基于空气温度和湿度的热泵型空调系统除霜控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于空气温度和湿度的热泵型空调系统除霜控制方法，发方法包括以下步骤：测量当前空气的温度和相对湿度以及蒸发器的表面温度；根据所述当前空气的温度和相对湿度以及蒸发器表面温度，判断蒸发器表面是否已经结霜；控制空调系统进行除霜；除霜完毕后，控制空调系统恢复正常运行。本发明利用空气结霜温度与空气绝对湿度的关系，通过测量当前空气温度和湿度以及蒸发器表面温度来综合判断蒸发器表面是否结霜，该方法既可以准确判断蒸发器表面是否结霜，又可以适用于各种空旷场合。
【专利说明】 基于空气温度和湿度的热泵型空调系统除霜控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热泵型空调系统的除霜控制方法，该方法利用空气结霜温度与空气绝对湿度的关系，可通过测量当前空气温度和湿度以及蒸发器表面温度来综合判断蒸发器表面是否结霜。
【背景技术】
[0002]热泵型空调系统在冬季制热时将室内机当作冷凝器，室外机当作蒸发器。此时室外温度低，蒸发器还需进行蒸发吸热，蒸发器表面温度更低，很容易出现结霜现象。为了能使空调系统正常工作，必须要对蒸发器进行除霜。
[0003]蒸发器除霜的方法通常有以下几种:1)、利用光电传感器探测蒸发器表面是否结霜，这种方法灵敏度高，但是只能用于比较清洁的场合，如冷库、冰箱等(因为如果环境较脏则会引起传感器误报)；2)、利用温度传感器检测蒸发器表面温度，当低于某一温度时进行除霜，此方法不适用于热泵型空调系统的除霜，因为蒸发器在低温环境下，蒸发时的表面温度很低，但此时空气绝对湿度较小，可能并没有结霜；3)、利用电容式传感器判断是否结霜，在蒸发器表面安装电容传感器，当蒸发器结霜时电容传感器上的电容量发生变化，此方法与光电传感器一样，也仅适用于比较清洁的场合；4)定时除霜，即无论是否结霜，空调系统每隔一段时间就进行除霜。这种方法的缺点是可能结霜时没有除霜，而除霜时并不结霜。
[0004]综上所述，热泵型空调系统蒸发器的除霜控制为最关键的技术难点。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明的目的是提供一种既可以准确判断蒸发器表面是否结霜，又可以适用于各种空旷场合的热泵型空调系统除霜控制方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案:
[0007]—种基于空气温度和湿度的热泵型空调系统除霜控制方法，该方法包括以下步骤:
[0008]I)、测量当前空气的温度和相对湿度以及蒸发器的表面温度；
[0009]2)、根据所述当前空气的温度和相对湿度以及蒸发器表面温度，判断蒸发器表面是否已经结霜，若蒸发器表面已经结霜执行步骤3，否则执行步骤I ;
[0010]所述步骤2具体为:
[0011]21)、根据所述当前空气的温度和相对湿度，算出当前空气的绝对湿度；
[0012]22)、根据所述当前空气的绝对湿度，通过查表得出此绝对湿度下对应的露点温度；
[0013]23)、判定所述蒸发器的表面温度是否低于所述露点温度且低于零度，如果满足，则判断蒸发器表面已经结霜，否则执行步骤I ;
[0014]3)、控制空调系统进行除霜；
[0015]4)、除霜完毕后，控制空调系统恢复正常运行。[0016]有益效果:本发明利用空气结霜温度与空气绝对湿度的关系，通过测量当前空气温度和湿度以及蒸发器表面温度来综合判断蒸发器表面是否结霜，该方法既可以准确判断蒸发器表面是否结霜，又可以适用于各种工况场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明所述方法流程图；
[0018]图2为结霜判定流程图。
【具体实施方式】:
[0019]下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
[0020]如图1所示，一种基于空气温度和湿度的热泵型空调系统除霜控制方法包括以下步骤:
[0021]I)、测量当前空气的温度和相对湿度以及蒸发器的表面温度。相对湿度是指在一定温度和压力下空气中水蒸气的含量与该温度压力下饱和含湿量的比值，通常用百分数表示。当前空气的温度和蒸发器的表面温度可通过温度传感器测得，当前空气的相对湿度可通过相对湿度传感器测得。与光电传感器和电容式传感器相比，温度传感器和相对湿度传感器的适用性强，对环境的清洁度要求不高，可应用于各种工况和场合。
[0022]2)、根据所述当前空气的温度和相对湿度以及蒸发器表面温度，判断蒸发器表面是否已经结霜，若蒸发器表面已经结霜执行步骤3，否则执行步骤I。
[0023]步骤2具体为:
[0024]21)、根据所述当前空气的温度和相对湿度，算出当前空气的绝对湿度。空气的绝对湿度是指空气中水蒸气的含量，通常用g/kg (克每千克)表示，意思是每千克空气中含有多少克水蒸气。通常夏天日照强烈，大量的水被蒸发到空气中，空气中的水蒸气较多，绝对湿度较大；冬季日照弱，蒸发到空气中的水蒸气少，绝对湿度较小，该数值不易直接测量。空气中的水蒸气含量是不可能无限增加的，在一定的温度和压力下水蒸气的含量有一个最大值，这个最大值被称为饱和含湿量，饱和含湿量与温度相关，温度越高饱和含湿量越大，其具体数值可通过查询饱和空气状态参数表得出。在当前空气温度已知的情况下，可通过查询表得到当前空气的饱和含湿量，再结合当前空气的相对湿度即可算出当前空气的绝对湿度。
[0025]22)、根据所述当前空气的绝对湿度，通过查表得出此绝对湿度下对应的露点温度。当空气的绝对湿度一定时，空气的相对湿度与温度相关，空气温度降低，相对湿度增加，降到一定温度时，相对湿度会变成100%。如果温度继续下降，空气中多余的水蒸气会变成液态水溢出，相对湿度为100%时的空气温度被称为露点温度。露点温度具体数值也可通过查询饱和空气状态参数表得出。
[0026]23)、判定所述蒸发器的表面温度是否低于所述露点温度且低于零度，如果满足，则判断蒸发器表面已经结霜，否则执行步骤I。例如，当空气温度为10°c，压力0.1MPa时，通过查表得到当前空气的饱和含湿量为7.73g/kg，如果相对湿度是60%，那么此时空气中的绝对湿度是7.73X60%=4.638g/kg，再通过查表得到此绝对湿度对应的露点温度约为_5度，如果蒸发器的表面温度为-6度则判断为结霜。[0027]3)、控制空调系统进行除霜。
[0028]4)、除霜完毕后，控制空调系统恢复正常运行。
[0029]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于空气温度和湿度的热泵型空调系统除霜控制方法，其特征在于包括以下步骤: 1)、测量当前空气的温度和相对湿度以及蒸发器的表面温度； 2)、根据所述当前空气的温度和相对湿度以及蒸发器表面温度，判断蒸发器表面是否已经结霜，若蒸发器表面已经结霜执行步骤3，否则执行步骤I ; 所述步骤2具体为: 21)、根据所述当前空气的温度和相对湿度，算出当前空气的绝对湿度； 22)、根据所述当前空气的绝对湿度，通过查表得出此绝对湿度下对应的露点温度； 23)、判定所述蒸发器的表面温度是否低于所述露点温度且低于零度，如果满足，则判断蒸发器表面已经结霜，否则执行步骤I ; 3)、控制空调系统进行除霜； 4)、除霜完毕后，控制空调系统恢复正常运行。
【文档编号】F25B47/02GK103743060SQ201310719864
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】杨伟, 潘光显 申请人:南京协众汽车空调集团有限公司