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一種熱泵除霜方法及熱泵系統.pdf

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一種 除霜 方法 系統
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摘要
申請專利號:

CN201510227605.9

申請日:

2015.05.06

公開號:

CN104896819A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):F25B 47/02申請公布日:20150909|||實質審查的生效IPC(主分類):F25B 47/02申請日:20150506|||公開
IPC分類號: F25B47/02; F25B41/04; F25B49/02 主分類號: F25B47/02
申請人: 廣東芬尼克茲節能設備有限公司
發明人: 柳龍飛; 高翔; 劉遠輝; 褚川川; 高永海
地址: 511470廣東省廣州市南沙區大崗鎮興業路耀華工業園
優先權:
專利代理機構: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224 代理人: 曾旻輝
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510227605.9

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.06.08|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種熱泵除霜方法及熱泵系統,所述熱泵除霜方法包括如下步驟:通過試驗獲取若干組第一閾值范圍內的環境溫度T1對應著最佳除霜時的空氣側換熱器盤管溫度T2;根據獲取的所述環境溫度T1與所述空氣側換熱器盤管溫度T2擬合得到最佳除霜曲線T2=kT1+b,其中,k、b為常數;當檢測到當前環境溫度為t1以及當前空氣側換熱器盤管溫度為t2時,若t2≤kt1+b時,則對空氣側換熱器進行除霜。本發明相對于現有技術能更加準確判斷到是否需要對空氣側換熱器進行除霜,能夠克服現有技術中無霜仍然會進行除霜現象,如此能夠極大的節省能源。

權利要求書

權利要求書
1.  一種熱泵除霜方法,其特征在于,包括如下步驟:
通過試驗獲取若干組第一閾值范圍內的環境溫度T1對應著最佳除霜時的空氣側換熱器盤管溫度T2;
根據獲取的所述環境溫度T1與所述空氣側換熱器盤管溫度T2擬合得到最佳除霜曲線T2=kT1+b,其中,k、b為常數;
當檢測到當前環境溫度為t1以及當前空氣側換熱器盤管溫度為t2時,若t2≤kt1+b時,則對空氣側換熱器進行除霜。

2.  根據權利要求1所述的熱泵除霜方法,其特征在于,在對空氣側換熱器進行除霜之前還包括步驟:熱泵啟動并進入制熱模式,使得壓縮機運行30~60分鐘后開始檢測空氣側換熱器盤管溫度。

3.  根據權利要求2所述的熱泵除霜方法,其特征在于,所述壓縮機運行45分鐘后開始檢測空氣側換熱器盤管溫度。

4.  根據權利要求1所述的熱泵除霜方法,其特征在于,對空氣側換熱器進行除霜包括有如下步驟:四通閥換向將壓縮機與空氣側換熱器相連通,接著使所述壓縮機內的熱氣排到空氣側換熱器內并持續排放n分鐘。

5.  根據權利要求4熱泵除霜方法,其特征在于,若t2≤kt1+b,且|t2-kt1-b|<λ,則使所述壓縮機內的熱氣排到空氣側換熱器內并持續排放n分鐘;若t2≤kt1+b,且|t2-kt1-b|>λ,則使所述壓縮機內的熱氣排到空氣側換熱器內并持續排放2n分鐘。

6.  根據權利要求4或5所述的熱泵除霜方法,其特征在于,其中,n為2~4分鐘。

7.  根據權利要求5所述的熱泵除霜方法,其特征在于,其中,λ為1~2℃。

8.  根據權利要求4所述的熱泵除霜方法,其特征在于,對盤管進行除霜完畢后判斷是否進入到制熱模式,如果是,四通閥換向將壓縮機與熱水側換熱器相連通,并進入制熱模式。

9.  根據權利要求1所述的熱泵除霜方法,其特征在于,所述第一閾值范圍為-7~2℃。

10.  一種采用了如權利要求1至9任一項所述的熱泵除霜方法的熱泵系統, 其特征在于,包括壓縮機、氣液分離器、熱水側換熱器、空氣側換熱器、節流裝置以及四通閥,所述壓縮機一端與所述四通閥的D口連接,所述壓縮機的另一端連接至所述氣液分離器,所述氣液分離器連接至所述四通閥的S口,所述熱水側換熱器與所述四通閥的C口連接,所述空氣側換熱器與所述四通閥的E口連接,所述熱水側換熱器、所述節流裝置及所述空氣側換熱器依次串聯連接;還包括用于獲取空氣側換熱器盤管溫度的盤管溫度傳感器、用于獲取環境溫度的環境溫度傳感器、控制器以及計時器,所述盤管溫度傳感器、所述環境溫度傳感器及所述計時器均與所述控制器電性連接,所述控制器與所述四通閥電性連接。

說明書

說明書一種熱泵除霜方法及熱泵系統
技術領域
本發明涉及一種除霜方法,尤其是涉及一種熱泵除霜方法及熱泵系統。
背景技術
傳統的熱泵除霜方法通常采用時間-溫度法,其控制方法是在壓縮機開啟同時開始計時,計時系統運行45分鐘后即對換熱器的盤管溫度進行檢測。當檢測到盤管溫度小于13℃時進入除霜模式;當檢測到盤管溫度大于13℃時則無需或退出除霜模式。
傳統的熱泵除霜方式雖然能達到對盤管進行除霜的目的,但是在實際使用過程中會出現以下問題:在盤管溫度小于13℃時,由于環境溫度不確定,使得盤管上并不一定會有結霜,導致經常出現盤管無霜卻仍然進入除霜模式,造成除霜頻繁的缺陷。如此,降低了機組運行效率,并極大的浪費了能源。
發明內容
基于此,本發明在于克服現有技術的缺陷,提供一種能克服經常出現對盤管誤除霜現象的熱泵除霜方法。
其技術方案如下:
一種熱泵除霜方法,包括如下步驟:通過試驗獲取若干組第一閾值范圍內不同環境溫度T1下對應著最佳除霜時的空氣側換熱器盤管溫度T2;根據獲取的所述環境溫度T1與所述空氣側換熱器盤管溫度T2擬合得到最佳除霜曲線T2=kT1+b,其中,k、b為常數;當檢測到當前環境溫度為t1以及當前空氣側換熱器盤管溫度為t2時,若t2≤kt1+b時,則對空氣側換熱器進行除霜。
本發明還提供一種熱泵系統,包括壓縮機、氣液分離器、熱水側換熱器、空氣側換熱器、節流裝置以及四通閥,所述壓縮機一端與所述四通閥的D口連接,所述壓縮機的另一端連接至所述氣液分離器,所述氣液分離器連接至所述四通閥的S口,所述熱水側換熱器與所述四通閥的C口連接,所述空氣側換熱 器與所述四通閥的E口連接,所述熱水側換熱器、所述節流裝置及所述空氣側換熱器依次串聯連接;還包括用于獲取空氣側換熱器盤管溫度的盤管溫度傳感器、用于獲取環境溫度的環境溫度傳感器、控制器以及計時器,所述盤管溫度傳感器、所述環境溫度傳感器及所述計時器均與所述控制器電性連接,所述控制器與所述四通閥電性連接。
在其中一個實施例中,在對空氣側換熱器進行除霜之前還包括步驟:熱泵啟動并進入制熱模式,使得壓縮機運行30~60分鐘后開始檢測空氣側換熱器盤管溫度。
在其中一個實施例中,所述壓縮機運行45分鐘后開始檢測空氣側換熱器盤管溫度。
在其中一個實施例中,對空氣側換熱器進行除霜包括有如下步驟:四通閥換向將壓縮機與空氣側換熱器相連通,接著使所述壓縮機內的熱氣排到空氣側換熱器內并持續排放n分鐘。
在其中一個實施例中,若t2≤kt1+b,且|t2-kt1-b|<λ,則使所述壓縮機內的熱氣排到空氣側換熱器內并持續排放n分鐘;若t2≤kt1+b,且|t2-kt1-b|>λ,則使所述壓縮機內的熱氣排到空氣側換熱器內并持續排放2n分鐘。
在其中一個實施例中,其中,n為2~4分鐘。
在其中一個實施例中,其中,λ為1~2℃。
在其中一個實施例中,對盤管進行除霜完畢后判斷是否進入到制熱模式,如果是,四通閥換向將壓縮機與熱水側換熱器相連通,并進入制熱模式。
在其中一個實施例中,所述第一閾值范圍為-7~2℃。
下面結合上述技術方案對本發明的原理、效果進一步說明:
本發明所述的熱泵除霜方法,通過試驗獲取空氣側換熱器盤管對應于不同環境溫度的除霜最佳溫度,該最佳溫度即指空氣側換熱器正要結霜或已經結了一點點霜時的盤管溫度,若在該最佳溫度除霜時,可以及時將空氣側換熱器的霜除掉,相反錯過該最佳除霜時機則會由于結霜厚而難以除去。將所檢測到的環境溫度T1對應著最佳除霜時的空氣側換熱器盤管溫度T2擬合得到最佳除霜曲線。熱泵系統根據該最佳除霜曲線、當前環境溫度t1以及當前空氣側換熱器盤管 溫度t2判斷是否進入除霜模式,使得相對于現有技術能更加準確判斷到是否需要對空氣側換熱器進行除霜,能夠克服現有技術中無霜仍然會進行除霜現象,如此能夠極大的節省能源。
附圖說明
圖1為本發明實施例所述熱泵除霜方法流程圖;
圖2為本發明實施例所述熱泵除霜最佳曲線圖;
圖3為本發明實施例所述熱泵結構示意圖。
附圖標記說明:
10、壓縮機,20、氣液分離器,30、熱水側換熱器,40、空氣側換熱器,50、節流裝置,60、四通閥,70、盤管溫度傳感器,80、環境溫度傳感器,90、控制器,90a、計時器。
具體實施方式
下面對本發明的實施例進行詳細說明:
如圖1所示,本發明所述的熱泵除霜方法,包括如下步驟:
S101、通過試驗獲取若干組第一閾值范圍內的不同環境溫度T1對應著最佳除霜時的空氣側換熱器盤管溫度T2;
S102、根據獲取的所述環境溫度T1與所述空氣側換熱器盤管溫度T2擬合得到最佳除霜曲線T2=kT1+b,其中,k、b為常數;
S103、當檢測到當前環境溫度為t1以及當前空氣側換熱器盤管溫度為t2時,若t2≤kt1+b時,則對空氣側換熱器進行除霜。
本發明所述的熱泵除霜方法,通過試驗獲取空氣側換熱器盤管對應于不同環境溫度的除霜最佳溫度,該最佳溫度即指空氣側換熱器正要結霜或已經結了一點點霜時的盤管溫度,若在該最佳溫度除霜時,可以及時將空氣側換熱器上的霜除掉,相反錯過該最佳除霜時機則會由于結霜厚而難以除去。將所檢測到的環境溫度T1對應著最佳除霜時的空氣側換熱器盤管溫度T2擬合得到最佳除霜曲線,例如圖2所示,其示意出了試驗獲取某種型號熱泵系統對應的最佳除霜 曲線。熱泵系統根據該最佳除霜曲線、當前環境溫度t1以及當前空氣側換熱器盤管溫度t2判斷是否進入除霜模式,使得相對于現有技術能更加準確判斷到是否需要對空氣側換熱器進行除霜,能夠克服現有技術中無霜仍然會進行除霜現象,如此能夠極大的節省能源。
其中,在對空氣側換熱器進行除霜之前還包括步驟:熱泵啟動并進入制熱模式,使得壓縮機運行30~60分鐘后開始檢測空氣側換熱器盤管溫度。在其中一個實施例中,所述壓縮機運行45分鐘后開始檢測空氣側換熱器盤管溫度。
對空氣側換熱器進行除霜包括有如下步驟:四通閥換向將壓縮機與空氣側換熱器相連通,接著使所述壓縮機內的熱氣排到空氣側換熱器內并持續排放n分鐘。在本發明實施例中,n為2~4分鐘。如此使得對空氣側換熱器的除霜效果較好,且除霜完畢后能及時進入后續制熱步驟,節省能源。
在其中一個實施例中,若t2≤kt1+b,且|t2-kt1-b|<λ,則使所述壓縮機內的熱氣排到空氣側換熱器內并持續排放n分鐘;若t2≤kt1+b,且|t2-kt1-b|>λ,則使所述壓縮機內的熱氣排到空氣側換熱器內并持續排放2n分鐘。其中,λ為1~2℃。如此,通過判斷空氣側換熱器盤管溫度與當前環境溫度所對應的進入除霜模式最佳溫度間的差值,決定除霜時間,以在節約能源前提下保證除去空氣側換熱器的結霜。
對盤管進行除霜完畢后判斷是否進入到制熱模式,如果是,四通閥換向將壓縮機與熱水側換熱器相連通,并進入制熱模式。
其中,所述第一閾值范圍為-7~2℃。例如冬季,當環境溫度在此第一閾值范圍時,空氣側換熱器容易出現結霜現象。
如圖3所示,本發明所述的熱泵系統,包括壓縮機10、氣液分離器20、熱水側交換器30、室外側交換器40、節流裝置50以及四通閥60。所述壓縮機10一端與所述四通閥60的D口連接,所述壓縮機10的另一端連接至所述氣液分離器20。所述氣液分離器20連接至所述四通閥60的S口,所述熱水側換熱器30與所述四通閥60的C口連接,所述空氣側換熱器40與所述四通閥60的E口連接,所述熱水側換熱器30、所述節流裝置50及所述空氣側換熱器40依次串聯連接。下面對本發明實施例所述制熱模式與除霜模式下的工作原理進行說明:
制熱模式:壓縮機10排氣口排出高溫高壓制冷劑氣體。高溫高壓制冷劑氣體通過四通閥60的D口流進,從四通閥60的C口流出,進入熱水側換熱器30,并與同時進入熱水側換熱器30中的冷水進行換熱后變成低溫高壓制冷劑液體。而冷水吸收制冷劑熱量變為熱水,用來給用戶提供熱水。低溫高壓制冷劑液體經過節流裝置50降壓及空氣側換熱器40內吸熱蒸發后變為低溫低壓制冷劑氣體,低溫低壓制冷劑氣體依次經過四通閥60的E口、S口,通過氣液分離器20最后從壓縮機10的回氣口回到壓縮機10。
除霜模式:壓縮機10與室外側交換器40接通,且壓縮機10排出高溫高壓制冷劑氣體。高溫高壓制冷劑氣體通過四通閥60的D管流進,從四通閥60的E口流出,進入空氣側換熱器40內與冷空氣及空氣側換熱器40內部的霜進行換熱后變成低溫高壓制冷劑液體。空氣側換熱器40內部的霜吸收制冷劑中的熱量后融化,從而達到除霜的目的。而低溫高壓制冷劑液體經過節流裝置50降壓及熱水側換熱器30換熱后變為低溫低壓制冷劑氣體,低溫低壓制冷劑氣體依次經過四通閥60的C口、S口,通過氣液分離器20最后從壓縮機10的回氣口回到壓縮機10。
本發明實施例所述熱泵系統還包括用于獲取空氣側換熱器40盤管溫度的盤管溫度傳感器70、用于獲取環境溫度的環境溫度傳感器80、控制器90以及計時器90a。所述盤管溫度傳感器70、所述環境溫度傳感器80及所述計時器90a均與所述控制器90電性連接,所述控制器90與所述四通閥60電性連接。
通過盤管溫度傳感器70獲取空氣側換熱器40盤管的溫度t2,及環境溫度傳感器80獲取環境溫度t1,并將環境溫度t1與空氣側換熱器40盤管的溫度t2傳輸給控制器90。控制器90判斷t2≤kt1+b時,則進入除霜模式,控制器90控制四通閥60換向接通壓縮機10與空氣側換熱器40,對空氣側換熱器40進行除霜。反之,控制器90判斷t2>kt1+b時,則繼續運行制熱模式。
當控制器90判斷進入除霜模式的同時,通過排氣溫度傳感器(圖中未示意)獲取壓縮機10排氣口的排氣溫度,并將該排氣溫度發送給控制器90。控制器90對該排氣溫度與預設溫度進行比較,并控制節流裝置50作相應動作。具體的,當排氣溫度小于40℃時,則控制節流裝置50的電子膨脹閥維持原來開度;而當 排氣溫度大于40℃時,則控制節流裝置50的電子膨脹閥開度減小。如此能避免壓縮機10回油造成的熱泵系統無法安全穩定運行。
以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。

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