[發(fā)明專利]一種空氣源熱泵的化霜控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811002848.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN108917248B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李國華
• 主分類號(hào): F25B47/02
• 分類號(hào): F25B47/02;F25B49/02;F25B13/00;F25B41/06;F25B30/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 潘俊達(dá)

本發(fā)明屬于制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空氣源熱泵的化霜控制方法，化霜系統(tǒng)包括控制器(1)、壓縮機(jī)(2)、四通換向閥(3)、蒸發(fā)溫度傳感器(4)、蒸發(fā)換熱器(5)、環(huán)境溫度傳感器(6)、電子膨脹閥(7)、冷凝換熱器(8)、水溫傳感器(9)和冷凝溫度傳感器(10)，所述環(huán)境溫度傳感器(6)用于監(jiān)測環(huán)境的溫度，所述蒸發(fā)溫度傳感器(4)用于監(jiān)測蒸發(fā)溫度，所述水溫傳感器(9)用于監(jiān)測水溫，所述冷凝溫度傳感器(10)用于監(jiān)測冷凝溫度。該方法使得熱泵系統(tǒng)在任何條件下運(yùn)行，都能在最佳的時(shí)機(jī)進(jìn)行除霜，從而都能獲得最佳制熱效率，使空氣源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行更高效、更節(jié)能，充分發(fā)揮空氣源熱泵技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空氣源熱泵的化霜控制方法。

背景技術(shù)

空氣源熱泵具有節(jié)能、環(huán)保、可再生能源的特性，在熱水、采暖及烘干等各行業(yè)越來越得到廣泛的應(yīng)用。空氣源熱泵的熱泵特性，使得其在冬天環(huán)境溫度低的條件下(一般在5℃以下)，容易結(jié)霜，空氣源熱泵結(jié)霜后，霜層一方面增加了空氣源熱泵室外換熱器與空氣的換熱熱阻，使得空氣源熱泵吸熱量減少；另一方面，換熱器外表面結(jié)霜后，使得流通換熱器的空氣減少，也使得空氣源熱泵吸熱量減少。結(jié)霜時(shí)間越長，霜層越厚，空氣源熱泵室外換熱器吸熱量就越少，空氣源熱泵的制熱量就越少，空氣源熱泵的制熱效果就越來越差。因此，空氣源熱泵結(jié)霜后就要進(jìn)行化霜處理。

現(xiàn)有技術(shù)中，空氣源熱泵化霜方法一般有：一、熱氣旁通方法；二、電輔熱方法；三、四通閥換向逆流除霜法。方法一和方法二效果差、效率也差，很少采用。在實(shí)際應(yīng)用中普遍采用第三種方法。在方法三中，在四通閥換向逆向除霜的過程中，熱泵不能繼續(xù)制熱，還要消耗掉部分室內(nèi)空氣中或地暖水中的部分熱量，如附圖3中橫坐標(biāo)下面部分制熱量為負(fù)值，即表示吸收熱量進(jìn)行除霜過程。對(duì)于四通閥換向逆流除霜法，目前的除霜系統(tǒng)主要有兩種，一種是定時(shí)除霜法，另一種是定溫差的除霜方法。定時(shí)除霜法根據(jù)熱泵運(yùn)行時(shí)間，進(jìn)行定時(shí)除霜，除霜時(shí)間也是固定的，這種系統(tǒng)簡單，但也經(jīng)常出現(xiàn)無霜除霜或者除霜不干凈的情況，或者除完霜還在進(jìn)行除霜的現(xiàn)象，造成能源浪費(fèi)。定溫差除霜方法根據(jù)在一定的環(huán)境溫度下，霜結(jié)得越厚，蒸發(fā)效果越差，蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度下降這一事實(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)溫差值，當(dāng)環(huán)境溫度和蒸發(fā)溫度溫差達(dá)到這一溫差值后，熱泵進(jìn)行逆向除霜運(yùn)行。除霜過程中，因四通閥已換向，蒸發(fā)器變?yōu)槔淠鳎旰螅淠鳒囟妊杆偕撸?dāng)高于某一設(shè)定值后退出除霜。這種除霜方法相對(duì)精確，只要進(jìn)入除霜溫差和退出除霜溫度設(shè)計(jì)合理，基本上能做到有霜除霜且除霜干凈。這種除霜方法中的溫差值的設(shè)置是關(guān)鍵，現(xiàn)在行業(yè)上的除霜溫差的設(shè)置方法有兩種，一種是不隨環(huán)境工況變化，設(shè)置一個(gè)固定值；另一種是設(shè)置一個(gè)跟環(huán)境溫度有關(guān)的除霜溫差值，即⊿T＝⊿T(Ta)。現(xiàn)在空調(diào)熱泵行業(yè)普遍采用的是這種除霜方法。采用這種除霜方法，只要設(shè)計(jì)合理，雖然能做到有霜時(shí)再除霜，且除霜干凈。但是采用這種方法還存在一個(gè)比較大的問題，就是不能在最佳的時(shí)機(jī)進(jìn)行除霜，也就是不能達(dá)到最佳的制熱效率。

針對(duì)某一熱泵系統(tǒng)，在某環(huán)境溫度和濕度下，設(shè)定不同的溫差值，即結(jié)霜到不同的厚度開始除霜，其對(duì)制熱的整體影響是不同的。如附圖3中所示，a表示溫差12℃開始除霜的除霜曲線圖，2小時(shí)進(jìn)行了2次除霜，b表示溫差8℃開始除霜的除霜曲線圖，2小時(shí)進(jìn)行了3次除霜。曲線下面的面積就表示某時(shí)間內(nèi)的總的制熱量，不同的除霜溫差條件下，曲線下面的面積是不相同的，即總的制熱量不同。曲線下面積最大的情況就是總的制熱量最大的情況，即最佳制熱效率的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種空氣源熱泵的化霜控制方法，使得熱泵系統(tǒng)在任何條件下運(yùn)行，都能在最佳的時(shí)機(jī)進(jìn)行除霜，從而都能獲得最佳制熱效率，使空氣源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行更高效、更節(jié)能，充分發(fā)揮空氣源熱泵技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：