热泵空调机组除霜控制方法及系统与流程

本发明涉及化霜技术领域，特别是涉及一种热泵空调机组除霜控制方法及系统。

背景技术：

热泵空调机组在冬季运行制热时，室外机换热器会结霜影响制热运行，为保证热泵空调机组的正常运行，需要对热泵空调机组进行化霜。除霜方式一般是采用四通阀换向引导制冷剂换向从而达到化霜的目的，这样在化霜过程中就需要不断的吸收室内换热器侧水箱内热水的热量，往往会引起水箱温度的变化。热泵空调机组通常会包括有多个管路系统，如图1所示，当热泵空调机组结霜需要化霜时，传统的控制方案是将所有的管路系统同时进行除霜，这样容易导致水箱的温度波动大，影响用户的用水体验。

技术实现要素：

鉴于此，有必要针对传统除霜过程水箱温度波动大的问题，提供一种能够实现冬季除霜水箱温度不下降的热泵空调机组除霜控制方法及系统。

为达到发明目的，提供一种热泵空调机组除霜控制方法，所述方法包括：

检测所述热泵空调机组的运行工况；

如果检测所述热泵空调机组中存在两个以上制热运行的制热管路系统，且所述制热管路系统中存在满足除霜条件的除霜管路系统时，获取所述除霜管路统的除霜容量以及除除霜管路系统之外的制热管路系统的制热容量；

判断所述除霜容量是否小于所述制热容量；

若是，则控制所述除霜管路系统进入除霜模式；

若否，则根据结霜程度重新选取进入除霜模式的除霜管路系统。

在其中一个实施例中，所述根据结霜程度重新选取进入除霜模式的除霜管路系统的步骤包括：

将所述除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序；

将结霜程度最轻的除霜管路系统逐次从所述除霜管路系统中排除，直至排除后的除霜管路系统的除霜容量小于所述制热容量；

控制所述排除后的除霜管路系统进入除霜模式。

在其中一个实施例中，所述将所述除霜管路系统按照结除霜程度从轻到重进行排序的步骤包括：

根据除霜差值将所述除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序；

其中，除霜差值为室外环境温度与室外换热器的入管温度的温度差值或所述室外环境温度与所述室外换热器的蒸发温度的温度差值，除霜差值越大表示结霜程度越重。

在其中一个实施例中，在执行所述根据除霜差值将所述除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序的步骤时，如果存在所述除霜差值相等的除霜管路系统，则根据所述除霜管路系统对应压缩机的累计运行时间的大小将所述除霜管路系统进行排序；

其中，压缩机累计运行时间越大表示结霜程度越重。

在其中一个实施例中，还包括：

如果检测所述热泵空调机组中只存在一个制热运行的制热管路系统，则当所述制热管路系统满足所述除霜条件时，控制所述制热管路系统进入除霜模式。

本发明还提供一种热泵空调机组除霜控制系统，所述系统包括：

检测模块，用于检测所述热泵空调机组的运行工况；

获取模块，用于在检测所述热泵空调机组中存在两个以上制热运行的制热管路系统，且所述制热管路系统中存在满足除霜条件的除霜管路系统时，获取所述除霜管路统的除霜容量以及除除霜管路系统之外的制热管路系统的制热容量；

判断控制模块，用于判断所述除霜容量是否小于所述制热容量；若是，则控制所述除霜管路系统进入除霜模式；若否，则根据结霜程度重新选取进入除霜模式的除霜管路系统。

在其中一个实施例中，所述判断控制模块包括：

排序单元，用于将所述除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序；

排除单元，用于将结霜程度最轻的除霜管路系统逐次从所述除霜管路系统中排除，直至排除后的除霜管路系统的除霜容量小于所述制热容量；

控制单元，用于控制所述排除后的除霜管路系统进入除霜模式。

在其中一个实施例中，所述排序单元包括：

第一排序子单元，用于根据除霜差值将所述除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序；

其中，除霜差值为室外环境温度与室外换热器的入管温度的温度差值或所述室外环境温度与所述室外换热器的蒸发温度的温度差值，除霜差值越大表示结霜程度越重。

在其中一个实施例中，所述排序单元还包括：

第二排序子单元，用于在根据除霜差值将所述除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序时，如果存在所述除霜差值相等的除霜管路系统，则根据所述除霜管路系统对应压缩机的累计运行时间的大小将所述除霜管路系统进行排序；

其中，压缩机累计运行时间越大表示结霜程度越重。

在其中一个实施例中，所述检测模块包括：

检测单元，用于如果检测所述热泵空调机组中只存在一个制热运行的制热管路系统，则当所述制热管路系统满足所述除霜条件时，控制所述制热管路系统进入除霜模式。

本发明的有益效果包括：

上述热泵空调机组除霜控制方法及系统，实时检测热泵空调机组的运行工况，并在检测所述热泵空调机组中存在两个以上制热运行的制热管路系统，且制热管路系统中存在满足除霜条件的除霜管路系统时，获取除霜管路统的除霜容量以及除除霜管路系统之外的制热管路系统的制热容量，并让进入除霜模式的除霜管路系统的除霜容量小于制热容量，保证除霜吸收的热量低于同一时间的制热量，室内侧水箱内水的温度不会下降，实现冬季除霜水箱温度恒定的效果，改善用户的用水体验，提升产品的舒适性。

附图说明

图1为一个实施例中的热泵空调机组的结构示意图；

图2为一个实施例中的热泵空调机组除霜控制方法的流程示意图；

图3为另一个实施例中的热泵空调机组除霜控制方法的流程示意图；

图4为一个实施例中的热泵空调机组除霜控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明热泵空调机组除霜控制方法及系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种热泵空调机组除霜控制方法，该方法包括以下步骤：

S100，检测热泵空调机组的运行工况。

S200，如果检测热泵空调机组中存在两个以上制热运行的制热管路系统，且制热管路系统中存在满足除霜条件的除霜管路系统时，获取除霜管路统的除霜容量以及除除霜管路系统之外的制热管路系统的制热容量。

S300，判断除霜容量是否小于制热容量；若是，则执行步骤S310；若否，则执行步骤S320。

S310，控制除霜管路系统进入除霜模式。

S320，根据结霜程度重新选取进入除霜模式的除霜管路系统。

图1为一个实施例中热泵空调机组的结构示意图，从图中可以看出，每个热泵空调机组包括多个压缩机1，多个四通阀2，多个室外换热器3，多个过滤器4，多个节流机构5，多个气液分离器7和室内换热器6，以及设置在每个室外换热器3上的室外风机8和设置在室内换热器6上的室内风机9，室内换热器6、四通阀3、压缩机1、气液分离器7、四通阀3、室外换热器3、过滤器4和节流机构5依次连接形成一个管路系统，多个管路系统共用一个室内换热器6，在制热运行时，多个管路系统都为室内换热器6提供热量，在化霜过程时，管路系统工作在制冷模式下，此时室内换热器6为蒸发器，吸收与其连接的水箱11内的热水的热量，如果以传统的除霜控制方案需将所有的管路系统同时进行除霜，这样所有的管路系统都吸收水箱11内热水的热量，很容易导致水箱11温度波动，水箱温度下降，影响用户的用水体验。其中，室外换热器3上设置有温度传感器10，用于检测室外换热器的入管温度，这样可以实时判断管路系统是否达到除霜条件。

本实施例中的热泵空调机组除霜控制方法实时检测热泵空调机组的运行工况，如果检测到热泵空调机组中存在两个以上管路系统在进行制热运行，继续检测判断这些制热管路系统中是否存在满足除霜条件的管路系统，如果存在，则将这些满足除霜条件的管路系统作为除霜管路系统，如果不存在，则说明没有需要除霜的管路系统，此时只需控制制热管路系统继续制热运行即可，满足用户的制热需求。在检测到有需要进行除霜的除霜管路系统时，获取除霜管路系统的除霜容量，如果除霜管路为多个时，除霜容量指的是多个除霜管路系统的容量之和，然后获取制热管路系统中除去除霜管路系统之外的制热管路系统的制热容量，如果除去除霜管路系统之外，还存在多个制热管路系统，此处的制热容量指的是多个制热管路系统的容量之和，判断除霜容量与制热容量的大小，如果除霜容量小于制热容量，则控制满足除霜条件的除霜管路系统进入除霜模式，由于在除霜管路系统进行除霜的同时，除去除霜管路系统之外的制热管路系统仍然在进行制热运行，且制热运行的制热容量是大于除霜模式的除霜容量的，因此，可以保证室内侧水箱内水的温度不会下降，实现冬季除霜水箱温度恒定的效果，改善用户的用水体验，提升产品的舒适性。同时，如果除霜容量大于制热容量时，此时如果将满足除霜条件的除霜管路系统进行除霜运行，则很可能出现制热管路系统的制热容量不能与除霜容量平衡而吸收水箱内热水的热量，因此也会导致水箱温度的波动，根据结霜管路系统的结霜程度重新选取进入除霜模式的除霜管路系统，使得进入除霜模式的除霜管路系统的除霜容量小于制热运行的制热管路系统的制热容量，保证水箱内的水温不会波动太大，实现冬季除霜水箱温度恒定。

需要说明的是，除霜条件是指室外环境温度与室外换热器的入管温度的差值达到预设温差或者室外环境温度与蒸发温度的差值达到预设温差。其中，预设温差为16摄氏度。

具体的，在一个实施例中，在获取除霜容量时，包括如下步骤：

获取每个除霜管路系统的单位除霜容量，将多个单位除霜容量求和，得到除霜容量。

具体的，在一个实施例中，在获取制热容量时，包括如下步骤：

获取每个制热管路系统的单位制热容量，对多个单位制热容量求和，得到制热容量。

需要说明的是，上述实施例中的制热容量表示管路系统的制热能力，制热容量越大表示管路系统的制热能力越大，除霜容量表示管路系统的制冷能力(吸热能力)，除霜容量越大表示管路系统的制冷能力越大。制热容量和除霜容量均可通过压缩机的功率来表示，压缩机的功率越大，表示容量越大，每个压缩机的功率可通过获取压缩机的型号来获得。

在一个实施例中，参见图3，步骤S320包括：

S321，将除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序。

S322，将结霜程度最轻的除霜管路系统逐次从除霜管路系统中排除，直至排除后的除霜管路系统的除霜容量小于制热容量。

S323，控制排除后的除霜管路系统进入除霜模式。

如果满足除霜条件的除霜管路系统的除霜容量大于或等于制热管路系统的制热容量，此时不宜将除霜管路系统直接进入除霜模式，否则可能会出现水箱水温波动较大的情况。将满足除霜条件的除霜管路系统按照结霜的严重程度进行排序，将结霜程度最轻的除霜管路系统从除霜管路中剔除，判断剔除结霜程度最轻的管路系统之后除霜管路系统的除霜容量与制热容量的大小，如果除霜容量仍然大于或等于制热容量，则继续剔除结霜程度最轻的除霜管路系统，直至剔除后的除霜管路系统的除霜容量小于制热容量，然后控制剔除后的除霜管路系统进入除霜模式，由于此时进入除霜模式的除霜管路系统的除霜容量是小于制热容量的，保证除霜吸收的热量低于同一时间制热管路系统的制热量，达到水箱水温不会降低的效果，提高用户用水体验，同时，在进行除霜运行时，优先对结霜程度严重的除霜管路系统进行除霜，既保证空调机组的可靠性，又保证水箱水温的恒定。

在一个实施例中，在将结霜程度最轻的除霜管路系统逐次从所述除霜管路系统中排除时，如果排除到最后一个除霜管路系统时仍不满足除霜容量小于制热容量，则控制最后一个除霜管路系统进入除霜模式。

如果按照结霜程度的严重程度排除到最后一个除霜管路系统时仍不满足除霜容量小于制热容量，排除到最后一个的除霜管路系统是结霜最严重的除霜管路系统，为确保空调机组运行的可靠性，这种情况下，即使不满除霜容量小于制热容量，也控制结霜程度最重的除霜管路系统进行除霜，由于只有一个除霜管路系统进行除霜模式，即使是水箱水温有所下降，也不会下降太多，即用户的用水体验度不会下降太多。当然，在某种情况下，如：在对水箱温度要求严格的情形下，也可控制最后一个除霜管路系统停止运行，避免继续制热运行破坏空调机组的可靠性。

进一步地，为了确保热泵空调机组其它除霜管路系统的可靠性，在控制最后一个除霜管路系统除霜结束后，控制剩下的结霜程度最严重的除霜管路系统进入除霜模式，依次类推，直至将所述除霜管路系统进行除霜。

更进一步地，在将结霜程度最轻的除霜管路系统逐次从除霜管路系统中排除时，控制排除掉的除霜管路系统进行制热运行，可进一步保证水箱的温度。当然，为了保证排除掉的除霜管路系统的可靠性，也可控制其停止运行，并在排除后的除霜管路系统除霜完成后，控制排除掉的管路系统进行除霜模式。

在一个实施例中，控制除霜完成后的除霜管路系统进入制热模式，满足用户的制热需求。

在一个实施例中，步骤S321包括：

S3210，根据除霜差值将除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序。

其中，除霜差值为室外环境温度与室外换热器的入管温度的温度差值或室外环境温度与室外换热器的蒸发温度的温度差值，除霜差值越大表示结霜程度越重。

除霜差值是衡量结霜程度的一个指标，除霜差值越大，表示室外环境温度与室外换热器的入管温度相差越大、或室外环境温度与室外换热器的蒸发温度相差越大，此时容易结霜，为了保证热泵空调机组的可靠性，优先对结霜严重的除霜管路系统进行除霜，而根据除霜差值则很容易的获知哪些除霜管路系统结霜较严重。

进一步，在一个实施例中，在执行步骤S3210时，如果存在除霜差值相等的除霜管路系统，则根据除霜管路系统对应压缩机的累计运行时间的大小将除霜管路系统进行排序。其中，压缩机累计运行时间越大表示结霜程度越重。

仅以除霜差值确定除霜管路系统结霜的严重程度，如果存在除霜差值的情况，则无法确定除霜管路系统的结霜程度，则可能无法优先对结霜严重的除霜管路系统进行除霜，影响热泵空调机组的可靠性，结合除霜管路系统对应的压缩机的累计运行时间参数能够解决上述问题，进一步提高热泵空调机组的可靠性。

其中，除霜差值相等的除霜管路系统的前提是除霜管路系统的除霜容量相同，是因为如果除霜容量不同，在排除除霜管路系统时根据实际情况排除符合要求的除霜容量的除霜管路系统。

以下结合一个具体的实施例对上述内容进行进一步解释说明：

例如：热泵空调机组中满足除霜条件的除霜管路系统包括两个30kw容量的除霜管路系统和三个60kw容量的除霜管路系统，则所有除霜管路系统的除霜容量为30kw*2+60kw*3＝240kw。而不满足除霜条件的制热管路系统为五个40kw容量的，则除除霜管路系统之外的制热管路系统的制热容量为40kw*5＝200kw，满足除霜条件的两个30kw容量的除霜管路系统的除霜差值分别是17℃、18℃，三个60kw容量的除霜管路系统的除霜差值分别是17℃、18℃、19℃，则进入除霜模式的除霜管路系统为两个30kw容量的除霜管路系统和除霜差值分别为18℃、19℃的60kw容量的除霜管路系统。此时两个除霜差值都是17℃的30kw容量的除霜管路系统和60kw容量的除霜管路系统由于容量不同，无需再根据各自的压缩机累计运行时间进行排序，根据实际情况，即使是30kw容量的除霜管路系统的结霜程度较轻，也排除60kw容量的除霜管路系统，这样才能满足除霜容量小于制热容量的要求。

在一个实施例中，还包括：

S110，如果检测热泵空调机组中只存在一个制热运行的制热管路系统，则当制热管路系统满足除霜条件时，控制制热管路系统进入除霜模式。

如果检测热泵空调机组中只有一个管路系统进行制热运行，可能为两种情况：一种是该热泵空调机组中只有一个管路系统，此时，当该管路系统满足除霜条件时，就控制其进入除霜模式，保证机组的可靠性；另一种是该热泵空调机组包括多个管路系统但只有一个管路系统在运行，此时为了保证机组的可靠性，当该运行的管路系统满足除霜条件，控制其进入除霜模式。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

在一个实施例中，如图4所示，还提供了一种热泵空调机组除霜控制系统，该系统包括：检测模块100，用于检测所述热泵空调机组的运行工况。获取模块200，用于在检测所述热泵空调机组中存在两个以上制热运行的制热管路系统，且制热管路系统中存在满足除霜条件的除霜管路系统时，获取除霜管路统的除霜容量以及除除霜管路系统之外的制热管路系统的制热容量。判断控制模块300，用于判断除霜容量是否小于所述制热容量；若是，则控制除霜管路系统进入除霜模式；若否，则根据结霜程度重新选取进入除霜模式的除霜管路系统。

本实施例中，实时检测热泵空调机组的运行工况，如果检测到热泵空调机组中存在两个以上管路系统在进行制热运行，继续检测判断这些制热管路系统中是否存在满足除霜条件的管路系统，如果不存在，则说明没有需要除霜的管路系统，此时只需控制制热管路系统继续制热运行即可。如果存在，则将这些满足除霜条件的管路系统作为除霜管路系统，并获取除霜管路系统的除霜容量以及制热管路系统中除去除霜管路系统之外的制热管路系统的制热容量，判断除霜容量与制热容量的大小，如果除霜容量小于制热容量，则控制满足除霜条件的除霜管路系统进入除霜模式，由于在除霜管路系统进行除霜的同时，除去除霜管路系统之外的制热管路系统仍然在进行制热运行，且制热运行的制热容量是大于除霜模式的除霜容量的，因此，可以保证除霜吸收的热量低于同一时间的制热量，室内侧水箱内水的温度不会下降，实现冬季除霜水箱温度恒定的效果，改善用户的用水体验，提升产品的舒适性；如果除霜容量大于制热容量时，如果根据结霜管路系统的结霜程度重新选取进入除霜模式的除霜管路系统，使得进入除霜模式的除霜管路系统的除霜容量小于制热运行的制热管路系统的制热容量，保证水箱内的水温不会波动太大，实现冬季除霜水箱温度恒定。

在一个实施例中，判断控制模块300包括：排序单元310，用于将除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序。排除单元320，用于将结霜程度最轻的除霜管路系统逐次从除霜管路系统中排除，直至排除后的除霜管路系统的除霜容量小于制热容量。控制单元330，用于控制排除后的除霜管路系统进入除霜模式。

在一个实施例中，排序单元310包括：第一排序子单元311，用于根据除霜差值将除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序。其中，除霜差值为室外环境温度与室外换热器的入管温度的温度差值或室外环境温度与室外换热器的蒸发温度的温度差值，除霜差值越大表示结霜程度越重。

在一个实施例中，排序单元310还包括：第二排序子单元312，用于在根据除霜差值将除霜管路系统按照结霜程度从轻到重进行排序时，如果存在除霜差值相等的除霜管路系统，则根据除霜管路系统对应压缩机的累计运行时间的大小将除霜管路系统进行排序。其中，压缩机累计运行时间越大表示结霜程度越重。

在一个实施例中，检测模块100包括：检测单元110，用于如果检测热泵空调机组中只存在一个制热运行的制热管路系统，则当制热管路系统满足所述除霜条件时，控制制热管路系统进入除霜模式。

由于此系统解决问题的原理与前述一种热泵空调机组除霜控制方法相似，因此该系统的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。