CN117073137B - 一种空调运行除霜方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空调运行除霜方法及***，包括以下步骤：实时监测空调压缩机电流及室内温度数据；根据空调压缩机电流及室内温度数据，计算压缩机电流特征值及温度特征值；根据压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，并根据空调综合得分判断空调是否运行除霜；若空调需要进行除霜，则根据空调综合得分调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速；根据室内温度数据判断是否完成除霜，若完成除霜，则逐步恢复制冷剂流量和风扇转速。本发明够根据当前使用环境因素自适应地调整制冷剂流量和室内风扇转速，大大提高了除霜效率，节约能源；可以避免空调运行除霜时停机或降低制冷效率的情况，同时在除霜处理期间能够保持较好的制冷效果。

Description

一种空调运行除霜方法及***
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调运行除霜方法及***。
背景技术
空调，包括但不限于一拖多中央空调和新风机，在现代社会中是十分常见的，用于调节室内温度使得室内温度更加符合人们的身体舒适度。具有制热功能的空调的基本组成部分一般包括压缩机、室外换热器、室内换热器、四通阀、和节流阀。在空调制热时，压缩机运转以将冷媒压缩成高温、高压的气体冷媒；该高温、高压的气体冷媒然后经过室内换热器(其此时充当冷凝器)将热量散发到室内以加热室内空气，而高温高压的气态冷媒被冷凝为中高温的液体冷媒；中高温的液体冷媒然后被节流阀(例如电子膨胀阀或热力膨胀阀)节流为低温、低压的液体冷媒；低温、低压的液体冷媒流入室外换热器(其此时充当蒸发器)并在其中通过吸收室外环境空气的热量而蒸发为低温、低压的气态冷媒；低温、低压的气态冷媒随后被压缩机吸入并再被压缩成高温、高压的气体冷媒，空调因此开始新的循环。
当外部环境的温度已经较低时(例如接近0℃或比0℃低)，室外换热器在冷媒蒸发过程中其表面的温度会被降低到比外部环境的温度更低，因此室外换热器的表面很可能出现结霜现象。
结霜将会减小室外换热器的翅片间的空气通道，增加室外换热器的热阻，导致室外换热器的性能急剧恶化，严重时甚至可能导致室外换热器损坏，因此，当室外换热器的霜层达到一定厚度后就必须进行除霜。
在现有技术中，空调在除霜开始之前，无法准确判断是否需要进行除霜处理；一旦开始除霜，通常采用固定的流量和转速来控制制冷剂和室内风扇，不能充分适用于动态环境；除霜处理期间，通常需要停机或降低制冷效率，大大影响了用户的使用体验。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为了现有技术存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种空调运行除霜方法及***，可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案具体如下：
本发明实施例公开了一种空调运行除霜方法，包括以下步骤：
实时监测空调压缩机电流及室内温度数据；
根据空调压缩机电流及室内温度数据，计算压缩机电流特征值及温度特征值；
根据压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，并根据空调综合得分判断空调是否运行除霜；
若空调需要进行除霜，则根据空调综合得分调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速；
根据室内温度数据判断是否完成除霜，若完成除霜，则逐步恢复制冷剂流量和风扇转速。
在上述任一方案中优选的是，所述根据空调压缩机电流及室内温度数据，计算压缩机电流特征值及温度特征值，包括以下步骤：
获取连续n个时间点压缩机的电流值，并计算连续n个时间点的电流平均值；
获取连续n个时间点室内温度值，并计算连续n个时间点的室内温度变化速率。
在上述任一方案中优选的是，通过公式：计算连续n个时间点的电流平均值Iavg；通过公式：/>计算连续n个时间点的室内温度变化速率/>在本式中，i为时间点序号，T为室内温度。
在上述任一方案中优选的是，所述根据压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，并根据空调综合得分判断空调是否运行除霜，包括以下步骤：
根据连续n个时间点的电流平均值和室内温度变化速率计算当前空调综合得分S；
设置综合得分阈值St，若S＞St，则判断空调需要运行除霜，若S≤St，则判断空调不需要运行除霜。
在上述任一方案中优选的是，所述根据连续n个时间点的电流平均值和室内温度变化速率计算当前空调综合得分S，包括：
设置电流阈值It，通过公式：计算电流比值Iratio；
对n个时间点的室内温度变化速率进行筛选，得到最大值室内温度变化速率
通过公式：计算空调综合得分S，在本式中，w1和w2为权重系数。
在上述任一方案中优选的是，所述若空调需要进行除霜，则根据空调综合得分调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速，包括以下步骤：
将除霜过程划分为N段时间，在每段时间中，根据上一时间段的空调综合得分S，计算当前时间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例；
通过当前间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例调整当前时间段的制冷剂流量和空调风扇转速。
在上述任一方案中优选的是，所述根据上一时间段的空调综合得分S，计算当前时间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例，包括：
设置空调综合得分阈值St和空调综合得分的最大值Smax；
通过公式：计算制冷剂流量调整比例kQ，并将制冷剂流量调整比例kQ限定在0到1之间，在本式中，Smax为空调综合得分的预设最大值，St为空调综合得分阈值；
通过公式：kV＝1-kQ，计算空调风扇转速调整比例kV，在本式中：kQ为制冷剂流量调整比例。
在上述任一方案中优选的是，所述根据室内温度数据判断是否完成除霜，若完成除霜，则逐步恢复制冷剂流量和风扇转速，包括以下步骤：
设置室内温度恢复阈值Trt，若连续m个时间点的室内温度均高于室内温度恢复阈值Trt，则判断除霜完成；
设置恢复周期，并将恢复周期分为R段，逐渐恢复制冷剂流量和风扇转速至正常运行状态。
在上述任一方案中优选的是，所述设置恢复周期，并将恢复周期分为R段，逐渐恢复制冷剂流量和风扇转速至正常运行状态，包括：
通过公式：计算在r时间段内的制冷剂流量Qref,r，在本式中，Qref为制冷剂流量的参考值，Qnormal为制冷剂流量的正常工作值；
通过公式：计算在r时间段内的空调风扇转速，在本式中，Vfan为空调风扇转速的参考值，Vnorrmal为空调风扇转速的正常工作值。
第二方面，一种空调运行除霜***，所述***包括以下步骤：
监测模块，用于实时监测空调压缩机电流及室内温度数据；
第一计算模块，用于根据空调压缩机电流及室内温度数据，计算压缩机电流特征值及温度特征值；
第二计算模块，用于根据压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，并根据空调综合得分判断空调是否运行除霜；
除霜模块，用于若空调需要进行除霜，则根据空调综合得分调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速；
恢复模块，用于根据室内温度数据判断是否完成除霜，若完成除霜，则逐步恢复制冷剂流量和风扇转速。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供了一种空调运行除霜方法及***，能够根据当前使用环境因素自适应地调整制冷剂流量和室内风扇转速，大大提高了除霜效率，节约能源；可以避免空调运行除霜时停机或降低制冷效率的情况，同时在除霜处理期间能够保持较好的制冷效果，大大改善了用户的体验；
通过精确控制除霜操作，避免了不必要的能耗和浪费，在实现高效除霜的同时，有助于减少电能消耗，符合节能环保的理念；且使用现有的空调硬件设备即可实现，不需要额外增加复杂的传感器或控制器。
附图说明
附图用于对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明空调运行除霜方法的流程示意图；
图2是本发明空调运行除霜***的模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。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。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图及具体实施方式对本发明技术方案进行详细说明。
如图1所示，一种空调运行除霜方法，包括以下步骤：
步骤1，实时监测空调压缩机电流及室内温度数据；
步骤2，根据空调压缩机电流及室内温度数据，计算压缩机电流特征值及温度特征值；
步骤3，根据压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，并根据空调综合得分判断空调是否运行除霜；
步骤4，若空调需要进行除霜，则根据空调综合得分调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速；
步骤5，根据室内温度数据判断是否完成除霜，若完成除霜，则逐步恢复制冷剂流量和风扇转速。
在本发明实施例所述的空调运行除霜方法中，
通过实时监测空调压缩机电流和室内温度数据，可有效地捕捉空调在运行过程中的状态变化，此外，根据采集到的数据计算压缩机电流特征值和温度特征值，进一步提高了对空调运行状况的分析精度；
利用压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，智能判断空调是否需要进行除霜操作，在确认需要进行除霜后，根据空调综合得分自动调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速，实现了对空调除霜操作的精确控制；
通过监测室内温度数据判断是否完成除霜，从而确保除霜效果达到预期，避免过度除霜导致能耗增加或制冷效果下降，同时，在完成除霜后逐步恢复制冷剂流量和风扇转速，有助于保持空调运行效率和室内舒适度。
具体的，所述步骤2，根据空调压缩机电流及室内温度数据，计算压缩机电流特征值及温度特征值，包括以下步骤：
步骤21，获取连续n个时间点压缩机的电流值，并计算连续n个时间点的电流平均值；
步骤22，获取连续n个时间点室内温度值，并计算连续n个时间点的室内温度变化速率。
在上述步骤中，电流平均值和室内温度变化速率通过以下方式计算：
通过公式：计算连续n个时间点的电流平均值Iavg；
通过公式：计算连续n个时间点的室内温度变化速率在本式中，i为时间点序号，T为室内温度。
在本发明实施例所述的空调运行除霜方法中，对于空调是否起霜的判断，可通过两种策略进行判断，一方面，通过监测空调压缩机的电流变化来判断是否起霜，当蒸发器表面结霜时，制冷剂流动会受到阻碍，导致空调压缩机负荷增加，这种情况下，压缩机的电流通常会有较明显的上升。因此，在空调运行过程中，实时监控压缩机电流值，当电流超过设定阈值时，认为存在起霜现象；另一方面，通过空调本身的室内温度传感器监测室内温度变化速率。当室内温度下降速度明显放缓或停滞时，认为可能存在起霜现象。
具体的，所述步骤3，根据压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，并根据空调综合得分判断空调是否运行除霜，包括以下步骤：
步骤31，根据连续n个时间点的电流平均值和室内温度变化速率计算当前空调综合得分S；
步骤32，设置综合得分阈值St，若S＞St，则判断空调需要运行除霜，若S≤St，则判断空调不需要运行除霜。
进一步的，所述步骤31，根据连续n个时间点的电流平均值和室内温度变化速率计算当前空调综合得分S，包括：
步骤311，设置电流阈值It，通过公式：计算电流比值Iratio；
步骤312，对n个时间点的室内温度变化速率进行筛选，得到最大值室内温度变化速率
步骤313，通过公式：计算空调综合得分S，在本式中，w1和w2为权重系数。
具体的，所述步骤4，若空调需要进行除霜，则根据空调综合得分调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速，包括以下步骤：
步骤41，将除霜过程划分为N段时间，在每段时间中，根据上一时间段的空调综合得分S，计算当前时间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例；
步骤42，通过当前间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例调整当前时间段的制冷剂流量和空调风扇转速。
其中，在所述步骤41中，所述根据上一时间段的空调综合得分S，计算当前时间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例，包括：
设置空调综合得分阈值St和空调综合得分的最大值Smax；
通过公式：计算制冷剂流量调整比例kQ，并将制冷剂流量调整比例kQ限定在0到1之间，在本式中，Smax为空调综合得分的预设最大值，St为空调综合得分阈值；
通过公式：kV＝1-kQ，计算空调风扇转速调整比例kV，在本式中：kQ为制冷剂流量调整比例。
进一步的，所述步骤42，通过当前间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例调整当前时间段的制冷剂流量和空调风扇转速，包括：
通过公式：Qref＝Qmin+kQ·(Qmax-Qmin)，调整制冷剂流量Qref，在本式中，Qmax和Qmin为制冷剂流量的最大值和制冷剂流量的最小值；
通过公式：Vfan＝Vmin+kV·(Vmax-Vmin)，调整空调风扇转速Vfan，在本式中，Vmax和Vmin为空调风扇转速的最大值和空调风扇转速的最小值。
具体的，所述步骤5，根据室内温度数据判断是否完成除霜，若完成除霜，则逐步恢复制冷剂流量和风扇转速，包括以下步骤：
步骤51，设置室内温度恢复阈值Trt，若连续m个时间点的室内温度均高于室内温度恢复阈值Trt，则判断除霜完成；
步骤52，设置恢复周期，并将恢复周期分为R段，逐渐恢复制冷剂流量和风扇转速至正常运行状态。
进一步的，所述步骤52，设置恢复周期，并将恢复周期分为R段，逐渐恢复制冷剂流量和风扇转速至正常运行状态，包括：
通过公式：计算在r时间段内的制冷剂流量Qref,r，在本式中，Qref为制冷剂流量的参考值，Qnormal为制冷剂流量的正常工作值；
通过公式：计算在r时间段内的空调风扇转速，在本式中，Vfan为空调风扇转速的参考值，Vnorrmal为空调风扇转速的正常工作值。
其中，制冷剂流量的参考值和室内风扇转速的参考值是由设备的设计师或制造商根据实验结果和理论计算得出的。
在本发明实施例所述的空调运行除霜方法中，在除霜过程中，制冷器件和传热器件的温度都会下降，导致运行效率下降，如果突然恢复正常工作状态，会给制冷器件和传热器件带来较大的负荷冲击，可能会导致损坏或出现其他故障，因此需要采取逐步恢复的方式，使制冷剂流量和风扇转速逐渐回到正常工作状态。
如图2所示，一种空调运行除霜***，所述***包括以下步骤：
监测模块，用于实时监测空调压缩机电流及室内温度数据；
第一计算模块，用于根据空调压缩机电流及室内温度数据，计算压缩机电流特征值及温度特征值；
第二计算模块，用于根据压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，并根据空调综合得分判断空调是否运行除霜；
除霜模块，用于若空调需要进行除霜，则根据空调综合得分调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速；
恢复模块，用于根据室内温度数据判断是否完成除霜，若完成除霜，则逐步恢复制冷剂流量和风扇转速。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能够根据当前使用环境因素自适应地调整制冷剂流量和室内风扇转速，大大提高了除霜效率，节约能源；可以避免空调运行除霜时停机或降低制冷效率的情况，同时在除霜处理期间能够保持较好的制冷效果，大大改善了用户的体验；
通过精确控制除霜操作，避免了不必要的能耗和浪费，在实现高效除霜的同时，有助于减少电能消耗，符合节能环保的理念；且使用现有的空调硬件设备即可实现，不需要额外增加复杂的传感器或控制器。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (2)

1.一种空调运行除霜方法，其特征在于：包括以下步骤：
实时监测空调压缩机电流及室内温度数据；
根据空调压缩机电流及室内温度数据，计算压缩机电流特征值及温度特征值，包括以下步骤：
获取连续n个时间点压缩机的电流值，并计算连续n个时间点的电流平均值；
获取连续n个时间点室内温度值，并计算连续n个时间点的室内温度变化速率，其中，通过公式：计算连续n个时间点的电流平均值Iavg；
通过公式：计算连续n个时间点的室内温度变化速率/>在本式中，i为时间点序号，T为室内温度；
根据压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，并根据空调综合得分判断空调是否运行除霜，包括以下步骤：
根据连续n个时间点的电流平均值和室内温度变化速率计算当前空调综合得分S，包括：
设置电流阈值It，通过公式：计算电流比值Iratio；
对n个时间点的室内温度变化速率进行筛选，得到最大值室内温度变化速率
通过公式：计算空调综合得分S，在本式中，w1和w2为权重系数；
设置综合得分阈值St，若S＞St，则判断空调需要运行除霜，若S≤St，则判断空调不需要运行除霜；
若空调需要进行除霜，则根据空调综合得分调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速，包括以下步骤：
将除霜过程划分为N段时间，在每段时间中，根据上一时间段的空调综合得分S，计算当前时间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例，包括：
设置空调综合得分阈值St和空调综合得分的最大值Smax；
通过公式：计算制冷剂流量调整比例kQ，并将制冷剂流量调整比例kQ限定在0到1之间，在本式中，Smax为空调综合得分的预设最大值，St为空调综合得分阈值；
通过公式：kV＝1-kQ，计算空调风扇转速调整比例kV，在本式中：kQ为制冷剂流量调整比例；
通过当前间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例调整当前时间段的制冷剂流量和空调风扇转速；
根据室内温度数据判断是否完成除霜，若完成除霜，则逐步恢复制冷剂流量和风扇转速，包括以下步骤：
设置室内温度恢复阈值Trt，若连续m个时间点的室内温度均高于室内温度恢复阈值Trt，则判断除霜完成；
设置恢复周期，并将恢复周期分为R段，逐渐恢复制冷剂流量和风扇转速至正常运行状态，包括：
通过公式：计算在r时间段内的制冷剂流量Qref,r，在本式中，Qref为制冷剂流量的参考值，Qnormal为制冷剂流量的正常工作值；
通过公式：计算在r时间段内的空调风扇转速，在本式中，Vfan为空调风扇转速的参考值，Vnorrmal为空调风扇转速的正常工作值。
2.一种空调运行除霜***，其特征在于：所述***包括：
监测模块，用于实时监测空调压缩机电流及室内温度数据；
第一计算模块，用于根据空调压缩机电流及室内温度数据，计算压缩机电流特征值及温度特征值，包括以下步骤：
获取连续n个时间点压缩机的电流值，并计算连续n个时间点的电流平均值；
获取连续n个时间点室内温度值，并计算连续n个时间点的室内温度变化速率，其中，通过公式：计算连续n个时间点的电流平均值Iavg；
通过公式：计算连续n个时间点的室内温度变化速率/>在本式中，i为时间点序号，T为室内温度；
第二计算模块，用于根据压缩机电流特征值和温度特征值计算当前空调综合得分，并根据空调综合得分判断空调是否运行除霜，包括以下步骤：
根据连续n个时间点的电流平均值和室内温度变化速率计算当前空调综合得分S，包括：
设置电流阈值It，通过公式：计算电流比值Iratio；
对n个时间点的室内温度变化速率进行筛选，得到最大值室内温度变化速率
通过公式：计算空调综合得分S，在本式中，w1和w2为权重系数；
设置综合得分阈值St，若S＞St，则判断空调需要运行除霜，若S≤St，则判断空调不需要运行除霜；
除霜模块，用于若空调需要进行除霜，则根据空调综合得分调整空调冷凝剂流量和室内风扇转速，包括以下步骤：
将除霜过程划分为N段时间，在每段时间中，根据上一时间段的空调综合得分S，计算当前时间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例，包括：
设置空调综合得分阈值St和空调综合得分的最大值Smax；
通过公式：计算制冷剂流量调整比例kQ，并将制冷剂流量调整比例kQ限定在0到1之间，在本式中，Smax为空调综合得分的预设最大值，St为空调综合得分阈值；
通过公式：kV＝1-kQ，计算空调风扇转速调整比例kV，在本式中：kQ为制冷剂流量调整比例；
通过当前间段的制冷剂流量调整比例和空调风扇转速调整比例调整当前时间段的制冷剂流量和空调风扇转速；
恢复模块，用于根据室内温度数据判断是否完成除霜，若完成除霜，则逐步恢复制冷剂流量和风扇转速，包括以下步骤：
设置室内温度恢复阈值Trt，若连续m个时间点的室内温度均高于室内温度恢复阈值Trt，则判断除霜完成；
设置恢复周期，并将恢复周期分为R段，逐渐恢复制冷剂流量和风扇转速至正常运行状态，包括：
通过公式：计算在r时间段内的制冷剂流量Qref,r，在本式中，Qref为制冷剂流量的参考值，Qnormal为制冷剂流量的正常工作值；
通过公式：计算在r时间段内的空调风扇转速，在本式中，Vfan为空调风扇转速的参考值，Vnorrmal为空调风扇转速的正常工作值。
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