[發明專利]用于自由和積極除霜的系統和方法

有效

• 申請號: 201480083611.5
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN107076477B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: M.沙穆恩;R.魯比諾
• 申請（專利權）人: 開利公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B47/02;F25B49/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張昱

本發明公開了一種熱泵系統，其包括制冷劑回路、至少一個壓縮機、蒸發器和控制器，所述控制器被編程為在除霜模式下對所述蒸發器進行除霜，其中在所述除霜模式下，所述控制器被編程為監測所述蒸發器以檢測其上的霜產生，并且如果在所述蒸發器上檢測到霜產生，那么降低所述至少一個壓縮機的速度和/或減少所述至少一個壓縮機中的一些但不是所有操作壓縮機的數量。在一些實施方案中，所述控制器被編程為在第二除霜模式下對所述蒸發器進行除霜。在所述第二除霜模式下，所述控制器被編程為監測所述蒸發器以檢測其上的霜產生，當在于所述蒸發器上檢測到霜時，關閉所述至少一個壓縮機，并操作風扇以強制環境空氣在所述蒸發器上方以對所述蒸發器進行除霜。

技術領域

本文公開的主題涉及對冷藏系統的除霜，并且特定地說，涉及對HVAC熱泵系統的有效除霜。

背景技術

熱泵系統通常在加熱模式下操作時，在室外熱交換器盤管上積聚霜。這種霜積聚可以以加熱能力和效率的形式使熱交換器和系統逐漸降級。如果不移除霜，那么它可以繼續積聚，直到熱交換器盤管被冰完全堵住為止。此時，在一些熱泵系統中，保護裝置通常導致系統關閉。如果保護裝置無效，那么可能出現設備故障。

由于這些原因，在大多數熱泵系統中通常結合一種除霜方法。例如，大多數熱泵系統在短時間內切換為在冷卻模式下操作，從而借助于換向閥來使系統中制冷劑的流動反向。此外，在此除霜循環期間，通常停用將空氣吹過室外熱交換器盤管的室外風扇。當熱泵在沒有室外風扇運行的情況下在冷卻模式下操作時，室外熱交換器盤管快速加熱，以融化霜。

以這種方式除霜可能會受到懲罰。例如，在空調空間需要加熱能力時，以冷卻模式運行熱泵可能導致能量浪費。因此，相關聯的水環路可能在除霜時被冷卻，這可能降低熱泵的性能（例如，集成加熱能力），破壞水環路的穩定性，并且擾亂熱泵中的油管理，這可能影響可靠性。

此外，規程可以對不同條件下的熱泵強加最低效率水平（例如，季節性能系數），以便被認證（例如，CE標記）。對于諸如固定速度熱泵系統的一些系統，這樣的效率水平可能難以達到。由于室外盤管上積聚的霜和標準除霜模式，蒸發器性能降級可能顯著影響效率水平。

Shah（美國公開2007/0180838）描述了一種在熱泵系統中自動調整除霜時間間隔的方法。所述方法利用先前一個或多個除霜循環的持續時間的測量值，并在開始下一個除霜循環之前調整時間間隔，使得任何霜積聚可以被解除而無需不必要的除霜循環。

Said等（美國專利號6,334,321）描述了一種用于對可反向熱泵進行除霜控制的方法和系統。控制算法通過存儲表示沒有霜積聚的清潔盤管的性能的值以及在值隨著時間演變時監測那些值，來控制可反向熱泵上的盤管除霜循環。這些值用于創建“霜因子”，其值在表示清潔盤管的0%和表示嚴重結霜的盤管的100%之間變化。當霜因子達到接近100%的預定值時，熱泵的制冷劑循環被反向以實現盤管除霜。

發明內容

在一個方面，提供了一種熱泵系統。所述熱泵系統包括制冷劑回路、至少一個壓縮機、蒸發器和控制器，所述控制器被編程為在除霜模式下對所述蒸發器進行除霜，其中在所述除霜模式下，所述控制器被編程為監測所述蒸發器以檢測其上的霜產生，并且如果在所述蒸發器上檢測到霜產生，那么降低所述至少一個壓縮機的速度和/或減少所述至少一個壓縮機中的一些但不是所有操作壓縮機的數量。