CN113865005A - 除霜分流方法、空调***和空调控制方法 - Google Patents

除霜分流方法、空调***和空调控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种除霜分流方法、空调***和空调控制方法，除霜分流方法用于对空调***内的室外换热器的冷媒进行分流，除霜分流方法包括：确定室外换热器的室外换热管的最大换热系数和最小换热系数之间的换热差值△k、以及该室外换热管的管长L；根据换热差值△k和管长L，判断沿该室外换热管的管路流动方向的结霜量或换热量的差异大小，以确定与该室外换热管连通的旁通支路的数量n；其中，旁通支路的一端与空调***的出口连通，旁通支路的另一端与室外换热管的中部连通；n为大于或等于0的整数，从而解决现有技术中的空调器的除霜效率较低的问题。

Description

除霜分流方法、空调***和空调控制方法
技术领域
本发明涉及空调***，具体而言，涉及一种除霜分流方法、空调***和空调控制方法。
背景技术
风冷式换热器的结霜问题是制约空气源热泵空调在冬季低温高湿地区推广应用的关键难题。用户使用空调在冬季制热运行过程中，室外换热器从室外空气中吸热供给室内，当室外环境温度低于7℃且相对湿度大于50％以上时，换热器发生结霜现象。随着霜层不断变厚，室外换热器的热阻增大，换热效率下降，空调制热量显著衰减，运行能效降低，因此需要定时进行除霜以提升空调能效。随着热泵空调采暖需求的日益增大，空调在低温高湿地区频繁除霜带来的热效率、舒适性问题将会越来越突出，行业急需一套高效舒适除霜技术。
换热器除霜技术可大体分为热力除霜与非热力除霜，其中热力除霜按照换热形式可分为管内换热除霜、管外换热除霜。在除霜过程中，热源的部分供热量散失到低温室外空气中，该部分热量没有直接作用于霜层上，故定义其为***的无效耗热，因此热力除霜空调***具有一定的除霜效率(或***除霜热利用率)。
现有换热器的热力除霜方式形式多样，根据霜层的吸热融化方向可分为近空气侧换热融霜、近管侧换热除霜两种。管外换热除霜(如红外除霜或电加热除霜)，作为空调***的辅助装置，可以提供足够大的热量用于霜层的近空气侧快速除霜，但是***散失到室外空气的热量也很大，除霜热利用率低，同时存在安全可靠性问题。
对于管内换热除霜方式(如常规逆循环除霜、热气旁通除霜、蓄热除霜等)，除霜热量直接作用于霜层的近管侧，再传递至空气侧，理论上散失于空气侧的热量相对较小，除霜效率相对较高，但是受空调***可靠性限制，***除霜热量有限，一般仅为正常制热的1/4～1/3甚至更少，且除霜热量沿管内制冷剂流动方向逐渐衰减，各管段出现融霜不同步的现象，导致实际应用过程中除霜时间长，部分管段在除霜过程中出现干烧，热量散失于室外空气，除霜效率降低。
对于换热器热力除霜形式，除了上述除霜过程中热源供热方式而导致除霜效率较低的原因之外，室外换热器结霜过程中的结霜不均匀现象也是影响除霜效率的重要原因之一。正常制热过程中，沿管内制冷剂流动方向，室外换热器从室外空气吸热量一般逐渐衰减，换热器结霜量也逐渐减少，同时受不同管段的管外空气流速、温/湿度差异影响，结霜量不均匀现象普遍存在。在空气源热泵空调结霜量分布不均匀、除霜热量分配不均匀的双重影响下，除霜效率大幅降低，由空调结除霜带来的***能量损失更为巨大。
可见，现有技术中的除霜方式至少存在以下问题：
通过各类技术手段提升除霜热量，提高除霜速率，但除霜热利用率仍然较低，难以达到预期的改善效果。如常规逆循环除霜，除霜期间由制热切换成制冷运行，切换过程中能量损耗大，没有解决换热器结霜与除霜不同步的问题，除霜热利用率低，同时吸收室内热量用于室外换热器除霜，会导致室内出现大幅温降，降低人体热舒适性。
现有技术中的针对换热器进行旁通除霜以提高除霜速率的结构及控制方法，解决了结霜量不均造成的除霜效率低的问题，但是由于除霜期间换热器参数实时变化，而旁通分流的位置固定不变，在没有建立管网阻力流量与各管段结霜量实时变化的对应关系前提下，换热器各管段同步除霜效果也相对较差，难以达到预期的除霜效率提升效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种除霜分流方法、空调***和空调控制方法，以解决现有技术中的空调器的除霜效率较低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种除霜分流方法，用于对空调***内的室外换热器的冷媒进行分流，除霜分流方法包括：确定室外换热器的室外换热管的最大换热系数和最小换热系数之间的换热差值△k、以及该室外换热管的管长L；根据换热差值△k和管长L，判断沿该室外换热管的管路流动方向的结霜量或换热量的差异大小，以确定与该室外换热管连通的旁通支路的数量n；其中，旁通支路的一端与空调***的出口连通，旁通支路的另一端与室外换热管的中部连通；n为大于或等于0的整数。
进一步地，除霜分流方法还包括：根据室外换热器的参数，确定室外换热器的各根室外换热管的各个位置的换热系数k，以确定室外换热管的最大换热系数和最小换热系数。
进一步地，在确定各根室外换热管的各个位置的换热系数k之后，除霜分流方法还包括：绘制相应的室外换热管的换热系数k-x曲线；根据换热系数k-x曲线，确定室外换热管的最大换热系数和最小换热系数；其中，在换热系数k-x曲线中，坐标原点为空调***处于制热运行时的冷媒进口点，横坐标x代表该室外换热管的管长，横坐标x的方向为室外换热管内的制冷剂的流动方向，纵坐标k代表换热系数k。
进一步地，在确定旁通支路的数量n之后，除霜分流方法还包括：根据n根旁通支路的流通阻力，确定该室外换热管由n根旁通支路分流后的多个换热管段的结霜量之比；根据该室外换热管的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小、以及多个换热管段的结霜量之比，确定该室外换热管的用于与旁通支路连通的旁通节点的位置。
进一步地，除霜分流方法还包括：在空调***处于制热模式时，计算该室外换热管的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小；根据该室外换热管的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小，获取n根旁通支路的流通阻力。
进一步地，得出该室外换热管的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小之后，除霜分流方法还包括：获取结霜量M沿该室外换热管的管长方向的M-x分布曲线，以根据M-x分布曲线以及多个换热管段的结霜量之比，确定该室外换热管的旁通节点位置。
进一步地，确定与该室外换热管连通的旁通支路的数量n的方法包括：当△k小于第一预设换热系数k1时，判断该室外换热管的实际管长L与第一预设管长L1之间的大小关系；当实际管长L小于或等于第一预设管长L1时，取n＝0。
进一步地，确定与该室外换热管连通的旁通支路的数量n的方法包括：当△k大于或等于第一预设换热系数k1且小于或等于第二预设换热系数k2时，判断该室外换热管的实际管长L与第二预设管长L2之间的大小关系；第二预设管长L2小于第一预设管长L1；当实际管长L小于或等于第二预设管长L2时，取n＝0；否则，根据实际管长L与第一预设换热系数k1得出与该室外换热管连通的旁通支路的最小数量，并根据实际管长L与第二预设换热系数k2得出与该室外换热管连通的旁通支路的最大值，并根据△k确定旁通支路的数量n。
进一步地，确定与该室外换热管连通的旁通支路的数量n的方法包括：当△k大于第二预设换热系数k2时，将该换热管段分为第一换热管段和第二换热管段，并使第一换热管段和第二换热管段的最大换热系数差值均小于k2；分别根据第一换热管段和第二换热管段的最大换热系数差值以及管段长，判断分别与第一换热管段和第二换热管段的分流连通的旁通支路的数量n。
根据本发明的第二个方面，提供了一种空调***，包括依次管路连接的压缩机、室外换热器、室内换热器以形成制冷剂循环管路，室外换热器包括至少一根室外换热管，室外换热管包括相互连通的至少两个换热管段，空调***包括：至少一个旁通支路，各个旁通支路的一端与压缩机的出口连通，各个旁通支路的另一端与相应的相邻两个换热管段之间的旁通节点连接；多个感温部件，各个换热管段均设置有一个感温部件，以根据多个感温部件的检测结果控制空调***的除霜状态。
进一步地，换热管段的数量大于两个，各根室外换热管具有相邻两个换热管段形成的多个旁通节点；旁通支路为多个，多个旁通支路一一对应地与相应的旁通节点连接。
进一步地，空调***还包括：第一膨胀阀，第一膨胀阀设置在制冷剂循环管路的位于室内换热器和室外换热器之间的管段上；和/或第二膨胀阀，第二膨胀阀设置在旁通支路上。
进一步地，空调***还包括：旁通控制阀，旁通控制阀设置在旁通支路上，以控制旁通支路的通断；和/或制冷剂控制阀，制冷剂控制阀设置在制冷剂循环管路上，以控制制冷剂循环管路的通断。
进一步地，室外换热管为多个，旁通支路为多个，各个室外换热管与至少一个旁通支路连通。
根据本发明的第三个方面，提供了一种空调控制方法，适用于上述的空调***，空调***包括除霜模式，当空调***处于除霜模式时，空调控制方法包括：实时检测空调***的室外换热器的各个换热管段的管温；根据各个换热管段的管温的大小调整旁通支路的通断状态，以调整除霜模式的除霜状态。
进一步地，控制旁通支路的通断状态的方法包括：当空调***的至少一个换热管段的管温大于第一预定温度时，控制空调***的所有的旁通支路处于断开状态，以使空调***退出除霜模式；否则，控制旁通支路维持导通状态，以使空调***继续处于除霜模式。
进一步地，空调控制方法还包括：获取空调***的至少两个换热管段的温升速率；当空调***的所有换热管段的管温均小于或等于第一预定温度时，根据至少两个换热管段的温升速率的大小，调整除霜模式的运行状态。
进一步地，至少两个换热管段包括沿制冷剂流动方向依次并相邻设置的第一换热管段和第二换热管段，调整除霜模式的运行状态包括：将第二换热管段的温升速率VTd与第一换热管段的温升速率VTb进行比值运算，以得出温升速率比值α＝VTd/VTb；根据温升速率比值α的大小，调整除霜模式的运行状态。
进一步地，调整除霜模式的运行状态包括：当温升速率比值α小于β-ε时，增大与第一换热管段和第二换热管段之间的旁通节点连通的旁通支路的单位制冷剂流通量、或者减小第一换热管段的单位制冷剂流通量、或者增大空调***的空调室内机的内风机的转速；当温升速率比值α的取值范围为β-ε≤α≤β+ε时，控制空调***维持当前的除霜运行状态，并继续比较各个换热管段的管温与第一预定温度之间的大小；当温升速率比值α大于β+ε时，减小与第一换热管段和第二换热管段之间的旁通节点连通的旁通支路的单位制冷剂流通量、或者增大第一换热管段的单位制冷剂流通量、或者降低空调***的空调室内机的内风机的转速。
进一步地，调整旁通支路的单位制冷剂流通量的方法包括：增大或减小位于旁通支路上的旁通控制阀的开度；和/或调整第一换热管段的单位制冷剂流通量的方法包括：增大或减小位于制冷剂循环管路上的制冷剂控制阀的开度。
进一步地，当调整旁通支路的单位制冷剂流通量、或第二换热管段的单位制冷剂流通量、或内风机的转速之后，根据调整后的旁通控制阀和制冷剂控制阀的开度大小、以及空调***的相电流，控制空调***的压缩机的运行频率。
进一步地，当空调***开启除霜模式之后，空调控制方法包括：打开旁通控制阀，以使空调***进入除霜模式运行。
进一步地，在空调***进入除霜模式运行之前，空调控制方法还包括：检测并记录室外环境温度Tw、室内环境温度Tn、空调***的室外换热器的各个换热管段的室外管温、空调***的室内换热器的室内换热管的室内管温Ts、空调***的外风机的转速以及空调***的内风机的转速。
应用本发明的技术方案，本发明提供的除霜分流方法包括：确定室外换热器的室外换热管的最大换热系数和最小换热系数之间的换热差值△k、以及该室外换热管的管长L；根据换热差值△k和管长L，判断沿该室外换热管的管路流动方向的结霜量或换热量的差异大小，以确定与该室外换热管连通的旁通支路的数量n；其中，旁通支路的一端与空调***的出口连通，旁通支路的另一端与室外换热管的中部连通；n为大于或等于0的整数。这样，通过本发明的除霜分流方法确定旁通支路的数量来对空调***内的室外换热器的冷媒进行分流，以使室外换热器的室内换热管的各个换热管段能够同步进行除霜，从而解决现有技术中同步除霜效果的差，除霜效率低的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的空调***的实施例的高效除霜空调***原理示意图；
图2示出了根据本发明的空调***的实施例的除霜供热分流结构及其分流位置设计示意图；
图3示出了根据本发明的空调控制方法的实施例的只有一条旁通支路时的高效除霜***热量实时寻优分配控制方法；以及
图4示出了根据本发明的除霜分流方法的实施例的旁通分流支路数量的设计方法。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、压缩机；2、室外换热器；20、室外换热管；200、换热管段；201、第一换热管段；202、第二换热管段；210、旁通节点；3、室内换热器；4、感温部件；100、制冷剂循环管路；101、旁通支路；5、第一膨胀阀；6、第二膨胀阀；7、旁通控制阀；8、制冷剂控制阀。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图4，本发明提供了一种除霜分流方法，用于对空调***内的室外换热器2的冷媒进行分流，除霜分流方法包括：确定室外换热器2的室外换热管20的最大换热系数和最小换热系数之间的换热差值△k、以及该室外换热管20的管长L；根据换热差值△k和管长L，判断沿该室外换热管20的管路流动方向的结霜量或换热量的差异大小，以确定与该室外换热管20连通的旁通支路101的数量n；其中，旁通支路101的一端与空调***的出口连通，旁通支路101的另一端与室外换热管20的中部连通；n为大于或等于0的整数。
本发明提供的除霜分流方法包括：确定室外换热器2的室外换热管20的最大换热系数和最小换热系数之间的换热差值△k、以及该室外换热管20的管长L；根据换热差值△k和管长L，判断沿该室外换热管20的管路流动方向的结霜量或换热量的差异大小，以确定与该室外换热管20连通的旁通支路101的数量n；其中，旁通支路101的一端与空调***的出口连通，旁通支路101的另一端与室外换热管20的中部连通；n为大于或等于0的整数。这样，通过本发明的除霜分流方法确定旁通支路101的数量来对空调***内的室外换热器2的冷媒进行分流，以使室外换热器2的室外换热管20的各个换热管段200能够同步进行除霜，从而解决现有技术中同步除霜效果的差，除霜效率低的问题。
在本发明的实施例中，根据室外换热器2的参数，确定室外换热器2的各根室外换热管20的各个位置的换热系数k，以确定室外换热管20的最大换热系数和最小换热系数。
具体地，根据室外换热器2的单根室外换热管20的管径D、管长L、管翅比、换热器表面风速vx的分布等参数来确认单管换热系数k，并绘制k-x曲线。
由于室外换热管20外侧与空气换热、室外换热管20内侧为冷媒换热，两者均为相变对流换热过程，换热系数k具体数值利用努赛尔理论可得到理论解，但在实际工程中难以应用。因此，管内侧可应用线性分析的方法得到内表面对流换热系数hi近似解，管外侧根据换热器表面风速分布差异得到外表面对流换热系数ho。
在本发明的示例中，
对于同一换热器，内表面对流换热系数hi的差异主要冷媒的干度χ有关，即hi＝f(χ)；
对于同一换热器，外表面对流换热系数ho主要与换热器外表面风速vx有关，即ho＝f(vx)；
单管换热系数k的计算表达式为:
Figure BDA0003327109430000061
式中，do为换热管外径，di为换热管内径，λ为铜管导热系数。在实际设计过程中，通过检测管段不同位置的管温间接判断换热量的差异。
在本发明的实施例的具体实施过程中，旁通支路101数量的设计原则以使室外换热器2各换热管段200换热充分且快速为目标，假设空调***允许最大旁通支路数为nmax，最小旁通支路数为nmin，则有如下情况：
1)若n大于nmax，即空调***旁通支路101过多，在空调***制冷剂总流量有限的情况下，各旁通支路101的流量小，而***沿程压力损失与局部压力损失增加，除霜分流结构热损耗过大，不利于提高除霜效率。另外会出现部分旁通支路101除霜换热不充分、旁通支路101的出口过余热量对其它旁通支路101的热量影响过大，使除霜热量难以控制分配，除霜不同步。
2)若n小于nmin，即空调***旁通支路101过少，通过阀门调节各旁通支路101的流量的调节范围有限，各旁通支路101流量分别调至极值时，至少存在一条旁通支路101与其它旁通支路101除霜严重不同步(除霜时间差Δt＞t1)，导致该除霜分流结构对除霜效率提升效果差。
因此，旁通支路101的数量n应控制在[nmin，nmax]之间，其中nmin、nmax通过室外换热器2各换热管段200不同位置的换热系数k值曲线，结合最大/最小k值差异、管径D、管长L进行确定。
在本发明的实施例中，在确定各根室外换热管20的各个位置的换热系数k之后，空调控制方法还包括：绘制相应的室外换热管20的换热系数k-x曲线；根据换热系数k-x曲线，确定室外换热管20的最大换热系数和最小换热系数；其中，在换热系数k-x曲线中，坐标原点为空调***处于制热运行时的冷媒进口点，横坐标x代表该室外换热管20的管长，横坐标x的方向为室外换热管20内的制冷剂的流动方向，纵坐标k代表换热系数k。
具体地，坐标原点为冷媒流入室外换热器2前的进口点。
在本发明的实施例的具体实施过程中，根据换热系数曲线计算k-x曲线，求出最大换热系数差值Δk＝kmax-kmin及其对应位置和距离大小，并通过判断Δk、管长L与第一预设换热系数k1、第二预设换热系数k2值、第一预设管长L1值的关系，从而判断旁通支路101的数量。
在本发明的实施例中，确定与该室外换热管20连通的旁通支路101的数量n的方法包括：当△k小于第一预设换热系数k1时，判断该室外换热管20的实际管长L与第一预设管长L1之间的大小关系；当实际管长L小于或等于第一预设管长L1时，取n＝0。
具体地，当△k小于第一预设换热系数k1时，室外换热器2各个换热管段200的位置的换热系数换热差异不大，因此，此时继续判断实际管长L与第一预设管长L1的关系。当实际管长L小于或等于第一预设管长L1时，室外换热器2单根室外换热管20的管长较短，此时采用旁通分流与原***流程除霜的同步性差异不大，各段除霜比较同步，故取n＝0；当实际管长L大于第一预设管长L1时，室外换热器2单根室外换热管20的管长较长，沿管长方向各段结霜量差异较大，直接根据实际管长L的大小决定旁通分流支路数量n。
在本发明的实施例中，确定与该室外换热管20连通的旁通支路101的数量n的方法包括：当△k大于或等于第一预设换热系数k1且小于或等于第二预设换热系数k2时，判断该室外换热管20的实际管长L与第二预设管长L2之间的大小关系；第二预设管长L2小于第一预设管长L1；当实际管长L小于或等于第二预设管长L2时，各段除霜比较同步，不进行旁通分流，取n＝0；否则，根据实际管长L与第一预设换热系数k1得出与该室外换热管20连通的旁通支路101的最小数量，并根据实际管长L与第二预设换热系数k2得出与该室外换热管20连通的旁通支路101的最大值，并根据△k确定旁通支路101的数量n。
具体地，当△k大于或等于第一预设换热系数k1且小于或等于第二预设换热系数k2时，换热器各位置换热系数差异大，结霜量差异较大，继续判断管长L与预设管长L2的大小，其中，L2小于L1，则表示室外换热管20分成的换热管段200越多，则表示换热系数k的差异越大，越需要进行旁通分流。
具体地，确定与该室外换热管20连通的旁通支路101的数量n的方法包括：当△k大于第二预设换热系数k2时，将该换热管段200分为第一换热管段201和第二换热管段202，并使第一换热管段201和第二换热管段202的最大换热系数差值均小于k2；分别根据第一换热管段201和第二换热管段202的最大换热系数差值以及管段长，判断分别与第一换热管段201和第二换热管段202的分流连通的旁通支路101的数量n。
在本发明的实施例中，当Δk过大时，表明室外换热器2能力严重不均匀，应对室外换热器2进行优化调整。
进一步地，在确定旁通支路101的数量n之后，除霜分流方法还包括：根据n根旁通支路101的流通阻力，确定该室外换热管20分流后的多个换热管段200的结霜量之比；根据该室外换热管20的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小、以及多个换热管段200的结霜量之比，确定该室外换热管20的旁通节点位置。
在空调***处于制热模式时，计算该室外换热管20的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小；根据该室外换热管20的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小，获取n根旁通支路101的流通阻力。
具体地，得出该室外换热管20的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小之后，除霜分流方法还包括：获取结霜量M沿该室外换热管20的管长方向的M-x分布曲线，以根据M-x分布曲线以及多个换热管段200的结霜量之比，确定该室外换热管20的旁通节点210的位置。
具体地，以一路旁通(n＝1)为例，如图1和2所示，示意除霜供热分流结构及其分流位置。图中bd段为室外换热器2单根换热管段200的平面图。图中abcd段表示空调原本***热气除霜流程：空调的压缩机1排气经过室内换热器3，室内换热器3的风机关闭，再通过第一膨胀阀5从室外换热器2的冷媒进口进入到室外换热器2进行除霜，其中，第一膨胀阀5的开度开到最大；或者热气除霜流程为压缩机1排气后直接进入室外换热器2，无需经过室内换热器3。
图示aec段为除霜旁通支路101，图中包含一组阀门，如旁通控制阀7和第二膨胀阀6，用于控制旁通支路101的开闭与流量调节，压缩机1排气经过旁通支路101进入到室外换热器2内的c点，并与制冷剂循环管路100的主流路混合后进入cd管段进行除霜。室外换热器2的换热管段200按旁通支路101的节点的数量分为n+1段，每个换热管段200上设有表征该段平均温度的管温感温包，如图1所示的两个感温部件4。
优选地，旁通控制阀7为二通阀。
旁通支路101的节点位置根据空调***管网阻力流量与室外换热器2的结霜量进行确定，具体确认方法如图4所示：
①根据换热系数k-x曲线，计算空调正常制热时沿制冷剂流动方向各单位室外换热管20的管长换热量大小；
②根据换热量大小差异，估算结霜量M沿管长方向的M-x分布曲线；
③根据阀门与管路参数，计算各并联支路(如图1的abc段、aec段)的沿程阻力hf、局部阻力hj大小，列出各旁通支路101的最大阻力hmax与最小阻力hmin；
具体地，沿程阻力hf是根据冷媒状态和换热管的管径来计算的，具体体现为冷媒压力损失；局部阻力hj与旁通支路101上的阀门个数、阀门结构和阀门开度有关，不同阀门具有差异。
其中，冷媒状态相同时，沿程阻力hf固定不变，阀门的最小开度和最大开度对应最大阻力hmax与最小阻力hmin。
在本发明的实施例中，各并联支路(如图1的abc段、aec段)的沿程阻力hf、局部阻力hj具体如下：
旁通支路101流过的各换热管段200的阻力包括沿程阻力hf和局部阻力hj，其值大小分别与无量纲沿程阻力系数λ和无量纲局部阻力系数ξ有关。对于处于湍流流动的管段，λ可由下式计算得到：
Figure BDA0003327109430000091
管段沿程阻力计算公式可以表达为：
Figure BDA0003327109430000092
其中，σ为管壁的当量绝对粗糙度；d为管段当量内径；σ/d为管段的相对粗糙度；Red为冷媒流体雷诺数；L为旁通支路101流过的换热管段200的总长度；v为流体特征流速，m/s，ρ为换热管段内的冷媒密度。
无量纲局部阻力系数ξ可从有关手册查取或由厂家提供。设备的压力损失会因为型号不同而有较大变化，计算时可采用提供的估计值代替。阀门的局部阻力可以表达为：
Figure BDA0003327109430000093
④根据各旁通支路101的阻力大小，计算各旁通支路101的制冷剂流量比值m0：m1(m0代表原***流路，m1代表第1旁通支路)；
管网各旁通支路101的阻力压降符合基尔霍夫定律，即并联管路的各旁通支路101中的流动损失相同，即压降相同，各旁通支路101的流量由支路的阻力系数确定。例如，***有2条支路，则有
Figure BDA0003327109430000101
Av＝A1v1+A2v2
Figure BDA0003327109430000102
上式中，λ1为第一条旁通支路流经的第一个换热管段的无量纲沿程阻力系数，λ2为第二条旁通支路流经的第二个换热管段的无量纲沿程阻力系数，L1为第一个换热管段的管长，L2为第二个换热管段的管长，ξ1为第一个换热管段的无量纲局部阻力系数，ξ2为第二个换热管段的无量纲局部阻力系数，v1为第一个换热管段的流体特征流速，v2为第二个换热管段的流体特征流速，ρ为室外换热管20内的冷媒密度。
A为室外换热管的截面面积，A1为第一条旁通支路流过的换热管段的截面面积，A2为第二条旁通支路流过的换热管段的截面面积，pin为冷媒流进旁通支路时的压力，pout为冷媒流出旁通支路时的压力，α为动能修正系数，与管速度分布有关；vin为冷媒流进旁通支路的速度，vout为冷媒流出旁通支路的速度，g为重力加速度，zin为冷媒流进旁通支路时的位能，zout为冷媒流出旁通支路时的位能，ρgz为位能项，换热管内为气体流动时可忽略不计；H为压力头，Δp为沿程压力与局部压力造成的压力损失，Δp＝ρg(hf+hj)，ρgH-Δp为室外换热管20内的实际压力差；in表示冷媒流进a点，out表示冷媒流出c点。
⑤根据冷媒流量之比，确定室外换热器2分流后各换热管段200的结霜量之比，结合M-x分布曲线，得到室外换热器2的旁通节点设计位置。
在本发明的实施例中，还可以根据空调***的室外换热器2的总换热面积的大小、换热能力的大小，确定空调***的结霜量范围，从而确定是否需要设置旁通支路101。
其中，换热器的换热能力一般有设计值，实际运行时跟室外环境温度和室内负荷等因素有关，换热器的总换热面积也是固定可算的，如翅片管式换热器的总换热面积为翅片面积和管面积之和，不同空调器的机型的换热器的换热能力和换热面积不同，根据各个机型相应的换热能力和换热面积的大小，确定此空调器机型不会使换热能力恶化的最佳结霜量范围，以防止结霜严重导致换热能力快速下降，保证空调***具有较高的制热能效。
在本发明的实施例的具体实施过程中，结霜量的多少决定了用于除霜的热量的多少，结霜量范围的整体数值越大，即结霜量越多，需要用于除霜的热量就越多，则需要的冷媒就越多，则其室外换热管20内的阻力越大，具体地，在相同管径的换热管内，冷媒越多，则冷媒密度越大，由上述沿程阻力和局部阻力的计算公式可知，则此时的沿程阻力和局部阻力就越大，则室外换热管20沿冷媒的流动方向，冷媒的损失就越多，其用于换热的热量逐渐减小，则各换热管段200的除霜效率不同，此时需要设置旁通支路101将压缩机1内的冷媒直接引到换热管相应的节点进行换热；当结霜量较小时，管内阻力对冷媒的影响较小，是否设置旁通支路101主要由管长L决定。
其中，当结霜量较小，如上述沿程阻力和局部阻力的公式所示，室外换热管20的管长越长，其阻力就越大，此时即使结霜量较小，也需要设置旁通支路101来将压缩机1中的引流直接引至相应的换热管段200。
请参考图1至图2，本发明提供了一种空调***，包括依次管路连接的压缩机1、室外换热器2、室内换热器3以形成制冷剂循环管路100，室外换热器2包括至少一根室外换热管20，室外换热管20包括相互连通的至少两个换热管段200，空调***包括：至少一个旁通支路101，各个旁通支路101的一端与压缩机1的出口连通，各个旁通支路101的另一端与相应的相邻两个换热管段200之间的旁通节点210连接；多个感温部件4，各个换热管段200均设置有一个感温部件4，以根据多个感温部件4的检测结果控制空调***的除霜状态。
本发明的空调***包括依次管路连接的压缩机1、室外换热器2、室内换热器3以形成制冷剂循环管路100，室外换热器2包括至少一根室外换热管20，室外换热管20包括相互连通的至少两个换热管段200，空调***包括：至少一个旁通支路101，各个旁通支路101的一端与压缩机1的出口连通，各个旁通支路101的另一端与相应的相邻两个换热管段200之间的旁通节点210连接；多个感温部件4，各个换热管段200均设置有一个感温部件4，以根据多个感温部件4的检测结果控制空调***的除霜状态。本发明的空调***适用于上述除霜分流方法，以通过除霜分流方法确定的旁通支路101的数量，通过分流结构将冷媒引至相应的换热管段200，使室外换热器2的各个位置同步进行除霜，从而提高除霜速率及除霜热利用率，保证室内的热舒适性。
具体地，室外换热管20的数量大于两个，各根室外换热管20具有相邻两个室外换热管20形成的多个旁通节点210；旁通支路101为多个，多个旁通支路101一一对应地与相应的旁通节点210连接。
在本发明的实施例中，空调***还包括：第一膨胀阀5，第一膨胀阀5设置在制冷剂循环管路100的位于室内换热器3和室外换热器2之间的管段上；和/或第二膨胀阀6，第二膨胀阀6设置在旁通支路101上。
在本发明的实施例的具体实施过程中，空调压缩机1排气经过室内换热器3，再通过第一膨胀阀5从室外换热器2冷媒进口进入到室外换热器2进行除霜。
具体地，空调***还包括：旁通控制阀7，旁通控制阀7设置在旁通支路101上，以控制旁通支路101的通断；和/或制冷剂控制阀8，制冷剂控制阀8设置在制冷剂循环管路100上，以控制制冷剂循环管路100的通断。
在本发明的实施例的具体实施过程中，旁通控制阀7用于控制旁通支路101的开闭，和第二膨胀阀6用于控制旁通支路101的流量的调节。
在本发明的实施例中，换热管段200为多个，旁通支路101为多个，各个换热管段200与至少一个旁通支路101连通。
请参考图3，以只有一个旁通支路101为例，本发明提供了一种空调控制方法，适用于上述空调***，空调***包括除霜模式，当空调***处于除霜模式时，空调控制方法包括：实时检测空调***的室外换热器2的各个换热管段200的管温；根据各个换热管段200的管温的大小调整旁通支路101的通断状态，以调整除霜模式的除霜状态。
具体地，控制旁通支路101的通断状态的方法包括：当空调***的至少一个换热管段200的管温大于第一预定温度时，控制空调***的所有的旁通支路101处于断开状态，以使空调***退出除霜模式；否则，控制旁通支路101维持导通状态，以使空调***继续处于除霜模式。
当空调***的至少一个换热管段200的管温大于第一预定温度时，室外换热器2已经除霜干净且室外换热管20干燥，则除霜结束，退出除霜运行状态，转入制热运行状态。
进一步地，空调控制方法还包括：获取空调***的至少两个换热管段200的温升速率；当空调***的所有换热管段200的管温均小于或等于第一预定温度时，根据至少两个换热管段200的温升速率的大小，调整除霜模式的运行状态。
在本发明的实施例中，至少两个换热管段200包括沿制冷剂流动方向依次并相邻设置的第一换热管段201和第二换热管段202，调整除霜模式的运行状态包括：将第二换热管段200的温升速率VTd与第一换热管段200的温升速率VTb进行比值运算，以得出温升速率比值α＝VTd/VTb；根据温升速率比值α的大小，调整除霜模式的运行状态。
具体地，当空调***的所有换热管段200的管温均小于或等于第一预定温度时，表示室外换热器2仍然有霜，除霜未结束，继续判定外管温温升速率比值α＝(VTd/VTb)与温升速率比预设值β(与除霜开始时刻室外换热器的各个换热管段200的管温比值Tcd/Tbc相关)的关系。
在本发明的实施例中，调整除霜模式的运行状态包括：当温升速率比值α小于β-ε时，增大与第一换热管段201和第二换热管段202之间的旁通节点210连通的旁通支路101的单位制冷剂流通量、或者减小第一换热管段201的单位制冷剂流通量、或者增大空调***的空调室内机的内风机的转速；当温升速率比值α的取值范围为β-ε≤α≤β+ε时，控制空调***维持当前的除霜运行状态，并继续比较各个换热管段200的管温与第一预定温度之间的大小；当温升速率比值α大于β+ε时，减小与第一换热管段201和第二换热管段202之间的旁通节点210连通的旁通支路101的单位制冷剂流通量、或者增大第一换热管段201的单位制冷剂流通量、或者降低空调***的空调室内机的内风机的转速。
如图1和图2所示，第一换热管段201为图中的bc段，第二换热管段202为图中的cd段。旁通节点210为图中的c点。
具体地，当温升速率比值α小于β-ε时表示第二换热管段202(cd)段速率除霜慢于第一换热管段201(bc)段除霜，则增大第二膨胀阀6开度进行大调，减小第一膨胀阀5的开度进行微调(或增大内风机转速n2)，从而增加cd段的除霜热量直至α＝β为止，实现同步除霜；再根据调整后的第一膨胀阀5、第二膨胀阀6、相电流，控制压缩机运行频率f。
当温升速率比值α的取值范围为β-ε≤α≤β+ε时，表示室外换热器2两个换热管段200除霜同步，此时空调维持当前状态继续运行；
当温升速率比值α大于β+ε时，表示cd段速率除霜快于bc段除霜，则减小第二膨胀阀6的开度进行大调、增大第一膨胀阀5开度进行微调(或降低内风机转速n2)，从而增加ac段的除霜热量直至α＝β为止，实现同步除霜；再根据调整后的第一膨胀阀5、第二膨胀阀6、相电流，控制压缩机运行频率f。
优选地，第一膨胀阀5为节流电子膨胀阀，第二膨胀阀6为电子膨胀阀。
具体地，调整旁通支路101的单位制冷剂流通量的方法包括：增大或减小位于旁通支路101上的旁通控制阀7的开度；和/或调整第一换热管段201的单位制冷剂流通量的方法包括：增大或减小位于制冷剂循环管路100上的制冷剂控制阀8的开度。
如图3所示，当温升速率比值α小于β-ε时，增大第二膨胀阀6的开度，以增大与第一换热管段201和第二换热管段202之间的旁通节点210连通的旁通支路101的单位制冷剂流通量，或减小第一膨胀阀5的开度，以减小第一换热管段201的单位制冷剂流通量，或增大空调***的空调室内机的空调内风机转速。
进一步地，当调整旁通支路101的单位制冷剂流通量、或第二换热管段202的单位制冷剂流通量、或内风机的转速之后，根据调整后的旁通控制阀7和制冷剂控制阀8的开度大小、以及压缩机1的相电流，控制空调***的压缩机1的运行频率。
在本发明的实施例中，当空调***开启除霜模式之后，空调控制方法包括：打开旁通控制阀7，以使空调***进入除霜模式运行。
在本发明的实施例中，在空调***进入除霜模式运行之前，空调控制方法还包括：检测并记录室外环境温度Tw、室内环境温度Tn、空调***的室外换热器2的各个换热管段200的室外管温、空调***的室内换热器3的室内换热管的室内管温Ts、空调***的外风机的转速、空调***的内风机的转速和各阀门的开度。
具体地，本发明的空调控制方法按以下顺序进行负载动作：
根据室外环境温度Tw、第二换热管段202的管温Tbc、第一换热管段201的管温Tcd确认压缩机1的除霜频率f和外风机转速n1，并控制压缩机1按预设频率运行，控制外风机按预设转速运行；
根据Tw、Tbc、Tcd、f、相电流I(或功率)，控制加大空调***节流阀开度(即第一膨胀阀5)；
检测并记录累计除霜时间t，但除霜时间大于预设时间t1时，控制开启旁通支路101的旁通控制阀7；
继续根据Tw、Tn、室外换热管20的各换热管段200的管温温差ΔT＝Tcd-Tbc、压缩机1的除霜频率f、第一膨胀阀5的开度，确认旁通流量调节阀的开度(即第二膨胀阀6)；
根据室内换热器3的换热管的管温Ts、室外换热器2的各个换热管段200的管温Tbc、Tcd、压缩机频率f、第二膨胀阀6的开度，确认内风机预设转速，控制内风机按预设转速运行。
完成上述动作后，空调转入除霜运行，压缩机排气一路经过室内换热器3、第一膨胀阀5后进入到室外换热器2的第一换热管段201(bc段)进行除霜，通过控制内风机转速n2、第一膨胀阀5的开度控制该流路除霜热量大小；压缩机1排气另一路经过旁通控制阀7、第二膨胀阀6后旁通到室外换热器2上，与第一换热管段201(bc段)除霜结束后的制热剂混合，进入室外换热器2的第二换热管段(cd)段完成除霜，并从室外换热器2的出口流回压缩机1，完成一次除霜循环。
在本发明的实施例中，空调器转入除霜状态运行后，空调除霜过程中，实时监测并记录空调***的室外换热器2的各个换热管段200的管温，具体地，监测第一换热管段201的管温Tbc和第二换热管段202的管温Tcd。
根据本发明的另一个实施例，无第二膨胀阀6的方案属于保护范围内，其中旁通控制阀7控制旁通支路101的开闭，通过第一膨胀阀5、内风机控制流量和除霜热量分配，此时的旁通点c更靠近b点，控制方法不变。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明提供的除霜分流方法包括：确定室外换热器2的室外换热管20的最大换热系数和最小换热系数之间的换热差值△k、以及该室外换热管20的管长L；根据换热差值△k和管长L，判断沿该室外换热管20的管路流动方向的结霜量或换热量的差异大小，以确定与该室外换热管20连通的旁通支路101的数量n；其中，旁通支路101的一端与空调***的出口连通，旁通支路101的另一端与室外换热管20的中部连通；n为大于或等于0的整数。这样，通过本发明的除霜分流方法确定旁通支路101的数量来对空调***内的室外换热器2的冷媒进行分流，以使室外换热器2的室外换热管20的各个换热管段200能够同步进行除霜，从而解决现有技术中同步除霜效果的差，除霜效率低的问题。
本发明的空调***包括依次管路连接的压缩机1、室外换热器2、室内换热器3以形成制冷剂循环管路100，室外换热器2包括至少一根室外换热管20，室外换热管20包括相互连通的至少两个换热管段200，空调***包括：至少一个旁通支路101，各个旁通支路101的一端与压缩机1的出口连通，各个旁通支路101的另一端与相应的相邻两个换热管段200之间的旁通节点210连接；多个感温部件4，各个换热管段200均设置有一个感温部件4，以根据多个感温部件4的检测结果控制空调***的除霜状态。本发明的空调***适用于上述除霜分流方法，通过除霜分流方法确定的旁通支路101的数量，以通过此分流结构使室外换热器的各个位置同步进行除霜，从而提高除霜速率及除霜热利用率，保证室内的热舒适性。
此外，基于上述***提出除霜控制方法如下：通过检测各阀门开度，预测***总阻力及制冷剂流量，控制压缩机1运行频率以最大限度提高除霜总热量。通过实时检测并记录比较室外换热器2上各感温部件4的温度变化率大小，控制各旁通支路101的阀门开度、内风机转速、外风机转速等，实时寻优调配除霜热量，保证室外换热器2的除霜同步性，提高除霜效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种除霜分流方法，用于对空调***内的室外换热器(2)的冷媒进行分流，其特征在于，所述除霜分流方法包括：
确定所述室外换热器(2)的室外换热管(20)的最大换热系数和最小换热系数之间的换热差值△k、以及该室外换热管(20)的管长L；
根据所述换热差值△k和所述管长L，判断沿该室外换热管(20)的管路流动方向的结霜量或换热量的差异大小，以确定与该室外换热管(20)连通的旁通支路(101)的数量n；
其中，所述旁通支路(101)的一端与所述空调***的出口连通，所述旁通支路(101)的另一端与所述室外换热管(20)的中部连通；n为大于或等于0的整数。
2.根据权利要求1所述的除霜分流方法，其特征在于，所述除霜分流方法还包括：
根据所述室外换热器(2)的参数，确定所述室外换热器(2)的各根室外换热管(20)的各个位置的换热系数k，以确定所述室外换热管(20)的最大换热系数和最小换热系数。
3.根据权利要求1所述的除霜分流方法，其特征在于，在确定各根室外换热管(20)的各个位置的换热系数k之后，所述除霜分流方法还包括：
绘制相应的所述室外换热管(20)的换热系数k-x曲线；
根据所述换热系数k-x曲线，确定所述室外换热管(20)的最大换热系数和最小换热系数；
其中，在所述换热系数k-x曲线中，坐标原点为所述空调***处于制热运行时的冷媒进口点，横坐标x代表该室外换热管(20)的管长，所述横坐标x的方向为所述室外换热管(20)内的制冷剂的流动方向，纵坐标k代表换热系数k。
4.根据权利要求1所述的除霜分流方法，其特征在于，在确定所述旁通支路(101)的数量n之后，所述除霜分流方法还包括：
根据n根所述旁通支路(101)的流通阻力，确定该室外换热管(20)由n根所述旁通支路(101)分流后的多个换热管段(200)的结霜量之比；
根据该室外换热管(20)的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小、以及多个换热管段(200)的结霜量之比，确定该室外换热管(20)的用于与所述旁通支路(101)连通的旁通节点(210)的位置。
5.根据权利要求4所述的除霜分流方法，其特征在于，所述除霜分流方法还包括：
在所述空调***处于制热模式时，计算该室外换热管(20)的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小；
根据该室外换热管(20)的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小，获取n根所述旁通支路(101)的流通阻力。
6.根据权利要求5所述的除霜分流方法，其特征在于，得出该室外换热管(20)的沿制冷剂流动方向的各个位置的换热量大小之后，所述除霜分流方法还包括：
获取结霜量M沿该室外换热管(20)的管长方向的M-x分布曲线，以根据所述M-x分布曲线以及多个换热管段(200)的结霜量之比，确定该室外换热管(20)的旁通节点(210)位置。
7.根据权利要求1所述的除霜分流方法，其特征在于，确定与该室外换热管(20)连通的旁通支路(101)的数量n的方法包括：
当△k小于第一预设换热系数k1时，判断该室外换热管(20)的实际管长L与第一预设管长L1之间的大小关系；
当所述实际管长L小于或等于所述第一预设管长L1时，取n＝0。
8.根据权利要求1所述的除霜分流方法，其特征在于，确定与该室外换热管(20)连通的旁通支路(101)的数量n的方法包括：
当△k大于或等于第一预设换热系数k1且小于或等于第二预设换热系数k2时，判断该室外换热管(20)的实际管长L与第二预设管长L2之间的大小关系；所述第二预设管长L2小于第一预设管长L1；
当所述实际管长L小于或等于第二预设管长L2时，取n＝0；否则，根据所述实际管长L与所述第一预设换热系数k1得出与该室外换热管(20)连通的旁通支路(101)的最小数量，并根据所述实际管长L与所述第二预设换热系数k2得出与该室外换热管(20)连通的旁通支路(101)的最大值，并根据△k确定所述旁通支路(101)的数量n。
9.根据权利要求1所述的除霜分流方法，其特征在于，确定与该室外换热管(20)连通的旁通支路(101)的数量n的方法包括：
当△k大于第二预设换热系数k2时，将换热管段(200)分为第一换热管段(201)和第二换热管段(202)，并使所述第一换热管段(201)和所述第二换热管段(202)的最大换热系数差值均小于k2；
分别根据所述第一换热管段(201)和所述第二换热管段(202)的最大换热系数差值以及管段长，判断分别与所述第一换热管段(201)和所述第二换热管段(202)的分流连通的旁通支路(101)的数量n。
10.一种空调***，包括依次管路连接的压缩机(1)、室外换热器(2)、室内换热器(3)以形成制冷剂循环管路(100)，所述室外换热器(2)包括至少一根室外换热管(20)，其特征在于，所述室外换热管(20)包括相互连通的至少两个换热管段(200)，所述空调***包括：
至少一个旁通支路(101)，各个所述旁通支路(101)的一端与所述压缩机(1)的出口连通，各个所述旁通支路(101)的另一端与相应的相邻两个所述换热管段(200)之间的旁通节点(210)连接；
多个感温部件(4)，各个所述换热管段(200)均设置有一个所述感温部件(4)，以根据所述多个感温部件(4)的检测结果控制所述空调***的除霜状态。
11.根据权利要求10所述的空调***，其特征在于，
所述换热管段(200)的数量大于两个，各根所述室外换热管(20)具有相邻两个所述换热管段(200)形成的多个所述旁通节点(210)；所述旁通支路(101)为多个，多个所述旁通支路(101)一一对应地与相应的所述旁通节点(210)连接。
12.根据权利要求10所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括：
第一膨胀阀(5)，所述第一膨胀阀(5)设置在所述制冷剂循环管路(100)的位于所述室内换热器(3)和所述室外换热器(2)之间的管段上；和/或
第二膨胀阀(6)，所述第二膨胀阀(6)设置在所述旁通支路(101)上。
13.根据权利要求10所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括：
旁通控制阀(7)，所述旁通控制阀(7)设置在所述旁通支路(101)上，以控制所述旁通支路(101)的通断；和/或
制冷剂控制阀(8)，所述制冷剂控制阀(8)设置在所述制冷剂循环管路(100)上，以控制所述制冷剂循环管路(100)的通断。
14.根据权利要求10所述的空调***，其特征在于，所述室外换热管(20)为多个，所述旁通支路(101)为多个，各个所述室外换热管(20)与至少一个所述旁通支路(101)连通。
15.一种空调控制方法，适用于权利要求10至14中任一项所述的空调***，所述空调***包括除霜模式，其特征在于，当所述空调***处于除霜模式时，所述空调控制方法包括：
实时检测所述空调***的室外换热器(2)的各个换热管段(200)的管温；
根据各个所述换热管段(200)的管温的大小调整所述旁通支路(101)的通断状态，以调整所述除霜模式的除霜状态。
16.根据权利要求15所述的空调控制方法，其特征在于，控制所述旁通支路(101)的通断状态的方法包括：
当所述空调***的至少一个换热管段(200)的管温大于第一预定温度时，控制所述空调***的所有的旁通支路(101)处于断开状态，以使所述空调***退出所述除霜模式；否则，控制所述旁通支路(101)维持导通状态，以使所述空调***继续处于所述除霜模式。
17.根据权利要求15所述的空调控制方法，其特征在于，所述空调控制方法还包括：
获取所述空调***的至少两个换热管段(200)的温升速率；
当所述空调***的所有换热管段(200)的管温均小于或等于第一预定温度时，根据所述至少两个换热管段(200)的温升速率的大小，调整所述除霜模式的运行状态。
18.根据权利要求17所述的空调控制方法，其特征在于，所述至少两个换热管段(200)包括沿制冷剂流动方向依次并相邻设置的第一换热管段(201)和第二换热管段(202)，调整所述除霜模式的运行状态包括：
将所述第二换热管段(202)的温升速率VTd与所述第一换热管段(201)的温升速率VTb进行比值运算，以得出温升速率比值α＝VTd/VTb；
根据所述温升速率比值α的大小，调整所述除霜模式的运行状态。
19.根据权利要求18所述的空调控制方法，其特征在于，调整所述除霜模式的运行状态包括：
当所述温升速率比值α小于β-ε时，增大与所述第一换热管段(201)和所述第二换热管段(202)之间的旁通节点(210)连通的所述旁通支路(101)的单位制冷剂流通量、或者减小所述第一换热管段(201)的单位制冷剂流通量、或者增大所述空调***的空调室内机的内风机的转速；
当所述温升速率比值α的取值范围为β-ε≤α≤β+ε时，控制所述空调***维持当前的除霜运行状态，并继续比较各个所述换热管段(200)的管温与第一预定温度之间的大小；
当所述温升速率比值α大于β+ε时，减小与所述第一换热管段(201)和所述第二换热管段(202)之间的旁通节点(210)连通的所述旁通支路(101)的单位制冷剂流通量、或者增大所述第一换热管段(201)的单位制冷剂流通量、或者降低所述空调***的空调室内机的内风机的转速。
20.根据权利要求19所述的空调控制方法，其特征在于，
调整所述旁通支路(101)的单位制冷剂流通量的方法包括：增大或减小位于所述旁通支路(101)上的旁通控制阀(7)的开度；和/或
调整所述第一换热管段(201)的单位制冷剂流通量的方法包括：增大或减小位于所述制冷剂循环管路(100)上的制冷剂控制阀(8)的开度。
21.根据权利要求20所述的空调控制方法，其特征在于，当调整所述旁通支路(101)的单位制冷剂流通量、或所述第二换热管段(202)的单位制冷剂流通量、或所述内风机的转速之后，根据调整后的所述旁通控制阀(7)和所述制冷剂控制阀(8)的开度大小、以及所述空调***的相电流，控制所述空调***的压缩机(1)的运行频率。
22.根据权利要求21所述的空调控制方法，其特征在于，当所述空调***开启除霜模式之后，所述空调控制方法包括：
打开所述旁通控制阀(7)，以使所述空调***进入除霜模式运行。
23.根据权利要求22所述空调控制方法，其特征在于，在所述空调***进入所述除霜模式运行之前，所述空调控制方法还包括：
检测并记录室外环境温度Tw、室内环境温度Tn、所述空调***的室外换热器(2)的各个换热管段(200)的室外管温、所述空调***的室内换热器(3)的室内换热管的室内管温Ts、所述空调***的外风机的转速以及所述空调***的内风机的转速。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115597187A (zh) * 2022-10-18 2023-01-13 珠海格力电器股份有限公司（Cn） 一种智能除霜空调、智能除霜方法、装置、设备及介质
WO2023165127A1 (zh) * 2022-03-01 2023-09-07 青岛海尔空调器有限总公司 空调除霜的控制方法、控制***、电子设备和存储介质
CN117073137A (zh) * 2023-08-14 2023-11-17 重庆大学 一种空调运行除霜方法及***
WO2023221247A1 (zh) * 2022-05-19 2023-11-23 广东美的制冷设备有限公司 空调器控制方法、装置、空调器及存储介质

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10259972A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Fujitsu General Ltd 空気調和機
JP2003207238A (ja) * 2002-01-18 2003-07-25 Fujitsu General Ltd 空気調和機の除霜装置
CN105423589A (zh) * 2015-11-20 2016-03-23 Tcl空调器(中山)有限公司 空调器及其控制方法
CN106642405A (zh) * 2016-11-02 2017-05-10 珠海格力电器股份有限公司 空调室外机、空调器及空调室外机的化霜控制方法
KR20170055305A (ko) * 2015-11-11 2017-05-19 엘지전자 주식회사 제상 장치 및 이를 구비하는 냉장고
CN107036349A (zh) * 2017-06-10 2017-08-11 烟台大学 一种基于压缩机排气旁通融霜的热泵空调***
CN110926051A (zh) * 2019-11-21 2020-03-27 广东美的暖通设备有限公司 室外换热器组件、空调***及其除霜方法
CN111156653A (zh) * 2019-12-16 2020-05-15 珠海格力电器股份有限公司 热气化霜电磁旁通阀故障检测方法、存储介质和空调器
CN210569372U (zh) * 2019-06-12 2020-05-19 广东Tcl智能暖通设备有限公司 一种翅片换热器及热泵机
CN113124513A (zh) * 2021-05-06 2021-07-16 珠海格力电器股份有限公司 空调***及其控制方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10259972A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Fujitsu General Ltd 空気調和機
JP2003207238A (ja) * 2002-01-18 2003-07-25 Fujitsu General Ltd 空気調和機の除霜装置
KR20170055305A (ko) * 2015-11-11 2017-05-19 엘지전자 주식회사 제상 장치 및 이를 구비하는 냉장고
CN105423589A (zh) * 2015-11-20 2016-03-23 Tcl空调器(中山)有限公司 空调器及其控制方法
CN106642405A (zh) * 2016-11-02 2017-05-10 珠海格力电器股份有限公司 空调室外机、空调器及空调室外机的化霜控制方法
CN107036349A (zh) * 2017-06-10 2017-08-11 烟台大学 一种基于压缩机排气旁通融霜的热泵空调***
CN210569372U (zh) * 2019-06-12 2020-05-19 广东Tcl智能暖通设备有限公司 一种翅片换热器及热泵机
CN110926051A (zh) * 2019-11-21 2020-03-27 广东美的暖通设备有限公司 室外换热器组件、空调***及其除霜方法
CN111156653A (zh) * 2019-12-16 2020-05-15 珠海格力电器股份有限公司 热气化霜电磁旁通阀故障检测方法、存储介质和空调器
CN113124513A (zh) * 2021-05-06 2021-07-16 珠海格力电器股份有限公司 空调***及其控制方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023165127A1 (zh) * 2022-03-01 2023-09-07 青岛海尔空调器有限总公司 空调除霜的控制方法、控制***、电子设备和存储介质
WO2023221247A1 (zh) * 2022-05-19 2023-11-23 广东美的制冷设备有限公司 空调器控制方法、装置、空调器及存储介质
CN115597187A (zh) * 2022-10-18 2023-01-13 珠海格力电器股份有限公司（Cn） 一种智能除霜空调、智能除霜方法、装置、设备及介质
CN115597187B (zh) * 2022-10-18 2024-05-28 珠海格力电器股份有限公司 一种智能除霜空调、智能除霜方法、装置、设备及介质
CN117073137A (zh) * 2023-08-14 2023-11-17 重庆大学 一种空调运行除霜方法及***
CN117073137B (zh) * 2023-08-14 2024-04-02 重庆大学 一种空调运行除霜方法及***

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