管温度大于所述露点温度，则控制所述变容压缩机运行所述双级模式；

如果所述盘管温度小于等于所述露点温度，则控制所述变容压缩机运行所述双缸模式。

在上述室外换热器的除霜控制方法的优选技术方案中，所述室外环境温度所对应的露点温度基于如下公式确定：

Tes＝C×Tao-α

其中，Tes为露点温度；Tao为室外环境温度；C为修正系数，其基于室外环境温度确定；α为常数。

本申请的控制方法，通过在盘管温度小于露点温度时，基于空调循环和水循环的当前运行状态调节第一通断阀、第二通断阀以及第三通断阀的开闭，并调节第一节流元件和第二节流元件的开度，可以实现不停机除霜的同时，不影响当前空调循环和水循环的运行，最终实现无感除霜，使得室内温度稳定无波动，保证用户体验。

附图说明

下面参照附图来描述本申请。附图中：

图1为本申请的热泵系统在压缩机运行双级模式时的系统图；

图2为本申请的热泵系统在压缩机运行双缸模式时的系统图；

图3为本申请的室外换热器的除霜控制方法的流程图。

附图标记列表

1、压缩机；11、第一压缩缸；12、第二压缩缸；13、第一端口；14、第二端口；15、第三端口；16、第四端口；17、排气口；2、换向阀；3、室外换热器；41、第一节流元件；42、第二节流元件；5、室内换热器；6、辅助换热器；7、热水器；71、水泵；81、第一通断阀；82、第二通断阀；83、第三通断阀；9、四通阀；10、气液分离器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。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申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。例如，尽管下文详细描述了本申请方法的详细步骤，但是，在不偏离本申请的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对下述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的技术方案并没有改变本申请的基本构思，因此也落入本申请的保护范围之内。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。另外，本申请的描述中，“多个”指的是至少两个。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

首先参照图1和图2，对本申请的热泵系统进行描述。

如图1和图2所示，本申请的热泵系统包括空调循环和水循环。其中，空调循环包括通过冷媒管连接的压缩机1、换向阀2、室内换热器5、第一节流元件41、第二节流元件42、室外换热器3和辅助换热器6。压缩机1的排气口17和吸气口分别与换向阀2的第一和第二个接口连通，室外换热器3的一端与换向阀2的第三个接口连通，另一端与第一节流元件41的一端连通，第一节流元件41的另一端与室内换热器5的一端连通，室内换热器5的另一端与换向阀2的第四个接口连通。辅助换热器6的一端与压缩机1的排气口17连通，更具体的是连通在压缩机1的排气口17与换向阀2之间，另一端连通于第二节流元件42的一端，第二节流元件42的另一端连通于室外换热器3与第一节流元件41之间。优选地，第一节流元件41和第二节流元件42均为电子膨胀阀，换向阀2采用四通换向阀。辅助换热器6在本申请中采用板式换热器，板式换热器的冷媒进口和冷媒出口连接在空调循环中。

水循环包括通过水管路连通的热水器7和辅助换热器6，辅助换热器6为板式换热器，板式换热器的进水口和出水口连接在水循环中，从而板式换热器能够实现冷媒与水的换热。热水器7还配置有水泵71，水泵71用于带动热水器7中的水在热水器7与板式换热器之间循环。

热泵系统还包括第一通断阀81、第二通断阀82和第三通断阀83，优选地三者均为电磁阀。其中，第一通断阀81设置于辅助换热器6与压缩机1之间，第一通断阀81用于控制冷媒与辅助换热器6的连通。第二通断阀82设置于室外换热器3与换向阀2之间，第二通断阀82用于控制冷媒与室外换热器3的连通。第三通断阀83设置于室内换热器5与换向阀2之间，第三通断阀83用于控制冷媒与室内换热器5之间的连通。

一种优选实施方式中，压缩机1为变容压缩机，变容压缩机具有两个压缩缸。具体而言，变容压缩机内部设置有第一压缩缸11和第二压缩缸12，压缩机1壳体上开设有四个端口和一个排气口17，其中第一端口13与第一压缩缸11的进气口连通，第二端口14与第一压缩缸11的出气口连通，第三端口15与第二压缩缸12的进气口连通，第二压缩缸12的出气口与排气口17连通，第四端口16通过壳体内部与排气口17连通。

变容压缩机还配置有四通阀9，四通阀9具有四个接口a、b、c、d，其中第一接口a与第四端口16连通，第二接口b与第二端口14连通，第三接口c与第三端口15连通。四通阀9内部设置有移动件，当四通阀9通电或断电时，移动件在四通阀9内移动，实现不同接口之间的连通和阻断。

换向阀2与两个气液分离器10连通，两个气液分离器10的出口分别与变容压缩机的两个压缩缸连通。其中，一个气液分离器10的出口与第一端口13直接连通，另一个气液分离器10的出口通过四通阀9的第四接口d连通，间接实现与第三端口15的连通。

在上述设置方式下，变容压缩机的工作模式包括双缸模式和双级模式。其中，参见图1，四通阀9上电时为双级模式。该模式下，变容压缩机的两个压缩缸先后压缩冷媒。具体地，四通阀9的第一接口a与第四接口d之间被移动件隔断，由室外换热器3排出的冷媒通过其中一个气液分离器10后全部经由第一端口13进入第一压缩缸11，由第一压缩缸11压缩后由第二端口14排出，然后经过四通阀9的第二接口b和第三接口c后，由第三端口15进入第二压缩缸12，经过第二压缩缸12的二次压缩后，由排气口17排出。此模式下，变容压缩机可以在更低的运行频率下，实现更大的压缩比，从而满足冷凝温度需求，保证空调制热效果和制热效能。

参见图2，与之相反，四通阀9断电时为双缸模式，该模式下，变容压缩机的两个压缩缸单独压缩冷媒。具体地，由室外换热器3排出的冷媒一部分通过其中一个气液分离器10后从第一端口13进入第一压缩缸11，由第一压缩缸11压缩后由第二端口14排出，然后经过四通阀9的第二接口b和第一接口a进入壳体内并最终由排气口17排出。另一部分冷媒通过另一个气液分离器10后经由四通阀9的第四接口d和第三接口c，然后从第三端口15进入第二压缩缸12，在第二压缩缸12压缩后由排气口17排出。变容压缩机采用双缸模式，在同等频率下排气量更大，这样空调系统的高压变低，低压变高，压缩机1的压缩比减小。

本领域技术人员可以理解的是，上述空调的设置方式仅仅为优选地，本领域技术人员可以在不偏离本申请原理的前提下，对上述空调的结构进行调整，以便本申请适用于更加具体的应用场景。例如，第一节流元件41和第二节流元件42的具体形式本申请不作限制，只要可以调节开度即可。再如，虽然上述压缩机1是结合变容压缩机介绍的，但是这并非是必须的，压缩机1也可以采用普通压缩机1。进一步地，变容压缩机的双缸模式和双极模式之间的切换可以不通过四通阀9，而是设置多个阀门组，通过控制阀门组内各个阀门的开闭来实现。再如，变容压缩机的具体结构形式并非一成不变，在能够实现双缸模式和双级模式之间的切换的前提下，本领域技术人员可以调整变容压缩机的结构，例如改变端口数量、位置、连接关系等。再如，气液分离器10等设置并非必须，本领域技术人员可以根据具体需求选择。再如，辅助换热器6的具体形式本申请不做限制，只要能够实现冷媒与水的换热即可，如辅助换热器6还可以采用套管换热器或管壳式换热器等。再如，第一通断阀81、第二通断阀82和第三通断阀83中的至少一个可以替换为其他类型的阀体，只要该阀体可以实现电动控制即可。

下面结合图3，对本申请的室外换热器的除霜控制方法进行介绍。

如图3所示，与上述热泵系统对应地，本申请的室外换热器的除霜控制方法包括：

S101，获取室外换热器的盘管温度和室外环境温度。举例而言，室外换热器的盘管温度通过设置在室外换热器盘管上的温度传感器来获取，室外环境温度通过设置在室外机壳体内的温度传感器来获取。

S103，比较盘管温度与室外环境温度所对应的露点温度的大小。举例而言，露点温度与室外环境温度相关，基于室外环境温度首先确定当前温度下的露点温度，然后比较盘管温度与露点温度的大小，如通过差值或比值计算等方式比较二者大小。

S105，在盘管温度小于等于露点温度时，获取空调循环和水循环的当前运行状态；在盘管温度小于等与露点温度时，证明室外换热器具有结霜倾向或已经结霜，需要对室外换热器进行除霜。此时获取空调循环和水循环的当前运行状态，基于空调循环和水循环的当前运行状态不同，将对后续除霜的方式有所影响。其中，空调循环的运行状态包括但不限于制热模式、待机和停机。水循环的运行状态包括但不限于制热水模式、待机和停机。

S107，根据当前运行状态，调节的第一通断阀、第二通断阀以及第三通断阀的开闭，并调节第一节流元件和第二节流元件的开度。举例而言，在空调循环和水循环运行不同模式时，通过调整第一通断阀、第二通断阀和第三通断阀的开闭、以及第一节流元件和第二节流元件的开度，来实现在不影响热泵系统正常运行的同时，对室外换热器进行除霜操作。

本申请的控制方法，通过在盘管温度小于露点温度时，基于空调循环和水循环的当前运行状态调节第一通断阀、第二通断阀以及第三通断阀的开闭，并调节第一节流元件和第二节流元件的开度，可以实现不停机除霜的同时，不影响当前空调循环和水循环的运行，最终实现无感除霜，使得室内温度稳定无波动，保证用户体验。

下面对本申请的优选实施方式进行介绍。

一种实施方式中，“根据当前运行状态，调节的第一通断阀、第二通断阀以及第三通断阀的开闭，并调节第一节流元件和第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

(1)如果空调循环的当前运行状态为制热模式，且水循环的当前运行状态为制热水模式，则控制第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀和第一节流元件保持当前状态，并调节第二节流元件的开度。

举例而言，当空调循环运行制热模式，且水循环运行制热水模式时，压缩机排出的冷媒分为两路，一路冷媒经过换向阀后先经过第三通断阀进入室内换热器换热，对室内温度进行调节，换热后的冷媒经过第一节流元件进行节流。另一路冷媒经过第一通断阀后进入板式换热器与热水器内的水换热(此时水泵运行)，对热水器内的水加热，实现制热水，然后经过第二节流元件后，与经过第一节流元件的冷媒混合并一同进入室外换热器，与室外空气换热，最后换热后的冷媒经过第二通断阀和换向阀后回到压缩机。如果此时判定室外换热器需要除霜，则在当前运行模式的基础上，调节第二节流元件的开度，使得由板式换热器排出的冷媒温度和压力提升，从而与第一节流元件节流后的冷媒汇流后，提高冷媒的整体温度，确保进入室外蒸发器的冷媒温度高于露点温度，实现对室外换热器的化霜。

一种优选实施方式中，“调节第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：控制第二节流元件以第一开阀速度进行开阀，并获取室外换热器的盘管温度；如果室外换热器的盘管温度大于露点温度，则控制第二节流元件维持当前开度并持续第一预设时长；再次获取室外换热器的盘管温度，并比较盘管温度与露点温度的大小；如果室外换热器的盘管温度仍大于露点温度，则控制第二节流元件以第一关阀速度关阀；如果室外换热器的盘管温度小于等于露点温度，则控制第二节流元件继续以第一开阀速度开阀。

举例而言，第一开阀速度在本申请中以10B/30S、第一预设时长为10min、第一关阀速度为10B/60s为例，控制第二节流元件以每30s打开10B的速度进行开阀，并持续监测室外换热器的盘管温度，当检测到盘管温度大于露点温度时，证明室外换热器上的霜已经被去除，此时控制第二节流元件维持当前开度并持续10min。10min后，再次检测室外换热器的盘管温度，如果此时盘管温度仍大于露点温度，证明室外换热器持续无霜，除霜效果较好，此时控制第二节流元件以每60s关闭10B的速度进行关阀，直至关闭到除霜操作前的开度，继续运行制热水功能。10min后，如果室外换热器的盘管温度小于等于露点温度，则证明除霜效果不佳，室外换热器又开始结霜，此时控制第二节流元件继续以每30s打开10B的速度进行开阀，并继续检测盘管温度以及重复以上控制动作。

(2)如果空调循环的当前运行状态为制热模式，且水循环的当前运行状态为关机或待机模式，则控制第一通断阀打开，第二通断阀、第三通断阀和第一节流元件保持当前状态，并调节第二节流元件的开度。

举例而言，当空调循环运行制热模式，且水循环处于关机或待机模式时，第一通断阀和第二节流元件均处于关闭状态，压缩机排出的冷媒经过换向阀后先经过第三通断阀进入室内换热器换热，对室内温度进行调节，换热后的冷媒经过第一节流元件进行节流并进入室外换热器，与室外空气换热，最后换热后的冷媒经过第二通断阀和换向阀后回到压缩机。如果此时判定室外换热器需要除霜，则在当前运行模式的基础上，打开第一通断阀和第二节流元件，使得冷媒分为两路，在经过室外换热器的同时，分出一路冷媒经过板式换热器和第二节流元件(此时水泵不运行)，调节第二节流元件的开度，使得由板式换热器排出的冷媒温度和压力提升，从而与第一节流元件节流后的冷媒汇流后，提高冷媒的整体温度，确保进入室外蒸发器的冷媒温度高于露点温度，实现对室外换热器的化霜。

一种实施方式中，“调节第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：控制第二节流元件打开至第一预设开度，然后以第二开阀速度进行开阀，并获取室外换热器的盘管温度；如果室外换热器的盘管温度大于露点温度，则控制第二节流元件维持当前开度并持续第二预设时长；再次获取室外换热器的盘管温度，并比较盘管温度与露点温度的大小；如果室外换热器的盘管温度小于等于露点温度，则控制第二节流元件继续以第二开阀速度开阀；如果室外换热器的盘管温度仍大于露点温度，则控制第二节流元件以第二关阀速度关阀并持续第三预设时长；持续第三预设时长后，如果室外换热器的盘管温度仍大于露点温度，则关闭第一通断阀和第二节流元件。

举例而言，第一预设开度以50B、第二开阀速度在本申请中以10B/30S、第二预设时长为10min、第二关阀速度为10B/60s、第三预设时长以10min为例，首先控制第二节流元件打开至开度50B，然后控制第二节流元件以每30s打开10B的速度进行开阀，并持续监测室外换热器的盘管温度，当检测到盘管温度大于露点温度时，证明室外换热器上的霜已经被去除，此时控制第二节流元件维持当前开度并持续10min。10min后，再次检测室外换热器的盘管温度，如果室外换热器的盘管温度小于等于露点温度，则证明除霜效果不佳，室外换热器又开始结霜，此时控制第二节流元件继续以每30s打开10B的速度进行开阀，并继续检测盘管温度，并重复以上控制动作。如果10min后，盘管温度仍大于露点温度，证明室外换热器持续无霜，除霜效果较好，此时控制第二节流元件以每60s关闭10B的速度进行关阀，并持续10min，直至关闭到开度为50B。10min后，再次检测盘管温度，如果此时盘管温度仍大于露点温度，则关闭第二节流元件和第一通断阀，恢复除霜前的制热模式继续运行。

(3)如果空调循环的当前运行状态为待机或停机，且水循环的当前运行状态为制热水模式，则控制第一通断阀、第二通断阀和第二节流元件保持当前状态，控制第三通断阀打开，并调节第一节流元件的开度。

举例而言，当空调循环为待机或停机，且水循环处于制热水模式时，第三通断阀和第一节流元件均处于关闭状态，压缩机排出的冷媒经过经过第一通断阀后进入板式换热器与热水器内的水进行热交换，实现制热水功能。换热后的冷媒经过第二节流元件后进入室外换热器，与室外空气换热，最后换热后的冷媒经过第二通断阀和换向阀后回到压缩机。如果此时判定室外换热器需要除霜，则在当前运行模式的基础上，打开第三通断阀和第一节流元件，使得冷媒分为两路，在经过板式换热器的同时，分出一路冷媒经过室内换热器和第一节流元件(此时室内风机不运行)，调节第一节流元件的开度，使得由室内换热器排出的冷媒温度和压力提升，从而与第二节流元件节流后的冷媒汇流后，提高冷媒的整体温度，确保进入室外蒸发器的冷媒温度高于露点温度，实现对室外换热器的化霜。

一种实施方式中，“调节第一节流元件的开度”的步骤进一步包括：控制第一节流元件打开至第二预设开度，然后以第三开阀速度进行开阀，并获取室外换热器的盘管温度；如果室外换热器的盘管温度大于露点温度，则控制第一节流元件维持当前开度并持续第四预设时长；再次获取室外换热器的盘管温度，并比较盘管温度与露点温度的大小；如果室外换热器的盘管温度小于等于露点温度，则控制第一节流元件继续以第三开阀速度开阀；如果室外换热器的盘管温度仍大于露点温度，则控制第一节流元件以第三关阀速度关阀并持续第五预设时长；持续第五预设时长后，如果室外换热器的盘管温度仍大于露点温度，则关闭第三通断阀和第一节流元件。

举例而言，第二预设开度以50B、第三开阀速度在本申请中以10B/30S、第四预设时长为10min、第三关阀速度为10B/60s、第五预设时长以10min为例。首先控制第一节流元件打开至开度50B，然后控制第一节流元件以每30s打开10B的速度进行开阀，并持续监测室外换热器的盘管温度，当检测到盘管温度大于露点温度时，证明室外换热器上的霜已经被去除，此时控制第一节流元件维持当前开度并持续10min。10min后，再次检测室外换热器的盘管温度，如果室外换热器的盘管温度小于等于露点温度，则证明除霜效果不佳，室外换热器又开始结霜，此时控制第一节流元件继续以每30s打开10B的速度进行开阀，并继续检测盘管温度，并重复以上控制动作。如果10min后，盘管温度仍大于露点温度，证明室外换热器持续无霜，除霜效果较好，此时控制第一节流元件以每60s关闭10B的速度进行关阀，并持续10min，直至关闭到开度为50B。10min后，再次检测盘管温度，如果此时盘管温度仍大于露点温度，则关闭第一节流元件和第三通断阀，恢复除霜前的制热水模式继续运行。

可以看出，上述控制方式，可以实现不停机除霜，并且对当前空调循环和水循环的运行不产生实质影响，最终实现无感除霜，使得热泵系统的运行效率得以保证。

当然，上述实施方式中的各个具体数值仅仅用于举例说明，并非旨在于限制本申请的保护范围，在不偏离本申请原理的前提下，本领域技术人员可以对上述数值进行调整，以便本申请适用于更加具体的应用场景。再如，本领域技术人员还可以对上述控制方式进行调整，以便提升本申请的适用性。举例而言，以下实施例中将介绍一种更为优选的实施方式。

一种优选实施方式中，压缩机为变容压缩机时，控制方法还包括：基于盘管温度与露点温度的比较结果，控制变容压缩机的运行模式。具体地，如果盘管温度大于露点温度，则控制变容压缩机运行双级模式；如果盘管温度小于等于露点温度，则控制变容压缩机运行双缸模式。

举例而言，在盘管温度大于露点温度时，无需除霜，此时压缩机需要满足空调循环和水循环的运行需求。此时选择双级压缩，可以实现冷媒的逐级压缩，可以实现更大的压缩比，保证压缩效率。在盘管温度小于等于露点温度时，需要满足空调循环、水循环的运行需求，并同时需要满足室外换热器的除霜需求。此时运行双缸模式，压缩机通过两个压缩缸单独压缩冷媒并最终合并排出，压缩机频率降低，压缩比降低，高压变低，低压变高，可以在同等频率下达到更大的排气量，加快化霜速度，并且同时满足制热和除霜对冷媒的需求。

当然，上述变容压缩机的具体控制方式并非唯一，本领域技术人员可以基于具体应用场景选择是否执行，在未设置变容压缩机时，可以省略上述步骤。

一种实施方式中，室外环境温度所对应的露点温度基于如下公式确定：

Tes＝C×Tao-α (1)

其中，Tes为露点温度；Tao为室外环境温度；C为修正系数，其基于室外环境温度确定，例如在Tao＜0℃时，C＝0.8，Tao≥0℃时，C＝0.6；α为常数，其取值通常为5～7，更优选的为6。

下面对本申请的一种可能的实施过程进行介绍。

一种可能的实施方式中，在热泵系统运行过程中，首先获取室外换热器的盘管温度和室外环境温度，然后基于公式(1)计算当前室外环境温度对应的露点温度。接下来，比较盘管温度与露点温度的大小，在盘管温度小于等于露点温度时，需要对室外换热器进行除霜，此时获取空调循环和水循环的当前运行状态。

(i)如果空调循环运行制热模式，且水循环运行制热水模式，则控制压缩机以双缸模式运行，且控制第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀和第一节流元件保持当前状态，然后调节第二节流元件的开度，使得由板式换热器排出的冷媒温度和压力提升，从而提高进入室外换热器的冷媒温度，使得进入室外换热器的冷媒温度高于露点温度，从而对室外换热器化霜。

第二节流元件的具体调节过程为：首先控制第二节流元件以每30s打开10B的速度进行开阀，然后检测室外换热器的盘管温度，当盘管温度大于露点温度时，控制压缩机运行双级模式，且保持当前开度并维持10min。10min后，再次检测室外换热器的盘管温度，如果盘管温度仍大于露点温度，则压缩机保持双级模式运行，并控制第二节流元件以每60s关闭10B的速度进行关阀，直至关闭到除霜操作前的开度，除霜结束。如果10min后，室外换热器的盘管温度小于等于露点温度，则控制压缩机运行双缸模式，且控制第二节流元件继续以每30s打开10B的速度进行开阀，并继续检测盘管温度以及重复以上控制动作。

(ii)如果空调循环的当前运行状态为制热模式，且水循环的当前运行状态为关机或待机模式，则控制压缩机执行双缸模式，并控制第一通断阀打开，第二通断阀、第三通断阀和第一节流元件保持当前状态，并调节第二节流元件的开度，使得由板式换热器排出的冷媒温度和压力提升，从而提高进入室外换热器的冷媒温度，使得进入室外换热器的冷媒温度高于露点温度，从而对室外换热器化霜。

第二节流元件的开度调节过程为：首先控制第二节流元件打开至开度50B，然后控制第二节流元件以每30s打开10B的速度进行开阀，并检测室外换热器的盘管温度，当检测到盘管温度大于露点温度时，控制压缩机执行双级模式，并控制第二节流元件维持当前开度并持续10min。10min后，再次检测室外换热器的盘管温度，如果室外换热器的盘管温度小于等于露点温度，则控制压缩机运行双缸模式，且第二节流元件继续以每30s打开10B的速度进行开阀，并继续检测盘管温度，然后重复以上控制动作。如果10min后，盘管温度仍大于露点温度，则控制压缩机继续运行双级模式，且第二节流元件以每60s关闭10B的速度进行关阀，并持续10min，直至关闭到开度为50B。10min后，再次检测盘管温度，如果此时盘管温度仍大于露点温度，则压缩机继续运行双级模式，且关闭第二节流元件和第一通断阀，恢复除霜前的制热模式继续运行。

(iii)如果空调循环的当前运行状态为待机或停机，且水循环的当前运行状态为制热水模式，则控制压缩机执行双缸模式，并控制第一通断阀、第二通断阀和第二节流元件保持当前状态，控制第三通断阀打开，并调节第一节流元件的开度，使得由室内换热器排出的冷媒温度和压力提升，从而提高进入室外换热器的冷媒温度，使得进入室外蒸发器的冷媒温度高于露点温度，实现对室外换热器的化霜。

第一节流元件的开度调节过程为：首先控制第一节流元件打开至开度50B，然后控制第一节流元件以每30s打开10B的速度进行开阀，并检测室外换热器的盘管温度，当检测到盘管温度大于露点温度时，控制压缩机执行双级模式，并控制第一节流元件维持当前开度并持续10min。10min后，再次检测室外换热器的盘管温度，如果室外换热器的盘管温度小于等于露点温度，则控制压缩机运行双缸模式，且第一节流元件继续以每30s打开10B的速度进行开阀，并继续检测盘管温度，然后重复以上控制动作。如果10min后，盘管温度仍大于露点温度，则控制压缩机继续运行双级模式，且第一节流元件以每60s关闭10B的速度进行关阀，并持续10min，直至关闭到开度为50B。10min后，再次检测盘管温度，如果此时盘管温度仍大于露点温度，则压缩机继续运行双级模式，且关闭第一节流元件和第一通断阀，恢复除霜前的制热水模式继续运行。

上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本申请的保护范围之内。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，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申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种室外换热器的除霜控制方法，应用于热泵系统，其特征在于，所述热泵系统包括空调循环和水循环，所述空调循环包括通过冷媒管连接的压缩机、换向阀、室内换热器、第一节流元件、第二节流元件、室外换热器和辅助换热器，所述辅助换热器的一端与所述压缩机的排气口连通，另一端连通于第二节流元件的一端，第二节流元件的另一端连通于所述室外换热器与所述第一节流元件之间，所述水循环包括通过水管路连通的热水器和所述辅助换热器，所述辅助换热器用于实现冷媒与水的换热，其中，所述辅助换热器与所述换向阀之间设置有第一通断阀，所述室外换热器与所述换向阀之间还设置有第二通断阀，所述室内换热器与所述换向阀之间还设置有第三通断阀，

所述控制方法包括：

获取室外换热器的盘管温度和室外环境温度；

比较所述盘管温度与所述室外环境温度所对应的露点温度的大小；

在所述盘管温度小于等于所述露点温度时，获取所述空调循环和所述水循环的当前运行状态；

根据所述当前运行状态，调节的所述第一通断阀、所述第二通断阀以及所述第三通断阀的开闭，并调节所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度。

2.根据权利要求1所述的室外换热器的除霜控制方法，其特征在于，“根据所述当前运行状态，调节的所述第一通断阀、所述第二通断阀以及所述第三通断阀的开闭，并调节所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

如果所述空调循环的当前运行状态为制热模式，且所述水循环的当前运行状态为制热水模式，则控制所述第一通断阀、所述第二通断阀、所述第三通断阀和所述第一节流元件保持当前状态，并调节所述第二节流元件的开度。

3.根据权利要求2所述的室外换热器的除霜控制方法，其特征在于，“调节所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

控制所述第二节流元件以第一开阀速度进行开阀，并获取所述室外换热器的盘管温度；

如果所述室外换热器的盘管温度大于所述露点温度，则控制所述第二节流元件维持当前开度并持续第一预设时长；

再次获取所述室外换热器的盘管温度，并比较所述盘管温度与所述露点温度的大小；

如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则控制所述第二节流元件以第一关阀速度关阀；

如果所述室外换热器的盘管温度小于等于所述露点温度，则控制所述第二节流元件继续以所述第一开阀速度开阀。

4.根据权利要求1所述的室外换热器的除霜控制方法，其特征在于，“根据所述当前运行状态，调节的所述第一通断阀、所述第二通断阀以及所述第三通断阀的开闭，并调节所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

如果所述空调循环的当前运行状态为制热模式，且所述水循环的当前运行状态为关机或待机模式，则控制所述第一通断阀打开，所述第二通断阀、所述第三通断阀和所述第一节流元件保持当前状态，并调节所述第二节流元件的开度。

5.根据权利要求4所述的室外换热器的除霜控制方法，其特征在于，“调节所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

控制所述第二节流元件打开至第一预设开度，然后以第二开阀速度进行开阀，并获取所述室外换热器的盘管温度；

如果所述室外换热器的盘管温度大于所述露点温度，则控制所述第二节流元件维持当前开度并持续第二预设时长；

再次获取所述室外换热器的盘管温度，并比较所述盘管温度与所述露点温度的大小；

如果所述室外换热器的盘管温度小于等于所述露点温度，则控制所述第二节流元件继续以所述第二开阀速度开阀；

如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则控制所述第二节流元件以第二关阀速度关阀并持续第三预设时长；

持续所述第三预设时长后，如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则关闭所述第一通断阀和所述第二节流元件。

6.根据权利要求1所述的室外换热器的除霜控制方法，其特征在于，“根据所述当前运行状态，调节的所述第一通断阀、所述第二通断阀以及所述第三通断阀的开闭，并调节所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度”的步骤进一步包括：

如果所述空调循环的当前运行状态为待机或停机，且所述水循环的当前运行状态为制热水模式，则控制所述第一通断阀、所述第二通断阀和所述第二节流元件保持当前状态，控制所述第三通断阀打开，并调节所述第一节流元件的开度。

7.根据权利要求6所述的室外换热器的除霜控制方法，其特征在于，“调节所述第一节流元件的开度”的步骤进一步包括：

控制所述第一节流元件打开至第二预设开度，然后以第三开阀速度进行开阀，并获取所述室外换热器的盘管温度；

如果所述室外换热器的盘管温度大于所述露点温度，则控制所述第一节流元件维持当前开度并持续第四预设时长；

再次获取所述室外换热器的盘管温度，并比较所述盘管温度与所述露点温度的大小；

如果所述室外换热器的盘管温度小于等于所述露点温度，则控制所述第一节流元件继续以所述第三开阀速度开阀；

如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则控制所述第一节流元件以第三关阀速度关阀并持续第五预设时长；

持续所述第五预设时长后，如果所述室外换热器的盘管温度仍大于所述露点温度，则关闭所述第三通断阀和所述第一节流元件。

8.根据权利要求1所述的室外换热器的除霜控制方法，其特征在于，所述压缩机为变容压缩机，所述变容压缩机具有两个压缩缸，所述控制方法还包括：

基于所述盘管温度与所述露点温度的比较结果，控制所述变容压缩机的运行模式；

其中，所述变容压缩机的工作模式包括双缸模式和双级模式，所述双缸模式下，所述变容压缩机的两个所述压缩缸单独压缩冷媒，所述双级模式下，所述变容压缩机的两个所述压缩缸先后压缩冷媒。

9.根据权利要求8所述的室外换热器的除霜控制方法，其特征在于，“基于所述盘管温度与所述露点温度的比较结果，控制所述变容压缩机的运行模式”的步骤进一步包括：

如果所述盘管温度大于所述露点温度，则控制所述变容压缩机运行所述双级模式；

如果所述盘管温度小于等于所述露点温度，则控制所述变容压缩机运行所述双缸模式。

10.根据权利要求1所述的室外换热器的除霜控制方法，其特征在于，所述室外环境温度所对应的露点温度基于如下公式确定：

Tes＝C×Tao-α

其中，Tes为露点温度；Tao为室外环境温度；C为修正系数，其基于室外环境温度确定；α为常数。