一種空調器的化霜控制方法與流程
本發明涉及空調器技術領域，尤其涉及一種空調器的化霜控制方法。
背景技術：
現有的熱泵空調器系統如圖1所示包括壓縮機1、四通閥2、氣液分離器3、氣側截止閥4、室內換熱器5、室內膨脹閥6、液側截止閥7、室外膨脹閥8和室外換熱器9。而室外換熱器9通常采用四通閥2換向，從而將空調從制暖模式下轉化到化霜模式。其中，化霜模式類似于制冷模式，從而室內換熱器5作為蒸發器而室外換熱器9作為冷凝器。在化霜模式下，冷媒向室外換熱器9釋放熱量，從而可以對室外換熱器9進行化霜。
現在的空調器中廣泛采用變頻壓縮機1。在正常制暖過程中，壓縮機1往往是高頻運行；而當準備進行化霜時，為了防止高頻運行的壓縮機1換向造成的冷媒沖擊過大，通常控制壓縮機1先降頻再換向。
具體地，在空調器從制暖模式轉化成化霜模式過程中，先預設一個時間t，保證空調器在正式進入化霜模式之前，先經過時長t的化霜前準備。
例如最大輸出為120Hz的壓縮機1，如果其化霜前降頻要求達到的頻率值大小為60Hz，則該設定時間往往在2min左右。
然而面對空調器的不同工況和不同負荷輸出(例如壓縮機1實際制暖頻率不等于最大輸出頻率的情況)，該設定時間往往過長。如本身制熱運轉頻率為80HZ，仍然按照2min設定時間來進行化霜前準備，會導致化霜前準備時間太長，從而使得用戶側制暖感受變差。
技術實現要素：
(一)要解決的技術問題
本發明的目標是：提供一種空調器的化霜控制方法，解決現有技術中存在的化霜前準備時間太長導致用戶側制暖感受變差的問題。
(二)技術方案
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種空調器的化霜控制方法，包括以下步驟：
S1、在制暖模式下，控制壓縮機的頻率從當前運行頻率值f1升降頻率到化霜前設定運行值f設定，升降頻率時間為t1；
S2、使壓縮機的頻率值維持在化霜前設定運行值f設定下運行t2時間，
t2取(A-t1)和中數值較大的；
其中，A為設定的強制等候時間，T為壓縮機排量設定時間；
S3、控制空調器的四通閥換向，使得空調器進入化霜模式。
優選地，所述S1中，壓縮機頻率的變化速率為設定變化速率v，且v由空調器的壓縮機特性確定，從而S1中壓縮機升降頻所需要的時間t1滿足：
優選地，所述S2中，當排量P＜40cc時，0s＜T≤5s；當40cc≤P＜50cc時，5＜T≤10s；當50cc≤P＜60cc時，10＜T≤15s；當60cc≤P＜70cc時，15＜T≤20s；當70cc≤P時，20＜T≤25。
優選地，所述S2中，當排量P＜40cc時，T＝5s；當40cc≤P＜50cc，T＝10s；當50cc≤P＜60cc，T＝15s；當60cc≤P＜70cc，T＝20s；當70cc≤P，T＝25s。
優選地，所述S3中，控制壓縮機的頻率從化霜前設定運行值f設定升降頻率到化霜運行值f化霜。
優選地，所述S3中，壓縮機的頻率的變化速率為設定變化速率v，且v由空調器的壓縮機特性確定。
優選地，A等于10s。
(三)有益效果
本發明的技術方案存在以下優點：本發明的空調器的化霜控制方法，包括以下步驟：S1、在制暖模式下，控制壓縮機的頻率從當前運行頻率值f1升降頻率到化霜前設定運行值f設定，升降頻率時間為t1；
S2、使壓縮機的頻率值維持在化霜前設定運行值f設定下運行t2時間，
t2取(A-t1)和中數值較大的；
其中，A為設定的強制等候時間，T為設定的壓縮機排量時間；
S3、空調器的四通閥換向，空調器進入化霜模式。該方案中，在進入化霜模式之前，壓縮機要依次經過S1中的升降頻過程和S2中的緩沖過程。其中，升降頻過程和緩沖過程的總時長不低于強制等候時間A，從而保證最基本的化霜前準備時長。在此基礎上，不同壓縮機在不同工況下進入化霜模式所需要的化霜前準備時間不再是固定時長，從而避免化霜前準備時間太長導致用戶側制暖感受變差的問題，且使得空調器在每個制暖周期中的制熱效率得以提升。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現有技術的空調器的組成示意圖；
圖2是實施例的壓縮機排量設定時間T和壓縮機排量之間的關系示意圖；
圖中：1、壓縮機；2、四通閥；3、氣液分離器；4、氣側截止閥；5、室內換熱器；6、室內膨脹閥；7、液側截止閥；8、室外膨脹閥；9、室外換熱器。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不能用來限制本發明的范圍。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，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。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
本實施例的空調器的化霜控制方法，包括以下步驟：
S1、在制暖模式下，控制壓縮機的頻率從當前運行頻率值f1升降頻率到化霜前設定運行值f設定，升降頻率時間為t1；
S2、使壓縮機的頻率值維持在化霜前設定運行值f設定下運行t2時間，
t2取(A-t1)和中數值較大的；
其中，A為設定的強制等候時間，T為設定的壓縮機排量時間；
S3、空調器的四通閥換向，空調器進入化霜模式。
本實施例中，在進入化霜模式之前，壓縮機要依次經過S1中的升降頻過程和S2中的緩沖過程。其中，升降頻過程和緩沖過程的總時長不低于強制等候時間A，從而保證最基本的化霜前準備時長。在此基礎上，不同壓縮機在不同工況下進入化霜模式所需要的化霜前準備時間不再是固定時長，從而避免化霜前準備時間太長導致用戶側制暖感受變差的問題，且使得空調器在每個制暖周期中的制熱效率得以提升。
其中，S1步驟對應的是壓縮機的升降頻過程，并且，升降頻所需要的時間為t1。S1中壓縮機頻率的變化速率由空調器的壓縮機特性確定，并且是依據不同廠家對于各個不同工況預設的一個運行頻率。假設S1中壓縮機頻率的變化速率等于設定變化速率v，那么t1滿足：
t1的存在可以保證化霜前四通閥換向壓差的同時，確保空調器系統能力衰減得不會過于厲害。
此外，S2中，為了保證空調器系統在化霜前進入一個相應的穩態，減緩升降頻過程中對空調器系統的一個沖擊，將S2中壓縮機的頻率值維持在化霜前設定運行值f設定下運行。也即S2步驟中，壓縮機處于緩沖過程，并且S2中緩沖過程對應的緩沖時間t2一般情況下采用如下式計算獲得：
其中，|f1-f設定|×T表達的是不同排量壓縮機相應頻率變化時引起的系統冷媒流量變化情況，其包括S1中壓縮機頻率變化值|f1-f設定|，以及設定的壓縮機排量時間T兩個變化因子。并且，根據t2的計算公式可知，壓縮機排量越大，且對應S1中頻率變化越大，則空調器系統需要的緩沖時間t2越長。
而表示的是基于空調器系統設計考量的一個設定因子。該設定因子的設定依據在于：
對于不同的熱泵空調器系統，可以允許的化霜前設定運行值f設定不同。化霜前設定運行值f設定越高，則表示其允許的四通閥換向壓差越大，表明其空調器系統抗沖擊的能力更強，換言之空調器需求的緩沖時間也就可以縮短。
在上述基礎上，化霜前準備時間t＝升降頻率時間t1+緩沖時間t2。
需要強調的是，對于某些特殊情況，如化霜前壓縮機當前運行頻率值f1接近化霜前設定運行值f設定時，此時，如果采用公式：
計算t2，最終通過公式“化霜前準備時間t＝升降頻率時間t1+緩沖時間t2”計算出的化霜前準備時間t可能很短。但是在化霜換向前空調器系統的室內機和室外機的相關閥體和風機等其他元器件需要一定的動作時間，因此當計算得到的“化霜前準備時間”小于強制等候時間A時，那么此時空調器系統應當強制使得化霜前準備時間t不小于強制等候時間A，從而此時t2取(A-t1)。
通過上述分析可知，S2中，t2取(A-t1)和中數值較大的。
其中，A可以但是不限于10s，具體可以根據不同空調器系統進行相應的設計。
此外，本實施例提供一種壓縮機排量設定時間T和壓縮機排量之間的對應關系，具體地：
當排量P＜40cc時，0s＜T≤5s；當40cc≤P＜50cc時，5＜T≤10s；當50cc≤P＜60cc時，10＜T≤15s；當60cc≤P＜70cc時，15＜T≤20s；當70cc≤P時，20＜T≤25。
當然需要說明的是，壓縮機排量設定時間T和壓縮機排量之間的關系不受上述舉例限制。并且，在空調器系統及其壓縮機確定的情況下，可以在出廠時同時給定壓縮機排量設定時間T。此外，排量P也不可能無限取值。
在此基礎上，通過實踐發現，當排量P＜40cc時，T取5s；當40cc≤P＜50cc，T＝10s；當50cc≤P＜60cc，T＝15s；當60cc≤P＜70cc，T＝20s；當70cc≤P，T＝25s，此時可以獲取比較合適的緩沖時間t2。且該種情況下壓縮機排量設定時間T和壓縮機排量P之間的關系請參見圖2。
以一個65cc排量壓縮機為例進行說明。假設該壓縮機的當前運行頻率值f1為100Hz，化霜前設定運行值f設定為60Hz，壓縮機的設定變化速率v為1Hz/s。則通過公式：
計算得到t1＝40s。
此外，通過公式：
計算得到t2＝13.3s。
則化霜前準備時間t＝升降頻率時間t1+緩沖時間t2＝53.3S。
對該壓縮機進行實驗測試發現，空調器系統的氣液分離器內液位的變化表示了壓縮機頻率變化對空調器系統的沖擊過程。當壓縮機的頻率從當前運行頻率值f1開始下降時，氣液分離器的液位是先不斷上升的過程；當壓縮機的頻率降低到化霜前設定運行值f設定時，氣液分離器的液位會波動企穩。企穩所需的時間暗示了空調器系統所需緩沖時間。經過試驗發現當該空調器系統從100Hz降頻到60Hz后，液位企穩的時間為12s左右。算上空調器系統1Hz/s的降頻速率需要的升降頻率時間t1，化霜前實際所需的化霜前準備時間t等于52s左右。從而，說明本實施例的空調器的化霜控制方法有效。
以一個42cc排量壓縮機為例進行說明。假設該壓縮機的當前運行頻率值f1為58Hz，化霜前設定運行值f設定為60Hz，壓縮機的設定變化速率v為1Hz/s。則通過公式：
計算得到t1＝2s。
此外，通過公式：
計算得到t2＝0.3s。
則化霜前準備時間t＝升降頻率時間t1+緩沖時間t2＝2.3S。
對化霜前準備時間t取整結果為3s，小于強制等候時間A(10s)，所以計算此刻的化霜前準備時間t應為10s。
實驗測試發現，當空調器系統頻率變化由58Hz到60Hz時，氣液分離器液位變化的時間幾乎為0s，但由于空調器系統所配的其他元器件因化霜前的準備動作需要時間，所以強制等候時間A(10s)也是合理的。
當然需要再次強調的是，強制等候時間A視不同空調器系統而不同，本實施例中的10s在此僅為一個具體的可行參數。
在上述基礎上，本實施例中S3中，控制壓縮機的頻率從化霜前設定運行值f設定升降頻率到化霜運行值f化霜，并且壓縮機的頻率的變化速率也為上述設定變化速率v。
以上實施方式僅用于說明本發明，而非對本發明的限制。盡管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
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