一种智能化霜控制方法与流程

本发明涉及智能控制技术领域，特别是应用于空调、空气源热泵热水机、空气源热泵采暖机等设备的一种智能化霜控制方法。

背景技术：

目前，常用的空调、空气源热泵热水机、空气源热泵采暖机等设备中，冬天制热时，制冷剂在蒸发器的温度比室外空气的温度要低，当制冷剂在蒸发器内的温度低于冰点温度时，室外空气流经蒸发器进行换热时，空气中的水蒸汽会结成霜，并附着在蒸发器的翅片上，这就是机器的结霜现象。蒸发器结霜会引起制冷剂与空气的导热系数下降，且会造成翅片通风通道的堵塞，导致风机风量的下降，最后造成的后果就是设备制热性能下降，严重时可能会造成设备无法正常工作。因此，化霜处理是保证设备在低温下正常工作的必要手段。

目前，常用的化霜方式为定时化霜，通过检测翅片上的温度，当翅片的温度低时，会定时进行化霜，从而保证设备可以正常工作，其缺点是就算空气的湿度很低，翅片上结的霜很少，到了设定的时间也会进入化霜，这就是无霜化霜的现象，化霜时不光没有产生热量，还会消耗能量，甚至消耗热量，造成设备的制热性能下降，能效比降低。还有的，通过压力和化霜时间的占比来控制化霜间隔，也有通过对比当前温度与温度阀值来执行计时，再根据积霜时间做出具体指令。但实际的积霜情况，需要考虑环境温湿度、翅片温度，环翅温差，空气压力等因素，才能提高智能化霜的可靠性。

如何使设备可以有霜化霜，无霜正常制热，保证设备始终在最佳性能下运行，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种能化霜控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种智能化霜控制方法，其特征在于：利用温度传感器、气压计和计时器计量机组运行时智能化霜控制所需的温度、气压和计时数据，控制主板检测机组使用模式，当使用模式为制热模式时，进行智能化霜控制，包括化霜间隔计算逻辑，累计积霜运行时间计算逻辑，进入化霜逻辑，退出化霜逻辑，双机化霜逻辑和手动化霜逻辑。

上述技术方案中，所述化霜间隔计算逻辑为，压机运行时间超过首次化霜等待时间a后，进行首次化霜；首次化霜后，首次化霜间隔根据环境温度进行逻辑选择，化霜间隔计算逻辑设有第一化霜环温t1和第二化霜环温t2，第一化霜环温t1大于第二化霜环温t2，形成三个温度区间，环境温度低于第二化霜环温t2，选择时间值为b的首次化霜间隔；环境温度高于第二化霜环温t2且低于第一化霜环温t1，选择时间值为c的首次化霜间隔；环境温度高于第一化霜环温t1，则选择时间值为d的首次化霜间隔；后续的化霜间隔根据上次化霜时间进行逻辑选择，化霜间隔计算逻辑设有第一化霜时间值e和第二化霜时间值f，第一化霜时间值e小于第二化霜时间值f，若上次化霜时间不大于第一化霜时间值e，则化霜间隔增加g时间；若上次化霜时间在第一化霜时间值e和第二化霜时间值f之间，则化霜间隔不变；若上次化霜时间不小于第二化霜时间值f，则化霜间隔恢复为首次化霜间隔的值。

上述技术方案中，所述累计积霜运行时间计算逻辑包括模式一和模式二；模式一为，压机运行h时间后开始检测翅片温度，翅片温度不大于0℃时，累计积霜运行时间开始计时，若翅片温度持续i时间大于0℃时，则累计积霜运行时间清零；模式二为，累计积霜运行时间为压机运行时间。

上述技术方案中，所述进入化霜逻辑分为翅片温度进入化霜逻辑和低压进入化霜逻辑两种模式；

使用翅片温度进入化霜逻辑时，进入化霜需要同时满足以下条件：

①累计积霜运行时间不小于化霜间隔；

②翅片温度低于允许化霜翅片温度t3；

③环境温度不大于允许化霜环温t4；

④环翅温差为环境温度与翅片温度的差的绝对值，环翅温差不小于化霜环翅差t5；

⑤单元出水温度大于退化霜出水温度t6；

⑥正在化霜压机数量小于最大化霜压机数量；

⑦压机运行时间大于化霜开压机时间j；

使用低压进入化霜逻辑时，进入化霜需要满足以下条件：

①累计积霜运行时间不小于低压化霜间隔k；

②压机运行时间大于低压化霜检测延时l；

③翅片温度小于低压化霜翅温t7；

④单元出水温度大于退化霜出水温度t6；

若某个条件不成立或进入化霜逻辑没有选用低压进入化霜逻辑，则进行低压报警。

上述技术方案中，所述退出化霜逻辑为，满足以下任何一个条件，则退出化霜：

①化霜运行时间不小于最大化霜时间p；

②翅片温度不小于退化霜翅温t8与退化霜偏差t9的和；

③单元出水温度不大于退化霜出水温度t6并持续m时间。

上述技术方案中，所述双机化霜逻辑为，共用风机的一组压机可以单双机进行化霜，双机化霜逻辑包括双机进入化霜逻辑和双机退出化霜逻辑；

双机进入化霜逻辑为，第一压机接收到化霜信号，开始进行双机进入化霜逻辑选择：

①第二压机处于运行状态；

②第二压机运行时间不小于压机最小运行时间n，或第一压机为低压化霜；

③第二压机处的翅片温度低于退化霜翅温t8；

④单元出水温度大于退出化霜出水温度t6；

满足以上所有条件，则双机进入化霜，否则只有第一压机进入化霜；

双机退出化霜逻辑为，当两台压机都在化霜时，开始进行双机退出化霜逻辑选择：

①化霜运行时间不小于最大化霜时间p；

②第二压机无高压状况；

③翅片温度小于退化霜翅温t8和退化霜偏差t9的和；

④第二压机处的翅片温度不小于退化霜翅温t8；

⑤第一压机处的翅片温度不小于退化霜翅温t8；

若满足第一个条件，双机退出化霜；若不满足第一条件但满足第二至五条件，双机退出化霜；若在不满足第一个条件，且不满足第二条件或第三条件，则仅第二压机停机；其他情况需重新进行双机退出化霜逻辑选择；

所述第一压机和所述第二压机可互换。

上述技术方案中，所述手动化霜逻辑为，当满足以下所有条件时，可执行手动化霜操作：

①翅片温度小于退化霜翅温t8；

②单元出水温度大于退化霜出水温度t6；

③正在化霜压机数小于最大化霜压机数。

技术方案中，优选地，化霜环翅差t8在环境温度不小于0℃时，取第一设定值t10；在环境温度小于0℃时，取第二设定值t11。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种智能化霜控制方法，根据机组温度、运行时间等监测数据，对化霜间隔，累计积霜运行时间，进入化霜，退出化霜，双机化霜和手动化霜设计了智能控制逻辑，能够有效做到有霜化霜，无霜正常制热，提高机组的运行效率。

附图说明

图1是本发明的首次化霜间隔选择逻辑示意图。

图2是本发明的累计积霜运行时间计算逻辑模式一的示意图。

图3是本发明的双机化霜逻辑的双机进入化霜逻辑示意图。

图4是本发明的双机化霜逻辑的双机退出化霜逻辑示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

一种智能化霜控制方法，利用温度传感器、气压计和计时器计量机组运行时智能化霜控制所需的温度、气压和计时数据，控制主板检测机组使用模式，当使用模式为制热模式时，进行智能化霜控制。智能化霜控制包括化霜间隔计算逻辑，累计积霜运行时间计算逻辑，进入化霜逻辑，退出化霜逻辑，双机化霜逻辑和手动化霜逻辑。

（1）化霜间隔计算逻辑

控制系统设定了首次化霜等待时间7分钟，当压机运行时间超过了首次化霜等待时间，系统就会进行首次化霜。首次化霜间隔根据环境温度进行逻辑选择，如图1所示，化霜间隔计算逻辑设有第一化霜环温和第二化霜环温，第一化霜环温设定为5℃，第二化霜环温设定为-5℃。若实测的环境温度小于第二化霜环温，则选择化霜间隔b为首次化霜间隔，若实测的环境温度在第二化霜环温和第一化霜环温之间，则选择化霜间隔c为首次化霜间隔，若实测的环境温度大于第一化霜环温t1，则选择化霜间隔d为首次化霜间隔。其中，时间间隔b、c、d分别设定为40分钟、35分钟、50分钟。后续的化霜间隔根据上一次的化霜时间进行选择，选择包括化霜间隔增加时间10分钟，化霜间隔维持不变，以及恢复为首次化霜间隔值。化霜间隔计算逻辑设有第一化霜时间值和第二化霜时间值，第一化霜时间值小于第二化霜时间值。以第一化霜时间值e设为2.5分钟，第二化霜时间值f设为12.5分钟，增加时间值g设为10分钟为例，若上次化霜时间不大于2.5分钟，则化霜间隔增加10分钟；若上次化霜时间在大于2.5分钟且小于12.5分钟，则化霜间隔不变；若上次化霜时间不小于12.5分钟，则化霜间隔恢复为首次化霜间隔的值。

（2）累计积霜运行时间计算逻辑

累计积霜运行时间计算逻辑分为模式一和模式二，可通过控制系统进行计算模式选择。其中，模式一是以机组翅片的积霜时间为计时依据。压机在运行60秒时间后，开始检测翅片温度。累计积霜运行时间以翅片温度为准，当翅片温度不大于0℃时，开始计时，当翅片温度大于0℃并持续30秒时，累计积霜运行时间将会清零。如图2所示，在上次化霜结束后，翅片温度大于0℃，逐渐地，翅片温度下降并低于0℃，累计积霜运行时间开始计时，过程中，温度恢复到0℃以上且时间超过30秒，累计积霜运行时间清零；当累计积霜运行时间达到进入化霜数值且满足进入化霜的条件也满足后，开始化霜。模式二以压机运行时间为计时依据，累计化霜运行时间为压机运行时间。

（3）进入化霜逻辑

进入化霜逻辑包括两种进入方式，分别是翅片温度进入化霜逻辑和低压进入化霜逻辑，可通过控制系统进行进入化霜逻辑的模式选择。

选择翅片温度进入化霜逻辑时，需要满足以下条件，才可进行化霜：

①累计积霜运行时间不小于化霜间隔；

②翅片温度低于允许化霜翅片温度（设定为-1℃）；

③环境温度不大于允许化霜环温（设定为15℃）；

④环翅温差为环境温度与翅片温度的差的绝对值，环翅温差不小于化霜环翅差；

⑤单元出水温度大于退化霜出水温度（设定为4℃）；

⑥正在化霜压机数量小于最大化霜压机数量；

⑦压机运行时间大于化霜开压机时间（设定为5分钟）；

其中，化霜环翅差可根据使用要求，在不同环境温度条件下，可选择不同设定值。如，化霜环翅差在环境温度不小于0℃时，第一设定值设为0℃，在环境温度小于0℃时，第二设定值设定为2℃。若无特殊使用要求，则第一设定值和第二设定值设为相同值，如均设定为0℃。

选择低压进入化霜逻辑时，需要满足以下条件，才可进行化霜：

①累计积霜运行时间不小于低压化霜间隔（设定为5分钟）；

②压机运行时间大于低压化霜检测延时（设定为5分钟）；

③翅片温度小于低压化霜翅温（设定为-8℃）；

④单元出水温度大于退化霜出水温度。

若某个条件不成立或进入化霜逻辑没有选用低压进入化霜逻辑，则进行低压报警。

（4）退出化霜逻辑

退出化霜需要满足以下任何一个条件：

①化霜运行时间不小于最大化霜时间（设定为15分钟）；

②翅片温度不小于退化霜翅温（设定为25℃）与退化霜偏差t9（设定为3℃）的和；

③单元出水温度不大于退化霜出水温度并持续10秒。

（5）双机化霜逻辑

双机化霜逻辑是共用风机的一组压机，根据实际的化霜需求，进行单双机化霜以及化霜过程中的单双机化霜的切换以及退出判断。双机化霜逻辑包括双机进入化霜逻辑和双机退出化霜逻辑。

如图3所示，双机进入化霜逻辑为，第一压机a接收到化霜信号，开始进行双机进入化霜逻辑的判断选择：

①判断第二压机b若处于运行状态，则进入②选择指令，否则，第一压机a化霜，第二压机b停机；

②第二压机b运行时间不小于压机最小运行时间（设定为60秒），则进入③选择指令；否则，判断第一压机a是否为低压化霜，若是，进入③选择指令，否则，重新开始②选择指令；

③判断第二压机处的翅片温度是否低于退化霜翅温，若是，进入④选择指令，否则，第一压机a化霜，第二压机b停机；

④判断单元出水温度是否大于退出化霜出水温度，若是，两台压机进入化霜，否则第一压机a化霜，第二压机b停机。

如图4所示，双机退出化霜逻辑为，当两台压机均在化霜时，进行双机退出化霜逻辑的判断选择：

①判断化霜运行时间是否不小于最大化霜时间，若是，两台压机同时退出化霜，若否，进入②选择指令；

②判断第二压机b有无高压状况，若有，第二压机b停机，若无，进入③选择指令；

③判断第二压机b的翅片温度是否小于退化霜翅温和退化霜偏差的和，若是，第二压机b停机，否则，进入④选择指令；

④判断第二压机b的翅片温度是否不小于退化霜翅温，若是，进入⑤选择指令，否则，进入①选择指令；

⑤判断第一压机a的翅片温度是否不小于退化霜翅温，若是，两台压机同时退出化霜，否则，进入①选择指令。

双机进入化霜逻辑和双机退出化霜逻辑中所提到的第一压机a和第二压机b可互换逻辑判断的位置。

（6）手动化霜逻辑

当满足以下条件时，可执行手动化霜操作：

①翅片温度小于退化霜翅温；

②单元出水温度大于退化霜出水温度；

③正在化霜压机数小于最大化霜压机数。

以上控制逻辑中，所涉及的环境温度、翅片温度、单元出水温度、通过温度传感器测量，气压通过气压计测量，压机运行时间、化霜运行时间通过计时器测量，测量的数据传输到控制系统，从而进行智能化霜控制的逻辑判断；智能化霜控制方法中所涉及的系统设定参数，可根据应用本控制方法的设备的实际要求进行系统设定。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。