CN108826582A - 低温制热冷媒流量匹配控制方法及空调 - Google Patents

低温制热冷媒流量匹配控制方法及空调 Download PDF

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Abstract

本发明公开了低温制热冷媒流量匹配控制方法及空调，包括如下步骤：S1：空调进入制热模式，判断是否进入除霜控制，若是则S2：空调进行除霜操作，当除霜结束后，电子膨胀阀恢复初始开度，开始结霜计时，当结霜计时到达结霜时间后，S3：开始调阀计时；S4：当调阀计时到达膨胀阀调整时间后，电子膨胀阀关阀一步，判断电子膨胀阀的开度是否降到下限开度，若否则S5：判断是否进入除霜控制，若是则S6：电子膨胀阀维持开度不变；S7：当达到进入除霜控制的条件时，执行步骤S2，否则执行步骤S6。本发明使结霜过程中冷媒流量与蒸发器换热能力进行动态匹配，提升了低温制热能力，延长了结霜周期，降低了能耗，减少了噪音污染、提高了使用舒适性。

Description

低温制热冷媒流量匹配控制方法及空调
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种低温制热冷媒流量匹配控制方法及空调。
背景技术
目前变频热泵空调器低温制热电子膨胀阀流量控制过于粗糙，一种是整个结霜过程膨胀阀设为固定开度，在开始结霜初期，固定开度通过的冷媒流量可以满足换热器匹配要求，冷媒能够完全蒸发，但在低温制热结霜过程中随着霜层的增加，蒸发器换热能力逐渐下降，固定的冷媒流量就无法完全蒸发，导致冷媒和换热能力越来越不匹配，使能力衰减迅速，恶化了空调使用效果；一种是在低温结霜过程中根据蒸发温度变化情况让电子膨胀阀调整一次，但这种调整幅度往往过大，会导致蒸发压力和蒸发温度出现瞬时突变，从而导致冰晶迅速生长，破坏***结霜过程的稳定性，从而缩短结霜周期，导致空调频繁除霜，带来不舒适感受。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种能够使结霜过程中冷媒流量与蒸发器换热能力进行动态匹配、提升低温制热能力、延长结霜周期、降低能耗和成本、减少除霜噪音污染、提高使用舒适性的低温制热冷媒流量匹配控制方法及空调。
低温制热冷媒流量匹配控制方法，包括如下步骤：
S1：当空调进入制热模式时，判断是否达到进入除霜控制的条件，若达到则执行步骤S2，若未达到则按原稳定制热模式运行；
S2：空调进行除霜操作；当除霜结束后，电子膨胀阀恢复到初始开度，根据预设的结霜时间开始结霜计时；当结霜计时到达预设的结霜时间后，执行步骤S3；
S3：根据预设的膨胀阀调整时间开始调阀计时；
S4：当调阀计时到达预设的膨胀阀调整时间后，电子膨胀阀关阀一步，此时判断电子膨胀阀的开度是否降到预设的下限开度，若是则执行步骤S6，若否则执行步骤S5；
S5：判断是否进入除霜控制，若达到则执行步骤S2，若未达到则执行步骤S3；
S6：电子膨胀阀维持开度不变；
S7：当达到进入除霜控制的条件时，执行步骤S2，否则执行步骤S6。
进一步地，所述结霜时间是2～8分钟。
进一步地，所述膨胀阀调整时间是15～60秒。
进一步地，所述电子膨胀阀下限开度是初始开度的1/2～4/5。
一种空调，采用上述任一种的低温制热冷媒流量匹配控制方法，包括电子膨胀阀，还包括：
控制单元：用于进行判断以及调整电子膨胀阀的开度；
时钟模块：进行结霜计时和调阀计时；
传感器：用于检测关于进入除霜控制的环境参数；
所述控制单元分别与电子膨胀阀、时钟模块和传感器电性连接。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、通过让结霜过程中的冷媒流量根据蒸发器的换热能力的变化进行动态匹配，解决了现有技术中固定开度膨胀阀因冷媒和换热能力不匹配导致的空调性能恶化的问题，使空调的低温制热能力有了显著的提升，提高了使用效果；
2、还通过在低温制热结霜过程中对冷媒流量进行渐变和稳定的控制，解决了现有技术中电子膨胀阀流量的粗糙控制带来的结霜过程不稳定、结霜周期变短的问题，在结霜周期延长的同时减少了除霜的次数，有效降低了能耗和成本，减少了除霜的噪音污染，提高了舒适性。
附图说明
图1为本发明的流程示意框图。
具体实施方式
为了使发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
低温制热冷媒流量匹配控制方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1：当空调进入制热模式时，判断是否达到进入除霜控制的条件，若达到则执行步骤S2，若未达到则按原稳定制热模式运行；
S2：空调进行除霜操作；当除霜结束后，电子膨胀阀恢复到初始开度，根据预设的结霜时间开始结霜计时；当结霜计时到达预设的结霜时间后，执行步骤S3；
S3：根据预设的膨胀阀调整时间开始调阀计时；
S4：当调阀计时到达预设的膨胀阀调整时间后，电子膨胀阀关阀一步(即开度减一)，此时判断电子膨胀阀的开度是否降到预设的下限开度，若是则执行步骤S6，若否则执行步骤S5；
S5：判断是否进入除霜控制，若达到则执行步骤S2，若未达到则执行步骤S3；
S6：电子膨胀阀维持开度不变；
S7：当达到进入除霜控制的条件时，执行步骤S2，否则执行步骤S6。
由于低温制热时，室外换热器由于冷媒蒸发温度低于0度，会逐渐在换热器表面形成霜层，时间越久霜层越厚，这会严重影响***通风和换热以及空调可靠性，因此当达到一定程度空调会进入除霜控制。判断是否进入除霜控制可通过对室外大气温度、蒸发温度等环境参数进行检测和对比，因为属于现有技术，在此不作赘述。所述原稳定制热是指室外换热器没有结霜的状态，这种状态***较为稳定，不会因为结霜导致***进入不稳定制热状态。所述初始开度为满足***结霜初始阶段换热负荷的电子膨胀阀开度。所述结霜时间为结霜初期的预估时间，所述结霜初期采用初始开度通过的冷媒流量就能满足换热器的匹配需求。所述膨胀阀调整时间为电子膨胀阀每关阀一步所间隔的时间，由于经过所述结霜初期后，随着霜层的增加，蒸发器换热能力逐渐下降，初始固定的冷媒流量就无法完全蒸发，会导致冷媒和换热能力越来越不匹配，使能力衰减迅速，恶化空调的使用效果；设定膨胀阀调整时间就是为了逐步降低冷媒流量以匹配蒸发器的换热能力，防止空调性能恶化。所述下限开度是***为了避免电子膨胀阀随结霜时间推移一直关阀至关闭状态从而影响空调性能和可靠性而设置的，因此达到下限开度电子膨胀阀就不向下调整了。
本方法通过设置结霜时间和初始开度来让结霜初期的冷媒流量和蒸发器的换热能力相匹配，通过设置膨胀阀调整时间以及电子膨胀阀每次关阀一步的操作来让逐渐减小的冷媒流量与结霜初期之后由于霜层增加而逐渐下降的蒸发器换热能力进行动态匹配，一方面解决了现有技术中固定开度膨胀阀因冷媒和换热能力不匹配导致的空调性能恶化的问题，使空调的低温制热能力有了显著的提升，提高了使用效果；另一方面还解决了现有技术中电子膨胀阀流量的粗糙控制带来的结霜过程不稳定、结霜周期变短的问题，在结霜周期延长的同时减少了除霜的次数，有效降低了能耗和成本，减少了除霜的噪音污染，提高了舒适性。
作为进一步优化，所述结霜时间可以是2～8分钟。特别地，结霜时间优选为4分钟。
作为进一步优化，所述膨胀阀调整时间可以是15～60秒。特别地，所述膨胀阀调整时间优选为30秒。
作为进一步优化，所述电子膨胀阀下限开度可以是初始开度的1/2～4/5。假设所述初始开度为200，则下限开度可选范围为100～160。特别地，所述下限开度优选为3/4，在初始开度为200的情况下则为150。
所述结霜时间、膨胀阀调整时间、电子膨胀阀下限开度与初始开度的值均可根据具体的结霜环境以及空调性能来进行适应性调整。
一种空调，采用前述任一种低温制热冷媒流量匹配控制方法，包括电子膨胀阀，还包括：
控制单元：用于进行判断以及调整电子膨胀阀的开度；
时钟模块：进行结霜计时和调阀计时；
传感器：用于实时检测关于进入除霜控制的环境参数；
所述控制单元分别与电子膨胀阀、时钟模块和传感器电性连接。
所述控制单元可以采用MCU、FPGA、PLC等。所述关于进入除霜控制的环境参数可以包括室外大气温度、室外蒸发温度等。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.低温制热冷媒流量匹配控制方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：当空调进入制热模式时，判断是否达到进入除霜控制的条件，若达到则执行步骤S2，若未达到则按原稳定制热模式运行；
S2：空调进行除霜操作；当除霜结束后，电子膨胀阀恢复到初始开度，根据预设的结霜时间开始结霜计时；当结霜计时到达预设的结霜时间后，执行步骤S3；
S3：根据预设的膨胀阀调整时间开始调阀计时；
S4：当调阀计时到达预设的膨胀阀调整时间后，电子膨胀阀关阀一步，此时判断电子膨胀阀的开度是否降到预设的下限开度，若是则执行步骤S6，若否则执行步骤S5；
S5：判断是否进入除霜控制，若达到则执行步骤S2，若未达到则执行步骤S3；
S6：电子膨胀阀维持开度不变；
S7：当达到进入除霜控制的条件时，执行步骤S2，否则执行步骤S6。
2.根据权利要求1所述的低温制热冷媒流量匹配控制方法，其特征在于：
所述结霜时间是2～8分钟。
3.根据权利要求1所述的低温制热冷媒流量匹配控制方法，其特征在于：
所述膨胀阀调整时间是15～60秒。
4.根据权利要求1所述的低温制热冷媒流量匹配控制方法，其特征在于：
所述电子膨胀阀下限开度是初始开度的1/2～4/5。
5.一种空调，其特征在于：采用权利要求1～4任一项所述的低温制热冷媒流量匹配控制方法，包括电子膨胀阀，还包括：
控制单元：用于进行判断以及调整电子膨胀阀的开度；
时钟模块：进行结霜计时和调阀计时；
传感器：用于检测关于进入除霜控制的环境参数；
所述控制单元分别与电子膨胀阀、时钟模块和传感器电性连接。
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