空调器除霜控制方法与流程

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调器除霜控制方法。

背景技术：

空调器作为一种能够调节室内环境温度的设备，其工作原理为：通过制冷剂在在循环管路之间通过高压/低压/气态/液态的状态转换来使室内环境温度降低或者升高，即从室内机的角度来看，空调器处于制冷或者制热工况。在空调器处于制热工况的情形下，空调室外机(蒸发器)的盘管上容易结霜，室外机盘管结霜会导致制冷系统的性能下降，从而影响空调器的制热效果，降低室内环境的舒适性，影响用户体验。因此，在空调器处于制热工况的情形下，需要对空调器的室外机盘管进行及时而有效的除霜。

为解决空调器的结霜问题，现有技术中一般采用制冷除霜(使四通阀换向，逆循环)或者旁通除霜(从压缩机的高压端单独引出回路至空调室外机)的方式对空调室外机进行除霜。其中，采用制冷除霜方式时室内的环境温度会明显地下降，从而降低空调的制热效果，影响室内环境的舒适性，即牺牲了用户体验。采用旁通除霜方式时冷媒会继续进入空调室内机中进行制热，即，可以使空调器仍然维持在制热工况，因此旁通除霜方式近年来得到了广泛的应用。在除霜方式确定的基础上，为了保证室内环境的制热效率不受影响，应当尽可能避免假除霜(满足除霜条件，但由于空气的湿度比较低等原因，此时的机组实际并没有结霜)或者除霜过度(满足继续除霜的条件，但由于空气的温度比较高等原因，此时的机组实际已经完成除霜)的次数。鉴于此，选择合适的除霜时机显得至关重要。目前的除霜方法通常需要引入环境参数，如温度、湿度等。以温度为例，如可以通过设定几个室外环境温度的区间，在每个区间设定一个固定的温差(环境温度与室外机盘管温度的差值)来判断是否使空调器进入除霜模式。但是，这种方式在进入除霜的时机判断上会有误差，往往会出现假除霜或者除霜过度的现象。

申请号为“201410372226.4”的专利申请文件公开了一种空调除霜方法，该申请中，室外机进入除霜模式的时机是室外机盘管温度低于露点温度。利用该条件判断进入除霜的时机往往存在频繁除霜的现象。也就是说，只要室外机盘管温度低于露点温度，即进行除霜，这样一来，很可能室外机盘管温度刚刚低于露点温度，还未开始结霜或者结霜量很小，空调器就进入了除霜模式。甚至如果出现室外机盘管温度相对于露点温度上下波动的情形，而导致频繁除霜的现象，极大地影响用户的使用体验。

因此，本领域需要一种新的除霜控制方法来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了更准确地判断进入除霜的时机，本发明提出了一种空调器除霜控制方法，该除霜控制方法包括下列步骤：在空调器处于制热工况的情形下，检测室外机盘管温度；每隔第一预设时间获取一次室外机盘管温度与露点温度之间的差值；计算获取的室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值；根据所述室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值，判断是否使空调器进入除霜模式。

在上述空调器除霜控制方法的优选实施方式中，“根据所述室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值，判断是否使空调器进入除霜模式”的步骤具体包括：判断所述室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值是否大于第一设定阈值；如果所述室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值不大于所述第一设定阈值，则使所述空调器维持制热工况，不进入除霜模式；如果所述室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值大于所述第一设定阈值，则判断该状态的持续时间是否大于第二预设时间，如果该状态的持续时间大于所述第二预设时间，则使所述空调器进入除霜模式；如果该状态的持续时间不大于所述第二预设时间，则使所述空调器维持制热工况，不进入除霜模式。

在上述空调器除霜控制方法的优选实施方式中，所述第一预设时间为10-20秒内的任意值。

在上述空调器除霜控制方法的优选实施方式中，所述第一设定阈值为1-3摄氏度范围内的任意值，并且所述第二预设时间为1-3分钟内的任意值。

在上述空调器除霜控制方法的优选实施方式中，所述第一设定阈值为2摄氏度，所述第一预设时间为15秒，所述第二预设时间为2分钟。

在上述空调器除霜控制方法的优选实施方式中，所述除霜控制方法还包括判断是否退出除霜模式的步骤，该步骤包括：在所述空调器进入除霜模式之后，比较所述室外机盘管温度与第二设定阈值；根据比较结果，判断是否退出除霜模式。

在上述空调器除霜控制方法的优选实施方式中，“根据比较结果，判断是否退出除霜模式”的步骤进一步包括：在所述室外机盘管温度大于所述第二设定阈值的情形下，判断该状态的持续时间是否大于第三预设时间，如果该状态的持续时间大于所述第三预设时间，则使所述空调器退出除霜模式；如果该状态的持续时间不大于所述第三预设时间，则使所述空调器维持所述除霜工况。

在上述空调器除霜控制方法的优选实施方式中，所述第二设定阈值为6-10摄氏度范围内的任意值。

在上述空调器除霜控制方法的优选实施方式中，所述第三预设时间为30-60秒范围内的任意值。

在上述空调器除霜控制方法的优选实施方式中，所述除霜模式为通过导通旁通支路的方式对室外机盘管进行除霜的旁通除霜模式。

在本发明的技术方案中，通过检测室外机盘管温度，根据室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值，判断是否使空调器进入除霜模式。与直接比较室外机盘管温度与露点温度的方式相比，通过室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值可以最大程度地扩展除霜判断的时间窗口，从而更合理地判断室外机是否已稳定地处于结霜状态，避免瞬时结霜导致空调器频繁进入除霜操作的现象。更具体地，在室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值满足条件的基础上，再判断该状态的持续时间，可以更准确地判断室外机的结霜程度，在避免频繁进入除霜操作的前提下，保证除霜操作的力度和效果，提高用户体验。此外，本发明在进行除霜时，选择旁通除霜的方式，这样一来，在旁通除霜的过程中，压缩机不停机，四通阀也不换向，空调器不间断地进行制热，可极大地保证空调器的制热效果，使室内温度波动最小化。

附图说明

图1是现有空调器的结构示意图；

图2是本发明的空调器除霜控制方法的主要步骤流程图；

图3是本发明一个实施例的空调器的结构示意图；

图4是本发明的空调器除霜控制方法的具体步骤流程图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。

基于背景技术中提出的进入除霜的时机问题，本发明提出了一种空调器的除霜控制方法，旨在使空调器在合适的除霜时机进入除霜模式，避免出现假除霜、除霜过度等现象，从而尽可能地减少甚至避免由于除霜而导致的空调制热效果降低现象。

首先参阅图1，该图是现有空调器的结构示意图。如图1所示，空调器主要包括室外机1、室内机2、压缩机3、四通阀4以及节流装置5。对于本领域技术人员而言，空调器的结构属于熟知技术，在此不再详细描述。

下面参阅图2，本发明的除霜控制方法包括下列步骤：s110，在空调器处于制热工况的情形下，检测室外机盘管温度；s120，每隔第一预设时间获取一次室外机盘管温度与露点温度之间的差值；s130，计算获取的室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值；s140，根据室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值，判断是否使空调器进入除霜模式。

在上述步骤s110-s140中，露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。因此，当室外机盘管温度低于该露点温度时，室外机上就会很容易结霜。为了进一步判断室外机的结霜程度，避免空调器出现频繁除霜的现象，以便更准确地判断进入除霜的时机，本发明根据室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值，来判断是否使空调进入除霜模式。具体而言，仅根据室外机盘管温度与露点温度的大小来判断进入除霜的时机，存在频繁除霜的现象。例如，冬季时，由于气候原因，一阵冷风吹过也很可能导致室外机盘管温度的突然降低，而出现瞬间结霜的情形；或者空调器在运行过程中由于自身或外界的变化而出现在某一时刻的室外机盘管温度低于露点温度，而紧接着又再此恢复正常(即这一时刻的衰减速度的变化属于异常变化)，那么此时根据这一时刻的判断使空调器进入除霜模式，显然不是合适的时机，如果出现多次这种情形，则会造成频繁除霜。为了避免这一情况，本发明通过根据室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值，通过多次获取室外机盘管温度与露点温度之间的差值，利用其平均值最大限度地扩展判断时间窗口，避免单次判断导致的假除霜现象。

需要说明的是，露点温度的数值与气压和水蒸气含量有关，露点温度的值可以利用现有的露点温度的计算方法来计算，也可以利用相关仪器(如露点仪)测量出露点温度。然后将该露点温度设定到空调器的程序内。又或者通过空调器本身获取所在环境的露点温度后，自动更新程序内的露点温度值。

下面对上述步骤s110-s140作进一步详细描述。

在步骤s110中，可以通过设置在室外机盘管温度传感器实时检测室外机盘管温度，也可以通过其他已知的手段获取室外机盘管温度，这些都不脱离本发明的保护范围。

在步骤s120中，优选地，第一预设时间可以为10-20秒范围内的任意值。例如，可以将第一预设时间设置为10秒、15秒、20秒等，本领域技术人员可以根据实际应用场景选择适宜的第一预设时间。在本发明的优选实施例中，第一预设时间为15秒，即每隔15秒获取一次室外机盘管温度，然后获取的室外机盘管温度与露点温度的差值。室外机盘管温度与露点温度的差值可用如下公式表示：δt＝tes-ti，其中，δt为室外机盘管温度与露点温度的差值，tes为露点温度，ti为室外机盘管温度。

在步骤s130中，基于步骤s120中得到的室外机盘管温度与露点温度的差值，每一分钟计算一次室外机盘管温度与露点温度的差值的平均值。即每分钟内可以获取四个室外机盘管温度与露点温度的差值，分别表示为δt1、δt2、δt3、δt4，其平均值m＝(δt1+δt2+δt3+δt4)/4。需要说明的是，本实施例虽然是每一分钟计算一次室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值，但是本领域技术人员还可以根据实际使用场景设定在其他时间内(如30s、90s等)计算室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值。这些都不超出本发明的保护范围。

在步骤s140中，根据室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值，判断是否使空调器进入除霜模式。优选地，首先判断室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值是否大于第一设定阈值。本实施例第一设定阈值为1-3摄氏度内的任意值。假定第一设定阈值为2摄氏度，那么，m＝(δt1+δt2+δt3+δt4)/4不大于2时，判断为空调还不需要进入除霜，此时使空调器维持制热工况，不进入除霜模式。

当室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值m＝(δt1+δt2+δt3+δt4)/4＞2时，再判断该状态的持续时间是否大于第二预设时间。本实施例中，第二预设时间为区间1-3分钟内的任意值。以第二预设时间为2分钟为例，当平均值m＞2的状态持续时间达到2分钟，判断为室外机的结霜量已经已满足除霜时机的要求，此时使空调器进入除霜模式。否则，即平均值m＞2的状态持续时间未达到2分钟，判断为空调器还不需要进入除霜，此时使空调器维持制热工况，不进入除霜模式。本领域技术人员容易理解的是，在结霜条件下，随着时间的增加结霜量也会逐渐增加，通过设定“持续时间”的长短，可以准确判断室外机的结霜程度，从而更准确地选择除霜时机。

综上所述，本发明通过检测室外机盘管温度，根据室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值，判断是否使空调器进入除霜模式。本实施例通过两个条件来准确判断进入除霜的时机，即室外机盘管温度与露点温度之间的差值的平均值大于第一设定阈值，该状态所持续的时间达到第二预设时间。通过这两个条件，不仅可以判断出室外机已出现结霜，进一步还可以判断出结霜的程度，从而使进入除霜的时机更准确。也就是说，当m＞2时，可以判断室外机处于结霜条件，随着时间的增加，结霜量会越来越多，当持续时间达到两分钟后，可以判断室外机的结霜量达到了一定程度，可以进入除霜模式。此外，还需要说明的是，上述中第一预设时间、第二预设时间、第一设定阈值均可以根据实际的应用场景进行设定，也可以由用户自定义设置。

此外，本发明的控制方法还包括判断是否退出除霜模式的步骤，该步骤具体包括下列子步骤：步骤一：在空调器进入除霜模式之后，比较室外机盘管温度与第二设定阈值；步骤二，根据比较结果，判断是否退出除霜模式。上述步骤一和步骤二的目的在于确定退出除霜的时机。由于除霜过程中，都会或多或少地降低空调的制热效果，从而影响室内环境的舒适性。因此，选择合适的时机退出除霜模式，能够在保证除霜效果的前提下，尽量缩短除霜时间，从而减少对空调制热效果的影响。

具体而言，第二设定阈值可以为6-10摄氏度范围内的任意值。在本发明的优选实施例中，第二设定阈值为8摄氏度。在除霜模式下，当检测到室外机盘管温度ti＞8摄氏度时，再判断室外机盘管温度ti＞8的状态的持续时间是否达到第三预设时间。第三预设时间可以为30-60秒范围内的任意值。在本发明的优选实施例中，第三预设时间为40秒，那么，当室外机盘管温度ti＞8的状态持续40秒以上时，则判断除霜已经完成，此时选择退出除霜。当室外机盘管温度ti不大于8，或者室外机盘管温度ti大于8但是持续时间未超过40秒，均判断为未完成除霜，此时继续除霜模式。

需要说明的是，在上述实施例中，尽管退出除霜的条件为室外机盘管温度大于8摄氏度且持续40秒，本领域技术人员还可以根据实际应用场景将退出除霜的条件设置为上述范围内的其他阈值，只要能够准确判断退出除霜的时机即可。

如上所述，在除霜模式下，通过将检测到的室外机盘管温度与第二设定阈值进行比较，来判断是否退出除霜模式。由于室外机盘管在结霜前后的温差比较大，因此，依据室外机盘管温度变化能够更加准确地判断除霜是否完成，从而在保证除霜效果的前提下，尽量缩短除霜时间，减少对空调制热效果的影响。此外，还需要说明的是，上文中的第三预设时间、第二设定阈值均可以根据实际应用场景进行设定，也可以由用户自定义设置。

在一个优选的实施方式中，空调器具有旁通支路，除霜模式是通过导通旁通支路的方式对室外机盘管进行除霜的旁通除霜模式。具体地，参照图3，图3是本发明的一个实施例的空调器的结构示意图。如图3所示，在该实施例中，空调器主要包括室外机1、室内机2、压缩机3、四通阀4、以及节流装置5(本实施例中为电子膨胀阀)以及连通压缩机3和室外机1的旁通支路6，旁通支路6上设置有单向旁通阀，如电磁阀61。如果达到除霜条件，则进入旁通除霜模式。如果达到退出除霜条件，则退出旁通除霜模式。下面在图3的基础上，结合图4对本发明的具体操作步骤进行详细说明。

图4示出了本发明的除霜控制方法的一个优选实施方式的详细流图示意图。如图4所示，在空调器运行制热状态下，每隔15秒检测一次室外机盘管温度ti，并计算室外机盘管温度与露点温度之间的差值δt＝tes-ti，其中，tes为露点温度，ti为室外机盘管温度。然后计算算室外机盘管温度与露点温度的差值的平均值(δt1+δt2+δt3+δt4)/4是否大于2。其中，δt1、δt2、δt3、δt4为一分钟内计算出的室外机盘管温度与露点温度的差值。当(δt1+δt2+δt3+δt4)/4不大于2是，空调器不进入除霜状态。当(δt1+δt2+δt3+δt4)/4＞2时，判断该状态持续时间是否达到2分钟，如果该状态的持续时间达到2分钟，空调器发送打开控制指令到电磁阀61，电磁阀61打开，压缩机3排出的高温高压冷媒气体一部分经四通阀4进入室内机2继续制热，另一部分经旁通支路6直接进入室外机1。高温高压的冷媒气体可在较短的时间提高室外机1的机体温度，使结霜融化。这样一来，在旁通除霜过程中，压缩机3不停机，四通阀4也不换向，空调器不间断地进行制热，可极大地保证空调器的制热效果，使得室内温度波动较小。当(δt1+δt2+δt3+δt4)/4＞2的状态未达到2分钟，则不进入除霜模式。

继续参照图4，在除霜过程中，持续检测室外机盘管温度ti，并实时判断室外机盘管温度ti是否大于8摄氏度，如果是并且维持8摄氏度以上达到40秒，则判断除霜完成，可以选择退出除霜。如果否，则持续进行除霜。退出除霜时，空调器发送关闭控制指令到电磁阀61，电磁阀61关闭，压缩机3排出的高温高压冷媒气体全部经四通阀4进入室内机2制热。

需要说明的是，为了缩短除霜时间，提升除霜效率，在进行旁路除霜时，可以将室外风机关闭，使高温高压的冷媒气体的热量大部分用于化霜。在退出除霜操作时，再将室外风机打开。

上述实施例虽然是以旁通除霜为例进行说明的，但本发明的除霜控制方法并不限于具体的除霜方式，本领域技术人员可以根据空调器的具体结构选择合适的除霜方式，如采用逆循环除霜、逆循环与旁通交替除霜相结合等方式。本发明旨在提供一种能够更准确地判断进入和退出除霜时机的方法。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。