专利名称：热泵除霜控制的制作方法
背景技术：
本发明一般地涉及热泵系统室外盘管的除霜，更具体地说涉及一种用于及时起动室外盘管除霜操作的装置和方法。
气源热泵系统经常遇到的问题之一是在加热运转过程中，室外盘管在一定的室外环境条件下容易积霜。室外盘管的积霜产生一种隔离作用，这种作用减少了通过盘管流动的致冷剂与周围介质之间的热传递。相应地，当室外盘管上积霜后，热泵系统将损失热容量而整个系统的运转效率将降低。因此希望在出现积霜并影响热泵效率之前就起动除霜。由于制冷系统的反转，室外盘管的每次除霜都是从打算加热的环境去除热量，故也希望避免不必要地起动室外盘管的除霜，直至出现这种积霜。
已采用不同类型的除霜起动系统以及时起动除霜。这些系统包括对热泵系统所经历的某些温度条件的监控。通常将这些温度条件与某些预定的限制加以比较。这些预定的限制通常是固定的，并不考虑热泵可运转的方式的改变。
本发明的一个目的是仅在完成某些温度测量并在对于传感的温度条件的合适的阈值方面与实时计算比较后起动除霜操作。
本发明的另一个目的是对除霜操作的起动进行控制，以使除霜循环数为最少，而在现有技术中，这种除霜循环是由于作为将温度条件仅与并不精确反映何时应除霜的预定阈值相比较的一个结果而过早起动除霜出现的。
本发明的上述和其它目的通过提供一用于热泵系统的编程计算机控制实现，该系统仅在已作为在实时基础上对于某个传感温度采用的合适的阈值进行计算的一个结果而使除霜变得必要时才起动除霜操作。该编程计算机控制首先注意热泵系统的室内盘管的当前温度并检查它是否高于任何以前注意到的、可能在以前的室外盘管除霜后出现的最大室内盘管温度。当它超过任何以前注意到的最大室内盘管温度时，室内盘管的当前温度即成为最大注意到的室内盘管温度。室内盘管温度的以上检查最好仅在热泵系统的某些部件已不间断地运转一段预定时间后进行。具体来说，与室内盘管相连的室内风扇在一段预定时间内必须不改变风扇转速，在此期间压缩机和室外风扇继续运转。
按照本发明，对于室内盘管温度可能下降到注意到的最大室内盘管温度以下的数量进行了计算。并将这个数量作为最大室内盘管温度当前值的函数连续地进行计算。如果该当前室内盘管温度低于注意到的最大室内盘管温度该计算数量，则最好起动室外盘管的除霜。室外盘管除霜的起动最好服从于某些进一步的时间参数如热泵系统的压缩机的总运转时间和实际室外盘管温度。
用于计算前述数量的数学关系最好通过对具有正加以控制的热泵系统的特性的一热泵系统的运转进行观察导得。这些观察包括在预定的一组条件如室外温度、室内温度和风扇速度下起动一热泵系统的加热运转以及在整个时间上注意室内盘管温度。在某个点处，室内盘管的温度将大大下降，指出室外盘管已积霜，在该点处循环致冷剂向室内盘管的热传递大大削弱。室内盘管温度的最大值与室外盘管基本积霜时室内盘管的温度之间的差被注意到作为不得超过的可允许差值。
注意到的不得超过的可允许差值和最高室内盘管温度在注意到的最高室内盘管温度和相应地注意到的可允许差值的图表上将成为一个点。已发现可允许差值与最高室内盘管温度之间的最终形成的数学关系为一非线性关系。在对热泵系统进行编程计算机控制过程中为便于计算，最好将该非线性关系简化为一系列线性关系。
附图简单说明本发明的其它目的和优点将通过以下结合附图所作的具体说明而变得显而易见，其中
图1为包括有一编程计算机控制的一热泵系统的示意图；图2表示在一具体加热情况下通过图1的热泵系统产生的室内加热盘管的温度曲线；图3表示最高室内盘管温度与实测室内盘管温度之间的可允许差值如何作为最高室内盘管温度的函数变化；图4表示热泵系统在整个系统通电后进行计算机控制的过程；图5A至5D表示在起动室外盘管除霜过程中需由用于热泵系统的计算机控制加以实施的步骤顺序。
较佳实施例描述参照图1，一热泵系统包括一室内盘管10和一室外盘管12，其间装有一压缩机14和一可逆阀16。装在室内盘管与室外盘管之间的还有作为设置可逆阀16的结果允许致冷剂沿两个方向流动的一对双通膨胀阀18和20。较佳地为所有前述零件均以传统方式运转，以使热泵系统在冷却模式中对室内空间提供冷却，而在加热模式中对室内空间提供加热。
室内风扇22在室内盘管10上方提供一空气流动，而室外风扇24则在室外盘管12上方提供一空气流动。室内风扇22系由一风扇马达26起动，而室外风扇24则由一风扇马达28起动，较佳地为在一具体实施例中，室内风扇马达可具有至少两个恒定的起动速度。这些起动速度最好由一通过继电器起动装置控制风扇马达26的控制处理器30控制。风扇马达28最好通过继电器起动装置R1加以控制。可逆阀16也可由通过继电器线路R3操纵的控制处理器30加以控制。压缩机14简单地由通过与压缩机马达32连接的继电器线路R2作用的控制处理器30加以控制。
参见控制处理器30，应注意该控制处理器从一与室外盘管12相连的热敏电阻34接受室外盘管温度。该控制处理器30也从一热敏电阻36接受室内盘管温度。
较佳地为控制处理器30在由热敏电阻34和36指示的某些温度条件时工作以起动一除霜操作。为使控制处理器30对产生需要加以除霜的具体温度条件进行检测，必须对通常由热敏电阻36提供的室内盘管温度和室内空气温度进行具体计算。由控制处理器进行的具体计算系根据对于将要描述的图1的热泵系统的具体设计较佳地进行的一系列试验。
参照图2，该图表为图1的热泵系统的室内盘管温度变化情况，用以表示一给定加热循环。该加热循环在用于热泵系统的一组给定的环境条件和一组给定的系统条件下出现。该环境条件包括具体的室外和起动时的室内空气温度。该系统条件包括具体的风扇速度设置和系统中致冷剂的具体数量。该室内盘管温度系通过热敏电阻36系以一定时间间隔加以测量。在某些点处，室内盘管的温度Tic将达到一在时间tl处出现的由TMAX指出的最高温度。加热循环将继续到tl以外，同时，由于室外温度较冷和在该较冷的室外温度处的水分数量而起动在室外盘管上积霜，室内盘管的温度Tic下降。在某些时间点tf处，室外盘管上已大量积霜，从而引起室内盘管的温度大大下降。室内盘管温度的这种下降是由于作为积霜的室外盘管的蒸发器效率损失而引起循环致冷剂的热传递能力下降产生的。tl处出现的室内盘管最高温度与tf处出现的室内盘管温度的差值即为除霜温度差ΔTd。
按照本发明，对于具体的加热运行，须注意时间tf处的除霜温度差ΔTd和tl处的TMAX值。应当理解，对于另一组特定的环境条件和另一组特定的系统条件，将引起另外的加热运行。对于某个这种运行，将注意除霜温度差ΔTd和室内盘管最高温度TMAX。ΔTd和TMAX的所有注意到的值以后将被用作如图3的图表中的数据点，以限定ΔTd和TMAX之间的关系。
参照图3，通过由具体设计的热泵系统的加热试验产生的各种数据点划出的曲线看起来是非线性的。最好将该曲线断成两个线性段，第一个线性段的斜率为S1并在TK的TMAX处结束，而第二个线性段的斜率为S2并在同一点起动。可将两个线性段表示如下对于TMAX≤TK,ΔTd=S1*TMAX-C1对于TMAX≥TK,ΔTd=S2*TMAX-C2C1和C2为当TMAX对于相应的线性段等于零时的ΔTd坐标值。应当理解，TK,S1,S2,C1和C2将取决于所试验的热泵系统的具体设计。对此，热泵系统的每一种设计都将具有特定尺寸的零部件如风扇、马达、盘管配置和压缩机，从而产生各自相应的图2和3以及各自的TK,S1,S2,C1和C2值。如以后将具体说明的那样，对于具体设计的热泵系统导出的线性关系将被控制处理器30用于确定何时起动该系统室外盘管12的除霜。
参照图4，在对热泵系统进行任何除霜控制之前先由控制处理器30进行一系列预置工作。这些预置工作包括将继电器R1至R4设定到一关闭状态，从而将有关的各种热泵系统零部件放置在一适当的预置状态。这是在步骤40中完成的。处理器单元随后进入步骤42并对将在除霜逻辑内采用的若干软件变量进行预置。若干定时器被打开，以便为变量TM_DFDET和TM_DFSET连续提供定时。最后，处理器单元在步骤46中将一变量OLD_FNSPD设定为与一当前的风扇转速变量CUR_FNSPD相等。应当理解，以上步骤仅出现在处理器单元被起动以起动控制热泵系统时。
现参照图5A，由控制处理器30进行以便及时起动室外盘管12除霜的过程是通过步骤50起动的，其中对压缩机继电器R2是否通电进行询问。由于该继电器将预置设定为断开，控制处理器30将进入步骤52并询问变量“WAS_ON”是否等于真。由于WAS_ON是伪，则处理器将沿一“否”通道进入步骤54。该处理器接着在步骤54中将询问在步骤56中将变量“WAS_ON”设定在等于伪之前压缩机继电器R2是否通电。在下一步骤58中将询问IN_DEFROST是否等于真。由于IN_DEFROST在起动时预置设定为等于伪，控制处理器将进入步骤60并询问是否已选择加热模式。在这方面，较佳地为一与控制处理器30相连的控制面板或其它通讯装置将已指示图1的热泵系统是否打算采用加热运转模式。如果未选择加热模式，处理器将沿一“否”通道进入图5C中的步骤62，并将变量TM_ACC_CMPON设定为等于零。处理器在步骤64中还将变量MAX_TEMP设定为等于零，并在步骤66中还将变量TM_DFDEL设定为等于零。控制处理器继续从步骤66进入步骤68并再次询问压缩机继电器R2是否通电。如果压缩机继电器R2未通电，则处理器从步骤68进入步骤70并将TM_DFDEL设定为零。接着在步骤72中询问IN_DEFROST是否等于真。由于这个变量预置时是伪，故处理器30将进入一出口步骤74。
较佳地为控制处理器30跟随一由图5A-5D的具体逻辑方框图的出口执行用于控制热泵系统的各种过程。控制处理器30的处理速度将使控制处理器能在几毫秒中返回以执行图5A的逻辑。如果由热敏电阻测得的室内空气温度低于设定的所需温度，则较佳地为在某点处选择一加热模式后通过控制处理器30起动加热。在加热进行过程中，控制处理器30最好使室内和室外风扇22、24以及压缩机马达32接通。并将可逆阀16设置为使致冷剂从压缩机流动到室内盘管10并因此而流动到室外盘管12。
参照步骤50，控制处理器将随着加热的起动再次询问压缩机继电器R2是否通电。当要求加热时，较佳地为压缩机继电器R2已由处理器触发。控制处理器将注意与步骤50中出现的同样的情况并进入步骤76以询问变量WAS_ON是否为伪。由于该变量当前为伪，处理器将进入步骤78并关闭与TM_CMPON和TM_ACC_CMPON相连的定时器。处理器接着将询问压缩机继电器R2是否通电，并由于压缩机继电器R2现为通电而进入步骤80。这将引起变量WAS_ON在步骤80中设定为等于真。处理器将如前所述通过步骤58和60。由于已选择加热模式，处理器将从步骤60进入步骤81并询问定时变量TM_DFSET是否大于6秒钟。由于这个变量预置为零，处理器将进入图5C中的步骤66并将定时变量TM_DFDEL设定为等于零。处理器接着将在步骤68中询问压缩机继电器R2是否通电。作为加热指令的反应，由于压缩机继电器已由控制处理器起动，故处理器将进入步骤82。
参照步骤82，处理器询问室外风扇继电器是否通电。如果热泵系统与加热要求相对应，则室外风扇继电器R1通常将通电。这将使控制处理器沿“是”通道进入步骤84，其中将室内风扇速度读出。较佳地为当已起动加热而使风扇速度不为零时，室内风扇已被起动。作为已通过其它控制软件对速度作过命令的控制处理器的一个结果，该控制处理器内能提供该风扇速度。将该风扇速度设定为等于变量CUR_FNSPD并在步骤86中与表示为OLD_FNSPD的老风扇速度的目前值相比较。由于后一个变量预置为零，控制处理器将从步骤86进入步骤88并将老风扇速度变量设定为等于当前风扇速度的数值。控制处理器在步骤72中再次询问IN_DEFROST是否等于真之前，先在步骤70中将定时变量TM_DFSET设定为等于真。由于IN_DEFROST是伪，控制处理器将沿“否”通道由步骤72进入出口步骤74。
再次参照图5A，较佳地为下一次执行除霜逻辑将再次使处理器询问压缩机是否通电。由于压缩机继电器现为通电，故处理器进入步骤76询问“WAS_ON”的状态。由于这个变量现在是真，控制处理器将进入步骤54，其中压缩机继电器R2再次通电，从而使处理器通过步骤80,58和60而进入步骤81，参照步骤81，应当注意处理器正在检查“TM_DFSET”的时间计数是否大于6秒钟。较佳地为一旦在步骤88中将老风扇速度设定为等于当前风扇速度，该变量将已起动增加时间计数。在除霜逻辑的每个连续执行过程中，只要压缩机继电器R2保持通电，室外风扇保持通电，室内风扇速度不变，则该变量将继续增加时间。以这种方式，TM_DFSET中反应的时间计数将是以上三个条件即压缩机、室外风扇和室内风扇状态保持不变的时间数量的一个度量。从而，控制处理器30在热泵系统上加上一等级的一致性，使其运转时这些部件至少6秒钟无任何变化。
当由TM_DFSET保持的时间计数达到一大于6秒钟的数值时，控制处理器将从步骤81进入图5A中的步骤90并读出由热敏电阻36提供的室内盘管温度。这个数值将在步骤92中被作为T_ICOIL储存起来。控制处理器将进入步骤94，其中对T_ICOIL的数值是否大于一变量MAX_TEMP的数值进行询问。较佳地为当控制处理器随着已选择加热模式而首先起动加热时，MAX_TEMP的数值将为零。这将使控制处理器在步骤96中将MAX_TEMP设定为等于T_ICOIL的当前数值。由于控制处理器因室内盘管温度上升而重复地执行除霜逻辑并遇到T_ICOIL的一升高数值时，较佳地为控制处理器大多将继续将MAX_TEMP调节为等于T_ICOIL的当前数值。随着在步骤96中对MAX_TEMP的任何调节，控制处理器直接进入步骤98。在T_ICOIL的数值小于MAX_TEMP的当前储存数值时，控制处理器从步骤94进入步骤98。
参照步骤98，控制处理器对MAX_TEMP是否小于或等于TK进行询问。应记住TK的值已到达图3。当MAX_TEMP小于或等于Tk时，控制处理器将沿着否路径前进到步骤110并计算DEFORST_DELTA的值。将可认识到，在步骤110中的DEFORST_DELTA与MAX_TEMP之间的数学关系与图3中TMAX小于Tk的情况下ΔTd对TMAX的线性关系相同。参照步骤98，当MAX_TEMP不小于或等于Tk时，控制处理器将沿着“否”路径前进到步骤102并计算DEFORST_DELTA的适当值。较佳地为这种计算与与图3中TMAX大于Tk的情况下ΔTd对TMAX的关系相同。处理器从已经计算DEFORST_DELTA的适当值的任一步骤100或102前进到步骤104，其中作出计算值是否小于二的询问。当计算值小于二时，控制处理器在步骤106中将其调整到等于二。控制处理器随后将直接进入步骤108。将可注意到，当DEFORST_DELTA等于或大于二时，处理器也已经过“否”路径从步骤104前进到步骤108。
参见步骤108，作出T_ICOIL的当前值是否小于MAX_TEMP与DEFORST_DELTA之间的差值的询问。较佳地为，在步骤108所作的询问对于当前测量的室内盘管温度是否已经降低到一个值的是一个必需的检查，即该值大于由MAX_DELTA值所确定的最大室内盘管温度以下的DEFORST_DELTA值。较佳地为，当前测量室内盘管温度值一般没有减小到这样一个值，因为室外盘管一般没有遭受显著积霜。在此情况下，控制处理器将连续实行步骤108外的“否”路径并且经过步骤66、68、82、84、86、72和74前进，并且最后重复执行图5A-5D的除霜逻辑。当已经满足加热命令时，控制处理器将关闭压缩机继电器R2，从而终止加热的特定时间段。当此发生时，控制处理器将注意压缩机继电器R2在除霜逻辑的下一次执行中关闭。这将促使处理器注意在步骤52“WAS_ON”是真需要执行步骤110，其中存储在“TM_CMPON”和TM_ACC_CMPON中的时间计数关闭，从而将这些变量保持在一个特定的时间计数。控制处理器在步骤110中重新将时间计数TM_CMPON设定成等于零。然而，控制处理器不再重新设定存储在TM_ACC_CMPON中的时间计数。以此方式，压缩机在步骤50中每次被注意到打开或关闭时，变量TM_ACC_CMPON均继续增长。
较佳地为，控制处理器将继续及时地执行图5A-5D中的除霜逻辑。而且，将执行步骤50、76、54、80、58、60和81，随后当命令加热时退出除霜逻辑。这将一直继续到在步骤68、82、84和86中所需的热泵系统状态已经满足时。此时，控制处理器将再次前进以读出室内盘管温度，如果必要的话并修改MAX_TEMP的值。随后控制处理器将进行DEFROST_DELTA的适当计算。这将前进到步骤108，其中作出当前测量温度T_ICOIL是否已经降低到一个值的询问，即该值可使测量温度差大于由MAX_DELTA值所确定的最大室内盘管温度以下的DEFORST_DELTA值。当此情况发生时，控制处理器将假定室外盘管12已经遭受需要除霜操作的显著积霜。控制处理器将前进到步骤112，并且询问TM_DFDEL的时间值是否大于60秒。此变量将已起动从控制处理器从步骤108进入步骤112之前即发生的先前完成的除霜逻辑的秒钟运行计数。直到此变量表明大于60秒的值时，控制处理器将沿“否”路径从步骤112退出进入步骤68，随后一般经过步骤82、84、86和72前进，因而沿步骤72外的“否”路径至退出步骤74。参见步骤114，作出由TM_CMPON所指出的时间值是否大于十五分钟的询问。将记住，此特定的定时变量是在控制处理器已经注意到表明压缩机14刚打开的“WAS_ON”变量是伪之后在步骤78中打开的。此有效地表明由TM_CMPON所记录的时间是从由控制处理器最近激发的压缩机14打开的时间总量的表示。只要自其最近激发的压缩机打开时间总量小于或等于十五分钟，控制处理器将沿步骤114外的“否”路径前进并且如前所述地执行步骤68、82、84、86、72和74。当自最新被激发的压缩机打开时间总量超过十五分钟时，控制处理器将沿“是”路径从步骤114前进到步骤116以询问由变量TM_ACC_CMPON表示的时间是否大于三十分钟。参见步骤62，将可注意到，当加热模式未在步骤60选定时，定时变量TM_ACC_CMPON设定成等于零。也可注意到，定时变量TM_ACC_CMPON也在变量IN_DEFROST在步骤58中为真任何时间时设定为等于零。如下文中将详细讨论的，变量IN_DEFROST仅在室外盘管的除霜过程中是真。因而可在除霜操作之后使变量TM_ACC_CMPON作时间增长。参见步骤50、76和78，当压缩机继电器刚打开就将所带的定时器在步骤78中打开时，变量TM_ACC_CMPON可作时间增长。由TM_ACC_CMPON所记录的时间将继续增长，直到压缩机如步骤50和52中所关注的关闭。当此发生时，控制处理器将前进到步骤110，并且关闭由TM_CMPON和TM_ACC_CMPON所记录的时间。由TM_ACC_CMPON增长的时间将仅保持其当前值。因而当压缩机继电器R2再次打开时，变量TM_ACC_CMPON将增长更远的时间，除非已经发生除霜操作或者已不选择加热模式。较佳地为，在某一点时，除霜操作之后的压缩机打开时间总量将已达到三十分钟。
再参见步骤116，当压缩机打开的累积时间总量超过三十分钟时，控制处理器将前进到一步骤118以从热敏电阻34中读取室外盘管温度并且将此值存储在变量T_OCOIL。控制处理器接下来将在步骤120中询问存储在变量T_OCOIL中的室外盘管温度值是否小于摄氏负二度。当室外盘管温度不小于负二摄氏度时，控制处理器就直接进到步骤68，当时如上所述地前进至退出步骤74。再参见步骤120，当室外盘管温度小于摄氏负二度时，控制处理器将前进到步骤122以将变量IN_DEFROST设定为等于真。控制处理器将从步骤122进入步骤68，并注意压缩机继电器是通电的。这将使处理器立即前进到步骤82并询问室外风扇继电器R1是否打开。如果室外风扇继电器R1为打开，控制处理器将沿“是”路径进到步骤84并且读取室内风扇速度且将此值存储在CUR_FNSPD中。接下来，处理器将步骤86中将CUR_FNSPD与OLD_FNSPD的值进行比较。如果需要的话，在步骤88中，在处理器于步骤70中将TM_DFSET设定为等于零且前进到步骤72之前，CUR_FNSPD将被设定为等于OLD_NSPD的值。由于IN_DEFROST现在为真，控制处理器将沿步骤72外的“是”路径前进到步骤142中的除霜程序。较佳地为，除霜程序将包括将继电器R3设定为换向阀16将使风扇盘管10和12之间的致冷剂流动方向改变。除霜程序也将继电器R1设定为使室外风扇24关闭。当风扇24关闭时致冷剂流接着反向将使室外盘管从致冷剂中吸收热量，从而起动除去积在盘管上的冰霜。控制处理器将从步骤124前进到步骤126，并且询问由热敏电阻34测得的室外盘管温度是否已上升到大于摄氏18度。较佳地为，室外盘管将花费一些时间以上升到摄氏18度。这将促使每次执行图5A-5原除霜逻辑时，处理器连续地沿着步骤58外的“是”路径前进。控制处理器将从步骤58前进到步骤62和64，并且连续地将总的累积打开时间变量TM_ACC_CMPON和MAX_TEMP设定为等于零。在步骤66中也将TM_DFDEL设定为等于零。只要控制处理器正在实行室外盘管12的除霜，这就可有效地预置所有这些变量。控制处理器在已经将上述变量设定为等于零之后前进到步骤68、82、84、86和72以再次实行除霜程序。参见步骤126，当室外盘管温度上升到大于18摄氏度时，控制处理器将前进到步骤128并且在步骤74中退出除霜逻辑之前，将变量IN_DEFROST设定为等于伪。将可注意到，接下来执行的除霜控制逻辑将促使控制处理器再次经历步骤58并注意IN_DEFROST不再为真。控制处理器将从步骤58前进到步骤60，只要继续选择加热模式。如前所述，处理器将沿“否”路径退出步骤81，直到压缩机、室外风扇和室内风扇的速度已令人满意。较佳地为，当压缩机继电器R2打开时，TM_ACC_CMPON和MAX_TEMP的值现在可以增长非零的值。当由TM_DFSET所代表的时间大于60秒时，最大Δ值将起动增长一温度值，当压缩机继电器和室外风扇已经打开以及室内风扇速度已经不在连续的逻辑执行之间改变时就发生这情况。如前所述的，当TM_DFSET超过60秒时，DEFROST_DELTA的计算也起动再次进行。当检查步骤112、114和116的不同定时值合适时，当时将在步骤108中决定T_ICOIL的当前值与DEFROST_DELTA降低的值MAX_TEMP值的比较。
较佳地为，当TM_DFDEL的进一步检查和由TM_CMPON和TM_ACC_CMPON所代表的压缩机时间表时已经过适当时间时，就将启动除霜循环。一旦满足所有这些条件，变量IN_DEFROST将再次被设定为真，以使处理器启动除霜程序。
虽然已经结合一较佳实施例对本发明进行了描述，但本技术领域中的普通技术人员可以理解，只要不脱离本发明范围还可对其作出多种变化。例如，在步骤102和104中的DEFROST_DELTA的线性计算可由以DEFROST_DELTA和变量MAX_TEMP之间的非线性关系为基础的除霜Δ的适当计算替代。这种计算实际上更贴近在图3中确定ΔTd与TMAX关系的数学曲线。同样较佳地为，图3的数学曲线可以在分析一个具有不同的压缩机风扇和其它热泵部件的不同热泵系统时改变。可以对这种热泵系统加以简单地测试并且确定如图2和3所讨论限定的适当关系。鉴于上述原因，所以本发明本发明并不仅限于所揭示的具体实施例，而是包含落入下文所附的权利要求书范围中的所有实施例。
权利要求
1．一种可由一计算机装置执行的、用于使一热泵系统的室外盘管起动除霜操作的方法，所述方法包括以下步骤在对室外盘管的最近一次除霜后，由一室内盘管温度传感器重复地读出热泵的室内盘管的温度；由在对室外盘管的最近一次除霜后出现的室内盘管温度的诸读数中确定读出的最大室内盘管温度；计算为确定最大室内盘管温度允许的读出的室内盘管温度的下降限度，其中该限度系作为当时确定的最大室内盘管温度的函数加以计算；当由室内盘管温度传感器传感到的一读出室内盘管温度指出一低于当时确定的最大室内盘管温度的下降多于作为当时确定的最大室内盘管温度的函数计算的限度时确定是否应起动室外盘管的除霜操作。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定是否应起动热泵系统室外盘管的除霜操作的步骤包括延迟任何除霜操作，直至在确定室内盘管温度指出一低于当时确定的最大室内盘管温度的下降多于计算限度后至少又一次连续读出室内盘管温度，并且其中这种连续读出室内盘管温度指出，由该室内盘管温度传感器传感的室内盘管温度保持低于所确定的最大室内盘管温度多于计算限度。
3．如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定是否应起动室外盘管的除霜操作的步骤进一步包括确定热泵中的压缩机是否已连续通电一段预定时间；以及进一步确定是否应仅在压缩机已连续通电一段预定时间后起动除霜操作。
4．如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述进一步确定是否应起动室外盘管的除霜操作的步骤包括以下步骤确定从热泵系统先前除霜以来压缩机是否已通电一段预定的累计时间。
5．如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定压缩机是否已通电一段预定的累计时间的步骤包括以下步骤对压缩机在先前的除霜操作结束后的开通时间进行监测；在先前的除霜操作后将当前监测到的开通时间递增地加到压缩机先前监测到的开通时间的总量上，以产生压缩机当前开通时间的总量；将压缩机当前的开通时间总量与第二段预定时间进行比较；以及进一步确定在当前开通时间总量超过自热泵系统的室外盘管除霜所累计的时间的预定值时是否应起动一除霜操作。
6．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由在对室外盘管的最近一次除霜后出现的室内盘管温度的读数确定读出的最大室内盘管温度的步骤包括以下步骤确定室内盘管温度的当前读数值是否超过自从室外盘管的最近一次除霜以来出现的最大室内盘管温度的任何先前读数值；以及当室内盘管温度的当前读数值超过自从室外盘管的最近一次除霜以来出现的最大室内盘管温度的任何先前读数值时，将室内盘管温度的当前读数值作为最大室内盘管温度储存。
7．如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤确定其间一与室内盘管相连的室内风扇的速度保持恒定而热泵系统中的压缩机和一与室外盘管相连的风扇均保持通电的一段预定时间是否已过去；以及当预定的一段时间已过去时进入重复读出热泵系统室内盘管温度的步骤。
8．如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定其间一与室内盘管相连的室内风扇的速度保持恒定而热泵系统中的压缩机和一与室外盘管相连的风扇均保持通电的一段预定时间是否已过去的步骤还包括以下步骤对必须过去的其间一与室内盘管相连的室内风扇的速度保持恒定而热泵系统中的压缩机和一与室外盘管相连的风扇均保持通电的一段预定时间进行计数；以及在室内风扇的速度改变、压缩机关闭或与室外盘管相连的风扇关闭时预定时间计数清零。
9．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作为确定的最大室内盘管温度的函数计算的限度系由对一在各种不同的系统和环境下运转的相同设计的热泵进行观察，并在每个这种观察运转过程中出现的室外盘管基本除霜时注意该系统的最大室内盘管温度和由注意到的最大室内盘管温度的下降，从而在注意到的最大室内盘管温度与由注意到的最大室内盘管温度的下降之间建立一种关系。
10．一种用于对热泵室外盘管的除霜进行控制的系统，所述系统包括一用于对热泵室内盘管的温度进行传感的传感器；一用于对热泵室外盘管进行除霜的装置；进行工作以从所述传感器重复地读出传感到的室内盘管温度以确定自从该盘管上次除霜以来由所述传感器曾经读出的最大室内盘管温度的计算机装置，所述计算机装置还进行工作以确定一由所述传感器的读出温度是否已下降到比当时确定的最大室内盘管温度低一个其后由所述计算机装置作为当时确定的最大室内盘管温度的函数计算出的数量，所述计算机装置还进行工作以当室内盘管的读出温度已下降到低于当时确定的最大室内盘管温度该计算出的数量、而该计算机装置已注意到热泵的一特定部件的运转时间已超过一预定时间时向所述装置发送一用于使室外盘管除霜的除霜信号。
11．如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述计算机装置进行工作，以至少第二次读出和确认由所述传感器读出的温度在向所述装置发送一用于使室外盘管除霜的除霜信号之前保持比当时确定的最大室内盘管温度低一个作为当时确定的最大室内盘管温度的函数计算出的数量。
12．如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述计算机装置进行工作以在起初确定一由所述传感器读出温度已下降到低于当时确定的最大室内盘管温度该计算出的数量后的一段预定时间由所述传感器重复读出该温度，所述计算机装置进行工作以确认由所述传感器读出温度在向所述装置发送一用于使室外盘管除霜的除霜信号之前的一段预定时间保持低于该确定的最大室内盘管温度为该计算出的数量。
13．如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述作为进行工作的热泵的特定部件是一在该热泵内的压缩机。
14．如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述除霜装置包括一用于使致冷剂流动在热泵内反转的热泵内的可逆阀。15．如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述热泵包括一与室内盘管相连的室内风扇和一与室外盘管相连的室外风扇，所述计算机装置进行工作以确认在进入对室内盘管的传感温度进行重复读出之前这些风扇的运行状态未变。
16．如权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括一用于对室外盘管附近的温度进行传感的传感器，以及所述计算机装置进行工作，以根据由所述用于对室外盘管附近的温度进行传感的传感器读出的温度值决定向所述装置发送用于对室外盘管进行除霜的除霜信号。
全文摘要
一用于热泵系统的除霜控制系统,当某些计算条件出现时即起动对室外盘管进行除霜。这些条件包括超过在自从室外盘管最后一次除霜以来出现的最大室内盘管温度与当前室内盘管温度之间的差值的可允许的限度。该不可超过的限度是作为自从室外盘管最后一次除霜以来出现的最大室内盘管温度的函数加以计算的。
文档编号F25B13/00GK1217782SQ98800143
公开日1999年5月26日 申请日期1998年1月20日 优先权日1997年2月14日
发明者郭志超, P·多兰 罗伯特 申请人:运载器有限公司