CN114383266B - 一种除霜频率控制方法及空调*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种除霜频率控制方法及空调***,属于空调技术领域,该方法包括以下步骤:启动除霜模式,确定制热衰减期的压缩机运行频率F0、确定除霜初期压缩机运行频率修正量F初期修正;根据F0、F初期修正确定除霜初期压缩机的运行频率F初期;确定除霜中期压缩机运行频率修正量F中期修正;根据F初期、F中期修正确定除霜中期压缩机的运行频率F中期;确定除霜末期压缩机运行频率修正量F末期修正;根据F0、F末期修正确定除霜末期压缩机的运行频率F末期。该方法可以分阶段调节除霜模式下压缩机的运行频率,从而在保证除霜效果的前提下,使室内保持较高的舒适性,给用户提供较好的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,尤其涉及一种除霜频率控制方法及空调***。
背景技术
空调***在冬季低温环境下长时间运行制热模式,室外侧换热器表面容易结霜,霜层会影响空调器的换热效果。现有的解决空调结霜的常用做法是:当空调进入除霜模式,空调器从制热运行转为制冷运行,压缩机频率会被调节至目标除霜频率。同时协同控制其他元器件,使较高温度的制冷剂流经室外侧换热器,提升换热器的表面温度,将霜层融化,除霜结束后再转回制热模式。压缩机的除霜频率对除霜过程的影响至关重要,现有的空调器除霜时的除霜频率多为固定值,这容易导致除霜过程出现以下情况:1)除霜频率设定较低,除霜时间偏长;2)除霜频率设定较高,室内温度在短时间内会出现较大幅度的下降,影响室内的舒适性。
参见图1,空调***进入除霜模式后,室外侧换热器的铜管温度会随着除霜时长的推移而发生规律性变化。除霜模式下根据T外管的变化过程将可以整个除霜过程划分为除霜初期、除霜中期、除霜末期三个阶段,其中进入室外换热器温度在进入除霜前会存在一段极速衰减的阶段,即制热衰减期。根据以上不同阶段的实际情况来调整压缩机的运行频率,可以保证除霜效果,并在除霜过程中使室内保持较高的舒适性。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本发明的目的之一是提供一种除霜频率控制方法,该方法可以分阶段调节除霜模式下压缩机的运行频率,从而在保证除霜效果的前提下,使室内保持较高的舒适性,给用户提供较好的使用体验。
一种除霜频率控制方法,包括:
启动除霜模式,确定制热衰减期的压缩机运行频率F0、根据室外侧换热器铜管温度TA确定除霜初期压缩机运行频率修正量F初期修正;
根据F0、F初期修正确定除霜初期压缩机的运行频率F初期;
根据除霜初期运行时长t1、除霜初期室内温度降幅△T1确定除霜中期压缩机运行频率修正量F中期修正;
根据F初期、F中期修正确定除霜中期压缩机的运行频率F中期;
根据除霜末期的室外侧换热器铜管温度TC确定除霜末期压缩机运行频率修正量F末期修正;
根据F0、F末期修正确定除霜末期压缩机的运行频率F末期。
在本发明较佳的技术方案中,所述确定制热衰减期的压缩机运行频率F0,包括:
获取制热衰减期压缩机的最大运行频率F运行max以及最小运行频率F运行min;
根据公式F0=1/2*(F运行max+F运行min),计算F0。
在本发明较佳的技术方案中,所述根据室外侧换热器铜管温度TA确定除霜初期压缩机运行频率修正量F初期修正,包括:
检测进入化霜时刻的室外侧换热器铜管温度TA;
根据TA的范围确定F初期修正的值。
在本发明较佳的技术方案中,所述根据TA的范围确定F初期修正的值,包括:
通过设置TA温度区间表来确定F初期修正的值。
在本发明较佳的技术方案中,所述根据除霜初期运行时长t1、除霜初期室内温度降幅△T1确定除霜中期压缩机运行频率修正量F中期修正,包括:
记录除霜初期运行时长t1;
记录除霜初期室内温度降幅△T1;
通过设置t1、△T1区间表来共同确定F中期修正的值。
在本发明较佳的技术方案中,所述根据除霜末期的室外侧换热器铜管温度TC确定除霜末期压缩机运行频率修正量F末期修正,包括:
检测进入除霜末期的室外侧换热器铜管温度TC;
根据TC的范围确定F末期修正的值。
在本发明较佳的技术方案中,所述根据TC的范围确定F末期修正的值,包括:
通过设置TC温度区间表来确定F末期修正的值。
在本发明较佳的技术方案中,所述F初期的值小于等于压缩机制热过程中的最大运行频率。
在本发明较佳的技术方案中,所述F初期的确定方法为:
F初期=F0+F初期修正;
所述F中期的确定方法为:
F中期=F初期+F中期修正;
所述F末期的确定方法为:
F末期=F0+F末期修正。
本发明的目的之二是提供一种空调***,包括压缩机、室外侧换热器、室内侧换热器、节流装置、四通阀以及控制器,所述压缩机、所述室外侧换热器、所述室内侧换热器、所述节流装置以及所述四通阀组成闭合的制冷循环回路,所述控制器可以执行上述的除霜频率控制方法。
该空调***进入除霜模式后,可以根据室外侧换热器盘管温度、实际室内环境温度等参数,分阶段调节除霜阶段压缩机运行频率,既能保证空调***的除霜效果,又可以使室内的温度保持在一个较舒适的范围内,为用户提供较好的空调使用体验。
本发明的有益效果为:
本发明提供的一种除霜频率控制方法,该方法根据制热衰减期压缩机的运行频率和除霜初期的压缩机的运行频率修正量来确定除霜初期的压缩机运行频率;再根据除霜初期的压缩机运行频率和除霜中期的压缩机运行频率修正量来确定除霜中期的压缩机运行频率;最后根据制热衰减期压缩机的运行频率和除霜末期的压缩机运行频率修正量来确定除霜末期压缩机的运行频率,达到分阶段调节除霜模式下压缩机的运行频率的目的。分阶段调节压缩机的运行频率,可以根据空调***的不同运行状况以及室内的环境来自动调整压缩机的运行,与现有技术中压缩机以固定频率除霜技术相比,该方法更加智能化,而且可以在保证除霜效果的前提下,使室内保持较高的舒适性,给用户提供较好的空调使用体验。
本发明还提供包括该除霜频率控制方法的空调***,该空调***能在保证除霜效果的同时还可以维持较好的室内舒适度,可为用户提供较好的空调使用体验。
附图说明
图1是本发明提供的除霜过程空调外管温变化过程的示意图;
图2是本发明提供的除霜频率控制方法的流程图;
图3是本发明提供的确定除霜初期压缩机运行频率修正量F初期修正的流程图;
图4是本发明提供的确定除霜中期压缩机运行频率修正量F中期修正的流程图;
图5是本发明提供的确定除霜末期压缩机运行频率修正量F末期修正的流程图;
图6是本发明提供的空调***的结构示意图。
附图标记:
1、室外侧换热器;2、压缩机;3、四通阀;4、室内侧换热器;5、节流装置。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“该”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,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。
应当理解,尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
如图1所示,空调***进入除霜控制后,室外侧换热器的铜管温度会随着除霜时长的推移而发生规律性变化。可以根据T外管的变化过程将整个除霜过程划分为除霜初期、除霜中期、除霜末期三个阶段。其中,室外盘管温度在进入除霜前会存在一段极速衰减的阶段,此阶段定义为制热衰减期。
参见图1,除霜初期A→B,A点为进入除霜时刻,TA代表进入除霜时刻的外管温度值,一般的,TA为一个极低值。此阶段内,由于压缩机的高温气态冷媒直接进入室外侧换热器进行除霜,因此T外管会出现一个快速提升的过程;
当累积运行t1时长后,进入除霜中期B→C,在此阶段,由于高温气态冷媒的热量主要用来融化换热器表面的霜层,此时在换热器表面主要发生的是霜层的固液相变过程,此时外管温度的变化幅度相对较小;
当累积运行t2时长后,进入到除霜末期,此时,换热器表面积累的霜层已基本融化完全,高温冷媒直接加热铜管,导致外管温会再次出现快速上升过程。
本发明正是基于这一规律而提出一种除霜频率控制方法,该方法利用空调***在除霜模式下室外侧换热器的铜管温度变化,结合室内环境温度变化以及不同阶段的持续时长,来分阶段动态调节压缩机的运行频率。参见图2,该方法具体包括以下步骤:
S100、空调以制热模式运行;
S200、根据检测的室外机情况选择是否进入除霜模式;当然地,也可以是认为选择是否进入除霜模式。
S300、启动除霜模式,确定制热衰减期的压缩机运行频率F0、确定除霜初期压缩机运行频率修正量F初期修正;此时空调***从普通的制热模式转变为除霜模式,室外盘管温度快速衰减至A点。F初期修正的值与除霜初期室外侧换热器铜管温度TA有关。参见图3,该实施例还包括子步骤:
S301、检测进入除霜时刻室外侧换热器的铜管温度;
S302、根据TA的范围确定F初期修正的值。
TA的大小可以反映外侧换热器的结霜程度以及除霜难度,相同外侧温度条件下,TA越小,表明结霜越严重。为保证除霜干净,因此需要根据TA的值对化霜频率进行修正。需要说明的是,本申请中室外侧换热器的铜管温度指的是室外侧换热器冷媒管出口处的温度。
S400、根据F0、F初期修正确定除霜初期压缩机的运行频率F初期;根据TA的温度确定F初期修正的值后,即可根据公式F初期=F0+F初期修正来确定除霜初期压缩机的运行频率F初期。需要说明的是,所述F初期的值小于等于压缩机制热过程中的最大运行频率。
S500、确定除霜中期压缩机运行频率修正量F中期修正;为了保证室内环境的舒适性,而且还能保证除霜效果。除霜中期压缩机运行频率修正量F中期修正由除霜初期运行时长t1和除霜初期室内温度降幅△T1来共同确定。
参见图4,该实施例还包括子步骤:
S501、记录除霜初期运行时长t1;
S502、记录除霜初期室内温度降幅△T1;
S503、通过设置t1、△T1区间表来共同确定F中期修正。
S600、根据F初期、F中期修正确定除霜中期压缩机的运行频率F中期;确定好除霜中期压缩机运行频率修正量后,即可由公式F中期=F初期+F中期修正来确定除霜中期压缩机的运行频率。
S700、确定除霜末期压缩机运行频率修正量F末期修正;除霜末期的修正量与除霜末期的室外侧换热器铜管温度TC相关。参见图5,该实施例还包括子步骤:
S701、检测进入除霜末期室外侧换热器的铜管温度TC;
S702、根据TC的范围确定F末期修正的值。
S800、根据F0、F末期修正确定除霜末期压缩机的运行频率F末期。确定好F末期修正后,即可由公式F末期=F0+F末期修正来确定除霜末期压缩机的运行频率F末期。
S900、压缩机以F末期的频率运行设定的时间或者达到退出除霜模式的条件后,即自动退出除霜模式,完成除霜。
上述的一种除霜频率控制方法,该方法根据制热衰减期压缩机的运行频率和除霜初期的压缩机的运行频率修正量来确定除霜初期的压缩机运行频率;再根据除霜初期的压缩机运行频率和除霜中期的压缩机运行频率修正量来确定除霜中期的压缩机运行频率;最后根据制热衰减期压缩机的运行频率和除霜末期的压缩机运行频率修正量来确定除霜末期压缩机的运行频率,达到分阶段调节除霜模式下压缩机的运行频率的目的。分阶段调节压缩机的运行频率,可以根据空调***的不同运行状况以及室内的环境来自动调整压缩机的运行,与现有技术中压缩机以固定频率除霜技术相比,该方法更加智能化,而且可以在保证除霜效果的前提下,使室内保持较高的舒适性,给用户提供较好的空调使用体验。
进一步地,所述确定制热衰减期的压缩机运行频率F0,包括:
获取制热衰减期压缩机的最大运行频率F运行max以及最小运行频率F运行min;
根据公式F0=1/2*(F运行max+F运行min),计算F0。制热衰减期持续的时间较短,采用计算平均值的方法计算F0,可以降低技术难度、提高确定频率的准确性。
进一步地,所述根据TA的范围确定F初期修正的值,包括:
通过设置TA温度区间表来确定F初期修正的值。更具体地,F初期修正与TA的值的温度区间表如表1所示:
表1 F初期修正与TA的温度区间表
TA≥-5℃ | -5℃<TA≤-10℃ | -10℃<TA≤-15℃ | TA<-15℃ | |
F初期修正 | F初期修正00 | F初期修正01 | F初期修正02 | F初期修正03 |
F初期修正∈[0,10HZ],需要说明的是,F初期修正00=0,F初期修正01≤F初期修正02≤F初期修正03。从上表可知,当室外侧盘管进入除霜时刻的温度TA大于-5℃时,不需要对压缩机的运行频率进行修正。当TA小于-5℃时,说明室外侧盘管的霜层较厚,需要对压缩机的运行频率进行修正,以提高除霜效果。而实际应用中,TA越低,则修正量越大,实际应用中,F初期修正的范围在0-10HZ。
进一步地,所述确定除霜中期压缩机运行频率修正量F中期修正,包括:
通过设置t1、△T1区间表来共同确定F中期修正的值。具体地,F中期修正与t1、△T1的值的温度区间表如表2所示:
表2 F中期修正与t1、△T1的温度区间表
t1≤60s | 60s<t1≤120s | 120s<t1≤180s | t1>180s | |
△T1≤2℃ | F中期修正00 | F中期修正01 | F中期修正02 | F中期修正03 |
2℃<△T1≤4℃ | F中期修正10 | F中期修正11 | F中期修正12 | F中期修正13 |
△T1>4℃ | F中期修正20 | F中期修正21 | F中期修正22 | F中期修正23 |
为了保证除霜效果和室内的舒适性,F中期修正需要根据除霜初期的持续时长以及除霜初期室内的温度变化来来确定。上表中,{F中期修正00,…,F中期修正23}为不同条件下的压缩机运行频率修正值,其取值原则为:
当△T1≤2℃,表明除霜初期,以F初期频率进行除霜,室内温度降幅较小。因此可以根据除霜初期运行时长适当提升压缩机频率,以保证除霜速率;其参数取值范围为:10HZ≤F中期修正00≤F中期修正01≤F中期修正02≤F中期修正03≤20HZ;
当2℃<△T1≤4℃,表明在除霜初期,室内温度出现一定程度的降幅,为兼顾除霜速率以及室内舒适性,需根据t1的大小进行频率修正,此时:
0HZ≤F中期修正10≤F中期修正11≤F中期修正12≤F中期修正13≤10HZ;
当△T1>4℃,表明此时室内温度已出现较大降幅,应优先考虑室内舒适性,此时:-10HZ≤F中期修正23≤F中期修正22≤F中期修正21≤F中期修正20≤0HZ。
进一步地,所述根据TC的范围确定F末期修正的值,包括:
通过设置TC温度区间表来确定F末期修正的值。更具体地,F末期修正与TC的温度区间表如表3所示:
表3 F末期修正与TC的温度区间表
0℃<TC≤2℃ | 2℃<TC≤4℃ | 4℃<TC≤6℃ | TC>6℃ | |
F末期修正 | F末期修正00 | F末期修正01 | F末期修正02 | F末期修正03 |
除霜末期,室外侧换热器霜层已基本融化干净,进入末期时刻外管温TC能够反映融霜程度,根据TC所在区间对F末期修正进行取值,F末期修正∈[-10HZ,0HZ]。其中,-10HZ≤F末期修正03≤F末期修正02≤F末期修正01≤F末期修正00≤0HZ。
由上表可知,F末期修正03的值为负数,是因为除霜末期,室外侧盘管的霜层已经基本融化干净,此时更需要的是使室内的温度保持在较舒适的范围之内,因此需要降低压缩机的运行频率。TC的温度越大,说明在除霜末期室外侧盘管的温度升高越快,则需要修正的量绝对值更大。因此,各个不同的阶段,F末期修正具有以下关系:-10HZ≤F末期修正03≤F末期修正02≤F末期修正01≤F末期修正00≤0HZ。
参见图6,本发明还提供一种空调***,该空调***包括压缩机2、室外侧换热器1、室内侧换热器4、节流装置、四通阀3以及控制器,所述压缩机2、所述室外侧换热器1、所述室内侧换热器4、所述节流装置以及所述四通阀3组成闭合的制冷循环回路,所述控制器可以执行上述的除霜频率控制方法。
该空调***能在保证除霜效果的同时还可以维持较好的室内舒适度,可为用户提供较好的空调使用体验。
以下以具体实施例对本申请的除霜频率控制方法进行具体说明:
操作人员选择除霜模式或者空调***自动检测到室外盘管的霜层过后,进入除霜模式。
空调***进入除霜模式后,在制热衰减期,控制器获取压缩机最大的运行频率F运行max与最小的运行频率F运行min,并通过计算得到F0。与此同时,控制器判断温度传感器测量的室外侧换热器铜管温度TA的所在范围,确定好F初期修正的值。如此时测得的TA为-3℃,F初期修正=0,则压缩机以F0的运行频率在除霜初期运行。压缩机以F0的运行频率运行一段时间后,室外侧换热器铜管温度TA的温度上升,由A点上升至B点,温度传感器检测到该温度变化,将再次调整压缩机的运行频率。调整过程为,通过测量除霜初期的持续时长t1以及除霜期间室内温度的变化量△T1,根据二者的值来确定F中期修正的值。如测得的△T1<2℃,且除霜初期的持续时长t1小于60s,则F中期修正的值为F中期修正00,此时F中期的取值为F中期=F中期修正00+F初期。需要说明的是,本申请中的F中期修正00、F中期修正01、F中期修正02、F中期修正10、F中期修正11、F中期修正12的值由实验数据总结得到或者是经验所得,而且针对不同的空调***,其取值范围也有所区别。
压缩机以F中期的频率运行一段时间,室外侧换热器铜管温度由TB上升到TC,此时压缩机的频率将再次改变。控制器获取TC的温度,根据TC的温度范围表格确定F末期修正的值。如此时的TC的值在0℃<TC≤2℃之间,F末期修正的值为F末期修正00,此时F末期=F0+F末期修正00,压缩机以F末期的频率运行一段时间后退出除霜模式,完成除霜。正因为该方法在不同的除霜阶段均会调整根据实际的环境温度、除霜各个阶段的不同情况对压缩机的运行频率进行调整,因此,该方法既能保证除霜效果也能使室内的环境温度维持在舒适的范围之内。
上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉,说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外,可以理解,本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减,本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的***和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种除霜频率控制方法,其特征在于,包括:
启动除霜模式,确定制热衰减期的压缩机运行频率F0、根据室外侧换热器铜管温度TA确定除霜初期压缩机运行频率修正量F初期修正;
根据F0、F初期修正确定除霜初期压缩机的运行频率F初期;
根据除霜初期运行时长t1、除霜初期室内温度降幅△T1确定除霜中期压缩机运行频率修正量F中期修正;
根据F初期、F中期修正确定除霜中期压缩机的运行频率F中期;
根据除霜末期的室外侧换热器铜管温度TC确定除霜末期压缩机运行频率修正量F末期修正;
根据F0、F末期修正确定除霜末期压缩机的运行频率F末期。
2.根据权利要求1所述的一种除霜频率控制方法,其特征在于:
所述确定制热衰减期的压缩机运行频率F0,包括:
获取制热衰减期压缩机的最大运行频率F运行max以及最小运行频率F运行min;
根据公式F0=1/2*(F运行max+F运行min),计算F0。
3.根据权利要求1所述的一种除霜频率控制方法,其特征在于:
所述根据室外侧换热器铜管温度TA确定除霜初期压缩机运行频率修正量F初期修正,包括:
检测进入化霜时刻的室外侧换热器铜管温度TA;
根据TA的范围确定F初期修正的值。
4.根据权利要求3所述的一种除霜频率控制方法,其特征在于:
所述根据TA的范围确定F初期修正的值,包括:
通过设置TA温度区间表来确定F初期修正的值。
5.根据权利要求1所述的一种除霜频率控制方法,其特征在于:
所述根据除霜初期运行时长t1、除霜初期室内温度降幅△T1确定除霜中期压缩机运行频率修正量F中期修正,包括:
记录除霜初期运行时长t1;
记录除霜初期室内温度降幅△T1;
通过设置t1、△T1区间表来共同确定F中期修正的值。
6.根据权利要求1所述的一种除霜频率控制方法,其特征在于:
所述根据除霜末期的室外侧换热器铜管温度TC确定除霜末期压缩机运行频率修正量F末期修正,包括:
检测进入除霜末期的室外侧换热器铜管温度TC;
根据TC的范围确定F末期修正的值。
7.根据权利要求6所述的一种除霜频率控制方法,其特征在于:
所述根据TC的范围确定F末期修正的值,包括:
通过设置TC温度区间表来确定F末期修正的值。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种除霜频率控制方法,其特征在于:
所述F初期的值小于等于压缩机制热过程中的最大运行频率。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种除霜频率控制方法,其特征在于:
所述F初期的确定方法为:
F初期=F0+F初期修正;
所述F中期的确定方法为:
F中期=F初期+F中期修正;
所述F末期的确定方法为:
F末期=F0+F末期修正。
10.一种空调***,包括压缩机、室外侧换热器、室内侧换热器、节流装置、四通阀以及控制器,所述压缩机、所述室外侧换热器、所述室内侧换热器、所述节流装置以及所述四通阀组成闭合的制冷循环回路,其特征在于:所述控制器可以执行如权利要求1-9任一项所述的除霜频率控制方法。
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