一種空調制熱結霜的控制系統及控制方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于空調技術領域，具體涉及一種空調制熱結霜的控制系統及控制方法。
【背景技術】
[0002]目前現有技術的空調系統中在冬天低溫高濕度條件下對室內進行制熱時，室外機換熱器普遍會結霜，結霜后會造成外機風量減小、換熱效果變差、致使室內側無法正常供熱。因此需要對其進行除霜。
[0003]專利號為CN87105945A熱栗式空氣調節機的運轉控制方法是通過旁通管路除霜，且調節頻率的目的是為了降低除霜時壓縮機油面損失，導致工藝較復雜，且成本較高。
[0004]專利號為94190846.1空調器的操作控制裝置闡述的是一種控制制冷劑回收后進行除霜的方式，其仍是只僅能對結霜后除霜進行控制，對于結霜過程無控制手段，當結霜過快時，易進入頻繁化霜動作，影響制熱使用的舒適性；
[0005]專利號為201010190140.1空調器的除霜方法及應用闡述的仍是常規的除霜方法，即利用檢測系統對有無霜的判斷而被動除霜。
[0006]由于現有技術中的空調系統的除霜方式存在僅能對結霜后除霜進行控制，對于結霜過程無控制手段，當結霜過快時，易進入頻繁化霜動作，無法主動及時地除霜，嚴重影響室內制熱使用的舒適性，且工藝較復雜、成本較高等技術問題，因此本發明研究設計出一種空調制熱結霜的控制系統及控制方法。

【發明內容】

[0007]因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的空調系統的除霜方式存在僅能對結霜后除霜進行控制，對于結霜過程無控制手段，嚴重影響室內制熱使用舒適性的缺陷，從而提供一種空調制熱結霜的控制系統及控制方法。
[0008]本發明提供一種空調制熱結霜的控制系統，包括空調系統，所述空調系統包括室外機換熱器、電子膨脹閥、壓縮機和室外電機，其還包括外環溫檢測元件和設置于室外機換熱器上的外管溫檢測元件以及與上述元件均電連接的控制器，所述控制器將控制信號輸出至電子膨脹閥、壓縮機和室外電機中的一個或多個。
[0009]優選地，所述外側溫度檢測元件設置在所述室外機換熱器的外壁底部、中部、其溫度最低處、制冷劑進口處或出口處。
[0010]優選地，所述空調系統還包括設置于室內用于檢測室內溫度的內管溫檢測元件。
[0011]優選地，所述外管溫檢測元件、所述環境溫度檢測元件、和所述內管溫檢測元件中的至少一個為溫度感溫包。
[0012]優選地，所述空調系統為變頻空調系統。
[0013]本發明還提供一種空調制熱結霜的控制方法，其利用前述的空調制熱結霜的控制系統對所述空調系統進行結霜控制調節。
[0014]優選地，當外環溫檢測元件檢測得到的室外環境溫度1>_達到設定的溫度區間時對室外機換熱器的外管溫度變化趨勢Λ T進行監測。
[0015]優選地，所述設定的溫度區間為-5?2度。
[0016]優選地，通過室外機換熱器上的外管溫檢測元件及時檢測得到的室外機換熱器外管溫度，再利用控制器進行分析判斷室外機換熱器外側溫度的變化趨勢Λ T = -T
，當Λ T達到第一指定溫度時，調整膨脹閥步數、調整壓縮機頻率、調節室外電機轉速中的至少一項。
[0017]優選地，當Λ T小于所述第一指定溫度時，減小膨脹閥的步數；和/或，降低壓縮機頻率；和/或，降低室外電機轉速。
[0018]優選地，當Λ T大于所述第一指定溫度時，增大膨脹閥的步數；和/或，增加壓縮機頻率；和/或，升高電機轉速；和/或，維持原有操作不變。
[0019]優選地，所述第一指定溫度為O?-6度。
[0020]優選地，當Λ T小于第二指定溫度使得室內環境大幅降溫時，直接調節系統使其快速達到化霜的條件。
[0021]優選地，所述直接調節系統的操作包括增大膨脹閥的步數；和/或，增加壓縮機頻率；和/或，提高電機轉速。
[0022]優選地，所述第二指定溫度為-7?-12度。
[0023]本發明提供的空調制熱結霜的控制系統及控制方法具有如下有益效果:
[0024]1.能夠實現對制熱外機的結霜過程進行無霜控制，減少用戶使用過程中的化霜動作；有效地防止了結霜或者是延緩了到達產生結霜的時間，從而有效地保證了不至于由于結霜而導致室內溫度突然下降帶來的不舒適，提高了室內制熱使用的舒適性；
[0025]2.能夠主動調節而除霜，克服了利用檢測系統對有無霜的判斷而被動除霜的缺陷；
[0026]3.還能夠通過調頻控制室外機外側溫度，限制結霜層的厚度和結霜時間的長短，工藝簡單，成本降低。
【附圖說明】
[0027]圖1是現有技術的空調系統制熱運行時的室內出風溫度與時間的關系示意圖；
[0028]圖2是本發明的空調制熱結霜的控制系統的結構示意圖；
[0029]圖3是本發明的空調系統制熱運行時的室內出風溫度與時間的關系示意圖。
[0030]圖中附圖標記表示為:
[0031]I—壓縮機，2—四通閥，3—室外換熱器，4—室外電機，5—外側溫度檢測元件，6—環境溫度檢測元件，7—控制器，8 —電子膨脹閥，9一室內換熱器，10—氣液分離器。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的保護范圍。
[0033]如圖2所示，本發明提供一種空調制熱結霜的控制系統，包括空調系統，所述空調系統包括室外機換熱器3、電子膨脹閥8、壓縮機I和室外電機4，其還包括用于檢測室外環境溫度的外環溫檢測元件6和設置于室外機換熱器3上的外管溫檢測元件5以及與上述元件均電連接的控制器7，所述控制器7將控制信號輸出至電子膨脹閥8、壓縮機1、室外電機4中的一個或多個。這里的室外電機帶動風扇對室外機換熱器進行輔助和加強散熱的作用。
[0034]通過外環溫檢測元件能夠準確有效地檢測出室外環境的溫度，通過外管溫檢測元件能夠準確有效地檢測出室外機換熱器上的溫度，再將上述檢測出的溫度信號輸送至控制器，利用控制器對其進行分析和判斷，得出室外機換熱器上未來一定時間內的外管溫變化趨勢溫度值Λ Τ，再通過該外管溫變化趨勢溫度值Λ T執行相應的操作步驟，將操作步驟信號輸出至電子膨脹閥和/或壓縮機和/或室外電機，執行相應的步驟(調節膨脹閥開度或步數、和/或調節壓縮機頻率、和/或調節室外電機的轉速)，以調節空調系統循環功率和制熱、冷量的大小，使得室外機換熱器的外管溫變化趨勢溫度值不至于低于產生結霜時的指定溫度，從而有效地防止了結霜或者是延緩了到達產生結霜的時間，從而有效地保證了不至于由于結霜而導致室內溫度突然下降帶來的不舒適，提高了室內制熱使用的舒適性；能夠主動調節除霜，克服了利用檢測系統對有無霜的判斷而被動除霜的缺陷；實現對制熱外機的結霜過程進行無霜控制，減少用戶使用過程中的化霜動作；還能夠通過調頻控制室外機外側溫度，限制結霜層的厚度和結霜時間的長短，工藝簡單，成本降低。
[0035]優選地，所述外側溫度檢測元件5設置在所述室外機換熱器3外壁底部。這是一種外側溫度檢測元件的優選的設置方式，能夠準確地檢測出室外機換熱器外側的溫度。
[0036]優選地，外側溫度檢測元件5設置在所述室外機換熱器3制冷劑進口處或出口處。這也是一種外側溫度檢測元件的優選的設置方式，能夠準確地檢測出室外機換熱器外側的溫度。
[0037]優選地，所述外側溫度檢測元件5設置在所述室外機換熱器3外壁中部。這也是一種外側溫度檢測元件的優選的設置方式，能夠準確地檢測出室外機換熱器外側的溫度。
[0038]優選地，所述外側溫度檢測元件5設置于室外機換熱器3的溫度最低處。這也是一種外側溫度檢測元件的優選的設置方式，能夠準確地檢測出室外機換熱器外側的溫度。
[0039]優選地，所述空調系統還包括設置于室內用于檢測室內溫度的內管溫檢測元件(未示出)。通過設置在室內的內管溫檢測元件能夠實時且準確有效地檢測出室內的溫度，準確判斷出結霜控制過程中室內的溫度變化情況，對結霜控制過程提供了很好的數據反饋的作用，對室內舒適程度提供了結果分析值。
[0040]優選地，所述外側溫度檢測元件5、和/或所述環境溫度檢測元件6、和/或所述內側溫度檢測元件為溫度感溫包。這是溫度檢測元件的優選的結構和種類。當然也可不必局限于感溫包的測溫方式。
[0041]優選地，所述空調系統為變頻空調系統。采用變頻空調系統能夠有效地對壓縮機的頻率進行調節，從而達到對空調系統制熱、制冷量的強度進行調節，有效地實現了對室外機換熱器結霜的控制作用。
[0042]本發明還提供一種空調制熱結霜的控制方法，其利用前述的空調制熱結霜的控制系統對所述空調系統進行結霜控制調節。這樣能夠使得室外機換熱器的外管溫變化趨勢溫度值不至于低于產生結霜時的指定溫度，從而有效地防止了結霜或者是延緩了到達產生結霜的時間，從而有效地保證了不至于由于結霜而導致室內溫度突然下降帶來的不舒適，提高了室內制熱使用的舒適性；能夠主動調節除霜，克服了利用檢測系統對有無霜的判斷而被動除霜的缺陷；還能夠實現對制熱外機進行無霜控制，減少用戶使用過程中的化霜動作；還能夠通過調頻控制室外機外側溫度，限制結霜層的厚度和結霜時間的長短，工藝簡單，成本降低。
[0043]優選地，當外環溫檢測元件6檢測得到的室外環境溫度達到設定的溫度區間時對室外機換熱器3的外管溫度變化趨勢Λ T進行監測。采取這樣的控制條件是因為當空調系統處于的環境溫度低于一定溫度時才會出現結霜情況，如果當高于該溫度時不會出現結霜的情況，因此避免了做無效的操作動作的無用功的情況，也即為結霜控制提供了有效的前提條件。
[0044]優選地，所述設定的溫度區間為-5?2度。這是常用的空調系統發生結霜的室外環境溫度的溫度范圍，設定成這樣的設定溫度區間能夠為之后的防止結霜動作提供前提的操作條件，保