风冷热泵系统的自适应除霜控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种风冷热泵系统的自适应除霜控制方法，其技术方案要点是，设定四个控制参数，①除霜时间设定值

Adaptive defrosting control method of air-cooled heat pump system

【技术实现步骤摘要】
风冷热泵系统的自适应除霜控制方法
本专利技术涉及除霜控制方法
，特别涉及风冷热泵系统的自适应除霜控制方法。
技术介绍
系统在制冷或制热时，都有可能产生结霜现象，如在结霜后除霜不及时，就会影响制冷系统或制热系统的使用。制冷结霜一般位于室内机的蒸发器，当制冷时，室外机散热，室内机吸热，蒸发器的目的是吸收热量(降温)，而吸收热量需要有空气的流通，利用空气的传导带走热量，当空气流通量不足，蒸发器就会结霜，而空气不足的原因往往在于滤网没有清洗或蒸发器的散热片没有清洗，阻碍了空气流动。制热结霜一般位于室外机的蒸发器上，当制热模式开启时，室外机吸热，室内机散热，一般制热模式的启动，室外温度都是在十度以下，室外温度低，室外机还需要吸收热量时，蒸发器本体温度会降到0度以下，周围的水分(类似制冷时的除湿)很快的就会凝结成霜。如若出现除霜不及时的情况，则会出现严重影响系统正常运作的情况，①堵塞翅片间通道，增加空气流动阻力；②增加换热器热阻，换热能力下降；③蒸发温度下降，能效比降低，系统运行性能恶化，直到不能正常工作。也正是因为考虑到结霜对系统运行的不利影响，在发展的过程中人们试验了许多能够自动除霜的控制方法，以下是曾经和目前正被使用的几种控制方案：(一)定时除霜法：这是早期采用的方法，为防止蒸发器严重结霜影响空调器的工作性能。在设定时间时往往考虑了最恶劣的环境条件，因此在不同的环境条件下必然产生不必要的能源浪费。(二)时间－温度控制法：这是目前普遍采用的一种方法。由于在时间量的基础上考虑了温度量，比单纯的时间法有进步，部分的考虑了空调器室外工作环境的影响，但仍不能正确反映结霜对空调器性能的影响，会出现不必要的除霜运作，也会在需要除霜时而不发除霜信号。(三)蒸发温度与大气温度差除霜控制法：在蒸发器表面结霜严重时，蒸发温度与大气温度的差会加大，根据这一变化来控制除霜反映了结霜后空调器工作特性产生的影响，但仅根据一个量的变化进行判断也会有误动作产生(四)在蒸发器表面结霜严重时，冷凝温度会降低，根据冷凝温度的变化和制热运行的时间来控制除霜反映了结霜对空调器工作特性的影响，但仅根据一个量的变化进行判断只是实验室条件下最简单的一种情况，而实际使用过程中冷凝温度的变化，不仅仅受到蒸发器结霜的影响，还受到室内、外环境温度的影响，室内机风速、辅助电加热、卸载、温控停机等因素的影响。所以，不考虑这些影响因素也会出现霜厚不除霜或无霜不除霜的现象。但是目前市面上普遍使用的自动除霜系统均不够稳定，误差较大，对机组运行时的稳定性不能起到保障作用，除霜的性能直接影响到制冷/制热系统的正常运行以及整套设备的工作寿命。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种风冷热泵系统的自适应除霜控制方法。本专利技术进一步限定的技术方案是：一种风冷热泵系统的自适应除霜控制方法，设定四个控制参数，①除霜时间设定值Δtdefrost_set，②进入除霜循环的温度差值设定值ΔTdefrost_entr_set，③退出除霜循环的翅片温度的设定值Tdefrost_fin_coil_set，④两次除霜循环的间隔时间(除霜周期)的设定值Δτdefrost_set，比较实际除霜时间Δtdefrost_actual和设定除霜时间Δtdefrost_set。进一步的，记录每一次的实际的除霜时间Δtdefrost_actual和除霜时间的设定值Δtdefrost_set的比值，当实际的除霜时间为设定值的50％以内，则记录实际除霜区间A；当实际的除霜时间为设定值的50％-75％之间，则记录实际除霜区间B；当实际的除霜时间为设定值的75％-100％之间，则记录实际除霜区间C；当实际的除霜时间为设定值的100％-150％之间，则记录实际除霜区间D；当实际的除霜时间为设定值的150％以上，则记录实际除霜区间E。进一步的，所述除霜时间Δtdefrost_actual间接反映了翅片表面的霜层厚度，当实际的除霜时间Δtdefrost_actual处于A和B区间，则标明翅片表面霜层覆盖较少，此时提高除霜间隔时间Δτdefrost_set，机组的控制系统将调整下次除霜和此次除霜之间的间隔时间τdefrost_set大于100％；当实际的除霜时间Δtdefrost_actual处于C区间，则保持和略微缩短除霜间隔时间Δτdefrost_set；当实际的除霜时间Δtdefrost_actual处于D和E区间，则标明翅片表面霜层覆盖较多，此时缩短除霜间隔时间Δτdefrost_set，机组的控制系统将调整下次除霜和此次除霜之间的间隔时间Δτdefrost_set小于100％。进一步的，所述除霜时间Δtdefrost_actual以两次作为一个修正区间，根据当前次数及上一次数所记录的两次除霜时间区间Δtdefrost_actual，调整除霜间隔时间的设定值Δτdefrost_set，不断修正除霜周期，使其成为具有自修正变步长的自动适应环境温湿度变化，保证系统除霜控制的平稳性。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术中，除霜控制方法中实现了不断修正除霜周期的方式，具有自修正变步长的自动适应环境温湿度变化的特点；(2)本专利技术中，进入除霜循环的进入条件为两个，互为补充，但并不互相制约，进入除霜循环的温度差设定值可以作为上次除霜循环确认的此次除霜周期的一次修正，因此在两个除霜间隔周期内有可能发生的变化；(3)本专利技术中，对于可能情况，如无法退出除霜，则采用时间控制，保证机组可靠运行；(4)本专利技术中，采用前两次的除霜时间作为自动调整百分比率可以避免机组频繁调节间隔周期导致的机组控制不稳定，也可以消除干扰造成的控制误差，使机组除霜控制运行更加稳定平滑；(5)本专利技术中，从除霜控制来看，除霜的控制对于延长除霜周期比较谨慎，需两次连续的低于除霜时间区间后才确认更改，主要从担心结霜严重可能会对导致系统工作恶化方面考虑。而多数情况下，对于间隔时间的调整不会过于频繁。附图说明图1是实施例1中实际除霜时间Δtdefrost_actual和设定除霜时间Δtdefrost_set的比较值示意图；图2是实施例1中除霜间隔时间(除霜周期)Δτdefrost_set的调和下调的调整示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例1：如图1与图2所示，一种风冷热泵系统的自适应除霜控制方法，基于风冷热泵的各个参数的动态变化特性，自适应的优化除霜控制方法，这一控制方式需要四个控制参数：(1)除霜时间设定值Δtdefrost_set，(2)进入除霜循环的温度差值的设定值ΔTdefrost_entr_set，(3)退出除霜循环的翅片温度的设定值Tdefrost_fin_coil_set，(4)两次除霜循环的间隔时间(除霜周期)的设定值Δτdefrost_set。Δtdefrost_set：除霜时间的设定值，是指从进入除霜循环到退出除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风冷热泵系统的自适应除霜控制方法，其特征在于：设定四个控制参数，①除霜时间设定值

【技术特征摘要】
1.一种风冷热泵系统的自适应除霜控制方法，其特征在于：设定四个控制参数，①除霜时间设定值，②进入除霜循环的温度差值设定值，③退出除霜循环的翅片温度的设定值，④两次除霜循环的间隔时间（除霜周期）的设定值，比较实际除霜时间和设定除霜时间。


2.根据权利要求1所述的风冷热泵系统的自适应除霜控制方法，其特征在于：记录每一次的实际的除霜时间和除霜时间的设定值的比值，当实际的除霜时间为设定值的50%以内，则记录实际除霜区间A；当实际的除霜时间为设定值的50%-75%之间，则记录实际除霜区间B；当实际的除霜时间为设定值的75%-100%之间，则记录实际除霜区间C；当实际的除霜时间为设定值的100%-150%之间，则记录实际除霜区间D；当实际的除霜时间为设定值的150%以上，则记录实际除霜区间E。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：商萍君，朱倩，陈利军，陈武，王明星，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32