化霜控制方法、冷库及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及制冷，尤其是化霜控制方法、冷库及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、冷库、冷藏集装箱等制冷机组在长期运行过程中，蒸发器表面会因热交换而结霜。霜层增厚会显著降低换热效率，增加能耗，甚至导致库温无法达标。因此，化霜控制是制冷机组维持高效运行的关键环节。

2、现有化霜策略通常仅关注蒸发器盘管的化霜情况，缺乏对冷库环境湿度的差异化处理。在高湿环境下，霜层疏松且导热差，而在低湿环境下，霜层致密且底部易形成难以融化的积冰。现有方案往往采用统一的加热功率和时长，不仅在高湿环境下造成过度加热，更难以解决低湿环境下底部残冰导致的蒸发器翘片损坏及回风受阻问题。

3、此外，现有技术中，化霜触发方式多采用固定时间周期、固定盘管温度或基于压缩机累计运行时长的单一参数判定。然而，冷库的实际工况受环境湿度、货物热负荷及门体开闭频率影响极大，上述“一刀切”的固化控制逻辑无法匹配实际结霜速率，极易导致“霜未厚即化”（能源浪费）或“霜过厚未化”（制冷失效）的问题。

4、因此，如何根据环境湿度和霜层厚度的变化选择适配的化霜策略，并在保障化霜效果的前提下实现能耗优化与设备保护，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有冷库化霜控制中策略选择单一，无法兼顾高湿环境能耗优化与低湿环境防冰保护的缺陷，本发明提出化霜控制方法、冷库及计算机可读存储介质，通过采集冷库运行参数进行化霜触发判定，依据实时库内相对湿度高于或低于第一湿度阈值，动态选择执行高湿环境化霜策略或低湿环境化霜策略，无需依赖固定的时间周期或单一的温度阈值，实现了化霜过程与冷库实际工况的精准适配，在保障化霜效果的同时显著降低了能耗，属于节能型制冷设备。

2、本发明采用的技术方案是，设计化霜控制方法，包括以下步骤：

3、采集冷库的运行参数，基于所述运行参数进行化霜触发判定；

4、当判定满足化霜触发条件时，根据化霜过程中的实时库内相对湿度动态选择化霜策略：

5、若实时库内相对湿度高于第一湿度阈值，执行高湿环境化霜策略，所述高湿环境化霜策略包括控制控制压缩机停机，启动蒸发器风机以低于正常值的转速反转，并基于霜层厚度d成比例的缩减化霜加热器的工作时长；

6、若实时库内相对湿度不高于所述第一湿度阈值，执行低湿环境化霜策略，所述低湿环境化霜策略包括控制压缩机降低转速正转，启动蒸发器风机以低于正常值的转速正转，并减小化霜加热器的功率；

7、基于所选策略对应的终止条件结束化霜。

8、此设计通过实时监测库内相对湿度，动态选择高湿或低湿化霜策略，解决了现有技术中化霜策略单一、无法适配环境变化的问题。高湿策略下通过控制压缩机停机，避免了化霜热量回流引发压缩机液击风险，同时利用风机反转加速化霜并缩短加热时间，降低了高湿环境下的能耗；低湿策略下控制压缩机低速运行并减小加热功率，减少了低湿环境下的热冲击与能源浪费。整体实现了化霜过程与工况的匹配，提升了机组能效与化霜效率。

9、进一步的，所述低湿环境化霜策略还包括：启动蒸发器的底盘加热装置。

10、此设计通过增设底盘加热装置，在低湿环境化霜策略中针对性地融化蒸发器底部积冰。这解决了低湿环境下底部霜层致密、难以融化的问题，避免了因底部积冰导致的蒸发器翘片损坏及回风受阻，保障了设备的长期运行可靠性。

11、进一步的，基于霜层厚度d成比例的缩减化霜加热器的工作时长包括：

12、预存有多组霜层厚度d与基准加热时长的对应关系；

13、将乘以第一比例系数得到高湿环境化霜的目标工作时长；

14、控制化霜加热器在所述目标工作时长内运行。

15、此设计基于霜层厚度成比例的缩减加热时长，使得加热时间与实际霜负荷相匹配，避免了固定时长加热导致的过度能耗或化霜不彻底，进一步提升了高湿环境下的节能效果。

16、进一步的，所述低湿环境化霜策略中，所述压缩机以额定频率的第二比例正转，所述化霜加热器以额定功率的第三比例工作。

17、此设计通过限定压缩机低速正转的具体比例和加热器功率的减小比例，使得低湿环境下的能量输入更加精准可控。这既维持了必要的化霜热量，又防止了温度过高导致的库温波动及能源浪费，实现了低湿化霜过程的平稳运行。

18、进一步的，所述低湿环境化霜策略对应的终止条件为：监测蒸发器的接水盘温度t，当所述接水盘温度t达到第一温度阈值时，判定化霜结束。

19、此设计采用接水盘温度作为低湿化霜的终止条件，直接反映了蒸发器底部的实际化霜状态。相比传统的定时终止或盘管温度终止，该方式能更准确地判断底部积冰是否融化完毕，确保了化霜效果，同时避免了无效加热。

20、进一步的，化霜控制方法还包括：

21、执行所述低湿环境化霜策略之后，若所述接水盘温度t持续未达到所述第一温度阈值、且所述低湿环境化霜策略的持续时间超过预设的最大化霜时间阈值，则强制退出化霜，恢复制冷运行。

22、此设计通过设置最大化霜时间阈值作为兜底保护，当接水盘温度异常或加热效率过低时，强制退出化霜并恢复制冷。这防止了因传感器故障或极端工况导致的化霜过程无限延长，保障了冷库核心制冷功能的可靠性，避免了库温大幅波动。

23、进一步的，所述高湿环境化霜策略对应的终止条件为：所述化霜加热器的工作时长达到所述目标工作时长时，判定化霜结束。

24、此设计采用目标工作时长作为高湿化霜的终止条件，与权3中基于霜厚计算的加热时长相呼应。这种计时终止方式逻辑简单可靠，在高湿环境下能确保霜层完全融化后及时停止加热，有效防止了过度化霜。

25、进一步的，根据化霜过程中的实时库内相对湿度动态选择化霜策略还包括：

26、若冷库制冷机组进入所述高湿环境化霜策略、且实时库内相对湿度降至小于或等于所述第一湿度阈值，则自动切换至所述低湿环境化霜策略，直至本次化霜结束，不再根据的变化回切至高湿环境化霜策略。

27、此设计通过允许从高湿策略向低湿策略单向切换并锁定，解决了湿度临界值附近频繁切换导致的机组振荡问题。这保证了化霜过程后半段能根据湿度下降进入更节能、更安全的低湿处理模式，提升了化霜过程的稳定性与安全性。

28、进一步的，所述运行参数包括实时库内相对湿度、蒸发器表面的霜层厚度d以及冷库制冷机组的实时制冷量q；

29、基于所述运行参数进行化霜触发判定包括：

30、根据所述冷库制冷机组的实时制冷量q与初始额定制冷量q0，计算制冷量衰减率η；

31、当同时满足制冷量衰减率η大于第一衰减阈值、且实时库内相对湿度hin大于第二湿度阈值、且霜层厚度d大于第一厚度阈值时，判定满足化霜触发条件；

32、其中，所述第二湿度阈值小于所述第一湿度阈值。

33、此设计通过制冷量衰减率η、实时库内相对湿度hin及霜层厚度d的三重参数联合判定化霜触发条件，相比单一参数判定更为精准。这有效避免了因单一传感器误判或环境偶发波动导致的误化霜，确保了化霜触发时机与实际结霜状态的一致性。

34、进一步的，所述运行参数包括实时库内相对湿度、蒸发器表面的霜层厚度d以及冷库制冷机组的实时制冷量q；

35、基于所述运行参数进行化霜触发判定包括：

36、当满足任一紧急化霜条件时，判定满足化霜触发条件；

37、第一紧急化霜条件为霜层厚度d大于或等于第二厚度阈值、且所述第二厚度阈值大于所述第一厚度阈值；

38、第二紧急化霜条件为制冷量衰减率η大于第二衰减阈值且持续时间超过第一持续时间阈值，且所述第二衰减阈值大于所述第一衰减阈值；

39、第三紧急化霜条件为实时库内相对湿度大于第三湿度阈值且持续时间超过第二持续时间阈值，且所述第三湿度阈值大于所述第一湿度阈值。

40、此设计通过设置独立的紧急化霜条件，在霜层过厚、衰减率过大或湿度过高时，能够绕过常规判定逻辑直接启动化霜。这提高了机组在极端工况下的响应速度，防止了严重结霜导致的制冷失效或设备损伤，增强了机组的可靠性。

41、进一步的，所述计算制冷量衰减率η包括：

42、采集蒸发器入口端温差δt1和蒸发器出口端温差δt2，计算蒸发器进出口对数平均温差；

43、采集压缩机运行频率f、压缩机排气温度及蒸发器入口干球温度；

44、根据公式计算实时制冷量q，其中、、为标定系数；

45、根据公式计算制冷量衰减率η；

46、其中，q0为初始额定制冷量。

47、此设计通过特定的公式计算实时制冷量及衰减率，综合考虑了压缩机频率、温差及排气温度等多维参数。这种方法相比简单的电流或温度估算更为精确，为化霜触发判定及制冷量监控提供了可靠的数据基础。

48、进一步的，所述运行参数还包括冷库制冷机组的连续运行时间；

49、基于所述运行参数进行化霜触发判定包括：

50、当所述运行参数未满足化霜触发条件、但所述冷库制冷机组的连续运行时间超过设定时间阈值时，判定满足化霜触发条件。

51、此设计通过设置基于连续运行时间的兜底化霜触发条件，确保了在传感器失效或参数波动未达阈值时，机组仍能按最长周期强制化霜。这构成了化霜触发的安全底线，防止了长期无化霜运行导致的严重结霜，保障了机组的基本运行安全。

52、本发明还提出了冷库，包括：冷库制冷机组和控制器，所述冷库制冷机组的蒸发器向库内提供冷量，所述蒸发器设置有蒸发器风机以及化霜加热器，所述控制器分别与所述冷库制冷机组、所述蒸发器风机以及所述化霜加热器电性连接，所述控制器被配置为执行上述的化霜控制方法。

53、此设计通过将前述化霜控制方法集成至冷库的控制器中，使得冷库具备了根据环境湿度与霜层厚度智能调节化霜策略的能力。这直接提升了冷库整机的能效表现与智能化水平，减少了人工干预，降低了运营成本。

54、进一步的，所述蒸发器底部设置有底盘，所述底盘的下方或内部设置有底盘加热装置，所述底盘加热装置与所述控制器电性连接。

55、此设计通过在蒸发器底部设置底盘及加热装置，为低湿环境下的底部化霜提供了必要的硬件支撑。该结构布局合理，能够有效传导热量至积冰区域，解决了低湿化霜的物理实现问题，提升了冷库在复杂环境下的适应性。

56、本发明还提出了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的化霜控制方法。

57、此设计通过存储实现上述化霜控制方法的计算机程序，为控制算法的部署、升级和维护提供了载体，使得化霜控制方法能够以软件形式独立存在和传播，便于在不同型号的设备中进行移植和应用。

58、与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果之一：

59、1、本发明在化霜执行阶段，摒弃了统一的加热模式，转而依据实时库内相对湿度动态选择高湿或低湿化霜策略，该方案能够根据冷库环境湿度的差异，精准匹配对应的化霜逻辑，高湿环境下通过风机反转与缩短加热时长提升效率，低湿环境下通过压缩机低速运行与减小加热功率降低能耗，实现了化霜过程与工况的精准适配，有效避免了能源浪费与库温波动，显著提升了机组在不同湿度环境下的整体能效与化霜彻底性；

60、2、本发明在低湿环境化霜策略中，增设了底盘加热装置，并采用接水盘温度作为化霜终止的判定依据，这种针对性的加热与闭环控制逻辑，解决了低湿环境下霜层致密、底部易结冰且难以融化的技术难题，避免了因底部积冰导致的蒸发器翘片损坏及回风受阻，在保障化霜效果的同时，延长了设备的使用寿命，增强了机组的运行可靠性；

61、3、本发明在化霜过程中引入了基于湿度阈值的单向动态切换机制，并辅以基于霜层厚度的成比例加热时长控制，当湿度由高转低时，机组自动由高湿策略切换至低湿策略并锁定，既防止了湿度临界值附近的频繁振荡，又确保了加热能量与实际霜负荷相匹配。这种精细化的过程控制，在保证化霜效率的前提下，最大限度地挖掘了机组的节能潜力，避免了过度化霜或化霜不彻底；

62、4、本发明构建了常规触发、紧急触发与强制触发相结合的多层次化霜判定体系，通过实时制冷量计算模型精准监测换热效率衰减，并在霜层过厚或湿度异常时启动紧急化霜，同时在参数未达标时依据最长运行时间强制化霜，这使得机组在应对复杂多变的实际工况及传感器偶发失效时，始终保持稳定的安全运行边界，降低了设备故障率与库温失控风险。