CN117387248A - 一种热泵机组 - Google Patents

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CN117387248A CN202311365243.0A CN202311365243A CN117387248A CN 117387248 A CN117387248 A CN 117387248A CN 202311365243 A CN202311365243 A CN 202311365243A CN 117387248 A CN117387248 A CN 117387248A
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Abstract

本发明涉及一种热泵机组，采用冷媒反热泵循环的方法对室外换热器进行除霜，并基于此设计了一种除霜控制方法，通过获取压缩机的连续运行时间、制热累计运行时间和环境温度共同对启动除霜进行判断，并采用获取的排气温度、冷凝温度对除霜开度进行调节，并对退出除霜转制热模式前的过渡阶段采用进水温度和回气温度控制电子膨胀阀的开度，进而控制压缩机的升频。该方法可有效判断结霜程度、避免结霜时间长才启动除霜的问题；设计的除霜结束制热前的电子膨胀阀的升频开度控制，有效解决除霜缺油回液的问题，保证机组可靠运行。

Description

一种热泵机组
技术领域
本发明涉及热泵领域，尤其涉及一种热泵机组。
背景技术
热泵机组是高效的节能设备，其在室外环境温度过低、相对湿度较大的情况下运行时，其室外换热器特别容易结霜，甚至有结霜情况严重至不能使用的情况发生，导致热泵机组的制热效果不断衰减，降低了其能效。为此需要设定除霜控制对结霜的室外换热器进行化霜。
目前热泵机组主要采用冷媒反热泵循环的方法对室外换热器进行除霜。当热泵机组检测到外盘管温度降至除霜设定温度后，除霜程序启动切换四通阀，让高温冷媒进入室外的换热器释放热量融化室外换热器外表面的结霜。当热泵机组处于低环温(-10℃以下)时，易出现除霜不干净、结霜时间长才启动除霜、除霜过程中高压报警、除霜液击等问题。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种热泵机组，通过设定的改进的除霜控制方法，有效避免热泵机组在低环温(-10℃以下)下出现的除霜不干净、结霜时间长才除霜、除霜报高压、除霜液击等问题。
一种热泵机组，包括通过冷媒循环管路依次连接的压缩机、四通阀、蒸发器、电子膨胀阀、冷凝器，及若干温度传感器和若干压力传感器，及与所述压缩机、四通阀、电子膨胀阀、温度传感器和压力传感器电连接和/或通讯连接的控制器，控制器通过下述方式控制热泵机组除霜：
S10获取压缩机的连续运行时间、压缩机的制热累计运行时间和环境温度，若所述压缩机的连续运行时间大于预设的最小制热时间、且所述压缩机的制热累计运行时间大于预设的除霜间隔时间、且所述环境温度满足温度控制启动条件，则输出启动除霜信号；
S20根据启动除霜信号热泵机组进入除霜工作，实时获取排气温度、冷凝温度及预设的开度调节温差阈值，并根据所述排气温度与冷凝温度的温差值与预设的开度调节温差阈值的大小确定电子膨胀阀的除霜开度；
S30实时获取除霜运行时间或盘管温度或出水温度，判断所述除霜运行时间或盘管温度或出水温度是否满足除霜退出条件，若满足则输出退出除霜信号；
S40根据退出除霜信号热泵机组进入制热前的过渡控制，实时获取进水温度和回气温度，并根据所述进水温度和回气温度对电子膨胀阀过渡阶段的开度进行调节。
与现有技术相比，本发明的热泵机组，采用冷媒反热泵循环的方法对室外换热器进行除霜，具体通过获取压缩机的连续运行时间、制热累计运行时间和环境温度共同对启动除霜进行判断，可有效判断结霜程度、避免结霜时间长才启动除霜的问题；并对退出除霜转制热模式前的过渡阶段采用进水温度和回气温度控制电子膨胀阀的开度，进而控制压缩机的升频，有效解决除霜缺油回液的问题，保证机组可靠运行。
进一步地，所述的温度控制启动条件具体的为：
将所述环境温度与预设的环温启动阈值进行比较：
若环境温度大于等于环温启动阈值，则进一步获取盘管温度，并将所述盘管温度与预设的盘管温度启动阈值进行比较，若盘管温度小于等于盘管温度启动阈值，且所述情况持续1分钟以上，则输出启动除霜信号；其余情况，则不输出启动除霜信号；
若环境温度小于环温启动阈值，则进一步计算所述环境温度与所述盘管温度的第一温差值，并将所述第一温差值与预设的启动温差阈值进行比较，若所述第一温差值大于等于启动温差阈值，且所述情况持续1分钟以上，则输出启动除霜信号；其余情况，则不输出启动除霜信号。
进一步地，所述的温度控制启动条件具体的为：
将所述环境温度与预设的第一环温启动阈值进行比较：
若环境温度大于预设的第一环温启动阈值，则不输出启动除霜信号；
若环境温度小于等于第一环温启动阈值，则进一步比较所述环境温度与预设的第二环温启动阈值：
如环境温度大于第二环温启动阈值，则不输出启动除霜信号；
如环境温度小于等于第二环温启动阈值，且所述情况持续1分钟以上，则进一步将压缩机的制热累计运行时间与预设的制热累计运行时间限值进行比较：
若制热累计运行时间大于等于制热累计运行时间限值，则输出启动除霜信号；余情况，则不输出启动除霜信号；
所述环境温度为压缩机启动10分钟后监测的环境温度。
进一步地，所述步骤S40通过以下方法对电子膨胀阀的开度进行调节：
S41根据退出除霜信号，控制器控制四通阀阀口由制冷连通方式转换为制热连通方式后获取进水温度，并将所述进水温度与预设的进水温度调节阈值TIW-TV进行比较：
若进水温度小于进水温度调节阈值，则执行步骤S42；
若进水温度大于等于进水温度调节阈值，则执行步骤S43；
S42在第一时间段内，控制器控制电子膨胀阀的开度为除霜前开度的90％；在第二时间段内，获取回气温度，并计算出回气过热度、目标回气过热度，并按照下述方式计算并控制电子膨胀阀的开度：
当回气过热度与目标回气过热度的差值的绝对值大于5℃时，
当回气过热度与目标回气过热度的差值的绝对值大于3℃且小于等于5℃时，
当回气过热度与目标回气过热度的差值的绝对值大于0℃且小于等于3℃时，
上述公式中，K表示电子膨胀阀的开度，ΔTRG表示回气过热度，表示目标回气过热度，I表示电子膨胀阀的调控参数；
S43在第一时间段内，控制器控制电子膨胀阀的开度为热泵机组开机时由环境温度和进水温度决定的初始开度；在第二时间段内，获取回气温度并计算出回气过热度、目标回气过热度，并按照步骤S42所示的方式计算控制电子膨胀阀的开度。
进一步地，目标回气过热度按照下述方式计算：
式中，表示目标回气过热度，T表示计算目标回气过热度的预设参数，其值优选为10；t表示在第二时间段内，实时获取回气温度的时间。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明一实施例的处于除霜控制的热泵机组的结构示意图；
图2为本发明一实施例的热泵机组的除霜控制方法的流程图；
图3为本发明一实施例的热泵机组的启动除霜判断的流程图；
图4为本发明另一实施例的热泵机组的启动除霜判断的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚完整的描述。
本申请实施例使用的术语仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上；本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别，而非用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为解决热泵机组在低环境温度(-10℃以下)下单采用外盘管温度确定除霜程序的开始与结束，而出现的除霜不干净、除霜不及时、除霜报高压、除霜液击、出现假除霜等问题，经研究调试，本发明提出的一种热泵机组，采用改进的结霜程度判断对热泵机组进行可靠精准的除霜控制。具体地，通过对压缩机运行时间、环境温度和盘管温度的分析，判断蒸发器的结霜程度，进而确定除霜时间，能保证热泵机组及时的进行除霜且除霜干净；并采用排气温度、冷凝温度对除霜开度进行调节；并对退出除霜转制热模式前的过渡阶段采用进水温度和回气温度控制电子膨胀阀的开度，进而控制压缩机的升频，有效解决除霜缺油回液的问题，保证机组可靠运行。
在具体实施中，请参阅图1，本发明提出的热泵机组包括压缩机10、四通阀20、冷凝器30、电子膨胀阀40、蒸发器50、多个温度传感器(图未示)、多个压力传感器(图未示)控制器(图未示)、风机(图未示)及其它辅助管件。所述压缩机10、四通阀20、冷凝器30、电子膨胀阀40和蒸发器50依次通过冷媒管路循环连接；所述控制器与压缩机10、四通阀20、电子膨胀阀40和多个温度传感器、多个压力传感器及风机电连接或通讯连接。具体地，热泵机组进行除霜时，所述压缩机10的排气口A、四通阀20的进气口D、四通阀20的第一工作气口E、蒸发器50、电子膨胀阀40、冷凝器30、四通阀20的第二工作气口C、四通阀20的回气口S与压缩机10的回气口B依次连接，形成冷媒循环管路，使压缩机10产生的高温高压气态冷媒流经蒸发器50，向蒸发器50释放热量，对其外表面的结霜进行加热化霜。
所述多个温度传感器至少包括第一温度传感器(图未示)、第二温度传感器(图未示)和第三温度传感器(图未示)、第四温度传感器(图未示)、第五温度传感器(图未示)和第六温度传感器(图未示)；其中，所述第一温度传感器的设置位置本申请不作限制，只要设置位置能让其将环境温度TE信号传输给控制器即可；所述第二温度传感器设置在所述蒸发器50中，其将测定的蒸发器50的盘管温度TP信号传输给控制器；所述第三温度传感器设置在冷凝器30的进气端，其将测定的流入冷凝器30的气态冷媒的冷凝温度TC信号传输给控制器；所述第四传感器设置在所述蒸发器的出口端，其将测定的回气温度TRG信号传输给控制器；所述第五传感器设置在所述冷凝器的出水端，其将测定的出水温度TOW信号传输给控制器；所述第六传感器设置在所述冷凝器的进水端，其将测定的进水温度TIW信号传输给控制器。
所述多个压力传感器至少包括第一压力传感器(图未示)、第二压力传感器(图未示)。其中，所述第一压力传感器设置的压缩机10的排气口A，其将测定的压缩机10的排气压力PExhaust信号传输给控制器，控制器将获取的排气口压力转换为排气温度TExhaust；所述第二压力传感器设置在压缩机10的回气口B，其将测定的压缩机10的回气压力PR信息传输给控制器。
所述控制器接收各温度传感器的温度信号、各压力传感器的压力信号及压缩机10的运行频率和运行时间信号；并获取热泵机组设定的最小制热时间除霜间隔时间tDF，环温启动阈值TE-TV和/或第一环温启动阈值/>第二环温启动阈值/>盘管温度启动阈值TP-TV，启动温差阈值ΔTTV，制热累计运行时间限值/>开度调节温差阈值/>最长除霜时间/>和/或盘管温度退出阈值TP-ED、第一除霜退出监测时间t1-ED，和/或除霜出水温度TOW-ED和第二除霜退出监测时间t2-ED，进水温度调节阈值TIW-TV。
所述控制器经存储在其上的启动除霜判断和结束除霜判断程序向压缩机10、四通阀20发出除霜开始或除霜结束的信号，控制四通阀20的阀门转换；并经存储在其上的电子膨胀阀的除霜开度控制程序向电子膨胀阀40发出调节开度的信号，控制电子膨胀阀40的开度调节。
请参阅图2，具体的，控制器通过控制电子膨胀阀的开度进而控制热泵机组的除霜运行，包括以下步骤。
(一)启动除霜判断
S10获取压缩机的连续运行时间、压缩机的制热累计运行时间和环境温度，若所述压缩机的连续运行时间大于预设的最小制热时间、且所述压缩机的制热累计运行时间大于预设的除霜间隔时间、且所述环境温度满足温度控制启动条件，则输出启动除霜信号。
请参阅图3，本步骤包括以下子步骤。
S11获取压缩机的连续运行时间tc，并将所述连续运行时间tc与预设的最小制热时间进行比较：
若连续运行时间tc小于等于最小制热时间则不输出启动除霜信号；
若连续运行时间tc大于最小制热时间则执行步骤S12。
所述最小制热时间为热泵机组进行制热模式运行时，前一除霜结束至后一除霜开启前的一段时间内，热泵机组进行制热运行的最小时间，所述最小制热时间/>优选为40分钟～45分钟，可根据热泵机组运行情况、所处应用场景的气候特征等进行调整。
S12进一步获取压缩机的制热累计运行时间并将所述制热累计运行时间/>与预设的除霜间隔时间tDF进行比较：
若制热累计运行时间小于等于除霜间隔时间tDF，则不输出启动除霜信号；
若制热累计运行时间大于除霜间隔时间tDF，则执行步骤S13。
所述除霜间隔时间指前一除霜控制结束至后一除霜控制开启前的一段时间，该除霜间隔时间优选为50分钟～60分钟，可根据热泵机组运行情况、所处应用场景的气候特征等进行调整。
进一步地，热泵机组初次上电开启制热模式运行，首次除霜的除霜间隔时间t1 DF优选为8-10分钟。
S13进一步获取环境温度TE和盘管温度TP，并判断所述环境温度TE与预设的环温启动阈值TE-TV、所述盘管温度TP与预设的盘管温度启动阈值TP-TV、所述环境温度TE与盘管温度TP的第一温差值与预设的启动温差阈值ΔTTV的关系是否满足启动除霜条件，若满足则输出除霜控制信号。
本步骤包括以下子步骤。
S131获取环境温度TE，将所述环境温度TE与预设的环温启动阈值TE-SD进行比较：
若环境温度TE大于等于环温启动阈值TE-SD，则进一步获取盘管温度TP，将所述盘管温度TP与预设的盘管温度启动阈值TP-SD进行比较：
如盘管温度TP小于等于盘管温度启动阈值TP-SD，且所述情况持续1分钟以上，则输出启动除霜信号，其余情况，则不输出启动除霜信号；
若环境温度TE小于环温启动阈值TE-SD，则执行步骤S132。
所述预设的环温启动阈值TE-SD优选为3℃～5℃，盘管温度启动阈值TP-SD优选为-3℃～-1℃，上述启动阈值可根据热泵机组运行情况、所处应用场景的气候特征等进行调整。
S132进一步计算所述环境温度TE与盘管温度TP的第一温差值ΔT1，并将所述第一温差值ΔT1与预设的启动温差阈值ΔTTV进行比较：
若第一温差值ΔT1大于等于启动温差阈值ΔTTV，且所述情况持续1分钟以上，则输出启动除霜信号；其余情况，则不输出启动除霜信号；
若第一温差值ΔT1小于启动温差阈值ΔTTV，则不输出启动除霜信号。
所述第一温差值ΔT1满足ΔT1＝TE-TP。所述预设的启动温差阈值ΔTTV优选为5℃～7℃，可根据热泵机组运行情况、所处应用场景的气候特征等进行修正。
在具体实施时，根据环境温度TE所属的温度区间，采用温度补偿的方式对启动温差阈值ΔTTV进行修正得到修正启动温差阈值ΔTT′V，如表1所示。
表1
请参阅图4，在其他实施方式中，步骤S13可替换为S`13。
S`13进一步获取压缩机启动一时间段tstart后的环境温度及压缩机的制热累计运行时间/>并判断所述环境温度/>与预设的环温启动阈值TE-TV、所述制热累计运行时间/>与预设的制热累计运行时间限值/>的关系是否满足启动除霜条件，若满足则输出启动除霜信号。
S`131获取压缩机启动一时间段tstart后的环境温度并将所述环境温度/>与预设的第一环温启动阈值/>进行比较：
若环境温度大于预设的第一环温启动阈值/>则不输出启动除霜信号；
若环境温度小于等于第一环温启动阈值/>则进一步比较所述环境温度与预设的第二环温启动阈值/>
如环境温度大于第二环温启动阈值/>则不输出启动除霜信号；
如环境温度小于等于第二环温启动阈值/>且所述情况持续1分钟以上，则执行步骤执行步骤S`132。
所述一时间段tstart优选为8分钟～12分钟。所述预设的第一环温启动阈值优选为12℃～15℃；所述预设的第二环温启动阈值/>优选为5℃～7℃。可根据热泵机组运行情况、所处应用场景的气候特征等进行调整。
S`132进一步获取压缩机的制热累计运行时间并将所述制热累计运行时间与预设的制热累计运行时间限值/>进行比较：
若制热累计运行时间大于等于制热累计运行时间限值/>则输出启动除霜信号；
其余情况，则不输出启动除霜信号。
所述预设的制热累计运行时间限值优选为170分钟～190分钟，上述参数可根据热泵机组运行情况、所处应用场景的气候特征等进行调整。
在其他实施方式中，步骤S13和步骤S`13可同时进行判断，任一项满足除霜启动条件，则可启动除霜控制。
本发明不限制控制器是先作压缩机的连续运行时间tc与预设的最小制热时间的比较判断，还是压缩机的制热累计运行时间/>与预设的除霜间隔时间tDF的比较判断，还是如上述步骤S13和/或S`13所示的温度比较判断，只要设置逻辑满足：压缩机的连续运行时间tc大于最小制热时间/>且压缩机的制热累计运行时间/>大于除霜间隔时间tDF、且环境温度满足温度控制启动条件，三条件均满足后输出启动除除霜信号。
(二)除霜控制
S20根据启动除霜信号，热泵机组进入除霜工作后实时获取排气温度、冷凝温度及预设的开度调节温差阈值，并根据所述排气温度与冷凝温度的温差值与预设的开度调节温差阈值的大小确定电子膨胀阀的除霜开度。
S21根据启动除霜信号，控制器控制四通阀20阀口由制热连通方式转换为制冷连通方式，并控制电子膨胀阀40的开度调节至除霜初始开度K1。
所述除霜初始开度K1优选为300。
S22获取排气温度TExhaust、冷凝温度TC，并计算所述排气温度TExhaust与冷凝温度TC的第二温差值ΔT2，并将所述第二温差值ΔT2与预设的开度调节温差阈值进行比较：
若第二温差值ΔT2大于等于开度调节温差阈值则保持电子膨胀阀40的开度为除霜初始开度K1；
若第二温差值ΔT2小于开度调节温差阈值则控制电子膨胀阀40的开度调节至除霜开度K2。
所述第二温差值ΔT2满足ΔT2＝TExhaust-TC。所述预设的开度调节温差阈值优选为9℃～11℃，可根据热泵机组运行情况、所处应用场景的气候特征等进行修正。所述除霜开度K2优选为100。
进一步地，为保护压缩机，在除霜过程中，需实时监测压缩机的排气口压力Phigh和回气口压力Plow，因此在除霜控制过程中，还包括下列步骤。
S23获取排气口压力Phigh和回气口压力Plow、及预设的压差阈值ΔPTV，并计算排气口压力Phigh与回气口压力Plow的压力差ΔP，并将所述压力差ΔP与压差阈值ΔPTV进行比较：
若压力差ΔP大于等于压差阈值ΔPTV，则启动风机以低档速运行；
若压力差ΔP小于压差阈值ΔPTV，则不启动风机。
所述的压差阈值ΔPTV优选为2.5～2.7MPa。
(三)退出除霜判断
S30获取除霜时间tDefrosting，并将所述除霜时间tDefrosting与预设的最长除霜时间进行比较：
若除霜时间tDefrosting小于最长除霜时间则执行步骤S20；
若除霜时间tDefrosting大于等于最长除霜时间则输出退出除霜信号。
所述最长除霜时间优选为10分钟～12分钟。
在其他实施方式中，步骤S30可替换为S`30。
S`30获取盘管温度TP，并将所述盘管温度TP与预设的盘管温度退出阈值TP-ED进行比较：
若盘管温度TP小于盘管温度退出阈值TP-ED，则执行步骤S20；
若盘管温度TP大于等于盘管温度退出阈值TP-ED，且所述情况持续时间大于等于预设的第一除霜退出监测时间t1-ED，则输出退出除霜信号；其余情况则执行步骤S20。
在具体实施时，所述盘管温度退出阈值TP-ED和除霜退出监测时间tED的设置如表2所示。
表2
序号 盘管温度退出阈值TP-ED(℃) 第一除霜退出监测时间tED(秒)
1 15～16 6～8
2 17～18 4～6
3 19～20 2～4
在其他实施方式中，步骤S30还可替换为S``30。
S``30获取出水温度TOW，并将所述出水温度TOW与预设的除霜出水温度TOW-ED进行比较：
若出水温度TOW大于等于除霜出水温度TOW-ED，则执行步骤S20；
若出水温度TOW小于除霜出水温度TOW-ED，且所述情况持续时间大于等于第二除霜退出监测时间t2-ED，则输出退出除霜信号；其余情况则执行步骤S20。
所述除霜出水温度TOW-ED优选为14℃～16℃；所述第二除霜退出监测时间t2-ED优选为10秒～12秒。
(四)退出除霜转制热模式前的过渡控制
S40根据退出除霜信号，热泵机组进入制热前的过渡控制，并实时获取进水温度TIW和回气温度TRG，并根据所述进水温度和回气温度对电子膨胀阀过渡阶段的开度进行调节。
该步骤包括以下子步骤。
S41根据退出除霜信号，控制器控制四通阀20阀口由制冷连通方式转换为制热连通方式后获取进水温度TIW，并将所述进水温度TIW与预设的进水温度调节阈值TIW-TV进行比较：
若进水温度TIW小于进水温度调节阈值TIW-TV，则执行步骤S42；
若进水温度TIW大于等于进水温度调节阈值TIW-TV，则执行步骤S43。
所述进水温度调节阈值TIW-TV优选为44℃～46℃。
S42在第一时间段内，控制电子膨胀阀40的开度为除霜前开度KPD的90％；在第二时间段内，获取回气温度TRG并计算出回气过热度ΔTRG、目标回气过热度并按照下述方式计算并控制电子膨胀阀40的开度K，其中，I表示电子膨胀阀40的调控参数：
当回气过热度ΔTRG与目标回气过热度的差值的绝对值大于5℃时，
当回气过热度ΔTRG与目标回气过热度的差值的绝对值大于3℃且小于等于5℃时，/>
当回气过热度ΔTRG与目标回气过热度的差值的绝对值大于0℃且小于等于3℃时，/>
所述的第一时间段指除霜结束后的0秒至60秒；所述第二时间段指第一时间段结束后的0秒至220秒。
所述目标回气过热度按照下述方式计算：
其中，T表示计算目标回气过热度的预设参数，其值优选为10；t表示在第二时间段内，实时获取回气温度TRG的时间，其值为0～220。
S43在第一时间段内，控制电子膨胀阀40的开度为热泵机组开机时由环境温度TE和进水温度TIW决定的初始开度K0；在第二时间段内，获取回气温度TRG并计算出回气过热度ΔTRG、目标回气过热度并按照步骤S42所示的方式计算、控制电子膨胀阀40的开度K。
本发明的热泵机组，采用压缩机的连续运行时间、制热累计运行时间和环境温度共同进行启动除霜判断，可有效判断结霜程度、避免结霜时间长才启动除霜的问题；设计的除霜结束制热前的电子膨胀阀的升频开度控制，有效解决除霜缺油回液的问题，保证机组可靠运行。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种热泵机组，包括通过冷媒循环管路依次连接的压缩机、四通阀、蒸发器、电子膨胀阀、冷凝器，及若干温度传感器和若干压力传感器，及与所述压缩机、四通阀、电子膨胀阀、温度传感器和压力传感器电连接和/或通讯连接的控制器，其特征在于，控制器通过下述方式控制热泵机组除霜：
S10获取压缩机的连续运行时间、压缩机的制热累计运行时间和环境温度，若所述压缩机的连续运行时间大于预设的最小制热时间、且所述压缩机的制热累计运行时间大于预设的除霜间隔时间、且所述环境温度满足温度控制启动条件，则输出启动除霜信号；
S20根据启动除霜信号热泵机组进入除霜工作，实时获取排气温度、冷凝温度及预设的开度调节温差阈值，并根据所述排气温度与冷凝温度的温差值与预设的开度调节温差阈值的大小确定电子膨胀阀的除霜开度；
S30实时获取除霜运行时间或盘管温度或出水温度，判断所述除霜运行时间或盘管温度或出水温度是否满足除霜退出条件，若满足则输出退出除霜信号；
S40根据退出除霜信号热泵机组进入制热前的过渡控制，实时获取进水温度和回气温度，并根据所述进水温度和回气温度对电子膨胀阀过渡阶段的开度进行调节。
2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述的温度控制启动条件具体的为：
将所述环境温度与预设的环温启动阈值进行比较：
若环境温度大于等于环温启动阈值，则进一步获取盘管温度，并将所述盘管温度与预设的盘管温度启动阈值进行比较，若盘管温度小于等于盘管温度启动阈值，且所述情况持续1分钟以上，则输出启动除霜信号；其余情况，则不输出启动除霜信号；
若环境温度小于环温启动阈值，则进一步计算所述环境温度与所述盘管温度的第一温差值，并将所述第一温差值与预设的启动温差阈值进行比较，若所述第一温差值大于等于启动温差阈值，且所述情况持续1分钟以上，则输出启动除霜信号；其余情况，则不输出启动除霜信号。
3.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述的温度控制启动条件具体的为：
将所述环境温度与预设的第一环温启动阈值进行比较：
若环境温度大于预设的第一环温启动阈值，则不输出启动除霜信号；
若环境温度小于等于第一环温启动阈值，则进一步比较所述环境温度与预设的第二环温启动阈值：
如环境温度大于第二环温启动阈值，则不输出启动除霜信号；
如环境温度小于等于第二环温启动阈值，且所述情况持续1分钟以上，则进一步将压缩机的制热累计运行时间与预设的制热累计运行时间限值进行比较：
若制热累计运行时间大于等于制热累计运行时间限值，则输出启动除霜信号；余情况，则不输出启动除霜信号；
所述环境温度为压缩机启动10分钟后监测的环境温度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的热泵机组，其特征在于，所述步骤S20具体地为：
S21根据启动除霜信号，控制器控制四通阀阀口由制热连通方式转换为制冷连通方式，及电子膨胀阀开度调节至初始除霜开度；
S22获取排气温度、冷凝温度，并计算所述排气温度与冷凝温度的第二温差值，并将所述第二温差值与预设的开度调节温差阈值进行比较：
若第二温差值大于等于开度调节温差阈值，则保持电子膨胀阀的开度为除霜初始开度；
若第二温差值小于开度调节温差阈值，则控制电子膨胀阀的开度调节至除霜开度。
5.根据权利要求4所述的热泵机组，其特征在于，所述步骤S30实时获取除霜时间并通过下述方法进行退出除霜判断：
将所述除霜时间与预设的最长除霜时间进行比较：
若除霜时间小于最长除霜时间，则执行步骤S20；
若除霜时间大于等于最长除霜时间，则输出退出除霜信号。
6.根据权利要求4所述的热泵机组，其特征在于，所述步骤S30实时获取盘管温度并通过下述方法进行退出除霜判断：
将所述盘管温度与预设的盘管温度退出阈值进行比较：
若盘管温度小于盘管温度退出阈值，则执行步骤S20；
若盘管温度大于等于盘管温度退出阈值，且所述情况持续时间大于等于预设的第一除霜退出监测时间，则输出退出除霜信号；其余情况则执行步骤S20。
7.根据权利要求4所述的热泵机组，其特征在于，所述步骤S30实时获取出水温度并通过下述方法进行退出除霜判断：
将所述出水温度与预设的除霜出水温度进行比较：
若出水温度大于等于除霜出水温度，则执行步骤S20；
若出水温度小于除霜出水温度，且所述情况持续时间大于等于预设的第二除霜退出监测时间，则输出退出除霜信号；其余情况则执行步骤S20。
8.根据权利要求1-3，5-7任一项所述的热泵机组，其特征在于，所述步骤S40通过以下方法对电子膨胀阀的开度进行调节：
S41根据退出除霜信号，控制器控制四通阀阀口由制冷连通方式转换为制热连通方式后获取进水温度，并将所述进水温度与预设的进水温度调节阈值进行比较：
若进水温度小于进水温度调节阈值，则执行步骤S42；
若进水温度大于等于进水温度调节阈值，则执行步骤S43；
S42在第一时间段内，控制器控制电子膨胀阀的开度为除霜前开度的90％；在第二时间段内，获取回气温度，并计算出回气过热度、目标回气过热度，并按照下述方式计算并控制电子膨胀阀的开度：
当回气过热度与目标回气过热度的差值的绝对值大于5℃时，
当回气过热度与目标回气过热度的差值的绝对值大于3℃且小于等于5℃时，
当回气过热度与目标回气过热度的差值的绝对值大于0℃且小于等于3℃时，
上述公式中，K表示电子膨胀阀的开度，ΔTRG表示回气过热度，表示目标回气过热度，I表示电子膨胀阀的调控参数；
S43在第一时间段内，控制器控制电子膨胀阀的开度为热泵机组开机时由环境温度和进水温度决定的初始开度；在第二时间段内，获取回气温度并计算出回气过热度、目标回气过热度，并按照步骤S42所示的方式计算控制电子膨胀阀的开度。
9.根据权利要求8所述的热泵机组，其特征在于，所述第一时间段指除霜结束后的0秒至60秒；所述第二时间段指第一时间段结束后的0秒至220秒。
10.根据权利要求9所述的热泵机组，其特征在于，目标回气过热度按照下述方式计算：
式中，表示目标回气过热度，T表示计算目标回气过热度的预设参数，其值优选为10；t表示在第二时间段内，实时获取回气温度的时间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118031364A (zh) * 2024-03-04 2024-05-14 江苏亚拓新能源科技有限公司 一种三维动态化霜的控制方法

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