四通阀换向异常的检测方法、系统及获取制热初始频率的方法与流程

本发明涉及热泵技术领域，特别是涉及一种四通阀换向异常的检测方法、系统及获取制热初始频率的方法。

背景技术：

在热泵系统中，四通阀是实现其制冷模式和制热模式转换的装置。地源热泵长期存在四通阀换向异常问题。当主板向四通阀发出换向指令后，四通阀由于各种不可控原因会出现未能及时换向的现象，而当前通用的四通阀不能向主板反馈信号。这就导致本来空调控制系统显示已经切换模式，但是实际上空调并没有切换，影响用户的使用体验。

当前主流的地源热泵产品都有对于四通阀换向异常的相关检测，总体都是对于定频制冷系统工况的检测。而变频制冷系统初始时，压缩机负荷只开30％～40％，压强上升较慢。而四通阀的换向可靠性主要与压差有关，当系统压差不足时，就会造成四通阀不换向或卡在阀体的中间位置而出现串气的状态，因此现有的检测方法直接应用到变频地缘热泵系统使用，会存在响应过慢的问题，所以需提出一种全新的能够适用于变频地源热泵的四通阀换向异常的检测判断方案。

技术实现要素：

基于此，本发明要解决的技术问题是提供一种适用于变频地源热泵、响应时间快的四通阀换向异常的检测方法。

一种四通阀换向异常的检测方法，用于变频地源热泵，包括以下步骤：

制热模式开启后，控制压缩机以制热初始频率运行预设时间；

获取用户侧换热器的进水温度和出水温度；

当所述进水温度与所述出水温度的差值大于预设温差时，判断为四通阀换向异常；

其中，获取所述制热初始频率的步骤包括：

在制冷模式下，控制压缩机以制冷测试频率运行；

监测所述进水温度与所述出水温度；

在压缩机运行所述预设时间内，判断所述进水温度与所述出水温度的差值是否大于所述预设温差；

若大于预设温差，则以所述制冷测试频率作为所述制热初始频率。

在其中一个实施例中，在压缩机以制冷测试频率运行所述预设时间内，判断所述进水温度与所述出水温度的差值是否大于所述预设温差的步骤之后，还包括：

若小于所述预设温差，将制冷测试频率增加设定频率后设定为当前的制冷测试频率；

将运行时间重置，再次控制压缩机以当前的制冷测试频率运行，直到在压缩机运行时间内，所述差值大于所述预设温差；以当前的制冷测试频率作为所述制热初始频率。

在其中一个实施例中，在获得所述制热初始频率之后，将当前的制冷测试频率还原为原始的制冷初始频率。

在其中一个实施例中，所述设定频率为3hz。

在其中一个实施例中，所述预设时间为60s，预设温差为2℃。

在其中一个实施例中，在步骤制热模式开启后，控制压缩机以制热初始频率运行预设时间中，包括：

制热模式开启后，控制压缩机以制热初始频率运行第一预设时间后，控制四通阀上电；

控制压缩机继续运行第二预设时间后，达到预设时间。

一种四通阀换向异常的检测系统，用于变频地源热泵，包括：

温度获取装置，用于获取用户侧换热器的进水温度和出水温度；

控制器，用于控制压缩机的运行或关闭；

信号处理器，分别与所述温度获取装置和所述控制器连接，用于将所述用户侧换热器的进水温度和出水温度进行对比处理，并将处理信息发送给所述控制器。

一种获取制热初始频率的方法，用于变频地源热泵四通阀换向异常的检测，包括以下步骤：

在制冷模式下，控制压缩机以制冷测试频率运行；

监测所述进水温度与所述出水温度；

在压缩机运行预设时间内，判断所述进水温度与所述出水温度的差值是否大于预设温差；

若大于预设温差，则以所述制冷测试频率作为所述制热初始频率。

在其中一个实施例中，在压缩机以制冷测试频率运行所述预设时间内，判断所述进水温度与所述出水温度的差值是否大于预设温差的步骤之后，还包括：

若小于所述预设温差，将制冷测试频率增加设定频率后设定为当前的制冷测试频率；

将运行时间重置，再次控制压缩机以当前的制冷测试频率运行，直到在压缩机运行所述预设时间内，所述差值大于所述预设温差；以当前制冷测试频率作为所述制热初始频率。

在其中一个实施例中，所述预设时间为60s，预设温差为2℃。

上述四通阀换向异常的检测方法，通过给定压缩机运行预设时间，获取到制热初始频率，通过预设时间和制热初始频率，以及通过判断用户侧换热器的进水温度和出水温度的温差，能够判断四通阀换向是否异常。通过设定合理的制热初始频率以及较短的预设时间，可以及时发现四通阀故障，缩短控制机组停机的响应时间。

附图说明

图1为变频地源热泵的系统图；

图2为本发明四通阀换向异常的检测方法的步骤图；

图3为本发明获取制热初始频率的方法的步骤图；

图4为本发明四通阀换向异常的检测方法的时序图；

图5为本发明四通阀换向异常的检测方法的具体流程图；

图6为本发明获取制热初始频率的方法的具体流程图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本发明的具体实施方案进行详细阐述，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，地源热泵机组是一种直接为用户提供冷水或者热水的一类制冷设备，包括蒸发器、冷凝器、压缩机及水路系统。蒸发器、冷凝器和压缩机通过管道串行连接，冷媒介质在管道内循环流动。其中，蒸发器使液态冷媒吸热转换为气态冷媒，冷凝器使气态冷媒放热转换为液态冷媒，管道内的冷媒介质在压缩机的驱动下循环流动。制冷模式下，蒸发器为用户侧换热器，用户侧换热器的进水经过蒸发器可降低水温，从而为用户提供冷水；制热模式下，用户侧换热器进水经过蒸发器可使水温升高，从而为用户提供热水。

把制冷模式设置为默认模式，四通阀的先导阀处于制冷模式状态，不需要四通阀上电，即可运行。当需要运行制热模式时，需要重新设置模式。

参照图2和图3，本发明的一个实施例中的四通阀换向异常的检测方法，用于以上是变频地源热泵，包括以下步骤：

s100，制热模式开启后，控制压缩机以制热初始频率运行预设时间；

s200，获取用户侧换热器的进水温度和出水温度；

s300，当所述进水温度与所述出水温度的差值大于预设温差时，判断为四通阀换向异常；

其中，获取所述制热初始频率的步骤包括：

s010，在制冷模式下，控制压缩机以制冷测试频率运行；

s020，实时监测所述进水温度与所述出水温度；

s030，在压缩机运行所述预设时间内，判断所述进水温度与所述出水温度的差值是否大于所述预设温差；

s040，若大于预设温差，则以所述制冷测试频率作为所述制热初始频率。

其中，制冷测试频率的初始值优选设置为原始的制冷初始频率。

上述四通阀换向异常的检测方法，通过给定压缩机较预设时间，获取到制热初始频率，通过预设时间和制热初始频率，以及通过判断用户侧换热器的进水温度和出水温度的温差，能够判断四通阀换向是否异常。通过设定合理的制热初始频率以及较短的预设时间，可以及时发现四通阀故障，缩短控制机组停机的响应时间。

进一步地，在压缩机运行所述预设时间内，判断所述进水温度与所述出水温度的差值是否大于所述预设温差的步骤之后，还包括：

s050，若小于所述预设温差，将制冷测试频率增加设定频率后设定为当前的制冷测试频率；

s060，将运行时间重置，再次控制压缩机以当前的制冷测试频率运行，直到在压缩机运行时间内，所述差值大于所述预设温差；以当前的制冷测试频率作为所述制热初始频率。

在经过步骤s060，获得所述制热初始频率之后，将当前的制冷测试频率还原为原始的制冷初始频率，以保证热泵在初次使用时以原始的制冷初始频率正常运行。

优选地，上述步骤中的设定频率设置为3hz，预设时间设置为60s，预设温差设置2℃。预设时间设置为60s，可以保证较短的检测响应时间，预设温差设置为2℃，以减小检测误差，保证测试精准度。如图6所示，为具体的获取制热初始频率的方法步骤：

首先机组设置制冷模式，开机运行；

压缩机以制冷测试频率f2运行；

实时监测δt＝tin-tout，压缩机运行时间t＝60s；

当δt≥2℃时，则制热频率f1值设定为f2；

当δt＜2℃时，则设定f2＝f2+3hz，再次开机测试，依次循环直到满足δt≥2℃时将制热初始频率设定为此时的f2值；

最后将制冷测试频率还原为原始的制冷初始频率；由此机组设定完毕。

如图5所示，为具体的四通阀换向异常的检测方法的步骤：

首先设置制热模式，然后机组开机运行；

控制压缩机以制热初始频率f1运行；

压缩机运行预设时间60s；

获取用户侧换热器的进水温度tin和出水温度tout；

当tin–tout≥2℃时，则说明四通阀换向异常，停机并向显示板报告故障；

当tin–tout＜2℃时，则说明四通阀换向正常，机组继续运行。

在一个实施例中，在步骤制热模式开启后，控制压缩机以制热初始频率运行预设时间中，包括：

s110，制热模式开启后，控制压缩机以制热初始频率运行第一预设时间后，控制四通阀上电；

s120，控制压缩机继续运行第二预设时间后，达到预设时间。

如图4所示，上述第一预设时间优选为20s。以保证压缩机先运行一定时间后，压差达到四通阀开启所需的压差值。

对应上述检测方法的一种四通阀换向异常的检测系统，包括：温度获取装置、控制器和信号处理器。温度获取装置用于获取用户侧换热器的进水温度和出水温度。控制器用于控制压缩机的运行或关闭。信号处理器分别与所述温度获取装置和所述控制器连接，用于将所述用户侧换热器的进水温度和出水温度进行对比处理，并将处理信息发送给所述控制器。

上述的四通阀换向异常的检测系统还可以进一步包括用于提示故障信息的提示器。

上述的四通阀换向异常的检测方法，通过设定合理的制热初始频率以及较短的预设时间，可以及时发现四通阀故障，准确定位工况点，能够及时、准确的检测变频地源热泵四通阀故障，并且警示、及时停机，方便检修。

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本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。