空调运行控制方法、装置及空调器与流程

1.本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调运行控制方法、装置及空调器。


背景技术：

2.空调在低温制冷运行过程中，由于外环温度较低，制冷量需求小，压缩机通常在最低频运行，为保证系统可靠性，防止压缩机回液，电子膨胀阀一般控制在很小的开度，空调低压压力和室内机蒸发器管温都很低，蒸发器表面很容易结霜，不仅影响蒸发器换热效率，而且易导致空调频繁出现防冻结保护停机，影响用户使用体验和压缩机可靠性。


技术实现要素：

3.本发明解决的问题是现有空调在低温制冷运行过程中，蒸发器容易结霜引起空调频繁出现防冻结保护停机，影响用户使用体验和压缩机可靠性。
4.为解决上述问题，本发明提出了一种空调运行控制方法，包括：
5.空调制冷运行后，获取外环温度tao和蒸发器的平均管温度t；
6.根据外环温度tao和蒸发器的平均管温度t判断空调是否进入低温制冷防冻结模式；
7.如果判断出空调进入低温制冷防冻结模式，则控制压缩机排出的气态冷媒周期性地进入蒸发器；
8.其中，空调每运行一段时间为一个周期。
9.本发明的空调运行控制方法通过周期性的将压缩机排出的高温高压气态冷媒引入蒸发器进行化霜，不仅不影响空调制冷模式的正常运行，而且在不停机的情况下实现了化霜作业，既不影响用户使用体验，又提升了压缩机的可靠性。
10.进一步的，所述根据外环温度tao和蒸发器的平均管温度t判断空调是否进入低温制冷防冻结模式包括：
11.若外环温度tao满足第一预设条件，且多个周期的蒸发器的平均管温度t均满足第二预设条件，则空调进入低温制冷防冻结模式。
12.在该技术方案中，首先判断外环温度tao是否满足第一预设条件，若满足再判断多个周期的蒸发器的平均管温度t是否均满足第二预设条件，若仍满足，则空调进入低温制冷防冻结模式，反之，则空调继续正常制冷运行。
13.进一步的，所述多个周期包括累计多个周期或连续多个周期。
14.在该技术方案中，累计多个周期的蒸发器的平均管温度t均满足第二预设条件或连续多个周期的蒸发器的平均管温度t均满足第二预设条件，则空调都进入低温制冷防冻结模式。
15.进一步的，所述控制压缩机排出的气态冷媒周期性地进入蒸发器包括：
16.控制压缩机排出的气态冷媒在第n个和第n 2个周期进入蒸发器；
17.在第n 1个周期，压缩机排出的气态冷媒进入冷凝器。
18.在该技术方案中，正常制冷运行时，压缩机排出的高温高压气态冷媒进入冷凝器，经冷凝液化后形成低温高压液态冷媒，而后经电子膨胀阀节流成低温低压液态冷媒进入蒸发器蒸发成低温低压气态冷媒，最后返回压缩机，本发明是改变冷媒在蒸发器到冷凝器这一段管路的流向，将正常制冷运行时冷媒由冷凝器流向蒸发器变换为由蒸发器流向冷凝器，压缩机排出的高温高压气态冷媒直接进入蒸发器后，蒸发器升温进行化霜，而后冷媒经冷凝器流回压缩机，由于压缩机排出的气态冷媒是周期性地进入蒸发器，因此不影响空调制冷模式的正常运行。
19.进一步的，根据蒸发器的平均管温度t判断空调是否退出低温制冷防冻结模式。
20.在该技术方案中，当蒸发器除霜完毕后，空调可退出低温制冷防冻结模式，恢复正常的制冷运行模式。
21.进一步的，根据蒸发器的平均管温度t判断空调是否再次进入低温制冷防冻结模式。
22.在该技术方案中，空调退出低温制冷防冻结模式，恢复正常的制冷运行模式后，低温制冷运行下，蒸发器势必还会结霜，因此需要控制空调是否需要再次进入低温制冷防冻结模式进行除霜。
23.进一步的，若所述空调为多联机空调，则所述蒸发器的平均管温度t为多个蒸发器的总平均管温度tav。
24.此外，为解决上述问题，本发明还提出了一种空调运行控制装置，包括：
25.获取单元，用于获取外环温度tao和蒸发器的平均管温度t；
26.判断单元，用于根据获取单元获取到的信息判断空调是否进入低温制冷防冻结模式；
27.控制单元，用于在判断单元判断出空调进入低温制冷防冻结模式后控制压缩机排出的气态冷媒周期性地进入蒸发器。
28.进一步的，所述判断单元还用于根据蒸发器的平均管温度t判断空调是否退出低温制冷防冻结模式，及空调退出低温制冷防冻结模式后根据蒸发器的平均管温度t判断空调是否再次进入低温制冷防冻结模式。
29.此外，本发明还提出了一种空调器，包括室外机、室内机及前述的空调运行控制装置，所述空调运行控制装置被配置为控制所述空调器按照前述的空调运行控制方法运行。
30.有益效果：本技术的技术方案通过周期性的将压缩机排出的高温高压气态冷媒引入蒸发器进行化霜，不仅不影响空调制冷模式的正常运行，而且在不停机的情况下实现了化霜作业，既不影响用户使用体验，又提升了压缩机的可靠性。
附图说明
31.图1为本发明实施例一的空调运行控制方法的流程图；
32.图2为本发明实施例二的空调运行控制方法的流程图；
33.图3为本发明实施例三的空调运行控制方法的流程图；
34.图4为本发明实施例四的空调运行控制方法的流程图；
35.图5为本发明空调正常制冷运行时冷媒的流动方向图；
36.图6为本发明空调四通阀切换后冷媒的流动方向图。
37.附图标记如下：
38.1、压缩机；2、四通阀；3、冷凝器；4、蒸发器；5、冷媒管路。
具体实施方式
39.现有技术中，空调压缩机低温制冷运行一段时间时间后，内机蒸发器表面管温很低，很容易结霜，此时常用的除霜方法是机组报防冻结保护停机，然后依靠室温自然化霜，一般停满3分钟后，化霜完毕，再重新启动即可，整个过程过程耗时约7min左右，停机这段时间内，空调无法提供制冷服务，严重耽误用户使用，且机组频繁防冻结保护停机，十分影响压缩机可靠性，基于此，本发明设计了一种在不停机的情况下实现化霜作业的空调运行控制方法，该空调运行控制方法既能保证空调正常的制冷运行，满足用户的制冷需求，同时又能在不停机的情况下实现蒸发器除霜，避免了压缩机频繁启动缩短压缩机寿命。
40.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
41.实施例一：
42.如图1所示，本实施例提出了一种空调运行控制方法，包括：
43.s100、空调制冷运行后，获取外环温度tao和蒸发器的平均管温度t；
44.s200、根据外环温度tao和蒸发器的平均管温度t判断空调是否进入低温制冷防冻结模式；
45.s300、如果判断出空调进入低温制冷防冻结模式，则控制压缩机排出的气态冷媒周期性地进入蒸发器；
46.其中，空调每运行一段时间为一个周期，一个周期的时间不能太长，否则会导致控制反应不及时出现异常保护停机，当然，一个周期的时间也不能太短，否则会导致控制动作过于频繁出现过调、稳定性差，在每个周期内的其中一部分时间段，压缩机排出的气态冷媒按正常的制冷运行模式进入冷凝器，在该周期内的另一部分时间段，压缩机排出的气态冷媒按低温制冷防冻结模式进入蒸发器除霜，通过周期性地频繁改变冷媒在冷凝器到蒸发器这一段管路间的流动方向既能保证空调实时为用户提供制冷服务，又能除掉蒸发器管表面的霜层，整个过程中压缩机不停机，既不影响用户使用体验，又提升了压缩机的可靠性。
47.在本实施例中，根据外环温度tao和蒸发器的平均管温度t判断空调是否进入低温制冷防冻结模式是每个周期判断一次，因此外环温度tao和蒸发器的平均管温度t每个周期获取一次。
48.在本实施例中，所述根据外环温度tao和蒸发器的平均管温度t判断空调是否进入低温制冷防冻结模式包括：
49.若外环温度tao满足第一预设条件，且多个周期的蒸发器的平均管温度t均满足第二预设条件，则空调进入低温制冷防冻结模式，在该技术方案中，首先判断外环温度tao是否满足第一预设条件，若满足再判断多个周期的蒸发器的平均管温度t是否均满足第二预设条件，若仍满足，则空调进入低温制冷防冻结模式，反之，则空调继续按正常制冷模式运行，所述多个周期包括累计多个周期或连续多个周期在，只有累计多个周期的蒸发器的平均管温度t均满足第二预设条件或连续多个周期的蒸发器的平均管温度t均满足第二预设
条件，则空调都进入低温制冷防冻结模式。
50.在本实施例中，所述控制压缩机排出的气态冷媒周期性地进入蒸发器包括：
51.控制压缩机排出的气态冷媒在第n个和第n 2个周期进入蒸发器；在第n 1个周期，压缩机排出的气态冷媒进入冷凝器，正常制冷模式运行时，压缩机排出的高温高压气态冷媒进入冷凝器，经冷凝液化后形成低温高压液态冷媒，而后经电子膨胀阀节流成低温低压液态冷媒进入蒸发器蒸发成低温低压气态冷媒，最后返回压缩机，本发明是改变冷媒在蒸发器到冷凝器这一段管路的流向，在低温制冷防冻结模式下，将正常制冷模式运行时冷媒由冷凝器流向蒸发器变换为周期性地由蒸发器流向冷凝器，压缩机排出的高温高压气态冷媒直接进入蒸发器后，蒸发器升温进行化霜，而后冷媒经冷凝器流回压缩机，同时由于压缩机排出的气态冷媒是周期性地进入蒸发器，因此不影响空调继续为用户提供制冷服务。
52.在本实施例中，空调低温制冷运行时，压缩机频率低，四通阀换向产生的气流声小。
53.在本实施例中，若所述空调为多联机空调，则所述蒸发器的平均管温度t为多个蒸发器的总平均管温度tav，所述总平均管温度的计算公式为：tav＝∑tavi/m，m为运行的蒸发器的个数，通常的，m≥2，tavi为m个蒸发器中第i个蒸发器的平均管温度，也即单台平均管温度，所述单台平均管温度的计算公式为：tavi＝(x*tcii y*tcmi z*tcoi)/3，其中，tcii为第i号蒸发器的液管感温包温度，tcmi为第i号蒸发器的中管感温包温度为，tcoi为第i号蒸发器的气管感温包温度为；x y z＝1，x为液管温度系数，取值范围为：0～0.5；y为中管温度系数，取值范围为：0～1；z为气管温度系数，取值范围为：0～0.5，制冷状态，蒸发器管中大部分冷媒处于气液两相态，因此tcmi的权重y较大。
54.实施例二：
55.本实施例是在实施例一的基础上进一步作出的改进。
56.如图2所示，所述空调运行控制方法还包括：
57.s400、根据蒸发器的平均管温度t判断空调是否退出低温制冷防冻结模式。
58.在该技术方案中，当蒸发器除霜完毕后，根据蒸发器的平均管温度t即可判断空调能否退出低温制冷防冻结模式，转而恢复正常的制冷运行模式，若退出低温制冷防冻结模式的条件不满足，则空调继续按低温制冷防冻结模式运行，压缩机排出的气体冷媒仍周期性地进入蒸发器和冷凝器，一边提供制冷服务，一边除霜。
59.实施例三：
60.本实施例是在实施例二的基础上进一步作出的改进。
61.如图3所示，所述空调运行控制方法还包括：
62.s500、根据蒸发器的平均管温度t判断空调是否再次进入低温制冷防冻结模式。
63.在该技术方案中，空调退出低温制冷防冻结模式，恢复正常的制冷运行模式后，低温制冷运行下，蒸发器势必还会再结霜，因此需要根据蒸发器的平均管温度t判断空调是否需要再次进入低温制冷防冻结模式进行除霜，当然，若空调再次进入低温制冷防冻结模式的条件不满足，则空调仍按正常制冷模式运行。
64.下面以一个具体实施例四来对本发明的空调运行控制方法做详细说明。
65.如图4所示，空调开机按正常的制冷模式启动后，先制冷运行a1分钟，然后按下列步骤运行，10min≤a1≤30min，a1优选20min：
66.s1、检测外环温度tao；
67.s2、判断外环温度tao是否满足第一预设条件，所述第一预设条件为tao＜t0，t0≤2℃，优选的，t0＝
‑
5℃，若外环温度tao＜t0，则进入s3，反之，则返回s1，空调继续按正常制冷模式运行；
68.s3、获取蒸发器的平均管温度t进行s4的判断，若空调为多联机空调，则获取多个蒸发器的总平均管温度tav进行s4的判断(下同)，单个蒸发器的平均管温度t和多个蒸发器的总平均管温度tav的计算方法已在实施例一中公开，在此不再赘述；
69.s4、判断蒸发器的平均管温度t是否满足第二预设条件，所述第二预设条件为蒸发器的平均管温度t累计s1个周期满足t＜t1，或连续s2个周期满足t＜t2；
70.空调启动后，每运行一段时间为一个周期，一个周期的时间范围在20秒至40秒，优选30秒，相应的，每个周期获取一次蒸发器的平均管温度t，若累计s1个周期满足t＜t1，s1≥10，优选s1＝15，t1≤
‑
5℃，优选t1＝
‑
10℃，或着连续s2个周期满足t＜t2，s2≥25，优选s2＝30，t2≤0℃，优选t2＝
‑
2℃，则进行s5；
71.s5、控制四通阀2频繁切换，如图5所示，正常制冷运行时，压缩机1出来的高温高压气态冷媒通过冷媒管路5送往四通阀2，然后经过四通阀2送往冷凝器3进行散热形成低温高压液态冷媒，而后低温高压液态冷媒经过电子膨胀阀节流形成低温低压液态冷媒进入蒸发器4吸热形成低温低压气态冷媒，低温低压气态冷媒再经四通阀2流回压缩机1，当空调正常制冷运行一个周期后，控制四通阀2换向并继续运行一个周期，如图6所示，四通阀2换向后，从四通阀2流出的高温高压气态冷媒进入蒸发器4进行除霜，而后经冷凝器3进入四通阀2，最后经四通阀2流回压缩机1，待四通阀2换向后空调又运行一个周期，四通阀2再次换向复位形成图5所示的回路，如此，通过四通阀2频繁换向，实现冷媒在图5和图6所示的回路中流动，图5所示的回路保证了空调持续为客户提供制冷服务，保证制冷不中断，图6所示的回路保证了蒸发器4表面不结霜，避免触发防冻结保护停机。
72.在本实施例中，通过四通阀2来实现冷媒的频繁换向，当然，于其它实施例中，也可以采用多个两通阀或/和三通阀的组合形式实现冷媒的频繁换向，通过四通阀2频繁切换，使得冷媒从压缩机排气端快速返回吸气端，保证冷媒中混合的润滑油快速返回压缩机1，提高压缩机1运行可靠性。
73.s6、控制四通阀2频繁切换的过程中，仍保持周期性的获取蒸发器的平均管温度t；
74.s7、若蒸发器的平均管温度t连续s1个周期满足t≥t3，则进行s8，反之，则返回s5，四通阀2仍保持频繁切换，s1≥10，优选s1＝15，t3≥5℃，优选t3＝8℃；
75.s8、四通阀2切换至图5所示回路后，控制四通阀2停止切换，空调退出低温制冷防冻结模式，并保持正常制冷运行；
76.s9、继续周期性的获取蒸发器的平均管温度t；
77.s10、若蒸发器的平均管温度t连续s2个周期满足t＜t2，s2≥25，优选s2＝30，t2≤0℃，优选t2＝
‑
2℃，则进行s5，空调再次低温制冷防冻结模式，并控制四通阀2频繁切换，反之，空调继续保持正常制冷运行。
78.此外，为解决上述问题，本发明还提出了一种空调运行控制装置，包括：
79.获取单元，用于获取外环温度tao和蒸发器的平均管温度t，蒸发器的平均管温度t的获取方式已在实施例一详细描述，在此不再赘述；
80.判断单元，用于根据获取单元获取到的信息判断空调是否进入低温制冷防冻结模式；
81.控制单元，用于在判断单元判断出空调进入低温制冷防冻结模式后控制压缩机排出的气态冷媒周期性地进入蒸发器。
82.在本实施例中，所述判断单元还用于根据蒸发器的平均管温度t判断空调是否退出低温制冷防冻结模式，及空调退出低温制冷防冻结模式后根据蒸发器的平均管温度t判断空调是否再次进入低温制冷防冻结模式。
83.在本实施例中，空调第一次进入低温制冷防冻结模式是根据外环温度tao和蒸发器的平均管温度t进行判断，空调第二次及以后再次进入低温制冷防冻结模式仅需要根据蒸发器的平均管温度t进行判断。
84.此外，本发明还提出了一种空调器，包括室外机、室内机及前述的空调运行控制装置，所述空调运行控制装置被配置为控制所述空调器按照前述的空调运行控制方法运行，由于本空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
85.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。