一种空调器除霜控制方法与流程

1.本发明属于空调技术领域，具体地说，是涉及一种空调器除霜控制方法。


背景技术：

2.目前空调除霜控制逻辑是：在空调器正常制热的情况下，由于室外环境温度较低，在制热过程中，室外机冷凝器会产生冷凝水，冷凝水在低温情况下容易结霜，长时间运行的情况下，会从结霜变成结冰，还可能会在底盘结冰存水，造成制热效果变差，此时需要空调进入除霜程序，防止室外机结冰。
3.现有除霜程序是将室内机风扇停止，室外机四通阀换向，空调器变成制冷状态，制冷状态下压缩机的高温高压状态冷媒直接进入冷凝器，给冷凝器加热升温化霜，同时为了不影响用户体验，防止室内机吹出冷风，故室内机风扇停止，房间会变冷，如果空调效果不好，频繁进入除霜程序，则非常影响空调的用户体验。
4.目前空调在整个除霜过程内机是不制热的，且除霜过程随着室外环境温度的变化而变化，除霜过程中影响用户的体验，如果室外湿度大，室外机除霜频繁，对用户造成很大的影响，严重影响用户体验。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种空调器除霜控制方法，解决了现有技术中空调器在除霜时严重影响用户体验的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：一种空调器除霜控制方法，在所述空调器的室外换热器上布设有除霜管路，所述除霜管路的一端与压缩机的排气管连接，所述除霜管路的另一端与压缩机的吸气管连接，在所述除霜管路上设置有电磁阀；所述除霜控制方法包括：在满足除霜条件时，控制电磁阀打开，开始除霜；根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制电磁阀的开度。
7.进一步的，所述根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制电磁阀的开度，具体包括：当第一设定差值≤
△
t＜第二设定差值时，电磁阀的开度为第一设定开度；当第二设定差值≤
△
t＜第三设定差值时，电磁阀的开度为第二设定开度；当
△
t≥第三设定差值时，电磁阀的开度为第三设定开度；其中，第一设定开度＜第二设定开度＜第三设定开度。
8.又进一步的，所述除霜控制方法还包括：根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制压缩机的频率。
9.更进一步的，所述根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制压缩机的频率，具体包括：
当第一设定差值≤
△
t＜第二设定差值时，压缩机的频率升高第一设定频率；当第二设定差值≤
△
t＜第三设定差值时，压缩机的频率升高第二设定频率；当
△
t≥第三设定差值时，压缩机的频率升高第三设定频率；其中，第一设定频率＜第二设定频率＜第三设定频率。
10.再进一步的，所述控制方法还包括下述步骤：空调器开机后，检测室外环境温度；如果室外环境温度＜第一设定外环温，则打开电磁阀；电磁阀打开第一设定时间后，关闭电磁阀，空调器制热运行。
11.进一步的，所述除霜条件为：制热状态下，室外换热器表面温度te≤凝露点温度tes持续第二设定时间。
12.又进一步的，所述控制方法还包括：在本次除霜时间达到最小除霜时间后，判断是否满足下列任一条件，在满足下列任一条件时，判定满足退出除霜条件，则关闭电磁阀，停止除霜；（a）室外换热器表面温度持续第三设定时间超过第一设定温度；（b）室外换热器表面温度持续第四设定时间超过第二设定温度；（c）本次除霜时间达到最大除霜时间tim；其中，第三设定时间＞第四设定时间，第一设定温度＜第二设定温度。
13.更进一步的，如果k1*t-k2≤时间阈值，则最大除霜时间tim=时间阈值；如果k1*t-k2＞时间阈值，则最大除霜时间tim= k1*t-k2；其中，0＜k1＜1，0＜k2≤2；t为本次除霜的开始时间与上次除霜的结束时间的时间间隔。
14.再进一步的，所述控制方法还包括：如果距离上次除霜的结束时间已达最大除霜间隔时间t
间隔
，则打开电磁阀，开始除霜。
15.进一步的，所述最大除霜间隔时间t
间隔
根据室外环境温度t
环
、压缩机累计运行时间确定：当第二设定外环温≤t
环
＜第一设定外环温，且压缩机累计运行时间达到第一设定运行时间时，则最大除霜间隔时间t
间隔
为第一设定运行时间；当第三设定外环温≤t
环
＜第二设定外环温，且压缩机累计运行时间达到第二设定运行时间时，则最大除霜间隔时间t
间隔
为第二设定运行时间；当t
环
＜第三设定外环温，且压缩机累计运行时间达到第三设定运行时间，则最大除霜间隔时间t
间隔
为第三设定运行时间；其中，第一设定运行时间＜第二设定运行时间＜第三设定运行时间。
16.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的空调器除霜控制方法，通过在满足除霜条件时，控制电磁阀打开，开始除霜；根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制电磁阀的开度，既满足除霜需求，为室外换热器加热除霜，又避免影响空调器的正常制热，在不影响制热的情况下实现除霜，提高用户的使用体验。
17.结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
18.图1是本发明所提出的空调器除霜控制方法的一种实施例的流程图；图2是本发明所提出的空调器除霜控制方法的另一种实施例的流程图；图3是本发明所提出的空调器除霜控制方法的又一种实施例的流程图。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
20.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.针对现有空调器在除霜时严重影响用户体验的技术问题，本发明提出了一种空调器除霜控制方法，在除霜时四通阀不换向，空调器仍然保持制热功能，实现在除霜时不影响用户的使用体验。下面，结合附图对本发明的空调器除霜控制方法进行详细说明。
23.本实施例的空调器，其室外换热器上布设有除霜管路，除霜管路的一端与压缩机的排气管连接，除霜管路的另一端与压缩机的吸气管连接，在除霜管路上设置有电磁阀。在本实施例中，除霜管路布设在室外换热器下部表面以及室外机的底盘上。压缩机、室外换热器均安装在底盘上。
24.除霜管路依次绕过室外换热器和底盘，电磁阀打开时，压缩机排出的高温高压冷媒经排气管进入除霜管路，除霜管路给室外换热器和底盘加热，防止室外换热器结霜，防止底盘结冰。除霜管路内的冷媒经回气管流回压缩机，然后再经过压缩机的作用，快速变成高温高压的气态冷媒，继续给室外换热器和底盘加热。
25.本实施例的除霜管路为毛细管，电磁阀为单向阀，毛细管缠绕在室外换热器下部以及底盘的上表面。
26.冷媒从压缩机排气管引至毛细管，沿着毛细管流经室外换热器和底盘，最后汇入回气管，然后再经过压缩机的作用，快速变成高温高压的气态冷媒，继续给室外换热器加热除霜，防止底盘结冰。单向阀可以控制冷媒单向流动，这样空调室外机的底盘及室外换热器在高温高压气体的作用下，不会产生结冰或结霜现象，大大提高用户体验。
27.在单向阀打开状态下，毛细管开始给室外换热器和底盘加热除霜；关闭单向阀的状态下，空调器正常运转，在打开单向阀和关闭单向阀的状态下，不需要停机，不需要四通阀换向，空调器始终在正常运行制热，保证用户的正常需求。
28.空调器运行过程中，打开电磁阀，压缩机排出的高温高压冷媒分为两部分，其中一
部分冷媒进入四通阀，进行正常的制热循环；另一部分冷媒进入除霜管路，进行除霜。
29.通过设计除霜管路环绕到室外换热器及底盘上，利用除霜管路内的冷媒对室外换热器及底盘进行加热，起到防止室外换热器结霜的效果，同时可以对底盘进行预热，防止底盘结冰，大大提高了用户体验。因此，除霜管路达到了防止结霜和结冰的目的，甚至可以避免空调器进入除霜，提高用户体验。
30.空调器执行下述的除霜控制方法，实现空调器的制热除霜功能。
31.实施例一、本实施例的空调器除霜控制方法，主要包括下述步骤，参见图1所示。
32.步骤s21：判断是否满足除霜条件。
33.如果不满足除霜条件，则电磁阀关闭。
34.如果满足除霜条件，则执行步骤s22。
35.步骤s22：在满足除霜条件时，控制电磁阀打开，开始除霜；根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制电磁阀的开度。
36.本步骤具体包括：（22-1）获取凝露点温度tes与室外换热器表面温度te。
37.在室外换热器的表面设置有除霜传感器，用于检测室外换热器表面温度te。作为一种优选设计方案，除霜传感器设置在室外换热器的下部。
38.（22-2）计算差值
△
t=tes
‑ꢀ
te。
39.（22-3）打开电磁阀，开始除霜，根据
△
t控制电磁阀的开度。
40.差值
△
t的大小反映结霜程度，因此，根据差值
△
t控制电磁阀开度，可以控制流入除霜管路的冷媒流量，既满足除霜需求，为室外换热器加热除霜，又避免影响空调器的正常制热。
41.本实施例的空调器除霜控制方法，通过在满足除霜条件时，控制电磁阀打开，开始除霜；根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制电磁阀的开度，既满足除霜需求，为室外换热器加热除霜，又避免影响空调器的正常制热，在不影响制热的情况下实现除霜，提高用户的使用体验。
42.在本实施例中，根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制电磁阀的开度，具体包括：（22-3-1）当第一设定差值≤
△
t＜第二设定差值时，电磁阀的开度为第一设定开度；（22-3-2）当第二设定差值≤
△
t＜第三设定差值时，电磁阀的开度为第二设定开度；（22-3-3）当
△
t≥第三设定差值时，电磁阀的开度为第三设定开度；其中，第一设定开度＜第二设定开度＜第三设定开度。
43.因此，
△
t越大，说明结霜程度越严重，为了尽快除霜，则电磁阀开度越大，以满足除霜需求，实现快速除霜。
44.作为本实施例的一种优选设计方案，第一设定差值为0；第二设定差值为2℃；第三设定差值为3℃；第一设定开度为max*1/2；第二设定开度为max*2/3；第三设定开度为max；其中，max为电磁阀的满开度。
45.即，当0≤
△
t＜2℃时，结霜程度比较轻微，所需除霜冷媒流量比较小，则控制电磁阀的开度为max*1/2；当2℃≤
△
t＜3℃时，结霜程度稍微严重，则电磁阀的开度为max*2/3；当
△
t≥3℃时，结霜程度比较严重，所需除霜冷媒流量比较大，则电磁阀的开度为max，即控制电磁阀全开，以尽快除霜。
46.通过选择上述取值，根据差值
△
t的范围确定电磁阀的开度，既能满足除霜需求，又避免用于除霜的冷媒过多影响空调器的正常制热。
47.在空调器运行制热的过程中，避免除霜影响制热，甚至可以避免空调器进入除霜，提高用户体验。
48.在本实施例中，在满足除霜条件时，除了控制电磁阀的开度，还需要对压缩机的频率进行控制，因此，本实施例的空调器除霜控制方法还包括下述步骤，参见2所示。
49.步骤s23：根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制压缩机的频率。
50.差值
△
t的大小，影响电磁阀的开度，影响进入除霜管路的冷媒量，进而影响了流入室内机的冷媒量，因此，需要根据差值
△
t调整压缩机频率，满足空调器的正常制热需求，防止影响室内的制热效果，同时也满足了除霜需求。
51.在本实施例中，根据凝露点温度tes与室外换热器表面温度te的差值
△
t控制压缩机的频率，具体包括：（23-1）当第一设定差值≤
△
t＜第二设定差值时，压缩机的频率升高第一设定频率；（23-2）当第二设定差值≤
△
t＜第三设定差值时，压缩机的频率升高第二设定频率；（23-3）当
△
t≥第三设定差值时，压缩机的频率升高第三设定频率；其中，第一设定频率＜第二设定频率＜第三设定频率。
52.因此，
△
t越大，说明结霜程度越严重，电磁阀开度越大，流入除霜管路的冷媒量越大，则用于空调制热的冷媒量减小，为了避免影响空调正常制热，需要升高压缩机频率。
53.作为本实施例的一种优选设计方案，第一设定差值为0；第二设定差值为2℃；第三设定差值为3℃；第一设定频率为3hz；第二设定频率为4hz；第三设定频率为5hz。
54.即，当0≤
△
t＜2℃时，结霜程度比较轻微，电磁阀开度较小，进入除霜管路的冷媒量较小，对空调制热的影响较小，所需的频率增加值较小，则压缩机的频率增加值为3hz。
55.当2℃≤
△
t＜3℃时，结霜程度稍微严重，电磁阀开度稍大，进入除霜管路的冷媒量稍大，对空调制热的影响稍大，所需的频率增加值稍大，则压缩机的频率增加值为4hz。
56.当
△
t≥3℃时，结霜程度比较严重，电磁阀开度比较大，进入除霜管路的冷媒量比较大，对空调制热的影响比较大，所需的频率增加值比较大，则压缩机的频率增加值为5hz。
57.通过选择上述取值，根据差值
△
t的范围确定压缩机的频率增加值，既能满足除霜需求，又保证空调器的正常制热。
58.如果压缩机频率升高后超过了设定的最高频率，则压缩机频率升高至设定的最高
频率，以保护压缩机。在本实施例中，设定的最高频率为95hz。
59.本实施例的除霜控制方法，在满足除霜条件时，打开电磁阀，开始除霜，根据差值
△
t控制电磁阀的开度，同时压缩机在正常运转情况下增加频率，以防止除霜影响室内制热效果，保证用户体验。
60.在除霜期间，压缩机电流、压缩机吐气等保护有效。除霜期间因保护或故障停机，压缩机重新启动后，仍进入除霜运转（压缩机运转仍受回油平台限制），停机时间不算入除霜时间。除霜期间，空调器的电子膨胀阀的开度控制逻辑不变，仍然按照现有的空调制热时的逻辑调整电子膨胀阀的开度。
61.本实施例的除霜控制方法还包括下述步骤，参见图3所示。
62.步骤s11：空调器开机后，检测室外环境温度。
63.步骤s12：判断室外环境温度是否＜第一设定外环温。
64.在本实施例中，第一设定外环温为5℃。
65.如果室外环境温度≥第一设定外环温，则执行步骤s14。
66.如果室外环境温度＜第一设定外环温，则执行步骤s13：打开电磁阀，开始除霜；电磁阀打开第一设定时间后，关闭电磁阀，然后执行步骤s14。
67.步骤s14：空调器制热运行。
68.通过设计步骤s11～s14，空调器开机后，先检测室外环境温度；如果室外环境温度＜第一设定外环温，则打开电磁阀，这样在刚开机时就可以给室外换热器和底盘加热，先化霜化冰，以保证空调器可以正常制热，电磁阀打开第一设定时间（如3分钟）后，关闭电磁阀，空调器开始正常制热运行。
69.在空调器制热运行状态下，执行步骤s21，判断是否满足除霜条件。
70.在本实施例中，步骤s21的除霜条件为：制热状态下，室外换热器表面温度te≤凝露点温度tes持续第二设定时间（如2分钟）。
71.当室外换热器表面温度te≤凝露点温度tes时，室外换热器会结霜；为了避免空调器频繁进行除霜，在持续第二设定时间满足室外换热器表面温度te≤凝露点温度tes时，才判定满足除霜条件，然后执行步骤s22，打开电磁阀，开始除霜。
72.在本实施例中，凝露点温度tes=c*tao－α。
73.其中，tao为室外环境温度；α=6；tao＜0℃时，c=0.8；tao≥0℃时，c=0.6。
74.选择上述计算公式，可以获得比较精确的凝露点温度tes，进而更加准确地判定是否满足除霜条件。
75.为了保证除霜时间，又防止除霜时间过长，避免能源浪费，在本次除霜时间达到最小除霜时间（如1分钟）后，判断是否满足下列任一条件，在满足下列任一条件时，判定满足退出除霜条件，则关闭电磁阀，停止除霜。
76.条件（a）：室外换热器表面温度持续第三设定时间（如60秒）超过第一设定温度（如5℃）；条件（b）：室外换热器表面温度持续第四设定时间（如20秒）超过第二设定温度（如10℃）；条件（c）：本次除霜时间达到最大除霜时间tim；其中，第三设定时间＞第四设定时间，第一设定温度＜第二设定温度。
77.在除霜过程中，当本次除霜时间达到最小除霜时间，且满足条件（a）或（b）或（c）时，即停止除霜，既保证除霜效果，又避免过度除霜浪费能源。
78.例如，在本次除霜时间达到1分钟后，若满足室外换热器表面温度持续60秒超过5℃，或室外换热器表面温度持续20秒超过10℃，或本次除霜时间达到最大除霜时间tim，则满足退出除霜条件，关闭电磁阀，停止除霜。
79.在本实施例中，最大除霜时间tim的计算过程为：如果k1*t-k2≤时间阈值，则最大除霜时间tim=时间阈值；如果k1*t-k2＞时间阈值，则最大除霜时间tim= k1*t-k2；其中，0＜k1＜1，0＜k2≤2；t为本次除霜的开始时间与上次除霜的结束时间的时间间隔。例如，k1=0.25，k2=2。
80.时间阈值为设定值，以保证最大除霜时间。本实施例中，时间阈值为12分钟。
81.即，如果0.25*t-2≤12分钟，则tim=12分钟；如果0.25*t-2＞12分钟，则tim=0.25*t-2。
82.可以看出，当k1*t-k2＞时间阈值时，t越大，k1*t-k2越大，也就是说，两次除霜间隔时间越大，最大除霜时间tim越大，以保证除霜效果。
83.本实施例的空调器控制方法还包括下述步骤：如果距离上次除霜的结束时间已达最大除霜间隔时间t
间隔
，则打开电磁阀，开始除霜。因此，在空调器长时间未进入除霜时，可以强制进行除霜，防止由于温度检测模块或者其他模块发生故障等原因导致的长时间未进入除霜，保证除霜需求。
84.最大除霜间隔时间t
间隔
根据室外环境温度t
环
、压缩机累计运行时间确定：（1）当第二设定外环温≤t
环
＜第一设定外环温，且压缩机累计运行时间达到第一设定运行时间时，则最大除霜间隔时间t
间隔
为第一设定运行时间；（2）当第三设定外环温≤t
环
＜第二设定外环温，且压缩机累计运行时间达到第二设定运行时间时，则最大除霜间隔时间t
间隔
为第二设定运行时间；（3）当t
环
＜第三设定外环温，且压缩机累计运行时间达到第三设定运行时间，则最大除霜间隔时间t
间隔
为第三设定运行时间；其中，第一设定运行时间＜第二设定运行时间＜第三设定运行时间。
85.根据根据室外环境温度t
环
、压缩机累计运行时间可以确定出精确的最大除霜间隔时间t
间隔
，既保证及时除霜，又避免过度除霜。
86.在本实施例中，第一设定外环温为5℃，第二设定外环温为-2℃，第三设定外环温为-7℃，第一设定运行时间为60分钟，第二设定运行时间为90分钟，第三设定运行时间为150分钟。
87.即：当-2℃≤ t
环
＜5℃，且压缩机累计运行时间达到60分钟时，则最大除霜间隔时间t
间隔
为60分钟。
88.当-7℃≤t
环
＜-2℃，且压缩机累计运行时间达到90分钟时，则最大除霜间隔时间t
间隔
为90分钟。
89.当t
环
＜-7℃，且压缩机累计运行时间达到150分钟时，则最大除霜间隔时间t
间隔
为
150分钟。
90.在本实施例中，当除霜结束或进入制冷、除湿模式时，压缩机累计运行时间清零，防止过度除霜。空调器关机或温度检测模块关机时，压缩机累计运行时间不清零，但空调器关机后的时间不累计在压缩机累计运行时间内。
91.实施例二、本实施例提出了一种空调器，包括压缩机、四通阀、室内换热器、室外换热器、除霜管路、控制器。
92.压缩机、四通阀、室内换热器、室外换热器形成冷媒的循环管路，用于满足用户的制冷制热需求。
93.除霜管路，其布设在室外换热器上，其一端连接压缩机的排气管，其另一端连接压缩机的回气管，除霜管路上设置有电磁阀。
94.控制器，其控制电磁阀、四通阀、压缩机等整个空调器的运行。
95.控制器，执行实施例一的空调器除霜控制方法，既满足除霜需求，为室外换热器及底盘加热除霜，又避免影响空调器的正常制热，在不影响制热的情况下实现除霜，提高用户的使用体验。
96.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。