蒸发器除霜处理方法、装置及热泵设备与流程

1.本技术属于蒸发器除霜技术领域，具体涉及蒸发器除霜处理方法、装置及热泵设备。


背景技术：

2.热泵设备蒸发器制冷时，蒸发器与周围空气进行热交换，从周围空气中吸热，蒸发器上容易出现结霜，随着霜层的不断积累，增加蒸发器内冷媒与空气间的传热热阻，使蒸发器的传热恶化，蒸发器中的冷媒蒸发效果降低。
3.相关技术中，蒸发器除霜控制往往是粗犷控制方式，如周期性除霜、通过室外环境温度判断除霜，等等，得到蒸发器的结霜情况不够准确，导致在蒸发器的除霜时机控制方面不够准确。


技术实现要素：

4.为此，本技术提供蒸发器除霜处理方法、装置及热泵设备，有助于解决相关技术中蒸发器除霜控制得到蒸发器的结霜情况不够准确，导致除霜时机控制方面不够准确的问题。
5.为实现以上目的，本技术采用如下技术方案：
6.第一方面，本技术提供一种蒸发器除霜处理方法，所述方法包括：
7.获取蒸发器的冷媒流量；
8.利用所述冷媒流量，在确定出蒸发器进入换热促进状态后，判断满足的除霜判断条件，其中，所述换热促进状态为蒸发器附着有霜但蒸发效果增强的状态；
9.基于判断出的所述除霜判断条件，对蒸发器进行除霜处理。
10.进一步地，所述利用所述冷媒流量，在确定出蒸发器进入换热促进状态后，判断满足的除霜判断条件，包括：
11.在确定出蒸发器进入换热促进状态后，若所述冷媒流量上升达到或者超过振动除霜流量设定值，则判断出满足振动除霜判断条件。
12.进一步地，所述基于判断出的所述除霜判断条件，对蒸发器进行除霜处理，包括：
13.若判断出满足所述振动除霜判断条件，则控制开启起振器，使蒸发器形成振动，以让蒸发器上的霜层掉落，直至检测出所述冷媒流量低于振动停止流量设定值。
14.进一步地，其中，所述振动除霜流量设定值为蒸发器未结霜状态下冷媒流量的浮动上限值。
15.进一步地，所述方法还包括：
16.若相邻两次开启起振器的间隔时间小于预设时间阈值，则对蒸发器进行加热除霜控制。
17.进一步地，所述利用所述冷媒流量，在确定出蒸发器进入换热促进状态后，判断满足的除霜判断条件，包括：
18.在确定出蒸发器进入换热促进状态后，若所述冷媒流量上升达到或者超过加热除霜流量设定值，则判断出满足加热除霜判断条件。
19.进一步地，其中，所述加热除霜流量设定值大于蒸发器未结霜状态下冷媒流量的浮动上限值。
20.进一步地，所述基于判断出的所述除霜判断条件，对蒸发器进行除霜处理，包括：
21.若判断出满足所述加热除霜判断条件，则对蒸发器进行加热除霜控制。
22.进一步地，所述获取蒸发器的冷媒流量，包括：
23.当蒸发器所在的环境温度降低至目标温度时，获取蒸发器的冷媒流量，其中，所述目标温度为大于零度的温度。
24.第二方面，本技术提供一种蒸发器除霜处理装置，所述装置包括：
25.获取模块，用于获取蒸发器的冷媒流量；
26.判断模块，用于利用所述冷媒流量，在确定出蒸发器进入换热促进状态后，判断满足的除霜判断条件，其中，所述换热促进状态为蒸发器附着有霜但蒸发效果增强的状态；
27.除霜处理模块，用于基于判断出的所述除霜判断条件，对蒸发器进行除霜处理。
28.第三方面，本技术提供一种热泵设备，包括：
29.存储器，其上存储有可执行程序；
30.处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现上述中任一项所述方法的步骤。
31.进一步地，所述热泵设备包括：制冷机或者空调。
32.本技术采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
33.本技术利用蒸发器中的冷媒流量进行除霜控制判断，蒸发器中的冷媒流量变化能够表征蒸发器中冷媒蒸发变化情况，在蒸发器结霜初期，由于霜层形成时释放潜热，且增加了蒸发器传热表面的粗糙度及传热面积，使蒸发器进入换热促进状态，蒸发器的蒸发效果是增强的，冷媒流量降低，随着结霜程度的增大，结霜层逐渐增厚，热阻的增大使得传热系数开始降低，抑制蒸发器中冷媒的蒸发效果逐渐体现，相应地，蒸发器中冷媒流量逐渐提升，基于上述情况，在确定出蒸发器进入换热促进状态后，利用蒸发器的冷媒流量，可更准确地得到蒸发器结霜对换热效果的影响，在此基础上，对蒸发器进行除霜处理，有助于使除霜时机控制更为准确。
34.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要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技术的一些实施例，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。
36.图1是根据一示例性实施例示出的一种蒸发器除霜处理方法的流程图；
37.图2为是根据一示例性实施例示出的蒸发器结霜初期的管壁剖面示意图；
38.图3为是根据一示例性实施例示出的蒸发器结霜后期的管壁剖面示意图；
39.图4是根据一示例性实施例示出的一种蒸发器除霜处理装置的框图示意图；
40.图5是根据一示例性实施例示出的一种热泵设备的框图示意图。
具体实施方式
41.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。
42.请参阅图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种蒸发器除霜处理方法的流程图，该蒸发器除霜处理方法可应用于热泵设备，该热泵设备可以包括但不限于如下至少一种：制冷机、空调等等，该蒸发器除霜处理方法包括如下步骤：
43.步骤s101、获取蒸发器的冷媒流量。
44.蒸发器通常有多个并联冷媒分路，各个冷媒分路中冷媒流动情况基本一致，因而，可以针对其中任一个冷媒分路，以其冷媒流量进行后续步骤处理。
45.可以选取冷媒分路中间的某处作为冷媒流量监测点，实际应用中，对于蒸发器的各冷媒分路，其通过一根u管以及分别连接在u管两端的两根弯管得到。实际应用中，可以选取u管的某处作为流量监测点，得到冷媒流量。
46.本技术中通过获取蒸发器的冷媒流量来触发后续判断处理步骤，对于蒸发器冷媒流量的获取时机，本技术中给出如下一个实施例，当蒸发器所在的环境温度降低至目标温度时，获取蒸发器的冷媒流量，其中，所述目标温度为大于零度的温度。实际应用中，若热泵设备为制冷机，其可以应用于冷库，冷库中的制冷温度即为蒸发器所在的环境温度。若热泵设备为空调，冬季时，空调室内制热，室外机的换热器为蒸发器，室外环境温度为蒸发器所在的环境温度。在实际应用中，目标温度可以设定为5℃，当蒸发器所在的环境温度降低至5℃时，蒸发器的蒸发温度会在0℃以下，若空气湿度足够大，蒸发器会进行结霜。需要指出的是，上述设定5℃目标温度仅是示例性说明，目标温度包括但不限于5℃。
47.步骤s102、利用所述冷媒流量，在确定出蒸发器进入换热促进状态后，判断满足的除霜判断条件，其中，所述换热促进状态为蒸发器附着有霜但蒸发效果增强的状态。
48.蒸发器中的冷媒流量变化能够表征蒸发器中冷媒蒸发变化情况，蒸发器工作时，冷媒在蒸发器中发生蒸发吸热的过程，冷媒由液相向气相转变，在无霜状态下，蒸发器中冷媒蒸发情况稳定，该情况下，冷媒流量维持在一定的波动范围内(q1
±
δq)，其中，q1为在无霜状态下冷媒流量的理论稳定值，δq为浮动阈值。
49.在蒸发器结霜初期，请参阅图2，图2为是根据一示例性实施例示出的蒸发器结霜初期的管壁剖面示意图，蒸发器冷媒管路1上结霜较少，增加了蒸发器传热表面的粗糙度及传热面积，进而加强了蒸发器的传热能力，且同时，由于霜层2形成时在释放潜热，上述两方面作用，使蒸发器冷媒的蒸发效果是得到增强的，蒸发器中冷媒蒸发量会大于之前无霜正常换热状态下的蒸发量，蒸发器在结霜初期进入换热促进状态，该换热促进状态下，冷媒蒸发换热更加充分，冷媒流量降低，此情况下，冷媒流量小于q1
‑
δq，因而，可以以冷媒流量小于蒸发器未结霜状态下冷媒流量的浮动下限值，来确定出蒸发器进入换热促进状态。
50.随着结霜程度的增大，结霜层逐渐增厚，热阻的增大使得传热系数开始降低，霜层
抑制蒸发效果逐渐体现，相应地，蒸发器中冷媒流量逐渐提升，当蒸发器中冷媒流量提升至大于或者等于未结霜状态下冷媒流量的浮动下限值(q1
‑
δq)时，表明蒸发器结霜形成的换热促进状态结束。在结霜状态下，蒸发器中冷媒流量上升处于未结霜状态下冷媒流量的浮动区间(q1
±
δq)中时，蒸发器冷媒的蒸发效果呈现出的是无霜正常换热状态下蒸发效果，即结霜情况下处于换热保持状态。
51.上述结霜情况下，处于换热促进状态和换热保持状态，蒸发器的换热效果未体现出降低。
52.而当霜层继续增厚时，结霜抑制换热的效果进一步增加，当蒸发器中冷媒流量上升至大于未结霜状态下冷媒流量的浮动上限值(q1+δq)后，表明蒸发器的换热能力开始低于正常情况的下限值，若蒸发器上继续结霜，蒸发器的换热效果会越来越差，直至未能有效的产生相应的换热效果。请参阅图3，图3为是根据一示例性实施例示出的蒸发器结霜后期的管壁剖面示意图，蒸发器冷媒管路1包覆一层厚的霜层2，该霜层2使蒸发器的换热效果受到严重影响。
53.基于蒸发器进入换热促进状态后，冷媒流量对应结霜程度的分析，可以设置包括但不限于如下除霜判断条件应用，有助于更准确地得到蒸发器结霜对换热效果的影响，进而有助于使除霜时机控制更为准确。
54.在一个实施例中，所述利用所述冷媒流量，在确定出蒸发器进入换热促进状态后，判断满足的除霜判断条件，包括：
55.在确定出蒸发器进入换热促进状态后，若所述冷媒流量上升达到或者超过振动除霜流量设定值，则判断出满足振动除霜判断条件。
56.具体的，振动除霜判断条件用于触发以振动掉霜层方式对蒸发器进行除霜。在实际应用中，可在蒸发器上配置起振器，通过开启起振器使蒸发器振动，让蒸发器上的霜层掉落。
57.以振动霜层掉落方式除霜，对于振动除霜流量设定值的设置，以霜层容易被振动掉落为佳，在实际应用中，该振动除霜流量设定值可以选取结霜中期的一个流量值，在结霜中期霜层还不厚，利用起振器的振动容易掉落。
58.在实际应用中，可以选取[q1,q1+δq]之间的一个值作为振动除霜流量设定值，在换热促进状态后，该区间下，蒸发器换热效果处于保持状态，且呈往低于常态(未结霜状态)下限值发展，但是，霜层对蒸发器换热的不利影响并没有导致换热器换热能力低于正常状态，说明霜层较薄，易于通过振动方式让其掉落。以该区间的一个值作为振动除霜流量设定值，在进入换热促进状态后，蒸发器冷媒流量到达该值之前，蒸发器的换热效果未体现出低于常态，可以不必除霜，而当蒸发器冷媒流量到达该值时，判断满足振动除霜判断条件，触发振动除霜，让蒸发器上霜层掉落，这样，根据霜层掉落情况，蒸发器又会进入换热促进状态或换热保持状态，可延长结霜对蒸发换热的促进或保持效果。
[0059]
在一个实施例中，所述振动除霜流量设定值为蒸发器未结霜状态下冷媒流量的浮动上限值(q1+δq)。以蒸发器未结霜状态下冷媒流量的浮动上限值作为振动除霜流量设定值，在蒸发器的换热效果刚体现出降低的情况下，触发振动除霜，可以最大化延长结霜对蒸发换热的促进或保持效果。
[0060]
在一个实施例中，所述利用所述冷媒流量，在确定出蒸发器进入换热促进状态后，
判断满足的除霜判断条件，包括：
[0061]
在确定出蒸发器进入换热促进状态后，若所述冷媒流量上升达到或者超过加热除霜流量设定值，则判断出满足加热除霜判断条件。
[0062]
具体的，加热除霜判断条件用于触发以加热蒸发器的方式除霜，以加热方式除霜，除霜比较彻底，在实际应用中，对于加热除霜控制，可以是四通阀换向实现加热除霜控制，也可是蒸发器配置有电加热装置，利用电加热装置加热的热量，对蒸发器加热除霜。
[0063]
在一个实施例中，其中，所述加热除霜流量设定值大于蒸发器未结霜状态下冷媒流量的浮动上限值。
[0064]
在冷媒流量大于蒸发器未结霜状态下冷媒流量的浮动上限值(q1+δq)后，表明蒸发器的换热效果低于常态下限值，蒸发器结霜对热泵设备的工作能力产生不利影响，可以以结霜对蒸发器换热不利影响到达设定程度时，所对应的冷媒流量值作为加热除霜流量设定值，以此作为加热除霜时机，触发对蒸发器进行加热除霜。
[0065]
步骤s103、基于判断出的所述除霜判断条件，对蒸发器进行除霜处理。
[0066]
该除霜判断条件为在确定出蒸发器进入换热促进状态后，基于冷媒流量的除霜判断条件，通过该除霜判断条件有助于更准确地得到蒸发器结霜对换热效果的影响，进而有助于使除霜时机控制更为准确。在此基础上，触发对蒸发器进行除霜处理，可使除霜控制更为准确。
[0067]
在一个实施例中，所述基于判断出的所述除霜判断条件，对蒸发器进行除霜处理，包括：
[0068]
若判断出满足所述振动除霜判断条件，则控制开启起振器，使蒸发器形成振动，以让蒸发器上的霜层掉落，直至检测出所述冷媒流量低于振动停止流量设定值。
[0069]
该方案实际应用中，可在蒸发器上配置起振器，通过开启起振器使蒸发器振动，让蒸发器上的霜层掉落。通过该方案，让霜层掉落，可在结霜情况下，使蒸发器重新进入换热促进状态或者换热保持状态，以延长结霜对蒸发的促进或者保持效果，进而延长热泵设备的正常工作状态。
[0070]
在实际应用中，振动停止流量设定值可选择结霜对蒸发器换热起保持效果下的一个流量值，可以选取[q1
‑
δq，q1]之间的一个流量值，作为振动停止流量设定值，当霜层振动掉落后，可能让冷媒流量处于小于的q1
‑
δq区间中，重新增强促进蒸发器的换热效果，也可能让冷媒流量处于大于或等于q1
‑
δq，且小于振动停止流量设定值的区间中，保持蒸发器的换热效果。同时，有助于形成足够的宽裕流量区间，来延缓重新满足振动除霜判断条件。
[0071]
进一步地，所述方法还包括：
[0072]
若相邻两次开启起振器的间隔时间小于预设时间阈值，则对蒸发器进行加热除霜控制。
[0073]
具体的，起振器开启间隔时间小于预设时间阈值，表明当前天气情况下，霜层累积过快，结霜对蒸发器换热促进和保持效果的时间比较短，不适于频繁启动起振器振动霜层掉落方式来除霜，而需要对蒸发器进行加热除霜控制。
[0074]
在一个实施例中，所述基于判断出的所述除霜判断条件，对蒸发器进行除霜处理，包括：
[0075]
若判断出满足所述加热除霜判断条件，则对蒸发器进行加热除霜控制。
[0076]
具体的，该方案在判断出冷媒流量上升达到或者超过加热除霜流量设定值后，触发对蒸发器进行加热除霜控制，对于加热除霜控制，可以是四通阀换向加热除霜控制，也可是蒸发器配置有电加热装置，利用电加热装置加热的热量，对蒸发器加热除霜。
[0077]
实际应用中，加热除霜流量设定值可以设置为大于振动除霜流量设定值，以先判断是否满足振动除霜判断条件，触发振动除霜，当在振动除霜实际效果不行时，加热除霜判断条件作为后续保障，来保障触发加热除霜。
[0078]
上述相关实施例方案，利用蒸发器中的冷媒流量进行除霜控制判断，可充分利用结霜对蒸发器换热的促进和保持效果，在此之后进行除霜，可以提升设备的节能效果。
[0079]
请参阅图4，图4是根据一示例性实施例示出的一种蒸发器除霜处理装置的框图示意图，该蒸发器除霜处理装置4包括：
[0080]
获取模块401，用于获取蒸发器的冷媒流量；
[0081]
判断模块402，用于利用所述冷媒流量，在确定出蒸发器进入换热促进状态后，判断满足的除霜判断条件，其中，所述换热促进状态为蒸发器附着有霜但蒸发效果增强的状态；
[0082]
除霜处理模块403，用于基于判断出的所述除霜判断条件，对蒸发器进行除霜处理。
[0083]
进一步地，判断模块402具体用于：
[0084]
在确定出蒸发器进入换热促进状态后，若所述冷媒流量上升达到或者超过振动除霜流量设定值，则判断出满足振动除霜判断条件。
[0085]
进一步地，除霜处理模块403具体用于：若判断出满足所述振动除霜判断条件，则控制开启起振器，使蒸发器形成振动，以让蒸发器上的霜层掉落，直至检测出所述冷媒流量低于振动停止流量设定值。
[0086]
进一步地，其中，所述振动除霜流量设定值为蒸发器未结霜状态下冷媒流量的浮动上限值。
[0087]
进一步地，除霜处理模块403还具体用于：
[0088]
若相邻两次开启起振器的间隔时间小于预设时间阈值，则对蒸发器进行加热除霜控制。
[0089]
进一步地，判断模块402具体用于：
[0090]
在确定出蒸发器进入换热促进状态后，若所述冷媒流量上升达到或者超过加热除霜流量设定值，则判断出满足加热除霜判断条件。
[0091]
进一步地，其中，所述加热除霜流量设定值大于蒸发器未结霜状态下冷媒流量的浮动上限值。
[0092]
进一步地，除霜处理模块403具体用于：若判断出满足所述加热除霜判断条件，则对蒸发器进行加热除霜控制。
[0093]
进一步地，获取模块401具体用于：
[0094]
当蒸发器所在的环境温度降低至目标温度时，获取蒸发器的冷媒流量，其中，所述目标温度为大于零度的温度。
[0095]
关于上述实施例中的蒸发器除霜处理装置4，其中各个模块执行操作的具体方式
已经在上述相关方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0096]
请参阅图5，图5是根据一示例性实施例示出的一种热泵设备的框图示意图，该热泵设备5包括：
[0097]
一个或者多个存储器501，其上存储有可执行程序；
[0098]
一个或者多个处理器502，用于执行所述存储器501中的所述可执行程序，以实现上述任一项所述方法的步骤。
[0099]
进一步地，所述热泵设备5包括但不限于：制冷机或者空调。
[0100]
具体应用中，该热泵设备5在蒸发器上配置起振器，通过开启起振器使蒸发器振动，让蒸发器上的霜层掉落，实现振动除霜，对于该热泵设备还具有加热除霜的功能，可以是四通阀换向实现加热除霜，也可是蒸发器配置有电加热装置，利用电加热装置加热的热量，对蒸发器加热除霜。
[0101]
关于上述实施例中的一种热泵设备5，其处理器502执行存储器501中程序的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0102]
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
[0103]
需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多”的含义是指至少两个。
[0104]
应该理解，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接；使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0105]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为：表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0106]
应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0107]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0108]
此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如
果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0109]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0110]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0111]
尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。