[发明专利]一种空气源热泵的化霜控制方法

说明书

本发明属于制冷设备技术领域，具体涉及一种空气源热泵的化霜控制方法，化霜系统包括控制器(1)、压缩机(2)、四通换向阀(3)、蒸发温度传感器(4)、蒸发换热器(5)、环境温度传感器(6)、电子膨胀阀(7)、冷凝换热器(8)、水温传感器(9)和冷凝温度传感器(10)，所述环境温度传感器(6)用于监测环境的温度，所述蒸发温度传感器(4)用于监测蒸发温度，所述水温传感器(9)用于监测水温，所述冷凝温度传感器(10)用于监测冷凝温度。该方法使得热泵系统在任何条件下运行，都能在最佳的时机进行除霜，从而都能获得最佳制热效率，使空气源热泵系统运行更高效、更节能，充分发挥空气源热泵技术的节能优势。

技术领域

本发明属于制冷设备技术领域，具体涉及一种空气源热泵的化霜控制方法。

背景技术

空气源热泵具有节能、环保、可再生能源的特性，在热水、采暖及烘干等各行业越来越得到广泛的应用。空气源热泵的热泵特性，使得其在冬天环境温度低的条件下(一般在5℃以下)，容易结霜，空气源热泵结霜后，霜层一方面增加了空气源热泵室外换热器与空气的换热热阻，使得空气源热泵吸热量减少；另一方面，换热器外表面结霜后，使得流通换热器的空气减少，也使得空气源热泵吸热量减少。结霜时间越长，霜层越厚，空气源热泵室外换热器吸热量就越少，空气源热泵的制热量就越少，空气源热泵的制热效果就越来越差。因此，空气源热泵结霜后就要进行化霜处理。

现有技术中，空气源热泵化霜方法一般有：一、热气旁通方法；二、电辅热方法；三、四通阀换向逆流除霜法。方法一和方法二效果差、效率也差，很少采用。在实际应用中普遍采用第三种方法。在方法三中，在四通阀换向逆向除霜的过程中，热泵不能继续制热，还要消耗掉部分室内空气中或地暖水中的部分热量，如附图3中横坐标下面部分制热量为负值，即表示吸收热量进行除霜过程。对于四通阀换向逆流除霜法，目前的除霜系统主要有两种，一种是定时除霜法，另一种是定温差的除霜方法。定时除霜法根据热泵运行时间，进行定时除霜，除霜时间也是固定的，这种系统简单，但也经常出现无霜除霜或者除霜不干净的情况，或者除完霜还在进行除霜的现象，造成能源浪费。定温差除霜方法根据在一定的环境温度下，霜结得越厚，蒸发效果越差，蒸发器蒸发温度下降这一事实，设计一个温差值，当环境温度和蒸发温度温差达到这一温差值后，热泵进行逆向除霜运行。除霜过程中，因四通阀已换向，蒸发器变为冷凝器，霜化完后，冷凝器温度迅速升高，当高于某一设定值后退出除霜。这种除霜方法相对精确，只要进入除霜温差和退出除霜温度设计合理，基本上能做到有霜除霜且除霜干净。这种除霜方法中的温差值的设置是关键，现在行业上的除霜温差的设置方法有两种，一种是不随环境工况变化，设置一个固定值；另一种是设置一个跟环境温度有关的除霜温差值，即⊿T＝⊿T(Ta)。现在空调热泵行业普遍采用的是这种除霜方法。采用这种除霜方法，只要设计合理，虽然能做到有霜时再除霜，且除霜干净。但是采用这种方法还存在一个比较大的问题，就是不能在最佳的时机进行除霜，也就是不能达到最佳的制热效率。

针对某一热泵系统，在某环境温度和湿度下，设定不同的温差值，即结霜到不同的厚度开始除霜，其对制热的整体影响是不同的。如附图3中所示，a表示温差12℃开始除霜的除霜曲线图，2小时进行了2次除霜，b表示温差8℃开始除霜的除霜曲线图，2小时进行了3次除霜。曲线下面的面积就表示某时间内的总的制热量，不同的除霜温差条件下，曲线下面的面积是不相同的，即总的制热量不同。曲线下面积最大的情况就是总的制热量最大的情况，即最佳制热效率的情况。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种空气源热泵的化霜控制方法，使得热泵系统在任何条件下运行，都能在最佳的时机进行除霜，从而都能获得最佳制热效率，使空气源热泵系统运行更高效、更节能，充分发挥空气源热泵技术的节能优势。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：