CN119164137B - 热泵系统的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质 - Google Patents
热泵系统的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质Info
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Abstract
本申请提供了一种热泵系统的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质,其中,热泵系统包括冷媒循环回路、第一旁通支路和制热水路,冷媒循环回路包括蒸发器、压缩机、气冷器和回热器;第一旁通支路与冷媒循环回路相连,方法包括:当检测到除霜指令时,获取热泵系统的回气过热度;在回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定热泵系统的高压与低压的压强差值;在压强差值不小于预设压强差值的情况下,对压缩机的工作频率进行调节,直到压强差值小于预设压强差值时,控制第一旁通阀开启,使热泵系统进入除霜模式并对蒸发器进行除霜。本方案提供的实施例提高了热泵系统除霜的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及空调技术领域,尤其涉及一种热泵系统的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质。
背景技术
相关技术中,热泵系统在结霜过程中,由于霜层的影响使风阻变大,外换热器换热效果逐渐变差,其中的液相冷媒成分占比也逐渐变大,蒸发温度变低,在热泵系统进行除霜时,外换热器内冷媒向霜层放热变成干度更小的两相冷媒,最终容易发生压缩机液击,以导致压缩机运行的可靠性较低;另外,热泵系统在进入除霜模式时刻,融霜旁通阀开启瞬间,旁通路的大压差、高流速的气流将会引起管道内流场压力的剧烈波动,容易致使管道产生振动,继而引起噪音、阀件损坏甚至爆管等严重后果,进而导致热泵系统除霜的可靠性较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种热泵系统的控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质,能够提高热泵系统除霜的安全性和可靠性,上述技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种热泵系统的控制方法,上述热泵系统包括冷媒循环回路、第一旁通支路和制热水路,上述冷媒循环回路包括蒸发器、压缩机、气冷器和回热器;上述气冷器的进气口与上述压缩机的排气口相连,上述气冷器的排气口与上述回热器的高温侧入口相连,上述气冷器的出水口与上述制热水路的出水口相连;上述第一旁通支路与上述冷媒循环回路相连,上述第一旁通支路包括串联连接的第一旁通阀和毛细管;该方法包括:
当检测到除霜指令时,获取上述热泵系统的回气过热度;
在上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值;
在上述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对上述压缩机的工作频率进行调节,直到上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启,使上述热泵系统进入除霜模式并对上述蒸发器进行除霜。
在一种可能的实现方式中,上述冷媒循环回路还包括节流元件,上述蒸发器的入口与上述节流元件的出口相连,上述节流元件的入口与上述回热器的高温侧出口相连,上述蒸发器的出口与上述回热器的低温侧入口相连;
上述方法还包括:
在上述回气过热度小于上述目标回气过热度的情况下,减小上述节流元件的开度,以控制上述蒸发器中的至少部分液态冷媒向上述气冷器迁移,直到上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度时,执行上述确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值的步骤。
在一种可能的实现方式中,上述第一旁通支路的第一端与上述蒸发器的入口相连,上述第一旁通支路的第二端与上述压缩机的排气口相连。
在一种可能的实现方式中,上述热泵系统还包括第二旁通支路,上述第二旁通支路中包括第二旁通阀和换热器,上述第二旁通阀的入口与上述节流元件的出口相连,上述第二旁通阀的出口与上述蒸发器的入口相连;上述换热器的进水口与上述气冷器的出水口相连,上述换热器的出水口与上述制热水路的出水口相连;上述换热器的进气口与上述节流元件的出口相连,上述换热器的出气口与上述蒸发器的入口相连;
上述方法还包括:
当上述热泵系统进入上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀关闭;
当上述热泵系统退出上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀开启。
在一种可能的实现方式中,上述对上述压缩机的工作频率进行调节,包括:
获取上述气冷器的出水口的出水温度;
确定上述出水温度与上述热泵系统中冷媒的临界温度或拟临界温度的温度差值;
判断上述温度差值是否大于或者等于预设温度差;
在上述温度差值大于或者等于上述预设温度差的情况下,降低上述压缩机的工作频率。
在一种可能的实现方式中,上述气冷器的出水口处设置有温度传感器,用于检测上述气冷器的出水口的出水温度。
在一种可能的实现方式中,上述制热水路包括水泵,上述对上述压缩机的工作频率进行调节,还包括:
在上述温度差值小于上述预设温度差的情况下,增加水泵的工作频率,并返回执行上述获取上述气冷器的出水口的出水温度的步骤,直到确定上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启。
在一种可能的实现方式中,在控制上述第一旁通阀开启后,上述方法还包括:
基于上述目标回气过热度调节上述节流元件的开度,以控制在上述除霜模式下,上述热泵系统的回气过热度等于或大于上述目标回气过热度。
在一种可能的实现方式中,上述冷媒循环回路中还包括外风机,上述外风机与上述蒸发器相连,上述方法还包括:
在控制上述第一旁通阀开启后,控制上述外风机停止运行。
在一种可能的实现方式中,在控制上述第一旁通阀开启后,上述方法还包括:
获取上述热泵系统的低压;
当检测到上述低压达到预设低压阈值时,控制上述外风机运行;
当上述外风机运行时长达到预设运行时长时,控制上述热泵系统退出上述除霜模式。
第二方面,本申请实施例提供了一种热泵系统的控制装置,上述热泵系统包括冷媒循环回路、第一旁通支路和制热水路,上述冷媒循环回路包括蒸发器、压缩机、气冷器和回热器;上述气冷器的进气口与上述压缩机的排气口相连,上述气冷器的排气口与上述回热器的高温侧入口相连,上述气冷器的出水口与上述制热水路的出水口相连;上述第一旁通支路与上述冷媒循环回路相连,上述第一旁通支路包括串联连接的第一旁通阀和毛细管;上述装置包括:
第一获取模块,用于当检测到除霜指令时,获取上述热泵系统的回气过热度;
确定模块,用于在上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值;
第一控制模块,用于在上述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对上述压缩机的工作频率进行调节,直到上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启,使上述热泵系统进入除霜模式并对上述蒸发器进行除霜。
在一种可能的实现方式中,上述冷媒循环回路还包括节流元件,上述蒸发器的入口与上述节流元件的出口相连,上述节流元件的入口与上述回热器的高温侧出口相连,上述蒸发器的出口与上述回热器的低温侧入口相连;
上述控制装置还包括:
第二控制模块,用于在上述回气过热度小于上述目标回气过热度的情况下,减小上述节流元件的开度,以控制上述蒸发器中的至少部分液态冷媒向上述气冷器迁移,直到上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度时,执行上述确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值的步骤。
在一种可能的实现方式中,上述第一旁通支路的第一端与上述蒸发器的入口相连,上述第一旁通支路的第二端与上述压缩机的排气口相连。
在一种可能的实现方式中,上述热泵系统还包括第二旁通支路,上述第二旁通支路中包括第二旁通阀和换热器,上述第二旁通阀的入口与上述节流元件的出口相连,上述第二旁通阀的出口与上述蒸发器的入口相连;上述换热器的进水口与上述气冷器的出水口相连,上述换热器的出水口与上述制热水路的出水口相连;上述换热器的进气口与上述节流元件的出口相连,上述换热器的出气口与上述蒸发器的入口相连;
上述控制装置还包括:
第三控制模块,用于当上述热泵系统进入上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀关闭;
第四控制模块,用于当上述热泵系统退出上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀开启。
在一种可能的实现方式中,上述第一控制模块,包括:
获取单元,用于获取上述气冷器的出水口的出水温度;
确定单元,用于确定上述出水温度与上述热泵系统中冷媒的临界温度或拟临界温度的温度差值;
判断单元,用于判断上述温度差值是否大于或者等于预设温度差;
第一控制单元,用于在上述温度差值大于或者等于上述预设温度差的情况下,降低上述压缩机的工作频率。
在一种可能的实现方式中,上述气冷器的出水口处设置有温度传感器,用于检测上述气冷器的出水口的出水温度。
在一种可能的实现方式中,上述制热水路包括水泵,上述第一控制模块,还包括:
第二控制单元,用于在上述温度差值小于上述预设温度差的情况下,增加水泵的工作频率,并返回执行上述获取上述气冷器的出水口的出水温度的步骤,直到确定上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启。
在一种可能的实现方式中,上述控制装置还包括:
第五控制模块,用于在控制上述第一旁通阀开启后,基于上述目标回气过热度调节上述节流元件的开度,以控制在上述除霜模式下,上述热泵系统的回气过热度等于或大于上述目标回气过热度。
在一种可能的实现方式中,上述冷媒循环回路中还包括外风机,上述外风机与上述蒸发器相连,上述控制装置还包括:
第六控制模块,用于在控制上述第一旁通阀开启后,控制上述外风机停止运行。
在一种可能的实现方式中,上述控制装置还包括:
第二获取模块,用于在控制上述第一旁通阀开启后,获取上述热泵系统的低压;
第七控制模块,用于当检测到上述低压达到预设低压阈值时,控制上述外风机运行;
第八控制模块,用于当上述外风机运行时长达到预设运行时长时,控制上述热泵系统退出上述除霜模式。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:处理器及存储器;
上述存储器存储有计算机程序,上述计算机程序适于由上述处理器加载并执行本申请实施例第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,上述计算机存储介质存储有多条指令,上述指令适于由处理器加载并执行本申请实施例第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法的步骤。
本申请实施例中的热泵系统包括冷媒循环回路、第一旁通支路和制热水路,上述冷媒循环回路包括蒸发器、压缩机、气冷器和回热器;上述气冷器的进气口与上述压缩机的排气口相连,上述气冷器的排气口与上述回热器的高温侧入口相连,上述气冷器的出水口与上述制热水路的出水口相连;上述第一旁通支路与上述冷媒循环回路相连,上述第一旁通支路包括串联连接的第一旁通阀和毛细管。通过在检测到除霜指令时,获取上述热泵系统的回气过热度,并在上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值,进而在上述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对上述压缩机的工作频率进行调节,直到上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启,使上述热泵系统进入除霜模式并对上述蒸发器进行除霜,可以确保在除霜之前,热泵系统的回气过热度达到了一定值,进而能够减少蒸发器内液态冷媒的存储,降低了压缩机液击发生的概率;另外,通过调节压缩机频率调整系统高低压强差,以确定第一旁通阀的开启时机,能够避免在第一旁通阀的开启瞬间,旁通支路的大压差、高流速的气流将会引起管道内流场压力的剧烈波动,从而降低了管道发生振动、噪音、阀件损坏甚至爆管等严重后果的概率。如此,在降低压缩机液击发生的概率的同时,还降低了管道发生振动、噪音、阀件损坏甚至爆管等严重后果的概率,为后续的除霜过程增加了多重保障,大大提高了热泵系统除霜的安全性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统的控制方法的应用场景示意图;
图1b为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统在除霜过程中的压焓变化的示意图;
图2为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统的控制方法的另一应用场景示意图;
图3为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统的控制方法的应用环境示意图;
图4为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统的控制方法的流程示意图;
图5为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统的控制方法的具体流程示意图;
图6为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统的控制装置的结构示意图;
图7为本申请一示例性实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
请参见图1a,首先介绍本申请实施例适用的一种应用场景:应用于高温热水器的热泵系统10包括冷媒循环回路11、第一旁通支路12和制热水路13。冷媒循环回路11和第一旁通支路12用于供冷媒循环流通,制热水路13用于供水流通。其中,冷媒可以为二氧化碳。二氧化碳作为一种对环境无害的自然工质,其全球增温潜势值(Global WarmingPotential,GWP)为1,臭氧消耗潜势值(Ozone Depletion Potential,ODP)为0,其单位容积制冷量较高,流动和传热特性优良,可显著减小压缩机和系统尺寸,是新冷媒的主要选择之一,可应用在冷冻冷藏的亚临界循环系统中,也可以应用在热泵热水器的跨临界循环系统中。
在一些实施例中,上述冷媒循环回路11包括压缩机101、气冷器102、回热器103、节流元件104、蒸发器105和外风机106;第一旁通支路12中包括第一旁通阀107和毛细管108,制热水路13中包括进水口109和出水口110。其中,第一旁通阀107具体可以为电磁阀。
蒸发器105的出口通过管路依次连接回热器103、压缩机101、气冷器102后再经回热器103连接至节流元件104,节流元件104通过管路回连至蒸发器105的入口,从而形成冷媒循环回路11。即蒸发器105的出口通过管路连接至回热器103的低温侧入口1031,回热器103的低温侧出口1032通过管路连接至压缩机101的回气口,压缩机101的排气口通过管路连接至气冷器102的进气口1021,气冷器102的排气口1022通过管路连接至回热器103的高温侧入口1033,回热器103的高温侧出口1034通过管路连接至节流元件104的入口后,再由节流元件104的出口回连至蒸发器105的入口。
在一些实施例中,上述第一旁通支路12的第一端与上述蒸发器105的入口相连,上述第一旁通支路的第二端与上述压缩机101的排气口相连。具体地,第一旁通阀107和毛细管108串联形成的第一旁通支路12与冷媒循环回路11相连,且第一旁通支路12的第一端通过管路连接至蒸发器105的入口,第二端通过管路连接至压缩机101的排气口;制热水路13的进水口109和出水口110分别与气冷器102的进水口1023和气冷器102的出水口1024相连,以使冷媒循环回路11和制热水路13通过气冷器102进行热交换。即气冷器102中包括设置在进气口1021、排气口1022之间的一部分冷媒循环回路11,以及设置在进水口1023和出水口1024之间的一部分制热水路13。
在制热水模式下,热泵系统10的工作过程如下:以冷媒为二氧化碳举例,二氧化碳在蒸发器105中吸收热量变为低温二氧化碳蒸汽后,进入回热器103的低温侧入口1031,在回热器103中与从气冷器102返回的高温二氧化碳蒸汽进行热交换,形成预热后的二氧化碳蒸汽。预热升温后的二氧化碳蒸汽从回热器103的低温侧出口1032进入压缩机101的回气口,在压缩机101内被压缩成高温高压的二氧化碳蒸汽。高温高压的二氧化碳蒸汽从压缩机101的排气口流出,进入气冷器102的进气口1021,在气冷器102中释放大量热量加热从气冷器102的进水口1023进入的水。加热后的水从气冷器102的出水口1024流出,冷却后的高温高压二氧化碳蒸汽从回热器103的高温侧入口1033返回至回热器103中回温,然后从回热器103的高温侧出口1034流出,通过节流元件104返回至蒸发器105,从而完成一次循环。
以下结合上述热泵系统10在除霜模式下的压焓图对本申请进行说明。图1b为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统在除霜过程中的压焓变化的示意图,压焓图是指压力与焓值的曲线图,图1b中的横坐标H表示焓值,用于描述热量的变化,焓值用于表示流体的能量状态。纵坐标LgP表示对数压力,用于显示不同状态下流体的压力变化。图1b中的曲线表示了冷媒(制冷剂)在热泵系统10内各个不同状态下的焓和压力变化。
具体地,图1b中的矩形框内标出的数字对应不同的器件或流程步骤,例如:1到2表示压缩过程,冷媒从低压变为高压,焓增加;2到3表示冷凝过程,冷媒在气冷器102中散热,压力保持较高但焓值下降。
具体地,在除霜模式下,第一旁通阀107被打开,处于状态1的冷媒进入压缩机101,自压缩机101排出的高温高压冷媒(状态2)一部分的流动路径及换热过热与上述制热水模式时一致,即进入气冷器102的进气口1021,在气冷器102中释放大量热量加热从气冷器102的进水口1023进入的水。加热后的水从气冷器102的出水口1024流出,冷却后的高温高压二氧化碳蒸汽(状态4)从回热器103的高温侧入口1033返回至回热器103中回温;而另一部分冷媒将通过第一旁通阀107,经毛细管108节流成低温低压气态(状态3),随后与上述经主路节流元件104节流后的两相冷媒(状态6)混合变成状态7并进入蒸发器105中与霜层换热,进一步地,被霜层冷却后地冷媒(状态8)进入回热器103低压侧实现过热,最终以状态1回到压缩机101。
可选地,热泵系统10还包括温度传感器,用于检测蒸发器105中的蒸发温度、气冷器102的进气口1021的进气温度、气冷器102的排气口1022的排气温度、气冷器102的进水口1023的进水温度、气冷器102的出水口1024的出水温度以及环境温度等。
可选地,上述制热水路13中还可以包括水泵111。水泵111的出口与制热水路13的进水口109相连。
在一些实施例中,热泵系统还可以包括第二旁通支路,以下结合图2介绍本申请实施例适用的另一种应用场景:应用于高温热水器的热泵系统20包括冷媒循环回路21、第一旁通支路22制热水路23。冷媒循环回路21和第一旁通支路22用于供冷媒(如二氧化碳)循环流通,制热水路23用于供水流通。上述冷媒循环回路21包括压缩机201、气冷器202(包括进气口2021、排气口2022、进水口2023和出水口2024)、回热器203、节流元件204、蒸发器205和外风机206;第一旁通支路22中包括第一旁通阀207和毛细管208,制热水路23中包括进水口209和出水口210和水泵211。各器件之间的连接与上述图1中所示的热泵系统10一致,此处不再进行赘述。
在上述结构的基础上,热泵系统20中还包括第二旁通支路24,第二旁通支路24中包括第二旁通阀213和换热器214,第二旁通阀213的入口与上述节流元件204的出口相连,第二旁通阀213的出口与蒸发器205的入口相连。换热器214的进水口2141与气冷器202的出水口2024相连,换热器214的出水口2142与制热水路23的出水口210相连,换热器214的进气口2143与节流元件204的出口相连,换热器214的出气口2144与蒸发器205的入口相连。
本申请实施例中,当热泵系统20运行制热水模式时,第二旁通阀213开启,换热器214被旁通;当热泵系统20进入除霜模式且第一旁通阀107开启进行正式除霜时,第二旁通阀213关闭,经节流后处于低压侧且温度相对较低的冷媒进入换热器214中与温度较高的水进行换热,继而进入蒸发器205中进行除霜。这样一来,热泵系统20在进行除霜时的热量一方面来源于压缩机201做功,另一方面来源于从水中吸热,本申请实施例可以缩短除霜时间,进而提高了除霜效率。
值得说明的是,本实施例仅仅描述了本申请的优选应用场景,本申请不对热泵系统10或热泵系统20中各组件(包括但不限于是蒸发器、回热器、压缩机、气冷器、第一旁通阀、温度传感器、第二旁通阀、换热器等)的具体结构、设置位置以及设置数量作任何限制,本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。
本申请实施例提供的热泵系统的控制方法,可以应用于如图3所示的应用环境中。以上述热泵系统10为例,控制器30通过与热泵系统10进行通信。具体地,控制器30在检测到除霜指令时,获取上述热泵系统10的回气过热度;在上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定上述热泵系统10的高压与低压的压强差值;在上述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对压缩机101的工作频率进行调节,直到上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀107开启,使上述热泵系统10进入除霜模式并对上述蒸发器105进行除霜。其中,控制器30至少能够获取热泵系统10中压力传感器上传的检测结果,并根据压力传感器上传的检测结果控制压缩机101的工作频率等,本申请不作限定。可以理解的是,控制器30既可以是热泵系统10原有的控制器,也可以是为执行本申请热泵系统的控制方法单独设置的控制器,本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定控制器30的结构和型号。
本申请一示例性实施例提供了一种热泵系统的控制方法。该热泵系统的控制方法可以应用于上述控制器30。具体请参考图4,其示例性示出了本申请实施例提供的一种热泵系统的控制方法的流程示意图。如图4所示,该热泵系统的控制方法包括以下S41-S43:
S41、当检测到除霜指令时,获取上述热泵系统的回气过热度。
其中,除霜指令是用于控制热泵系统10进入除霜模式的指令,具体地,除霜指令可以在热泵系统10处于制热水模式下被触发。
在一些实施例中,控制器30可以通过温度传感器或其他检测装置检测蒸发器105表面的温度,当温度低于预设的结霜温度阈值时,可以认为有霜层形成,进而控制器30可以自上述压缩机101获取压缩机101的回气口的回气温度Th与冷媒的蒸发温度Te之间的差值,将该差值作为热泵系统10的回气过热度,该差值反映了冷媒在蒸发器105内的蒸发状态。
S42、在上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值。
在一些实施例中,热泵系统10的高压与低压可以由热泵系统10中设置的压力传感器采集得到。
在一些实施例中,上述目标回气过热度为预先设置的最低回气过热度SH1。
其中,热泵系统10的高压可以表示为Pc,低压可以表示为Pe,进而压强差值表示为Pc-Pe。
S43、在上述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对上述压缩机的工作频率进行调节,直到上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启,使上述热泵系统进入除霜模式并对上述蒸发器进行除霜。
在一些实施例中,上述预设压强差值为预先设置的最大压强差阈值ΔPmax。
在控制上述第一旁通阀107开启后,上述热泵系统10进入除霜模式并对上述蒸发器105进行除霜,从而使部分经过压缩机101的高温气体经毛细管108调节流量和压力后,进入蒸发器105除霜。
在除霜模式下,第一旁通阀107被打开,冷媒进入压缩机101,自压缩机101排出的高温高压冷媒一部分的流动路径及换热过热与上述制热水模式时一致,即进入气冷器102的进气口1021,在气冷器102中释放大量热量加热从气冷器102的进水口1023进入的水。加热后的水从气冷器102的出水口1024流出,冷却后的高温高压二氧化碳蒸汽从回热器103的高温侧入口1033返回至回热器103中回温;而另一部分冷媒将通过第一旁通阀107,经毛细管108节流成低温低压气态,随后与上述经主路节流元件104节流后的两相冷媒混合并进入蒸发器105中与霜层换热,进一步地,被霜层冷却后地冷媒进入回热器103低压侧实现过热,最终回到压缩机101。
上述实施例通过降低热泵系统10的高低压强差以确定第一旁通阀107的开启时刻,避免第一旁通阀107开启瞬间由于压强差太大引起的管路明显振动的可靠性风险。
本申请实施例中的热泵系统包括冷媒循环回路、第一旁通支路和制热水路,上述冷媒循环回路包括蒸发器、压缩机、气冷器和回热器;上述气冷器的进气口与上述压缩机的排气口相连,上述气冷器的排气口与上述回热器的高温侧入口相连,上述气冷器的出水口与上述制热水路的出水口相连;上述第一旁通支路与上述冷媒循环回路相连,上述第一旁通支路包括串联连接的第一旁通阀和毛细管。通过在检测到除霜指令时,获取上述热泵系统的回气过热度,并在上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值,进而在上述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对上述压缩机的工作频率进行调节,直到上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启,使上述热泵系统进入除霜模式并对上述蒸发器进行除霜,可以确保在除霜之前,热泵系统的回气过热度达到了一定值,进而能够减少蒸发器内液态冷媒的存储,降低了压缩机液击发生的概率;另外,通过调节压缩机频率调整系统高低压强差,以确定第一旁通阀的开启时机,能够避免在第一旁通阀的开启瞬间,旁通支路的大压差、高流速的气流将会引起管道内流场压力的剧烈波动,从而降低了管道发生振动、噪音、阀件损坏甚至爆管等严重后果的概率。如此,在降低压缩机液击发生的概率的同时,还降低了管道发生振动、噪音、阀件损坏甚至爆管等严重后果的概率,为后续的除霜过程增加了多重保障,大大提高了热泵系统除霜的安全性和可靠性。
在一些实施例中,上述方法还包括:
S44、在上述回气过热度小于上述目标回气过热度的情况下,减小上述节流元件的开度,以控制上述蒸发器中的至少部分液态冷媒向上述气冷器迁移,直到上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度时,执行上述确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值的步骤。
在一些实施例中,上述减小上述节流元件的开度的步骤中,具体可以以回气过热度(Th-Te)≥SH1为控制目标调节节流元件104的开度EXV,进而实现蒸发器侧部分液态冷媒向气冷器侧的迁移。
在一些实施例中,上述SH1的取值大于制热水模式下回气过热度SH的取值。
在一些实施例中,为确保除霜初期的回气过热,外风机106维持制热水模式下的原转速运行。
本申请实施例中,在接收到除霜指令至上述第一旁通阀107开启的时刻的时间段为除霜初期。热泵系统10在制热水模式下,随着蒸发器105上的霜层加厚,其换热效果逐渐变差,节流后的两相冷媒在蒸发器105中吸热变成过热状态也更加困难,此时蒸发器105中的液相冷媒成分占比较大。因此,在正式除霜前(即除霜初期)减小上述节流元件104的开度,将蒸发器105中的部分液态冷媒迁移至气冷器102中,直到上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度,可以降低蒸发器105中液态冷媒所占的比例,进而降低发生液击的概率,提高了除霜初期热泵系统10运行的可靠性和安全性。
在一些实施例中,在S43中,对上述压缩机的工作频率进行调节,包括S431-S434:
S431、获取上述气冷器的出水口的出水温度。
其中,上述气冷器的出水口可以设置有温度传感器,用于检测出水温度Tgc,o。
S432、确定上述出水温度与上述热泵系统中冷媒的临界温度或拟临界温度的温度差值。
其中,冷媒的临界温度Tc是指冷媒在临界压力下对应的温度,此时冷媒的液态和气态无法区分,即气液两相处于平衡状态。Tc是一个固定的温度值,它由冷媒的化学性质决定,不随压力变化。
拟临界温度Tpc是超临界流体的一个参数,主要用于描述在超临界状态下流体的性质,当冷媒的压力超过其临界压力时,冷媒进入超临界状态,此时其气液界限消失,传统的气液平衡理论不再适用,在超临界状态下,冷媒的性质介于液态和气态之间,Tpc就是用来描述这种特殊状态下的制冷剂性质的温度参数。Tpc随着压力的变化而变化,它是一个与压力相关的温度值。
在一些实施例中,当热泵系统高压Pc小于临界压力Pcr(二氧化碳的临界压力Pcr为7.3773兆帕)时,确定上述出水温度与上述热泵系统中冷媒的临界温度的温度差值;当热泵系统高压Pc≥临界压力Pcr时,确定上述出水温度与上述热泵系统中冷媒的临界温度的温度差值。
具体地,二氧化碳的拟临界温度Tpc=-122.6+6.124*(Pc/100)-0.1657*(Pc/100)2+0.01773*(Pc/100)2.5-0.0005608*(Pc/100)3+273.15(其中,Pc的单位为巴bar,Tpc的单位为开尔文K)。
S433、判断上述温度差值是否大于或者等于预设温度差。
其中,预设温度差可以表示为SC1。
S434、在上述温度差值大于或者等于上述预设温度差的情况下,降低上述压缩机的工作频率。
本申请实施例中,通过检测温差并降低压缩机工作频率,可以在热泵系统进行有效工作的同时减少无效能量损耗,以及避免了压缩机的过度工作,延长了压缩机的使用寿命,并防止因过热或过载而导致的故障。
在一些实施例中,在上述制热水路13中包括水泵111的情况下,在S43中,对上述压缩机的工作频率进行调节,还包括S435:
S435、在上述温度差值小于上述预设温度差的情况下,增加水泵的工作频率,并返回执行上述获取上述气冷器的出水口的出水温度的步骤,直到确定上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启。
可选地,当压强差值(Pc-Pe)大于或者等于预设压强差值ΔPmax时,首先根据气冷器102出口的冷媒过冷度(Tgc,o-Tc)或类过冷度(Tgc,o-Tpc)调节水泵111的工作频率。具体地,当冷媒过冷度(Tgc,o-Tc)或类过冷度(Tgc,o-Tpc)小于预设温度差SC1时,增加水泵111的工作频率,进而降低压缩机101的工作频率,直到压强差值(Pc-Pe)小于预设压强差值ΔPmax时,开启第一旁通阀107,进入除霜中期开始正式除霜。
本申请实施例中,以热泵系统10的高低压强差(Pc-Pe)<ΔPmax为控制目标协同调节水泵111工作频率Fpump和压缩机101的工作频率Ft,可以增强高压侧冷凝能力,从而增大冷媒的平均密度ρ,减小其比体积v(v=1/ρ),以增强高压侧冷凝能力,进而提高冷媒的冷凝温度和冷凝压力,达到降低热泵系统的高压的目的,进而实现对高低压强差的调节。
本申请实施例中通过将水泵频率和压缩机频率的协同调节结合起来,可以有效避免热泵系统在高低压强差较大时出现波动或不稳定现象,保护了压缩机和其他器件,防止设备损坏,提高了热泵系统运行的稳定性和可靠性。
在一些实施例中,在控制上述第一旁通阀开启后,上述方法还包括:
S45、基于上述目标回气过热度调节上述节流元件的开度,以控制在上述除霜模式下,上述热泵系统的回气过热度等于或大于上述目标回气过热度。
具体地,在控制上述第一旁通阀107开启后,热泵系统10进入除霜中期,以回气过热度(Th-Te)≥SH为控制目标对节流元件104的开度进行调节。
过热度反映了制冷剂气态的温度高于蒸发温度的程度。如果过热度过低,可能会有液态冷媒进入压缩机,导致“液击”现象,从而损坏压缩机。本申请实施例中通过调节节流元件的开度,控制回气过热度能够有效保护压缩机,避免了压缩机吸入未完全气化的冷媒,从而提高压缩机的运行可靠性,延长其使用寿命。
在一些实施例中,在冷媒循环回路11中包括外风机106的情况下,上述方法还包括:S46、在控制上述第一旁通阀开启后,控制上述外风机停止运行。
本申请实施例中,在除霜模式下,控制外风机106停止运行,可以避免在除霜过程中,冷媒在蒸发器105中放热冷凝使得冷媒的部分热量将损耗在空气当中,进而可以节省除霜时间,提高了除霜效率。
在一些实施例中,上述方法还包括:S47、在上述除霜模式下,水泵以固定的较低的频率Fpump运行,以避免冷媒在节流前处于两相状态而产生噪音。
在一些实施例中,在控制上述第一旁通阀开启后,上述方法还包括:
S48、获取上述热泵系统的低压;当检测到上述低压达到预设低压阈值时,控制上述外风机运行。
S49、当上述外风机运行时长达到预设运行时长时,控制上述热泵系统退出上述除霜模式。
具体地,当检测到热泵系统的低压Pe逐渐升高至预设低压阈值Pe_def_final时,控制上述外风机运行预设运行时长t秒,最后退出除霜模式。
本申请实施例中,在除霜模式下,随着除霜过程中霜层逐渐融化,蒸发温度逐渐上升,进入除霜后期,可通过开启外风机借助风速带走松散的霜粒以促进除霜,进一步缩短了除霜时间,提高了除霜效率。
在一些实施例中,在上述热泵系统中包括上述第二旁通支路的情况下,上述方法还包括:当上述热泵系统进入上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀关闭;当上述热泵系统退出上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀开启。
以上述图2为例,热泵系统20中包括第二旁通支路,当上述热泵系统20处于制热水模式时,第二旁通阀213开启,换热器214被旁通;当热泵系统20进入除霜模式且第一旁通阀107开启进行正式除霜时,第二旁通阀213关闭,经节流后处于低压侧且温度相对较低的冷媒进入换热器214中与温度较高的水进行换热,继而进入蒸发器205中进行除霜。
本申请实施例中,热泵系统20在进行除霜时的热量一方面来源于压缩机201做功,另一方面来源于从水中吸热,本申请实施例可以缩短除霜时间,进而提高了除霜效率。
进一步地,以下结合具体实施例对本申请进行说明。图5为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统的控制方法的具体流程示意图,如图5所示,该热泵系统的控制方法包括以下步骤S501-S518,其中,除霜初期包括S501-S510,除霜初期包括S511-S514,除霜初期包括S515-S518:
S501、当检测到除霜指令时,获取热泵系统的回气过热度。
具体地,S501与S41一致,此处不再赘述。
S502、判断回气过热度是否大于或者等于目标回气过热度;若否,则执行S503,若是,则执行S504。
S503、减小节流元件的开度。
具体地,S502-S503与S44一致,此处不再赘述。
S504、判断压强差值是否小于预设压强差值;若否,则执行S505,若是,则执行S510。
S505、获取气冷器的出水口的出水温度。
S506、确定出水温度与热泵系统中冷媒的临界温度或拟临界温度的温度差值。
S507、判断温度差值是否大于或者等于预设温度差;若否,则执行S508,若是,则执行S509。
S508、增加水泵的工作频率。
S509、降低压缩机的工作频率。
S510、控制第一旁通阀开启。
具体地,S504-S510与S431-S435一致,此处不再赘述。
S511、控制外风机停止运行,以及控制水泵以固定的较低的工作频率运行。
具体地,S511与S46-S47一致,此处不再赘述。
S512、控制压缩机以固定的工作频率除霜。
可选地,调节压缩机的工作频率,使其维持在预设的目标融霜频率Ft_def下运行。
S513、判断回气过热度是否大于或者等于目标回气过热度;若否,则执行S514,若是,则执行S515。
S514、减小节流元件的开度。
具体地,S513-S514与S45一致,此处不再赘述。
S515、判断低压是否达到预设低压阈值;若是,则执行S516,若否,则执行S512。
S516、控制外风机运行。
S517、检测到外风机运行达到预设运行时长。
S518、控制热泵系统退出除霜模式。
具体地,S515-S518与S48-S49一致,此处不再赘述。
本申请实施例中,将除霜过程分为除霜初期、除霜中期和除霜后期三个阶段并进行精确控制。在除霜初期,通过监测回气过热度、压强差等参数,调节节流元件和压缩机的工作频率。这种精确的初期控制能够为系统进入正式除霜打好基础,使系统快速适应除霜的需求,避免不必要的资源浪费。在除霜中期,热泵系统进入正式除霜模式,此时通过控制压缩机和水泵的工作频率,使得除霜过程的平稳可靠地进行,提升除霜效率。在除霜后期,热泵系统逐渐恢复正常工作状态,控制外风机启动并确保系统顺利退出除霜模式,合理的后期管理能够使热泵系统在除霜完成后迅速恢复到最佳运行状态,减少了不必要的延迟或能量损失。通过前、中、后期的结合,热泵系统能够在除霜的各个阶段保持较好的状态,减少了除霜时间,进而提高了除霜效率。
另外,在除霜的初期,通过监控和调节回气过热度,确保冷媒不会以液态形式进入压缩机,防止了液击现象的发生,有效保护了压缩机等器件,避免设备因过载而损坏,延长其使用寿命。中期则通过控制压缩机和水泵的频率,提高系统在除霜过程中的稳定性,防止除霜过程中温度和压力波动过大,进一步保护热泵系统中的设备与器件。后期的风机控制也能防止设备过度工作,减少磨损,能够避免外风机的多余运行,进一步节省了能耗,并顺利过渡到正常工作模式,确保除霜后的恢复过程顺畅,减少不必要的系统启动和停止过程中的波动。这种多阶段的精准调控能够对除霜过程中每个阶段的进行优化,提升了整个热泵系统的运行效率和可靠性。
接下来请参考图6,其为本申请一示例性实施例提供的一种热泵系统的控制装置的结构示意图。上述冷媒循环回路包括蒸发器、压缩机、气冷器和回热器;上述气冷器的进气口与上述压缩机的排气口相连,上述气冷器的排气口与上述回热器的高温侧入口相连,上述气冷器的出水口与上述制热水路的出水口相连;上述第一旁通支路与上述冷媒循环回路相连,上述第一旁通支路包括串联连接的第一旁通阀和毛细管;如图6所示,上述热泵系统的控制装置600包括:
第一获取模块601,用于当检测到除霜指令时,获取上述热泵系统的回气过热度;
确定模块602,用于在上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值;
第一控制模块603,用于在上述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对上述压缩机的工作频率进行调节,直到上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启,使上述热泵系统进入除霜模式并对上述蒸发器进行除霜。
在一种可能的实现方式中,上述冷媒循环回路还包括节流元件,上述蒸发器的入口与上述节流元件的出口相连,上述节流元件的入口与上述回热器的高温侧出口相连,上述蒸发器的出口与上述回热器的低温侧入口相连;
上述控制装置600还包括:
第二控制模块,用于在上述回气过热度小于上述目标回气过热度的情况下,减小上述节流元件的开度,以控制上述蒸发器中的至少部分液态冷媒向上述气冷器迁移,直到上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度时,执行上述确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值的步骤。
在一种可能的实现方式中,上述第一旁通支路的第一端与上述蒸发器的入口相连,上述第一旁通支路的第二端与上述压缩机的排气口相连。
在一种可能的实现方式中,上述热泵系统还包括第二旁通支路,上述第二旁通支路中包括第二旁通阀和换热器,上述第二旁通阀的入口与上述节流元件的出口相连,上述第二旁通阀的出口与上述蒸发器的入口相连;上述换热器的进水口与上述气冷器的出水口相连,上述换热器的出水口与上述制热水路的出水口相连;上述换热器的进气口与上述节流元件的出口相连,上述换热器的出气口与上述蒸发器的入口相连;
上述控制装置600还包括:
第三控制模块,用于当上述热泵系统进入上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀关闭;
第四控制模块,用于当上述热泵系统退出上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀开启。
在一种可能的实现方式中,上述第一控制模块603,包括:
获取单元,用于获取上述气冷器的出水口的出水温度;
确定单元,用于确定上述出水温度与上述热泵系统中冷媒的临界温度或拟临界温度的温度差值;
判断单元,用于判断上述温度差值是否大于或者等于预设温度差;
第一控制单元,用于在上述温度差值大于或者等于上述预设温度差的情况下,降低上述压缩机的工作频率。
在一种可能的实现方式中,上述气冷器的出水口处设置有温度传感器,用于检测上述气冷器的出水口的出水温度。
在一种可能的实现方式中,上述制热水路包括水泵,上述第一控制模块603,还包括:
第二控制单元,用于在上述温度差值小于上述预设温度差的情况下,增加水泵的工作频率,并返回执行上述获取上述气冷器的出水口的出水温度的步骤,直到确定上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启。
在一种可能的实现方式中,上述控制装置600还包括:
第五控制模块,用于在控制上述第一旁通阀开启后,基于上述目标回气过热度调节上述节流元件的开度,以控制在上述除霜模式下,上述热泵系统的回气过热度等于或大于上述目标回气过热度。
在一种可能的实现方式中,上述冷媒循环回路中还包括外风机,上述外风机与上述蒸发器相连,上述控制装置600还包括:
第六控制模块,用于在控制上述第一旁通阀开启后,控制上述外风机停止运行。
在一种可能的实现方式中,上述控制装置600还包括:
第二获取模块,用于在控制上述第一旁通阀开启后,获取上述热泵系统的低压;
第七控制模块,用于当检测到上述低压达到预设低压阈值时,控制上述外风机运行;
第八控制模块,用于当上述外风机运行时长达到预设运行时长时,控制上述热泵系统退出上述除霜模式。
上述热泵系统的控制装置600中各模块的划分仅用于举例说明,在其他实施例中,可将热泵系统的控制装置按照需要划分为不同的模块,以完成上述热泵系统的控制装置的全部或部分功能。本说明书实施例中提供的热泵系统的控制装置中的各个模块的实现可为计算机程序的形式。该计算机程序可在终端或服务器上运行。该计算机程序构成的程序模块可存储在终端或服务器的存储器上。该计算机程序被处理器执行时,实现本说明书实施例中所描述的热泵系统的控制方法的全部或部分步骤。
接下来请参阅图7,其为本申请一示例性实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图7所示,该电子设备700可以包括:处理器710及存储器720,还可以包括用户接口730、网络接口740和通信总线750。
其中,处理器710可以包括一个或者多个处理核心。处理器710利用各种借口和线路连接整个电子设备700内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器720内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器720内的数据,执行电子设备700的各种功能和处理数据。可选的,处理器710可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器710可集成中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统和应用程序等;GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器710中,单独通过一块芯片进行实现。
其中,存储器720可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的,该存储器720包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器720可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器720可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如接收功能、控制功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器720可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器710的存储装置。如图7所示,作为一种计算机存储介质的存储器720中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及程序指令。
可选地,通信总线750用于实现这些组件之间的连接通信,用户接口730可以包括显示屏幕(Display)、摄像头(Camera),还可以包括标准的有线接口、无线接口;网络接口740可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI FI接口)。
在图7所示的电子设备700中,处理器710可以用于调用存储器720中存储的程序指令,并具体执行以下操作:
当检测到除霜指令时,获取上述热泵系统的回气过热度;
在上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值;
在上述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对上述压缩机的工作频率进行调节,直到上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启,使上述热泵系统进入除霜模式并对上述蒸发器进行除霜。
在一种可能的实现方式中,上述冷媒循环回路还包括节流元件,上述蒸发器的入口与上述节流元件的出口相连,上述节流元件的入口与上述回热器的高温侧出口相连,上述蒸发器的出口与上述回热器的低温侧入口相连;
上述方法还包括:
在上述回气过热度小于上述目标回气过热度的情况下,减小上述节流元件的开度,以控制上述蒸发器中的至少部分液态冷媒向上述气冷器迁移,直到上述回气过热度大于或者等于目标回气过热度时,执行上述确定上述热泵系统的高压与低压的压强差值的步骤。
在一种可能的实现方式中,上述第一旁通支路的第一端与上述蒸发器的入口相连,上述第一旁通支路的第二端与上述压缩机的排气口相连。
在一种可能的实现方式中,上述热泵系统还包括第二旁通支路,上述第二旁通支路中包括第二旁通阀和换热器,上述第二旁通阀的入口与上述节流元件的出口相连,上述第二旁通阀的出口与上述蒸发器的入口相连;上述换热器的进水口与上述气冷器的出水口相连,上述换热器的出水口与上述制热水路的出水口相连;上述换热器的进气口与上述节流元件的出口相连,上述换热器的出气口与上述蒸发器的入口相连;
上述方法还包括:
当上述热泵系统进入上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀关闭;
当上述热泵系统退出上述除霜模式时,控制上述第二旁通阀开启。
在一种可能的实现方式中,上述对上述压缩机的工作频率进行调节,包括:
获取上述气冷器的出水口的出水温度;
确定上述出水温度与上述热泵系统中冷媒的临界温度或拟临界温度的温度差值;
判断上述温度差值是否大于或者等于预设温度差;
在上述温度差值大于或者等于上述预设温度差的情况下,降低上述压缩机的工作频率。
在一种可能的实现方式中,上述气冷器的出水口处设置有温度传感器,用于检测上述气冷器的出水口的出水温度。
在一种可能的实现方式中,上述制热水路包括水泵,上述对上述压缩机的工作频率进行调节,还包括:
在上述温度差值小于上述预设温度差的情况下,增加水泵的工作频率,并返回执行上述获取上述气冷器的出水口的出水温度的步骤,直到确定上述压强差值小于上述预设压强差值时,控制上述第一旁通阀开启。
在一种可能的实现方式中,在控制上述第一旁通阀开启后,上述方法还包括:
基于上述目标回气过热度调节上述节流元件的开度,以控制在上述除霜模式下,上述热泵系统的回气过热度等于或大于上述目标回气过热度。
在一种可能的实现方式中,上述冷媒循环回路中还包括外风机,上述外风机与上述蒸发器相连,上述方法还包括:
在控制上述第一旁通阀开启后,控制上述外风机停止运行。
在一种可能的实现方式中,在控制上述第一旁通阀开启后,上述方法还包括:
获取上述热泵系统的低压;
当检测到上述低压达到预设低压阈值时,控制上述外风机运行;
当上述外风机运行时长达到预设运行时长时,控制上述热泵系统退出上述除霜模式。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行上述实施例中的一个或多个步骤。上述热泵系统的控制装置的各组成模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在上述计算机可读取存储介质中。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。上述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行上述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例上述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。上述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者通过上述计算机可读存储介质进行传输。上述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital SubscriberLine,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。上述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。上述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,数字多功能光盘(Digital VersatileDisc,DVD))、或者半导体介质(例如,固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。在不冲突的情况下,本实施例和实施方案中的技术特征可以任意组合。
以上上述的实施例仅仅是本申请的优选实施例方式进行描述,并非对本申请的范围进行限定,在不脱离本申请的设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本申请的技术方案作出的各种变形及改进,均应落入本申请的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (13)
1.一种热泵系统的控制方法,其特征在于,所述热泵系统包括冷媒循环回路、第一旁通支路和制热水路,所述冷媒循环回路包括蒸发器、压缩机、气冷器和回热器;所述气冷器的进气口与所述压缩机的排气口相连,所述气冷器的排气口与所述回热器的高温侧入口相连,所述气冷器的出水口与所述制热水路的出水口相连;所述第一旁通支路与所述冷媒循环回路相连,所述第一旁通支路包括串联连接的第一旁通阀和毛细管;所述方法包括:
当检测到除霜指令时,获取所述热泵系统的回气过热度;
在所述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定所述热泵系统的高压与低压的压强差值;
在所述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对所述压缩机的工作频率进行调节,直到所述压强差值小于所述预设压强差值时,控制所述第一旁通阀开启,使所述热泵系统进入除霜模式并对所述蒸发器进行除霜。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述冷媒循环回路还包括节流元件,所述蒸发器的入口与所述节流元件的出口相连,所述节流元件的入口与所述回热器的高温侧出口相连,所述蒸发器的出口与所述回热器的低温侧入口相连;
所述方法还包括:
在所述回气过热度小于所述目标回气过热度的情况下,减小所述节流元件的开度,以控制所述蒸发器中的至少部分液态冷媒向所述气冷器迁移,直到所述回气过热度大于或者等于目标回气过热度时,执行所述确定所述热泵系统的高压与低压的压强差值的步骤。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一旁通支路的第一端与所述蒸发器的入口相连,所述第一旁通支路的第二端与所述压缩机的排气口相连。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述热泵系统还包括第二旁通支路,所述第二旁通支路中包括第二旁通阀和换热器,所述第二旁通阀的入口与所述节流元件的出口相连,所述第二旁通阀的出口与所述蒸发器的入口相连;所述换热器的进水口与所述气冷器的出水口相连,所述换热器的出水口与所述制热水路的出水口相连;所述换热器的进气口与所述节流元件的出口相连,所述换热器的出气口与所述蒸发器的入口相连;
所述方法还包括:
当所述热泵系统进入所述除霜模式时,控制所述第二旁通阀关闭;
当所述热泵系统退出所述除霜模式时,控制所述第二旁通阀开启。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述压缩机的工作频率进行调节,包括:
获取所述气冷器的出水口的出水温度;
确定所述出水温度与所述热泵系统中冷媒的临界温度或拟临界温度的温度差值;
判断所述温度差值是否大于或者等于预设温度差;
在所述温度差值大于或者等于所述预设温度差的情况下,降低所述压缩机的工作频率。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述气冷器的出水口处设置有温度传感器,用于检测所述气冷器的出水口的出水温度。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述制热水路包括水泵,所述对所述压缩机的工作频率进行调节,还包括:
在所述温度差值小于所述预设温度差的情况下,增加水泵的工作频率,并返回执行所述获取所述气冷器的出水口的出水温度的步骤,直到确定所述压强差值小于所述预设压强差值时,控制所述第一旁通阀开启。
8.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在控制所述第一旁通阀开启后,所述方法还包括:
基于所述目标回气过热度调节所述节流元件的开度,以控制在所述除霜模式下,所述热泵系统的回气过热度等于或大于所述目标回气过热度。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述冷媒循环回路中还包括外风机,所述外风机与所述蒸发器相连,所述方法还包括:
在控制所述第一旁通阀开启后,控制所述外风机停止运行。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,在控制所述第一旁通阀开启后,所述方法还包括:
获取所述热泵系统的低压;
当检测到所述低压达到预设低压阈值时,控制所述外风机运行;
当所述外风机运行时长达到预设运行时长时,控制所述热泵系统退出所述除霜模式。
11.一种热泵系统的控制装置,其特征在于,所述热泵系统包括冷媒循环回路、第一旁通支路和制热水路,所述冷媒循环回路包括蒸发器、压缩机、气冷器和回热器;所述气冷器的进气口与所述压缩机的排气口相连,所述气冷器的排气口与所述回热器的高温侧入口相连,所述气冷器的出水口与所述制热水路的出水口相连;所述第一旁通支路与所述冷媒循环回路相连,所述第一旁通支路包括串联连接的第一旁通阀和毛细管;所述控制装置包括:
第一获取模块,用于当检测到除霜指令时,获取所述热泵系统的回气过热度;
确定模块,用于在所述回气过热度大于或者等于目标回气过热度的情况下,确定所述热泵系统的高压与低压的压强差值;
第一控制模块,用于在所述压强差值不小于预设压强差值的情况下,对所述压缩机的工作频率进行调节,直到所述压强差值小于所述预设压强差值时,控制所述第一旁通阀开启,使所述热泵系统进入除霜模式并对所述蒸发器进行除霜。
12.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器及存储器;
所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1至10任意一项所述方法的步骤。
13.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1至10任意一项所述方法的步骤。
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