[發(fā)明專利]用于空氣源熱泵系統(tǒng)的除霜方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210152219.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN103423927A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉峰;王林忠;童春輝;顧中華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 約克廣州空調(diào)冷凍設(shè)備有限公司;江森自控科技公司
• 主分類號(hào): F25B47/00
• 分類號(hào): F25B47/00
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣源熱泵系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于空氣源熱泵系統(tǒng)的除霜方法。

背景技術(shù)

空氣源熱泵系統(tǒng)在制熱時(shí)從室外環(huán)境中吸收低品位的熱能，然后將熱量輸送到室內(nèi)側(cè)，滿足人們?cè)诙救∨约笆褂脽崴刃枨蟆．?dāng)換熱器表面溫度低于0℃時(shí)，空氣中的水分就會(huì)在換熱器表面凝結(jié)成霜，所形成的霜層不僅影響傳熱，還會(huì)使空氣的流通截面變小，增加空氣阻力，甚至使空氣流通的通道完全阻塞，導(dǎo)致空氣源熱泵系統(tǒng)無法連續(xù)制熱。因此，空氣源熱泵系統(tǒng)在冬季使用時(shí)，除霜控制是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。目前，最常用的除霜方法有電加熱除霜以及熱氣換向除霜兩種。

首先介紹電加熱除霜。所謂電加熱除霜是指通過在空氣源熱泵系統(tǒng)的室外機(jī)熱交換器表面布置一些電加熱器，當(dāng)室外機(jī)熱交換器的表面結(jié)霜較多以至于影響到正常制熱的連續(xù)進(jìn)行時(shí)，通過給電加熱器通電發(fā)熱來融化室外機(jī)熱交換器表面的霜層以保證熱泵系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。電加熱除霜的主要缺點(diǎn)是能耗較高，而且其除霜效果也十分有限。

接下來要介紹的熱氣換向除霜是目前大多數(shù)空氣源熱泵系統(tǒng)所采用的除霜方法。參照?qǐng)D1和圖2，這種熱氣除霜的方法是指通過四通換向閥1改變制冷劑的流向，在制熱狀態(tài)下將原本從壓縮機(jī)2排向室內(nèi)機(jī)熱交換器3的高溫氣體通過四通換向閥1換向，使其流入室外機(jī)熱交換器4，通過這些高溫氣體來加熱室外機(jī)熱交換器4，從而使凝結(jié)在室外機(jī)熱交換器4外表面的霜融化掉，以達(dá)到室外機(jī)熱交換器4除霜的目的。

在采用熱氣換向除霜的空氣源熱泵系統(tǒng)中，當(dāng)空氣源熱泵系統(tǒng)處于圖1所示的制熱狀態(tài)下時(shí)，空氣源熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)通過采集空調(diào)系統(tǒng)的溫度、壓力等信號(hào)參數(shù)，經(jīng)過計(jì)算、判斷，確定是否進(jìn)入除霜運(yùn)轉(zhuǎn)控制。如果控制系統(tǒng)確定需要進(jìn)入除霜運(yùn)轉(zhuǎn)控制則向四通換向閥1發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，四通換向閥1接到進(jìn)入除霜?jiǎng)幼餍盘?hào)后隨即換向，空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)入圖2所示的除霜狀態(tài)。此時(shí)，壓縮機(jī)2排出的制冷劑直接流入結(jié)霜的室外機(jī)熱交換器4，通過壓縮機(jī)2排出的高溫氣體的熱量來融化室外機(jī)熱交換器4表面的霜。為了更好的達(dá)到除霜效果，減少熱量的流失，加快除霜的速度，室外機(jī)風(fēng)機(jī)5在除霜期間被停止運(yùn)轉(zhuǎn)。制冷劑在室外機(jī)熱交換器4中釋放熱量用于融化換熱器表面的霜而冷凝成液體，這些制冷劑液體流入室內(nèi)機(jī)熱交換器3，通過室內(nèi)機(jī)節(jié)流部件節(jié)流后，在室內(nèi)機(jī)熱交換器3中吸收室內(nèi)空氣中的熱量而蒸發(fā)，這一過程會(huì)降低室內(nèi)的環(huán)境溫度。因此，為了防止在除霜期間有冷風(fēng)吹出，目前現(xiàn)有的做法是在除霜期間關(guān)閉室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)6來減少因系統(tǒng)除霜所帶來的舒適度下降的問題。從室內(nèi)機(jī)熱交換器3流出的制冷劑經(jīng)吸氣管回到壓縮機(jī)2，這樣就完成了一個(gè)制冷劑在除霜過程中的循環(huán)。當(dāng)滿足退出除霜運(yùn)轉(zhuǎn)的條件后，四通換向閥1再次動(dòng)作，退出除霜運(yùn)轉(zhuǎn)，空氣源熱泵系統(tǒng)即完成了一次除霜循環(huán)，重新進(jìn)入到制熱運(yùn)轉(zhuǎn)。

這種熱氣換向除霜的方法的缺點(diǎn)是，在除霜期間因?yàn)樗耐〒Q向閥1換向過快，導(dǎo)致大量溫度較低的液態(tài)制冷劑回流到低壓側(cè)難以在短時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)，還可能發(fā)生除霜時(shí)間延長(zhǎng)或低壓保護(hù)而無法徹底除霜的情況。同時(shí)大量溫度較低的液態(tài)制冷劑回流到氣液分離器和壓縮機(jī)2中，稀釋了壓縮機(jī)2中的潤(rùn)滑油，導(dǎo)致壓縮機(jī)2的軸承及其他機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑和部件的密封性能降低，從而加大了壓縮機(jī)2磨損甚至損毀的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，需要一種能夠在除霜期間減少液態(tài)制冷劑的回流量的用于空氣源熱泵系統(tǒng)的除霜方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于空氣源熱泵系統(tǒng)的除霜方法，包括以下步驟：S101，判斷所述空氣源熱泵系統(tǒng)是否滿足進(jìn)行除霜蓄熱過程的條件；S103，當(dāng)所述空氣源熱泵系統(tǒng)滿足進(jìn)行除霜蓄熱過程的條件時(shí)，所述空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)入除霜蓄熱過程，為除霜過程儲(chǔ)存熱量；S105，判斷所述空氣源熱泵系統(tǒng)是否滿足停止除霜蓄熱過程的條件；S107，當(dāng)所述空氣源熱泵系統(tǒng)滿足停止除霜蓄熱過程的條件時(shí)，除霜蓄熱過程停止；S109，所述空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)入除霜過程。

優(yōu)選地，當(dāng)所述空氣源熱泵系統(tǒng)的室外機(jī)液管的溫度值T_L低于所述空氣源熱泵系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的所述室外機(jī)液管的溫度閾值T_L0時(shí)，所述空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)入除霜蓄熱過程。

優(yōu)選地，所述空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)入除霜蓄熱過程時(shí)，制冷劑進(jìn)口的溫度值T_RI低于所述空氣源熱泵系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的所述制冷劑進(jìn)口的溫度閾值T_RI0的所述空氣源熱泵系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)執(zhí)行蓄熱動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)入除霜蓄熱過程時(shí)，所述空氣源熱泵系統(tǒng)的全部室內(nèi)機(jī)同時(shí)執(zhí)行蓄熱動(dòng)作。