熱泵系統(tǒng)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蒸氣壓縮式制熱設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種熱泵系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的提高，空調(diào)系統(tǒng)在各種辦公、住宅等場所得到的應(yīng)用越來越廣泛。同時(shí)，人們對(duì)空調(diào)舒適性要求也在逐漸提高，尤其越來越重視室內(nèi)環(huán)境溫度波動(dòng)或熱水溫度波動(dòng)的減小所帶來的舒適性，室內(nèi)環(huán)境溫度波動(dòng)或熱水溫度波動(dòng)的減小也成為了舒適性評(píng)價(jià)的重要因素。然而，盡管空調(diào)技術(shù)在不斷進(jìn)步，但大部分空調(diào)或空氣能熱水機(jī)在制熱或制熱水運(yùn)行時(shí)，仍不可避免會(huì)出現(xiàn)除霜運(yùn)行的需要，導(dǎo)致室內(nèi)溫度波動(dòng)較大，降低了空調(diào)或空氣能熱水機(jī)使用的舒適性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。為此，本發(fā)明旨在提供一種熱泵系統(tǒng)的控制方法，該控制方法可保持室內(nèi)部分溫度穩(wěn)定，提高系統(tǒng)的舒適性。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法，所述熱泵系統(tǒng)包括室外換熱器和除霜裝置，所述除霜裝置設(shè)在所述室外換熱器上用于去除所述室外換熱器表面的霜層，所述控制方法包括如下步驟:S1:判斷所述室外換熱器的管溫T3是否小于等于第一設(shè)定溫度Q ;S2:如果T3彡Q則開始計(jì)時(shí)，如果T3>Q，則返回步驟SI ;S3:當(dāng)T3彡Q的持續(xù)時(shí)間t彡設(shè)定時(shí)間t0，控制所述除霜裝置運(yùn)行以去除霜層。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法，通過檢測室外換熱器的管溫T3 <第一設(shè)定溫度Q的持續(xù)時(shí)間t是否達(dá)到設(shè)定時(shí)間t0，來判定除霜裝置是否運(yùn)行，從而能夠在保持熱泵系統(tǒng)處于制熱運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行除霜，大大延長了熱泵系統(tǒng)制熱運(yùn)行時(shí)間，大幅減少了除霜頻次，保持室內(nèi)部分溫度穩(wěn)定，提高了系統(tǒng)的舒適性。而且除霜裝置控制準(zhǔn)確，避免除霜裝置作無用功，降低了熱泵系統(tǒng)的能耗。
[0006]在一些實(shí)施例中，在步驟SI中檢測室外環(huán)境溫度T4，所述設(shè)定時(shí)間t0與所述室外環(huán)境溫度T4呈正相關(guān)。由此，控制精度高。
[0007]在另一些實(shí)施例中，設(shè)定多個(gè)溫度區(qū)間，所述多個(gè)溫度區(qū)間對(duì)應(yīng)不同的所述設(shè)定時(shí)間to，在步驟SI中檢測室外環(huán)境溫度T4，在步驟S3中根據(jù)所述室外環(huán)境溫度T4所在的溫度區(qū)間選擇對(duì)應(yīng)的所述設(shè)定時(shí)間t0。由此，避免因室外環(huán)境溫度T4的浮動(dòng)導(dǎo)致設(shè)定時(shí)間to值不明確，進(jìn)而避免控制的混亂，降低了控制難度。
[0008]具體地，所述t0與所述多個(gè)溫度區(qū)間的平均溫度值呈正相關(guān)。
[0009]在一些實(shí)施例中，采用溫度傳感器檢測所述室外環(huán)境溫度T4。由此，溫度采集來源可靠，控制更加方便準(zhǔn)確。
[0010]在一些實(shí)施例中，所述除霜裝置包括驅(qū)動(dòng)器和除霜刷，所述除霜刷設(shè)在所述室外換熱器上，所述驅(qū)動(dòng)器與所述除霜刷相連以驅(qū)動(dòng)所述除霜刷運(yùn)行。由此，除霜裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易，成本較低。[0011 ] 具體地，所述驅(qū)動(dòng)器包括:絲桿和螺母，所述絲桿設(shè)在所述室外換熱器上，所述螺母螺紋配合在所述絲桿上，所述除霜刷連接在所述螺母上；電機(jī)，所述電機(jī)與所述絲桿相連以驅(qū)動(dòng)所述絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，結(jié)構(gòu)可靠性高，使用壽命長，維護(hù)成本低。
[0012]在一些實(shí)施例中，采用溫度傳感器檢測所述室外換熱器的管溫T3。
[0013]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0014]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法流程圖；
[0016]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制流程圖；
[0017]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的除霜裝置與相應(yīng)的蒸氣壓縮式制熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的除霜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記:
[0020]熱泵系統(tǒng)100、
[0021]除霜裝置1、
[0022]驅(qū)動(dòng)器11、絲桿111、螺母112、電機(jī)113、除霜刷12、刷毛121、
[0023]室外換熱器2、溫度傳感器3、第一傳感器31、第二傳感器32。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0027]在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”、“固定”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0028]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0029]在本發(fā)明實(shí)施例的熱泵系統(tǒng)的控制方法中，所涉及的熱泵系統(tǒng)100屬于蒸氣壓縮式設(shè)備，熱泵系統(tǒng)100可為空調(diào)，熱泵系統(tǒng)100也可為空氣能熱水器等。
[0030]下面參考圖3-圖4，描述熱泵系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)。
[0031]參照?qǐng)D3，熱泵系統(tǒng)100包括室外換熱器2和除霜裝置1，除霜裝置I設(shè)在室外換熱器2上，除霜裝置I用于去除室外換熱器2表面的霜層。
[0032]需要說明的是，在制熱模式下，室外機(jī)吹的是冷風(fēng)，室外換熱器2的管溫較低，甚至室外換熱器2的管溫會(huì)處于零度以下，此時(shí)外界空氣中的水蒸氣會(huì)在室外換熱器2上結(jié)霜。如果霜層不去除，室外機(jī)可能會(huì)被冰塊堵死，無法散熱，冰塊越結(jié)越厚，最終可能導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)等問題。
[0033]傳統(tǒng)如空調(diào)之類的熱泵系統(tǒng)，在除霜模式時(shí)系統(tǒng)由制熱模式轉(zhuǎn)換為制冷模式，室外換熱器上的冰塊通過其管內(nèi)流通的高溫高壓冷媒融化，在除霜至設(shè)定條件后熱泵系統(tǒng)再轉(zhuǎn)換回制熱模式。熱泵系統(tǒng)為除霜而進(jìn)行制冷運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)部分溫度波動(dòng)較大，降低了熱泵系統(tǒng)如空調(diào)等的使用舒適性。
[0034]而本發(fā)明實(shí)施例中，采用除霜裝置I去除室外換熱器2表面的霜層，室外換熱器2通過機(jī)械方式直接除霜，它提供了熱泵系統(tǒng)100的一種新式除霜方法，該除霜裝置I僅在熱泵系統(tǒng)100制熱的工況下才會(huì)啟動(dòng)，例如在空調(diào)系統(tǒng)處于制熱運(yùn)行時(shí)或空氣能熱水器處于制熱水運(yùn)行時(shí)，除霜裝置I才開啟。
[0035]通過采用除霜裝置I除霜，不僅解決了上述傳統(tǒng)除霜模式所面臨的室內(nèi)部分溫度不穩(wěn)定等問題，而且也由于采用機(jī)械方式除霜，有效地降低了除霜所需的能耗，從而整體上降低了熱泵系統(tǒng)100的能耗，實(shí)現(xiàn)提高熱泵系統(tǒng)100的制熱性能并且降低能耗的目的。
[0036]為便于理解，下面參考圖3-圖4的一個(gè)具體實(shí)施例，來詳細(xì)說明除霜裝置I的具體結(jié)構(gòu)和除霜工作原理。
[0037]如圖3和圖4所示，除霜裝置I包括驅(qū)動(dòng)器11和除霜刷12，除霜刷12設(shè)在室外換熱器2上，驅(qū)動(dòng)器11與除霜刷12相連以驅(qū)動(dòng)除霜刷12運(yùn)行。由此，除霜裝置I結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易，成本較低。
[0038]在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)室外換熱器2上產(chǎn)生霜層后，驅(qū)動(dòng)器11驅(qū)動(dòng)除霜刷12移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，除霜刷12的刷毛121在驅(qū)動(dòng)器11的限制下始終接觸室外換熱器2，從而將室外換熱器2表面附著的霜層清除掉。在除霜過程中，熱泵系統(tǒng)100可以依舊按制熱模式運(yùn)行，熱泵系統(tǒng)100無需僅通過開啟制冷循環(huán)來融化室外換熱器2上的霜層，確保了室內(nèi)溫度不致于因除霜而過低。
[0039]當(dāng)然，在本發(fā)明實(shí)施例中，熱泵系統(tǒng)100在安裝了除霜裝置I后還可同時(shí)運(yùn)行除霜模式，即在需要除霜時(shí)，不僅除霜裝置I開啟運(yùn)行，同時(shí)熱泵系統(tǒng)100也由制熱模式轉(zhuǎn)換成制冷模式。
[0040]需要說明的是，當(dāng)熱泵系統(tǒng)100處于制冷模式時(shí)，室外換熱器2內(nèi)流通了高溫高壓冷媒，霜層開始融化。發(fā)明人經(jīng)過實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，霜層加熱后，緊貼在室外換熱器2表面的部分霜層開始融化，霜層整體不易附著在室外換熱器2上。這時(shí)除霜刷12刷在室外換熱器2上，可將整個(gè)霜層徹底清理干凈。這樣雙管齊下，減短了除霜時(shí)間，提高了除霜效果。
[0041]具體地，如圖3所示，驅(qū)動(dòng)器11包括:電機(jī)113、絲桿111和螺母112，絲桿111設(shè)在室外換熱器2上，螺母112螺紋配合在絲桿111上，除霜刷12連接在螺母112上，電機(jī)113與絲桿111相連以驅(qū)動(dòng)絲桿111轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說，除霜刷12通過絲桿螺母結(jié)構(gòu)保證在室外換熱器2上移動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)可靠性高，使用壽命長，維護(hù)成本低。
[0042]當(dāng)然，本發(fā)明中除霜裝置I的結(jié)構(gòu)也不限于此，例如，除霜刷12上可設(shè)有刷毛121，除霜刷12也可為刮片式結(jié)構(gòu)，即除霜刷12相當(dāng)于刮板。又例如，除霜刷12也可通過帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。具體而言，驅(qū)動(dòng)器11可包括至少兩個(gè)傳動(dòng)輪以及傳動(dòng)帶，傳動(dòng)帶設(shè)置在傳動(dòng)輪上，電機(jī)113與傳動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)連接。除霜裝