温度调节系统和对温度调节系统进行除冰的方法
【技术领域】
[0001] 本公开大体上设及用于加热和/或冷却的系统，并且更具体地设及用于加热和/ 或冷却的系统的除冰。
【背景技术】
[0002] 包含蒸发器的系统可W被用来例如在热累或空调系统的情况下提供加热和/或 冷却操作。存在持续的需要来改进运样的系统的效率和有效性。
【发明内容】
[0003] 在一些方面，本公开描述用于加热和/或冷却的系统（诸如例如热累或空调系统） W及用于操作该系统的方法。系统包含：蒸发器，可能在操作期间易受结冰的影响；W及传 感器，位于蒸发器上例如在蒸发器盘管上。系统也可W包含控制和结冰检测模块，其被配置 成在溫度调节操作期间基于传感器的输出来检测蒸发器的实际结冰的存在。在检测到蒸发 器的结冰时，控制和结冰检测模块可W发起操作来对蒸发器进行除冰。例如，为了对蒸发器 进行除冰，控制和结冰检测模块可W控制系统W减少到压缩机的电力，运导致蒸发器的溫 度增加。作为另一个示例，控制和结冰检测模块可W控制系统W反转循环来倒转系统中的 热流，运再次增加蒸发器的溫度。其它适合的除冰操作被设想并且不被限制到W上除冰方 法。在一些示例中，控制和结冰检测模块也可W基于传感器的输出确定何时蒸发器的除冰 完成并且基于该确定来终止除冰操作。
[0004] 在一个示例中，本公开设及溫度调节系统(例如加热和/或冷却系统)，该系统包括 溫度调节装置，该溫度调节装置包含热侧和冷侧；W及结冰传感器，设置在冷侧上并且提供 基于冷侧的条件而改变的输出；其中系统被配置成在溫度调节操作期间经由结冰传感器的 输出检测冷侧的结冰，并且基于检测到冷侧的结冰发起冷侧的除冰。 阳〇化]在另一个示例中，本公开设及操作溫度调节系统的方法，该方法包括在溫度调节 操作期间经由结冰传感器的输出检测冷侧的结冰，该结冰传感器被设置在溫度调节装置的 冷侧上并且提供基于冷侧的条件而改变的输出；W及基于检测到冷侧的结冰发起冷侧的除 冰。
[0006] 在另一个示例中，本公开设及溫度调节系统，该系统包括用于在溫度调节操作期 间经由结冰传感器的输出检测冷侧的结冰的装置，该结冰传感器被设置在溫度调节装置的 冷侧上并且提供基于冷侧的条件而改变的输出；W及用于基于检测到冷侧的结冰发起冷侧 的除冰的装置。
[0007] 本公开的一个或多个示例和技术的细节被阐述在W下附图和描述中。本公开的其 它特征、目标、和优势根据描述和附图W及根据权利要求将是显而易见的。
【附图说明】
[0008] 图1是图解包含结冰传感器的示范性溫度调节系统的示意图。
[0009] 图2是图解包含蒸发器和结冰传感器的示范性溫度调节系统的示意图。
[0010] 图3是图解可W例如被图1和2的系统采用的示范性技术的方块流程图。 W11] 图4是图解可W被用来分析结冰传感器的输出的示例电路系统的示意图。
[0012] 图5和6是图解经由用于检测蒸发器的结冰的结冰传感器使用测量的阻抗的绘 图。
[0013] 图7是图解用于在示范性溫度调节系统的蒸发器上检测结冰的存在的实验结果 的绘图。
[0014] 图8是图解示例结冰传感器的示意图。
[0015]附图不必绘制成比例。同样的参考数字指示同样的特征，尽管同样的特征之间的 变化可W出现在各种示例中。
【具体实施方式】
[0016]如W上指出的那样，在一些方面中，本公开设及用于加热和/或冷却的溫度调节 系统(诸如例如热累系统或空调系统）W及用于操作该系统的方法。图1是图解包含结冰 传感器20的示范性溫度调节装置70的示意图。溫度调节系统70包含具有冷侧72和热侧 74的热传递装置76。如在图1的示例中示出的那样，在溫度调节操作期间，热传递装置76 可W经过冷侧72接收热，并且然后经由热侧74输出热。在运样的配置中，热通过热传递装 置76从低的溫度环境传递到加热的环境。为了经过热传递的溫度调节，热传递装置76可 W采用蒸发-压缩循环，例如包含冷却介质（诸如制冷机、空调机组或热累）的蒸发和压缩。 此外，热传递装置76可W是基于巧耳帖（Peltier)的系统，例如其使用热电冷却或"塞贝克 原理（Seebeckprinciple)"或W类似原理诸如磁制冷操作。
[0017]在每个情况下，将热从一个环境传递到另一个的包含热传递装置76的溫度调节 装置可能倾向于例如由于在冷却期间空气中的水的减少的饱和引起的冷侧72上的冷凝的 水和结冰。为了经过冷侧72从环境提供高效的热传递，大的界面面积是所期望的。然而， 冷侧72的结冰可W减少界面面积，因而减少热传递和减少溫度调节装置70的效率。
[001引如示出的那样，结冰传感器20被设置在冷侧72上。如W下将被描述的那样，结冰 传感器的输出可W根据冷侧的条件而改变。例如，结冰传感器的输出(例如在阻抗或电阻方 面)可W在操作期间指示冷侧72的一个或多个部分处的结冰。基于该检测，系统70可W发 起操作来对冷侧72进行除冰。
[0019]为了便于图解，系统70的示例大体上在本文中被描述为被配置作为热累或空调 系统诸如系统10,在其下使用蒸发-压缩循环。然而，溫度调节系统70也可W是不采用蒸 发-压缩循环来调节溫度的溫度调节系统。不采用蒸发-压缩循环的示例溫度调节系统例 如包含基于巧耳帖的系统，其使用热电冷却并且包含热侧和冷侧。
[0020] 针对空调和热累系统的市场正在迅速地增长。来自空调系统和热累系统的世界范 围的功耗正在由于机组的增加的数目而增加。因此，例如为了最小化由系统的操作消耗的 功率而增加机组的效率可能是所期望的。
[0021] 加热和冷却系统中的低效率的一个来源是在系统的操作期间特别地在相对高的 湿度环境中蒸发器的结冰。当结冰发生时，霜或冰的至少一个从存在于环境中的湿气和/ 或泄漏的冷却剂形成在蒸发器的表面(诸如盘管表面）的至少部分上。例如，热累的蒸发器 (该热累典型地在蒸发器处在具有高的湿度和接近零摄氏度的溫度的环境中操作）可w在 接近零摄氏度的溫度处自然地开始结冰。类似地，空调机可W由于各种原因而结冰，包含缺 少制冷剂、脏的过滤器或蒸发器盘管、低的室外溫度、蒸发器盘管的泄漏等等。在泄漏的冷 却剂的情况下，可W存在蒸发器结冰的更高可能性，因为更多的制冷剂容量（r e化i ger an t charge)被消耗，连同系统的减少的冷却容量。作为另一个示例，通过交换制冷剂(例如从 R22改变到更高的效率R438)增加系统的效率减少蒸发器的溫度，因而增加蒸发器在操作 期间对结冰的敏感性。
[0022] 运样的结冰甚至在很好维护的系统中可能是一个效率限制的问题。空气源热累 结冰移除的一个技术是反转循环除霜/除冰操作。在反转循环除霜/除冰操作期间，热累 通过反转正常的加热模式W冷却模式运行。运增加蒸发器的溫度W从蒸发器表面移除霜/ 冰。另一个除冰技术包含例如经由在蒸发器上或接近蒸发器的一个或多个加热盘管来电加 热蒸发器。
[0023] 然而，虽然运样的技术可W足够对蒸发器进行除冰，但是由于缺少在操作期间准 确地检测结冰的存在的能力，所W运些技术在多数情况下消耗比必要的能量更多的能量。 例如，加热和冷却系统可W被配置成：例如基于工作循环或当环境条件是运样使得结冰可 W是可能的（不考虑结冰是否实际上在操作期间存在于蒸