CN105091435A - 化霜控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种化霜控制方法。该化霜控制方法包括步骤：预判断步骤：判断机组是否满足化霜要求，化霜要求包括：机组制热连续运行预定时间T1，且机组的外机管温在预定时间T2内小于第一预设值，且机组的末端的进水温度高于第二预设值，且机组的末端的出水温度高于第三预设值；化霜控制步骤：如果机组的运行状态满足化霜要求，则使机组进入化霜运行状态。本发明的化霜控制方法能够快速准确地进行，提高了机组的化霜效率。

Description

化霜控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，更具体地，涉及一种化霜控制方法。

背景技术

室内末端(包括但不限于风机盘管、地暖盘管、低温散热器、毛细管网以及辐射吊顶等)采用冷媒的空调系统(包括多联机)，在室内采暖化霜时，从室内环境吸热，往往导致室内温度下降2℃以上，影响室内的舒适性。

室内末端采用水的空调系统，在室内采暖化霜时，缺乏相应的智能控制，只根据室外机管温判断进入化霜要求而忽略水侧的情况，这往往导致室内供热量出现波动影响室内的舒适性，或者化霜缓慢并伴随冷媒/水换热器被冻裂的危险。

以上情况表明：利用室内末端化霜，水系统与冷媒系统相比，在舒适性上具有一定的优势。但由于采用水系统化霜，具有复杂性，目前缺乏相应的智能控制，往往会出现室内供热量出现波动而影响舒适性，或者由于水温过低导致化霜缓慢，以及冷媒/水换热器在化霜过程中有被冻坏的危险。发明人发现，开发一种利用室内机水系统化霜的智能控制方法，很有必要。

发明内容

本发明旨在提供一种化霜控制方法，能够对室内机水循环系统化霜进行很好的控制。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种化霜控制方法，该化霜控制方法包括步骤：预判断步骤：判断机组是否满足化霜要求，化霜要求包括：机组制热连续运行预定时间T1，且机组的外机管温在预定时间T2内小于第一预设值，且机组的末端的进水温度高于第二预设值，且机组的末端的出水温度高于第三预设值；化霜控制步骤：如果机组的运行状态满足化霜要求，则使机组进入化霜运行状态。

进一步地，在化霜控制步骤中，如果机组满足化霜要求，则维持机组的运行状态，并根据环境温度调节机组的中压缩机的工作频率，且不开启机组中的辅助电加热以进行化霜运行状态。

进一步地，在调节压缩机频率的过程中，如果环境温度越低则使压缩机的工作频率越高。

进一步地，化霜控制方法还包括：化霜退出步骤：根据机组的运行状态，判断机组是否满足化霜退出要求，如果机组满足化霜退出要求，则使机组退出化霜运行状态，如果机组不满足化霜退出要求，则继续执行化霜控制步骤，直至机组满足化霜退出要求；化霜退出要求包括：机组化霜运行达到预定时间T3；或机组的外机管温在预定时间T4内高于第四预设值；或机组的末端的进水温度低于第五预设值；或机组的末端进水温度与机组的末端出水温度之间的温差低于第六预设值Δt；或机组的制冷剂侧低压低于预设值P。

进一步地，预判断步骤还包括：如果机组制热连续运行预定时间T1，且机组的外机管温在预定时间T2内小于第一预设值，但机组的末端的进水温度低于第二预设值，且机组的末端的出水温度低于第三预设值，则升高机组中的压缩机的频率，使机组满足化霜要求。

进一步地，在预判断步骤中，如果压缩机的频率升高预定时间T升平后，仍不满足化霜要求，则开启机组中的辅助电加热，使机组的末端的进水温度高于第二预设值加5℃，且使机组的末端出水温度高于第三预设值。

进一步地，在化霜控制步骤中，如果机组满足化霜要求，且机组的末端进水温度与末端出水温度的温差大于第七预设值，则强制性关闭机组的末端的风机，同时使机组中压缩机的工作频率提高第八预定值。

进一步地，在提升压缩机频率的过程中，如果压缩机的当前频率与最高频率之间的差小于第九预设值，则开启机组中的辅助电加热。

进一步地，当机组进入化霜运行状态预定时间T5后，若检测到机组的末端的进水温度和机组的末端的出水温度之间的温差低于Δt加3℃，则每10s降低机组的压缩机的频率5Hz。

进一步地，当机组进入化霜运行状态预定时间T5后，若检测到制冷剂侧低压低于预设值P1，则每10s降低机组的压缩机的频率5Hz，其中，P2对应的饱和温度＝P对应的饱和温度+2℃。

进一步地，在降低机组的压缩机的过程中，压缩机的降频不能超过20Hz。

应用本发明的技术方案，本发明的化霜控制方法具体限定了化霜过程各阶段的具体控制措施，并根据具体的条件来完成化霜的开始和进行过程的控制，使得化霜过程能够快速准确地进行，提高了机组的化霜效率。

附图说明

构成本申请的一部分的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示意性示出了本发明中的机组的化霜系统图。

附图标记说明：10、压缩机；20、四通阀；30、制冷剂/水换热器；40、节流装置；50、空气源换热器；60、电加热；70、末端。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1示意性示出了本发明的机组的化霜系统图，图1中的箭头方向表示水的流动方向。下面结合本发明的化霜系统的具体工作过程：

一、正常制热运行过程

制冷剂侧：从压缩机10出来的高温高压制冷剂气体从四通阀20的D口进入E口出来，进入制冷剂/水换热器30，将热量传递给水后，冷凝成高压中温液体，进入节流装置40，节流后成为低温低压两相态，进入空气源换热器50中吸取空气中的热量，气化成低温低压气体，从四通阀20的C口进入S口出来，最后被压缩机10吸入，完成一个制热循环。

水侧：从制冷剂/水换热器30出来的高温热水进入末端70，在末端70中，将热量传递给周围环境而温度降低，温度降低后的水进入制冷剂/水换热器30，吸取制冷剂中的热量成为高温热水，完成一个制热循环。

二、化霜运行过程

制冷剂侧：从压缩机10出来的高温高压制冷剂气体从四通阀20的D口进入C口出来，进入空气源换热器50，将热量传递给霜晶后，冷凝成高压中温液体，进入节流装置40，节流后成为低温低压两相态，进入制冷剂/水换热器30，吸取水中的热量，气化成低温低压气体，从四通阀20的E口进入S口出来，最后被压缩机10吸入，完成一个化霜循环。

水侧：从制冷剂/水换热器30出来的温水进入末端70，在末端70中，将热量传递给周围环境而温度降低，温度降低后的水进入制冷剂/水换热器30，将热量传递给制冷剂，温度降低，完成一个化霜循环。

需要说明的是，本方法用于室内末端采用水的空调系统采暖化霜。这里的末端包括但不限于风机盘管、地暖盘管、低温散热器、毛细管网以及辐射吊顶等。水路系统设置辅助电加热60，制冷剂系统采用变频压缩机和变频风机，设置环境感温包(图中未示出)、管温感温包(图中未示出)、末端供/回水感温包(图中未示出)、制冷剂侧低压传感器(图中未示出)，分别监测环境温度、室外机管温温度、末端供/回水温度，制冷剂侧低压。

根据本发明的实施例，提供了一种化霜控制方法，该化霜控制方法的步骤包括：预判断步骤：判断机组是否满足化霜要求，化霜要求包括：机组制热连续运行预定时间T1，且机组的外机管温在预定时间T2内小于第一预设值，且机组的末端70的进水温度高于第二预设值，且机组的末端70的出水温度高于第三预设值；化霜控制步骤：如果机组的运行状态满足所述化霜要求，则使机组进入化霜运行状态。化霜退出步骤：根据机组的运行状态，判断机组是否满足化霜退出要求，如果机组满足化霜退出要求，则使机组退出化霜运行状态，如果机组不满足化霜退出要求，则继续执行化霜控制步骤，直至机组满足化霜退出要求。根据本实施例的控制方法，明确了化霜过程各阶段的控制条件，使得化霜过程能够快速准确地进行，提高了机组的化霜效率。

下面具体介绍本实施例的化霜控制方法各步骤的具体控制过程：

一、预判断步骤

首先，判断机组的运行状态是否能够满足化霜要求，具体来说，如果机组制热连续运行预定时间T1，且机组的外机管温t管温在预定时间T2内小于第一预设值，且机组的末端70进水温度t_末进高于第二预设值，且机组的末端70出水温度t_末出高于第三预设值，当机组满足上述条件时，机组满足了化霜进入要求，使机组进入化霜运行状态。在本实施例中，第一预设值为-1℃，第二预设值在40℃至45℃的范围之内，第三预设值在15℃至20℃的范围内，具体可根据机组的运行情况而做改变。T1用来界定机组实际结霜情况，避免出现机组频繁化霜。该值由实验确定，是根据机组在恶劣融霜情况下(一般为0/0℃)，连续运行至外机换热器全部结满霜，能力出现70％的衰减的时间，优选T1为40～50min。T2主要是考虑到管温的波动干扰，只有连续两个数据采集周期都采集到管温低于某个数值，才能认为管温是真实低于某个数值的，一般取两个数据采集周期，优选T2为1～2min。

优选地，在机组进入化霜运行状态之前，当机组连续运行预定时间T1，且机组的外机管温t_管温在预定时间T2内小于第一预设值，但机组的末端70的进水温度低于第二预设值时，且机组的末端70的出水温度低于第三预设值，则升高机组中的压缩机10的频率，使机组满足化霜要求，进而对机组系统中的霜晶进行融化。需要说明的是，为了使机组尽快满足化霜要求，并考虑到压缩机10的本身性能，在升高机组中的压缩机10的工作频率时，并不是将压缩机10瞬间升高到某一个频率值，而是采用周期性升高的方式，即每周期内升高5Hz，一个周期优选为40S。

优选地，如果压缩机10的频率升高预定时间T升平后，仍不满足化霜要求，则开启辅助电加热60，对机组管道中的水进行加热，使机组的末端70的进水温度高于第二预设值加5℃，且使机组的末端70出水温度高于第三预设值。然后使机组进入化霜运行状态，此时，末端70的运行状态不变，压缩机10和辅助电加热60也均不变。在本实施例中，之所以使机组的末端70的进水温度高于第二预设值加5℃，是考虑到原本机组的需求热量已经很大(已经需要开启电辅热了)，如果只达到第二预设值，则进入化霜运行状态后很快就会将水温拉低，热量会严重不够，而5℃主要是考虑到末端70的进出水温差的标准是5℃，加其他温度值时，太小会影响热量，太大又会浪费能源。

二、化霜控制步骤

当机组满足化霜要求时，开启化霜运行，并维持机组的工作状态不变，此时，需要根据环境温度调节机组中压缩机10的工作频率，且开启机组中的辅助电加热60。根据室外的环境温度，使压缩机10采用对应的化霜频率，具体选择方式为：室外环境温度越低，则压缩机10的频率要相对的越高，避免化霜操作影响环境的舒适性。

上述化霜运行状态是机组的正常化霜运行状态，在实际控制中，机组还存在一些特殊的运行状态，根据机组的特殊运行状态，本申请的化霜控制步骤还具有特殊的控制方式，该特殊的化霜控制步骤具体包括：

(1)如果机组满足化霜要求，且机组的末端70进水温度与末端70出水温度的温差大于第七预设值，则强制性关闭机组的末端70的风机(图中未标出)，同时使机组中压缩机10的工作频率提高第八预定值，这里的第七预设值为30℃，第八预设值为10Hz，在本发明的其他实施例中，可以根据机组的工作状态做适当调整。在本实施例中，当机组的末端70进水温度与末端70出水温度的温差大于30℃时，则机组进入化霜时能力输出不足以维持末端制热+化霜需求热量，因此进入化霜后要强制性关闭末端风机，同时使压缩机10的频率在机组进行正常化霜的基础上提高10Hz。

优选地，在提升所述压缩机10频率的过程中，如果所述压缩机10的当爱按频率与最高频率之间的差小于第九预设值，即15Hz，则开启辅助电加热60，避免压缩机10工作频率过高而损坏压缩机10。

(2)在化霜控制步骤中，当机组进入化霜预定时间T5，即1min后，若检测到机组的末端70的进水温度和机组的末端70的出水温度之间的温差低于Δt+3℃，这里的Δt一般取8～12℃，则每10s降低机组的压缩机10的频率5Hz，维持压缩机10自身降频的稳定性，避免末端70的进水端和出水端温差过大而影响室内的舒适性。

为了保证室内的舒适性，同样地，在化霜控制步骤中，当机组进入化霜预定时间T5后，若检测到制冷剂侧低压低于预设值P1，则每10s降低机组的压缩机10的频率5Hz，其中，P2对应的饱和温度＝P对应的饱和温度+2℃，P对应的制冷剂饱和温度为1～2℃。

优选地，在降低机组的压缩机10的过程中，压缩机10的降频不能超过20Hz，如果降频超过20Hz，则此时化霜频率已经很低了，不足以提供化霜所需的能量，化霜时间会很长。因此，使压缩机10的降频不能超过20Hz，可以保证化霜所需的能量输出，确保化霜时间不会拖得很长。

三、化霜退出步骤

在这个步骤中，需要根据机组的运行状态，判断机组是否满足化霜退出要求，如果机组满足化霜退出要求，则使机组退出化霜运行，如果机组不满足化霜退出要求，则继续执行化霜控制步骤，直至满足化霜退出要求。

具体来说，可进行化霜退出操作的情况如下：

(1)机组化霜运行达到预定时间T3，T3的设定主要是防止由于化霜时管温检测出现故障而长期不能退出化霜。该值由实验决定，比正常情况下外机化霜干净所需的时间长，一般取8min。

(2)外机管温在预定时间T4内高于第四预设值，这里的第四预设值为15℃，T4的设定与T2类似，主要是考虑管温波动的干扰，一般取两个数据采集周期。T4通常为5S。T4要远小于T2，尽量缩短化霜检测时间。

(3)机组的末端70进水温度低于第五预设值，这里的第五预设值为9℃，避免温度差过大而影响环境的舒适性。

(4)机组的末端70进水温度与机组的末端70出水温度之间的温差低于Δt，Δt主要是考虑室内舒适性的问题，如果该值过大，则证明室内出风温度已经不能满足舒适性需求，一般取8～12℃。

(5)机组的制冷剂侧低压低于P，P值是板块被冻坏的时的临界压强，该值对应的制冷剂饱和温度为1～2℃。

当机组的运行状态满足上述情况中的任意一种时，使机组退出化霜运行状态，化霜过程完成。

根据本发明的上述实施例可以知道，本发明能够实现如下效果：

(1)明确进入化霜应满足的条件。本方法通过检测末端的进出水温度情况与外机管温、整机连续运行时间，判断进入化霜条件是否满足。

(2)明确退出化霜应满足的条件。本方法通过检测末端的进出水情况与外机管温、化霜运行时间以及冷媒侧低压，判断是否满足推出化霜条件。

(3)保证化霜的快速性。本方法通过在末端进水温度较低，而外机又达到化霜条件时，提前提高水温，保证快速化霜。

(4)在化霜时，维持室内舒适性。本方法在末端进出水温差较大时，通过水系统提前蓄热以及控制室内风机运行情况相结合，在化霜时维持室内舒适性。

(5)化霜时，保护冷媒/水换热器。本方法通过检测冷媒/水换热器进出水温差和冷媒侧低压，调节压机运行频率，保护换热器，使化霜安全可靠。

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 (11)

1.一种化霜控制方法，其特征在于，包括步骤：

预判断步骤：判断机组是否满足化霜要求，所述化霜要求包括：

所述机组制热连续运行预定时间T1，且所述机组的外机管温在预定时间T2内小于第一预设值，且所述机组的末端(70)的进水温度高于第二预设值，且所述机组的末端(70)的出水温度高于第三预设值；

化霜控制步骤：如果所述机组的运行状态满足所述化霜要求，则使所述机组进入化霜运行状态。

2.根据权利要求1所述的化霜控制方法，其特征在于，在化霜控制步骤中，如果所述机组满足所述化霜要求，则维持所述机组的运行状态，并根据环境温度调节所述机组的中压缩机的工作频率，且不开启所述机组中的辅助电加热(60)以进行所述化霜运行状态。

3.根据权利要求2所述的化霜控制方法，其特征在于，在调节所述压缩机频率的过程中，如果环境温度越低则使所述压缩机的工作频率越高。

4.根据权利要求1所述的化霜控制方法，其特征在于，所述化霜控制方法还包括：

化霜退出步骤：根据所述机组的运行状态，判断所述机组是否满足化霜退出要求，如果所述机组满足所述化霜退出要求，则使所述机组退出所述化霜运行状态，如果所述机组不满足所述化霜退出要求，则继续执行所述化霜控制步骤，直至所述机组满足所述化霜退出要求；

所述化霜退出要求包括：

所述机组化霜运行达到预定时间T3；或

所述机组的外机管温在预定时间T4内高于第四预设值；或

所述机组的末端(70)的进水温度低于第五预设值；或

所述机组的末端(70)进水温度与所述机组的末端(70)出水温度之间的温差低于第六预设值Δt；或

所述机组的制冷剂侧低压低于预设值P。

5.根据权利要求1所述的化霜控制方法，其特征在于，所述预判断步骤还包括：如果所述机组制热连续运行所述预定时间T1，且所述机组的外机管温在所述预定时间T2内小于所述第一预设值，但所述机组的末端(70)的进水温度低于所述第二预设值，且所述机组的末端(70)的出水温度低于所述第三预设值，则升高所述机组中的压缩机(10)的频率，使所述机组满足所述化霜要求。

6.根据权利要求5所述的化霜控制方法，其特征在于，在所述预判断步骤中，如果所述压缩机(10)的频率升高预定时间T_升平后，仍不满足所述化霜要求，则开启所述机组中的辅助电加热(60)，使所述机组的末端(70)的进水温度高于所述第二预设值加5℃，且使所述机组的末端(70)出水温度高于所述第三预设值。

7.根据权利要求1所述的化霜控制方法，其特征在于，在所述化霜控制步骤中，如果所述机组满足所述化霜要求，且所述机组的末端(70)进水温度与末端(70)出水温度的温差大于第七预设值，则强制性关闭所述机组的末端(70)的风机，同时使所述机组中压缩机(10)的频率提高第八预定值。

8.根据权利要求7所述的化霜控制方法，其特征在于，在提升所述压缩机(10)频率的过程中，如果所述压缩机(10)的当前频率与最高频率之间的差值小于第九预设值，则开启所述机组中的辅助电加热(60)。

9.根据权利要求4所述的化霜控制方法，其特征在于，当所述机组进入所述化霜运行状态预定时间T5后，若检测到所述机组的末端(70)的进水温度和所述机组的末端(70)的出水温度之间的温差低于Δt加3℃，则每10s降低所述机组的压缩机(10)的频率5Hz。

10.根据权利要求4所述的化霜控制方法，其特征在于，当所述机组进入化霜运行状态预定时间T5后，若检测到制冷剂侧低压低于预设值P1，则每10s降低所述机组的压缩机(10)的频率5Hz，其中，P2对应的饱和温度＝P对应的饱和温度+2℃。

11.根据权利要求9或10所述的化霜控制方法，其特征在于，在降低所述机组的压缩机(10)的过程中，所述压缩机(10)的降频不能超过20Hz。