[發明專利]一種基于紅外線的空氣源熱泵除霜控制方法及空氣源熱泵

在審

• 申請號: 201910533304.7
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110186229A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 田茂軍;毛瑞勇;楊雅鑫;胡澄;劉鵬
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: F25B47/02
• 分類號: F25B47/02;F25D21/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 石誠

本發明公開了一種基于紅外線的空氣源熱泵除霜控制方法及空氣源熱泵。該方法在空氣源熱泵制熱時，通過紅外線接收器和紅外線發射器回路的斷開和連接，以及室外換熱器表面溫度T和第一預設溫度T1的關系，判斷空氣源熱泵維持制熱模式或進入除霜模式；空氣源熱泵進入除霜模式后，再次判斷紅外線接收器和紅外線發射器回路的斷開和連接，以及室外換熱器表面溫度T和第一預設溫度T2的關系，判斷空氣源熱泵維持或退出除霜模式。本發明具有除霜可靠，不會出現誤除霜現象，能夠按照機組運行要求按需除霜，減小了除霜能耗，從而保證機組較高的運行效率，延長機組使用壽命，提高能源利用率的優點。

技術領域

本發明涉及暖通空調熱泵技術領域，特別是一種基于紅外線的空氣源熱泵除霜控制方法及空氣源熱泵。

背景技術

空氣源熱泵系統通過空氣蓄熱獲取低溫熱源，經系統高效集熱整合后成為高溫熱源，用來供暖或供應熱水，其機組不需要冷卻水系統，也沒有因為使用鍋爐帶來的環境污染，安裝方便，集熱效率高，運行成本低，運行安全，目前我國長江流域及以南地區冬季取暖大多采用空氣源熱泵這種形式。

空氣源熱泵在氣溫偏低且濕度較大的地區運行時，室外換熱器表面溫度低于露點溫度且低于零度時，換熱器表面就會結霜。空氣源熱泵在結霜運行時，隨著霜層的增厚，將出現蒸發溫度下降、制熱量減少、風機性能衰減、電流加大等現象而引起空氣源熱泵機組不能正常工作，這就需要周期除霜。

目前，國內外對空氣源熱泵的除霜控制方法進行了眾多研究，主要的方法有如下幾種:

1.定時控制法:通過設定固定的空氣源熱泵制熱循環時間進行周期除霜。

2.空氣壓差控制除霜法:通過檢測換熱器兩側的空氣壓差，確定是否需要除霜。

3.時間—溫度法:當除霜檢測元件感受到換熱器翅片管溫度及熱泵制熱時間均達到設定值時，開始除霜。

4. 室內、室外雙傳感器除霜法：室外雙傳感器除霜法—通過檢測室外環境溫度和蒸發器盤管溫度及兩者之差作為判斷依據；室內雙傳感器除霜法—通過檢測室內環境溫度和冷凝器盤管溫度及兩者之差作為判斷依據。

5霜層傳感器控制除霜法:使用光電或電容探測器直接監測室外換熱器上的霜層情況。

6.最佳除霜時間控制法:通過判斷除霜時間與結霜量之間的關系，控制熱泵機組的結霜量。

7.模糊除霜控制除霜法:將模糊控制技術引入空氣源熱泵機組的除霜控制中。通過對除霜過程的相應分析，對除霜監控及控制規則進行修正，以使除霜可控制自動適應機組工作環境的變化，達到智能除霜的要求。

8．相變蓄能除霜法：在熱氣旁通除霜方式的基礎上增加一個相變蓄熱器作為空氣源熱泵除霜時的低位熱源，采用供熱時相變材料蓄熱，除霜時相變材料釋防熱量除霜。

雖然現階段空氣源熱泵除霜控制方法很多，但仍存在眾多問題。在除霜過程中，由于除霜方法的缺陷，經常造成“有霜不除”“無霜除霜”等誤除霜現象，頻繁誤除霜會減少機組使用壽命，降低系統的運行效率，造成能源浪費。因此需要一種新的用于空調器的除霜控制方法來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于紅外線的空氣源熱泵除霜控制裝置，解決上述問題。本發明具有除霜可靠，不會出現誤除霜現象，能夠按照機組運行要求按需除霜，減小了除霜能耗，從而保證機組較高的運行效率，延長機組使用壽命，提高能源利用率的優點。

本發明采用如下技術方案實現發明目的：