空調(diào)器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空調(diào)器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 空調(diào)器制熱運行一段時間后，其外側(cè)溫度會由于蒸發(fā)而逐漸降低?，F(xiàn)有的空調(diào)器 在制熱模式下，當(dāng)室外側(cè)環(huán)境溫度較低、濕度較大或者室外風(fēng)機出風(fēng)不暢時，室外機換熱器 內(nèi)制冷劑蒸發(fā)壓力會降低，過低的蒸發(fā)壓力會導(dǎo)致室外換熱器的管路溫度過低，當(dāng)室外換 熱器的管路溫度低于空氣露點溫度一定值時，大氣中的水分會在冷凝器表面凝結(jié)成霜層， 即室外側(cè)發(fā)生結(jié)霜。結(jié)霜后，室外側(cè)換熱會更加惡劣，隨著室外換熱器的管路溫度進一步降 低，結(jié)霜過程會進一步加速，霜層的厚度也會由于制熱的持續(xù)逐漸增加，進而導(dǎo)致外側(cè)冷凝 器的換熱量大大減弱，室外機換熱效果下降，能效降低。
[0003] 而為了解決上述結(jié)霜問題，傳統(tǒng)的空調(diào)器是當(dāng)室外機結(jié)霜超過一定程度時，通過 四通閥的換向?qū)嚎s機高溫制冷劑轉(zhuǎn)而排向室外機換熱器來進行化霜。在制熱除霜過程當(dāng) 中，室內(nèi)機不能制熱，導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境溫度下降，影響室內(nèi)制熱的舒適性，且除霜過程中，系統(tǒng) 參數(shù)會產(chǎn)生劇烈波動，從而對空調(diào)器整體的能效產(chǎn)生不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種實現(xiàn)在制熱過程中可以避 免結(jié)霜的空調(diào)器及其控制方法。
[0005] 為實現(xiàn)本發(fā)明目的而提供的空調(diào)器，包括依次連接的壓縮機、室內(nèi)換熱器、第一電 子膨脹閥和室外換熱器，所述室內(nèi)換熱器和第一電子膨脹閥之間通過第一冷媒管連通，所 述室內(nèi)換熱器和第一電子膨脹閥之間還設(shè)置有過冷器，所述過冷器包括第一端口、第二端 口、第三端口以及第四端口，所述第一端口和第二端口通過所述第一冷媒管連通，所述第三 端口和第四端口通過第二冷媒管連通，所述第二冷媒管的第一連接端與所述過冷器的第一 端口和第一電子膨脹閥之間的第一冷媒管連通，所述第二冷媒管的第二連接端與所述壓縮 機的吸氣口連通，在所述第二冷媒管的第一連接端與所述過冷器的第三端口之間的第二冷 媒管上設(shè)置有第二電子膨脹閥。
[0006] 相應(yīng)地，為實現(xiàn)本發(fā)明目的而提供的本發(fā)明的空調(diào)器的控制方法，包括以下步 驟：
[0007] S100,在制熱模式下，獲取室外換熱器的飽和蒸發(fā)溫度1^和室外空氣的露點溫度 T露；
[0008] S200,調(diào)節(jié)第一電子膨脹閥的開度，控制流入所述室外換熱器的制冷劑流量；同 時，調(diào)節(jié)第二電子通脹閥的開度，使所述室外換熱器的飽和蒸發(fā)溫度T ffi大于所述室外空氣 的露點溫度T胃。
[0009] 在其中一個實施例中，所述步驟SlOO包括以下步驟：
[0010] S110,在所述室外換熱器的進口管路上依次設(shè)置第一感溫包和濕度傳感器，實時 監(jiān)測室外空氣的溫度I^h和室外空氣的濕度Φ，并根據(jù)所述室外空氣的溫度I^h和室外空氣 的濕度Φ，計算所述室外空氣的露點溫度Τ? ;
[0011] S120,在所述壓縮機的吸氣管路上設(shè)置低壓傳感器，在壓縮機開啟C秒后通過所 述低壓傳感器第一次監(jiān)測系統(tǒng)低壓壓力值Pffi，以后每隔a秒檢測一次，并將所述系統(tǒng)低壓 壓力值P ffi換算成制冷劑在該壓力下的所述飽和蒸發(fā)溫度Tffi。
[0012] 在其中一個實施例中，所述步驟S200包括以下步驟：
[0013] S210,在制熱模式下，按照以下公式對所述第一電子膨脹閥的開度進行調(diào)節(jié)：
[0014] Kn=EXVI+Κη，η 彡 1 ;
[0015] 其中：Kn為經(jīng)過第η次調(diào)節(jié)后的所述第一電子膨脹閥的開度值，Klri為經(jīng)過第η-1 次調(diào)節(jié)后的所述第一電子膨脹閥的開度值，EXVl為在設(shè)定時間間隔s秒內(nèi)所述第一電子膨 脹閥的開度的變化值，所述第一電子膨脹閥的開度的初始值為Kp
[0016] 在其中一個實施例中，在所述步驟S210之前，還包括以下步驟：
[0017] S209,每間隔s秒按，照以下公式計算一次所述第一電子膨脹閥的開度的變化值 EXVl ：
[0018] EXVl=A (T1-Vl);
[0019] 其中，T1為流入所述室外換熱器的制冷劑的流入溫度，T2為流出所述室外換熱器 的制冷劑的流出溫度，λ的取值范圍為1~100。
[0020] 在其中一個實施例中，所述步驟S200還包括以下步驟：
[0021] S220,在制熱模式下，按照以下公式對所述第二電子膨脹閥的開度進行調(diào)節(jié)：
[0022] Jn=EXV2+Jn_1, n ^ 1 ；
[0023] 其中，Jn為經(jīng)過第η次調(diào)節(jié)后的所述第二電子膨脹閥的開度值，Jlri為經(jīng)過第η-1 次調(diào)節(jié)后的所述第一電子膨脹閥的開度值，EXV2為在設(shè)定時間間隔a秒內(nèi)所述第二電子膨 脹閥的開度的變化值，所述第二電子膨脹閥的開度的初始值為J tl為〇。
[0024] 在其中一個實施例中，在所述步驟S220之前，還包括以下步驟：
[0025] S219,每間隔s秒按照以下公式計算所述第二電子膨脹閥的開度的變化值EXV2 :
[0026] 當(dāng) T 低 >0 時，EXV2=0 ;
[0027] 當(dāng) T 低〈0 時，EXV2= β (T 露-D-T 低）；
[0028] 其中，β的取值范圍為1~100, D為常數(shù)，D的取值范圍為0~KTC。
[0029] 在其中一個實施例中，Jn的取值范圍為50~2000, a的取值范圍為40~300, C的 取值范圍為300~1200。
[0030] 在其中一個實施例中，s的取值范圍為40~300, Ktl的取值范圍為150~2000, Kn 的取值范圍為50~2000。
[0031] 在其中一個實施例中，EXVl根據(jù)四舍五入原則取整數(shù)，EXV2根據(jù)四舍五入原則取 整數(shù)。
[0032] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的空調(diào)器及其控制方法，通過在制熱模式下，獲取室外 換熱器的飽和蒸發(fā)溫度T ffi和室外空氣的露點溫度Τ?，進而通過調(diào)節(jié)第一電子膨脹閥的開 度，控制流入所述室外換熱器的制冷劑流量，同時調(diào)節(jié)第二電子通脹閥的開度，使所述室外 換熱器的飽和蒸發(fā)溫度T ffi大于室外空氣的露點溫度Τ?，實現(xiàn)了充分發(fā)揮室外換熱器效能 的同時，控制低壓使得室外換熱器在制熱模式下不結(jié)霜，提升了空調(diào)器的整體能效。
【附圖說明】
[0033] 為了使本發(fā)明的空調(diào)器及其控制方法的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以 下結(jié)合具體附圖及具體實施例，對本發(fā)明空調(diào)器及其控制方法進行進一步詳細說明。
[0034] 圖1為本發(fā)明的空調(diào)器的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明的空調(diào)器控制方法的一個實施例流程圖；
[0036] 壓縮機100,室內(nèi)換熱器200,第一電子膨脹閥300,室外換熱器400,過冷器500,第 二電子膨脹閥600,第一冷媒管10,第二冷媒管20,第一端口 510、第二端口 520、第三端口 530,第四端口 540。
【具體實施方式】
[0037] 本發(fā)明提供的空調(diào)器的實施例，如圖1所示，包括依次連接的壓縮機100、室內(nèi)換 熱器200、第一電子膨脹閥300和室外換熱器400,室內(nèi)換熱器200和第一電子膨脹閥300 之間通過第一冷媒管10連通，室內(nèi)換熱器200和第一電子膨脹閥300之間還設(shè)置有過冷器 500,過冷器500包括第一端口 510、第二端口 520、第三端口 530以及第四端口 540,第一端 口 510和第二端口 520通過第一冷媒管10連通，第三端口 530和第四端口 540通過第二冷 媒管20連通，第二冷媒管20的第一連接端與過冷器500的第一端口 510和第一電子膨脹 閥300之間的第一冷媒管在節(jié)點A處連通，第二冷媒管20的第二連接端與壓縮機100的吸 氣口連通，在第二冷媒管20的第一連接端與過冷器500的第三端口 530之間的第二冷媒管 上設(shè)置有第二電子膨脹閥600。優(yōu)選地，第一電子膨脹閥為電子膨脹閥UKV32,第二電子膨 脹閥為電子膨脹閥UKV18。
[0038] 本發(fā)明提供的空調(diào)器，在制熱模式下，第一電子膨脹閥主要是起到節(jié)流的作用，通 過根據(jù)室外換熱器的換熱效率，調(diào)節(jié)第一電子膨脹閥的開度，控制流入室外換熱器的制冷 劑流量，使流經(jīng)室外換熱器的制冷劑充分蒸發(fā)，可以最大效率的利用室外換熱器的效率，同 時減小了結(jié)霜的概率。需要說明的是電子膨脹閥的開度大小即代表了通過電子膨脹閥所在 管路的制冷劑流量的大小。
[0039] 參見圖1，制冷劑流向如圖1中的箭頭所示，當(dāng)?shù)诙娮优蛎涢y600和第一電子膨 脹閥300開啟時，經(jīng)過室內(nèi)換熱器200冷凝后的制冷劑在節(jié)點A處分流，大部分經(jīng)過第一 電子膨脹閥300節(jié)流之后由第一冷媒管10進入室外換熱器400進行蒸發(fā)，而小部分制冷 劑由第二冷媒管20通過第二電子膨脹閥600再次流經(jīng)過冷器500,進而和經(jīng)過室外換熱器 400蒸發(fā)之后的制冷劑混合，進入壓縮機100。由于小部分制冷劑為中溫中壓的氣液兩相狀 態(tài)，因而可以達到提高室外換熱器的蒸發(fā)壓力P的效果。另外，由于通過第一電子膨脹閥進 入到室外換熱器的制冷劑分了一部分出去，相對而言室外換熱器的制冷劑流量減少，使得 流經(jīng)室外換熱器的制冷劑更容易蒸發(fā)完全，從而使室外換熱器的蒸發(fā)壓力P可以進一步提 高。這樣，通過調(diào)節(jié)第二電子通脹閥的開度，就可以提高室外換熱器的飽和蒸發(fā)溫度T ffi,使 得室外側(cè)換熱器的飽和蒸發(fā)溫度Tffi大于室外空氣的露點溫度??，實現(xiàn)室外換熱器不結(jié)霜。
[0040] 相應(yīng)地，本發(fā)明提供的空調(diào)器的控制方法，如圖2所示，包括以下步驟：
[0041] S100,在制熱模式下，獲取室外換熱器的飽和蒸發(fā)溫度1^和室外空氣的露點溫度 T露；
[0042] S200,調(diào)節(jié)第一電子膨脹閥的開度，控制流入室外換熱器的制冷劑流量；同時，調(diào) 節(jié)第二電子通脹閥的開度，使室外換熱器的飽和蒸發(fā)溫度Tffi大于室外空氣的露點溫度??。 [0043] 通過大量實驗得知在制熱模式時，當(dāng)空調(diào)器的室外換熱器的蒸發(fā)壓力P達到露點 壓力Ptl時(相應(yīng)的制冷劑在該壓力下的飽和蒸發(fā)溫度T te低于室外空氣的露點溫度τκ)，外 機開始結(jié)霜。通過控制室外換熱器的飽和蒸發(fā)溫度T ffi,使室外換熱器的飽和蒸發(fā)溫度Tffi 高于室外空氣的露點溫度Τ?，這樣，在充分發(fā)揮室外換熱器吸收空氣能的前提下，即可實 現(xiàn)室外換熱器在制熱模式下不結(jié)霜。
[0044] 本發(fā)明的空調(diào)器的控制方法，通過在制熱模式下，獲取室外換熱器的飽和蒸發(fā)溫 度Tffi和室外空氣的露點溫度??，進而通過調(diào)節(jié)第一電子膨脹閥的開度，控制流入室外換熱 器的制冷劑流量，同時調(diào)節(jié)第二電子通脹閥的開度，使室外換熱器的飽和蒸發(fā)溫度T ffi大于 室外空氣的露點溫度Tk，實現(xiàn)了充分發(fā)揮室外換熱器效能的同時，控制低壓使得室外換熱 器在制熱模式下不結(jié)霜，提升了空調(diào)器的整體能效。
[0045] 下面，對本發(fā)明實施例提供的空調(diào)器的控制方法的實現(xiàn)方式進行具體說明：
[0046] 作為一種可實施方式，步驟SlOO包括以下步驟：
[0047] S110,在室外換熱器的進口管路上依次設(shè)置第一感溫包和濕度傳感器，實時監(jiān)測 室外空氣的溫度T#和室外空氣的濕度Φ，并根據(jù)室外空氣的溫度I^ h和室外空氣的濕度 Φ，計算室外空氣的露點溫度T胃。
[0048] S120,在壓縮機的吸氣管路上設(shè)置低壓傳感器，在壓