本發(fā)明涉及一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)、換熱器及其控制方法,具體應(yīng)用于熱泵空調(diào)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,通用的熱泵空調(diào)中,其除霜策略是熱泵芯體作為蒸發(fā)器運(yùn)作一段設(shè)定的時間(Ts)后,強(qiáng)制進(jìn)入化霜程序,并沒有結(jié)霜檢測的過程。但是,影響霜形成的因素有很多,諸如環(huán)境溫度和濕度、蒸發(fā)溫度、風(fēng)量、車速等。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中,在前述的因素的一個或多個因素發(fā)生變化的情況下,霜形成的速度均可能不一樣,因此在設(shè)定時間Ts達(dá)到時,由于沒有進(jìn)行檢測結(jié)霜而直接進(jìn)入了除霜程序,因此更多的時候可能是:(1)霜很少或根本沒有,但已經(jīng)啟動了除霜程序。(2)霜已經(jīng)很嚴(yán)重,但還未啟動進(jìn)入除霜程序。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)、換熱器及控制方法,以通過檢測熱泵空調(diào)的結(jié)霜情況來啟動除霜處理。
本發(fā)明實施例的第一方面提供一種熱泵空調(diào)系統(tǒng),包括:
包括換熱器、第一傳感器和第二傳感器、空調(diào)控制器;
在制熱狀態(tài)下,所述換熱器作為蒸發(fā)器使用,所述換熱器具有系統(tǒng)配合能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對應(yīng)的結(jié)霜分界線;所述換熱器的制冷劑的不同存在狀態(tài)之間形成有氣液分界線,所述氣液分界線包括所述換熱器在沒有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線和與預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對應(yīng)的第二氣液分界線,第二氣液分界線對應(yīng)于換熱器的結(jié)霜程度達(dá)到結(jié)霜分界線時制冷劑的氣液分界線;所述制冷劑的不同存在狀態(tài)為氣液共存狀態(tài)和氣態(tài);所述換熱器包括至少一個進(jìn)口和一個出口,所述氣液共存狀態(tài)的制冷劑 位于第一氣液分界線相對靠近制冷劑流動方向的上游側(cè),所述氣態(tài)的制冷劑位于第一氣液分界線相對靠近出口側(cè);
所述第一傳感器和第二傳感器設(shè)置在所述換熱器的不同位置;
所述第一傳感器設(shè)置在第一氣液分界線相對靠近所述換熱器的制冷劑流動方向的上游側(cè)即位于氣液共存狀態(tài)的制冷劑相對應(yīng)位置,所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線相對靠近出口的另一側(cè)且位于預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置時的氣液分界線即第二氣液分界線相對應(yīng)位置;或者所述第一傳感器設(shè)置在結(jié)霜分界線相對靠近所述換熱器的制冷劑流動方向的上游側(cè),所述第二傳感器設(shè)置在預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置時的結(jié)霜分界線相對應(yīng)位置;
空調(diào)控制器根據(jù)所述第一傳感器及第二傳感器的信號,確定所述換熱器的結(jié)霜面積是否到達(dá)預(yù)設(shè)的結(jié)霜極限位置,并在判斷為是后,使所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行除霜處理;并在判斷為否后,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)不進(jìn)行除霜處理。
相應(yīng)的,本發(fā)明實施例的第二方面提供了一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器,包括:
所述換熱器在所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)中可作為蒸發(fā)器使用,所述換熱器在作為蒸發(fā)器使用時具有氣液分界線,所述換熱器具有系統(tǒng)配合能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對應(yīng)的結(jié)霜分界線;所述氣液分界線包括所述換熱器在沒有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線和與預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對應(yīng)的第二氣液分界線,第二氣液分界線對應(yīng)于換熱器的結(jié)霜程度達(dá)到結(jié)霜分界線時制冷劑的氣液分界線;
所述換熱器包括換熱器體,所述換熱器體包括與空氣流動方向相背的背風(fēng)面,所述換熱器還包括設(shè)置在所述背風(fēng)面上的第一傳感器和第二傳感器,所述第一傳感器和第二傳感器設(shè)置在所述換熱器的不同位置;
所述第一傳感器、第二傳感器為溫度傳感器,所述第一傳感器設(shè)置在第一氣液分界線相對靠近所述換熱器的制冷劑流動方向的上游側(cè)即位于氣液共存狀態(tài)的制冷劑相對應(yīng)位置,所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線相對靠近出口的另一側(cè)且位于預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置時的氣液分界線即 第二氣液分界線相對應(yīng)位置;或者所述第一傳感器、第二傳感器為風(fēng)速傳感器,所述第一傳感器設(shè)置在預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置時的結(jié)霜分界線相對應(yīng)位置,所述第二傳感器設(shè)置在在結(jié)霜分界線相對靠近所述換熱器的制冷劑流動方向的下游側(cè)或上游側(cè)。
本發(fā)明實施例的第三方面提供了的熱泵空調(diào)控制方法,包括如下步驟:
在換熱器上預(yù)設(shè)氣液分界線,所述預(yù)設(shè)的氣液分界線包括沒有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線和與系統(tǒng)能承受的結(jié)霜極限位置對應(yīng)的第二氣液分界線;所述第一傳感器、第二傳感器為溫度傳感器,
將第一傳感器設(shè)置在第一氣液分界線相對靠近制冷劑流動方向的上游側(cè),所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線的另一側(cè)且位于所述預(yù)設(shè)的能承受的結(jié)霜極限位置對應(yīng)的第二氣液分界線對應(yīng)位置;
空調(diào)控制器根據(jù)所述第一傳感器及第二傳感器的信號,確定結(jié)霜面積是否到達(dá)預(yù)設(shè)的結(jié)霜極限位置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,使第一傳感器、第二傳感器中其中之一設(shè)置在系統(tǒng)所能承受的結(jié)霜極限位置相對應(yīng)的位置,并通過這一傳感器的變化判斷是否需要化霜,這樣空調(diào)系統(tǒng)可以通過監(jiān)控結(jié)霜情況時,來實現(xiàn)有效除霜。
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明實施例熱泵空調(diào)系統(tǒng)部分模塊連接的示意圖;
圖2a-2b是本發(fā)明實施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)第一傳感器和第二傳感器的第一種布置示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)中第一傳感器和第二傳感器第二種布置示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)兩個傳感器與空調(diào)控制器第一種連接方式示意圖;
圖5是本發(fā)明實施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)兩個傳感器與空調(diào)控制器第二種連接方式示意圖;
圖6是本發(fā)明熱泵空調(diào)系統(tǒng)第三種實施例的第一傳感器和第二傳感器的示意圖;
圖7是本發(fā)明實施例的一種多流程的換熱器氣液分界線和法線的分布示意圖;
圖8是本發(fā)明實施例第二種多流程換熱器的氣液分界線和法線的分布示意圖;
圖9是本發(fā)明實施例熱泵的一個換熱器的示意圖;
圖10是本發(fā)明方法一種實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
需要說明的是,本發(fā)明實施例中的熱泵空調(diào)系統(tǒng)既可應(yīng)用于汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)中,也可以應(yīng)用在家用熱泵空調(diào)系統(tǒng)中。下面以應(yīng)用在汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。
參考圖1,該圖為本發(fā)明實施例中,熱泵空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)部分模塊連接的示意圖。
如圖1所示,該實施例的汽車空調(diào)系統(tǒng)包括第一傳感器11、第二傳感器12、控制器13及換熱器14;
在制熱狀態(tài)下,換熱器14作為蒸發(fā)器使用,在其內(nèi)部流動的制冷劑的不同存在狀態(tài)之間形成有氣液分界線,氣液分界線包括換熱器14在沒有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線和與預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對應(yīng)的第二氣液分界線,所述制冷劑的不同存在狀態(tài)為氣液共存狀態(tài)和氣態(tài);所述換熱器包括至少一個進(jìn)口和一個出口,所述氣液共存狀態(tài)的制冷劑位于第一氣液分界線相對靠近制冷劑流動方向的上游側(cè),所述氣態(tài)的制冷劑位于第一氣液分界線相對靠近出口側(cè);
需要說明的,熱泵空調(diào)系統(tǒng)有不同的換熱器,本實施例中提到的換熱器為室外換熱器,換熱器可以是單流程換熱器或至少兩個流程的多流程換熱器??梢岳斫獾模囉脽岜孟到y(tǒng)具有多種工作模式,在不同的工作模式換熱器的 功能有所不同,室外換熱器在制熱模式時作為蒸發(fā)器使用,而在制冷模式時作為冷凝器或冷卻器使用。換熱器作為蒸發(fā)器時,有的區(qū)域制冷劑處于氣態(tài)和液態(tài)共存的狀態(tài),這個區(qū)域溫度比較低稱為兩相區(qū);有的區(qū)域制冷劑處于過熱的氣態(tài),溫度相對比較高,這個區(qū)域成為過熱區(qū)。兩相區(qū)和過熱區(qū)的分界線,本說明書中定義為“氣液分界線”,兩相區(qū)的溫度比過熱區(qū)的溫度相對低一些。氣液分界線并不是一成不變的,會隨著換熱器狀態(tài)的變化而變化,隨著換熱器使用時間延長,氣液分界線會隨著結(jié)霜程度的增加,逐步向出口方向移動。
第一傳感器11和第二傳感器12設(shè)置在換熱器14的不同位置,第一傳感器11設(shè)置在第一氣液分界線相對靠近換熱器14的制冷劑流動方向的上游側(cè)即位于氣液共存狀態(tài)的制冷劑相對應(yīng)位置,所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線相對靠近出口的另一側(cè),且位于與預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置相對應(yīng)的第二氣液分界線所在位置。
具體實現(xiàn)時,換熱器14可以為單流程換熱器;另外也可以為至少兩個流程的多流程換熱器,此時第一傳感器11和第二換熱器12設(shè)置于相對靠近所述出口的流程即制冷劑最后的一個流程,第一傳感器11和第二換熱器12位于換熱器14的相對靠近所述出口的流程的垂直于制冷劑流動方向的長度的中間二分之一范圍,第一傳感器11相對第二傳感器12遠(yuǎn)離換熱器14的出口的位置,第二傳感器12相對第一傳感器11靠近所述換熱器出口的位置。
在制熱模式時,作為蒸發(fā)器的換熱器會隨著蒸發(fā)時間,可能會慢慢結(jié)霜,在結(jié)霜過程中,霜一般先從溫度較低的區(qū)域形成,因此先從制冷劑氣液共存的兩相區(qū)中溫度最低的區(qū)域開始,即從兩相區(qū)最接近制冷劑進(jìn)口的部位開始結(jié)霜。而當(dāng)?shù)竭_(dá)一定時間,兩相區(qū)結(jié)霜部分區(qū)域的面積占整個換熱器面積達(dá)到一定程度后,換熱效果會明顯降低,原來的兩相區(qū)中的氣液兩相制冷劑不再能完全蒸發(fā),使得過熱區(qū)縮小,即氣液分界線向過熱區(qū)遷移。綜上,結(jié)霜的過程伴隨著氣液分界線從兩相區(qū)向過熱區(qū)遷移。
需要說明的,本實施例所述的迎風(fēng)面為換熱器迎著風(fēng)流動方向的平面,相對的,換熱器的與迎風(fēng)面相對的另一面為背風(fēng)面。
第一傳感器11所在位置為兩相區(qū),其溫度相對較低,而第二傳感器所在位置一開始為過熱區(qū),而隨著時間,其逐漸靠近兩相區(qū),這樣其與第一傳感器的溫差會越來越小甚至溫度基本相同。空調(diào)控制器14根據(jù)第一傳感器11及第二傳感器12的信號,確定換熱器14的結(jié)霜面積是否到達(dá)預(yù)設(shè)的結(jié)霜極限位置,并在判斷為是后,使所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行除霜處理;并在判斷為否后,所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)不進(jìn)行除霜處理,具體可以將第一傳感器11及第二傳感器12的信號傳遞給空調(diào)控制器,由空調(diào)控制器進(jìn)行判斷?;蛘呖梢詫⒌谝粋鞲衅?1及第二傳感器12的信號傳遞給車輛的控制器,空調(diào)控制器13接收車輛控制器過來的信息,并根據(jù)接收的信號進(jìn)行除霜操作或不操作。
需要說明的是,本文中所述的“第一”、“第二”僅為了彼此進(jìn)行區(qū)分,并無其他特定含義。
下面結(jié)合附圖進(jìn)行說明,換熱器為單流程換熱器,參考圖2a、圖2b,其中LL表示熱泵換熱器沒有結(jié)霜時的氣液分界線即第一氣液分界線,LG所在區(qū)域表示兩相區(qū),SG所在區(qū)域表示過熱區(qū),AL表示換熱器設(shè)置第一傳感器的位置,第一傳感器設(shè)置在兩相區(qū)沿?fù)Q熱器長度方向或者說換熱器集流管長度方向的中間的二分之一所在位置,即不去靠近換熱器兩側(cè)位置設(shè)置,BL表示換熱器設(shè)置第二傳感器的位置,第二傳感器設(shè)置在換熱器不結(jié)霜時的過熱區(qū),且靠近第二氣液分界線;DL為結(jié)霜區(qū)域與非結(jié)霜區(qū)域大致的分界線,本發(fā)明實施例中定義為“結(jié)霜分界線”,事實上結(jié)霜區(qū)域與非結(jié)霜區(qū)域有可能分界不會那么分明,分界線可能是直線也可能是曲線,具體會與系統(tǒng)及換熱器相關(guān),并且可以通過試驗驗證得出;LL’為氣液分界線向過熱區(qū)移動后的氣液分界線;AL點(diǎn)和BL點(diǎn)在不結(jié)霜時的溫度有顯著差異,原因是分別處于兩相區(qū)和過熱區(qū),即AL點(diǎn)溫度比BL點(diǎn)溫度低。當(dāng)熱泵換熱器作為蒸發(fā)器運(yùn)行時,進(jìn)口是兩相態(tài)的低溫制冷劑,空氣流動方向是大致垂直于紙面。
正常運(yùn)行時,當(dāng)霜開始形成并經(jīng)過一定時間達(dá)到一定結(jié)霜面積時,氣液分界線向過熱區(qū)移動,即LL’。此時LL’剛好越過BL點(diǎn),使得AL和BL都處于在兩相區(qū)中,由兩相區(qū)氣液共存的特性知道,AL點(diǎn)和BL點(diǎn)的溫度變得大 致相等。
這樣通過比較AL點(diǎn)溫度和BL點(diǎn)溫度的相對高低,可以判斷結(jié)霜的程度。具體來說,當(dāng)檢測到AL點(diǎn)溫度比BL點(diǎn)溫度低時,判斷熱泵換熱器沒結(jié)霜或結(jié)霜不嚴(yán)重——即氣液分離線還未越過BL點(diǎn);當(dāng)檢測到AL點(diǎn)和BL點(diǎn)的溫度變得大致相等時,可以判斷氣液分界線LL’剛好越過BL點(diǎn),即兩相區(qū)剛好同時覆蓋AL點(diǎn)和BL點(diǎn),同時可以判斷結(jié)霜分界線DL的位置,也就是說可以判斷結(jié)霜區(qū)域的大小。本實施例中,大致相等指的是預(yù)設(shè)一個溫度差,該預(yù)設(shè)的值可選的,如為0.5K或1K。
具體實現(xiàn)時,上述AL點(diǎn)和BL點(diǎn)的位置也可根據(jù)具體的熱泵換熱器的制冷劑分布和溫度分布進(jìn)行確定,參考圖3,該圖是本發(fā)明實施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)中第一傳感器和第二傳感器第二種布置示意圖。LL0、LL1、LL2……是隨著結(jié)霜時間推移的氣液分界線分布,也就是氣液分界線的軌跡(簇)。FL1、FL2、FL3……是上述氣液分界線簇的法線。須理解的是:LL0、LL1、LL2等氣液分界線簇和FL1、FL2、FL3等法線簇是由既定的熱泵換熱器的設(shè)計決定的;不同的熱泵換熱器,氣液分界線簇和法線簇并不相同,它們需要通過對熱泵換熱器本身進(jìn)行模擬分析或?qū)嶒灅?biāo)定來找出,在此不再贅述。
AL點(diǎn)和BL點(diǎn),可以布置在同一條法線上,舉例說,如圖3中的FL2。
LL0為熱泵換熱器剛開始工作即沒有結(jié)霜的工作狀態(tài)的氣液分界線,即第一氣液分界線。AL點(diǎn)須落在LL0一邊的兩相區(qū)中或者說靠近進(jìn)口集流管即進(jìn)口的一側(cè)設(shè)置。
LL2為熱泵換熱器結(jié)霜程度為系統(tǒng)可以接受的最嚴(yán)重的氣液分界線即第二氣液分界線,具體位置可以通過實驗標(biāo)定,同一換器可能會隨著系統(tǒng)的要求不同及系統(tǒng)的變化而變化??衫斫獾氖牵旱诙庖悍纸缇€位置LL2是空調(diào)系統(tǒng)本身的設(shè)計決定,這個位置可以由設(shè)計人員通過模擬分析或?qū)嶒灅?biāo)定確定。
第一傳感器和第二傳感器具體實現(xiàn)的時候可以采用熱敏電阻,例如負(fù)溫度系數(shù)電阻(NTC)或正溫度系數(shù)電阻,輸出信號可以采用電壓信號或電流信號。下面以NTC、輸出信號為電壓信號為例進(jìn)行說明。
如圖4,圖2b所示,圖4為熱泵空調(diào)系統(tǒng)兩個傳感器和空調(diào)控制器第一 種連接方式示意圖,把AL點(diǎn)的第一傳感器13和BL點(diǎn)的第二傳感器14串聯(lián)在參考電壓Vref和電壓地G之間,參考電壓Vref和電壓地G由熱泵空調(diào)控制器ECU提供。第一傳感器13和第二傳感器之間的電壓作為反饋電壓Vx連接到控制器(ECU)其中一個端口。當(dāng)氣液分離線還未越過BL點(diǎn),AL比BL溫度低,由負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的特性可以知道AL電阻比BL電阻大。測量電壓輸出端Vx的電壓,應(yīng)該有Vx<1/2Vref。當(dāng)氣液分界線越過BL點(diǎn),AL電阻和BL電阻大致相等,應(yīng)該有Vx≈1/2Vref。實際應(yīng)用中,可以使用一個系數(shù)f,當(dāng)Vx<f·Vref,判定不需要除霜,當(dāng)Vx=f·Vref,判定需要進(jìn)行除霜。f根據(jù)具體的一個熱泵換熱器的進(jìn)行試驗標(biāo)定,范圍可以在0.2~0.5,具體可根據(jù)系統(tǒng)需要試驗并設(shè)定。
另外也可以把AL和BL在圖2a、圖2b中的位置進(jìn)行調(diào)換,得出相似的結(jié)論,只是當(dāng)Vx>f·Vref,判斷不需要除霜。這里不贅述。
上面所述同樣適用于圖3中所示的情形,為了探測到實際的氣液分界線是否已經(jīng)達(dá)到LL2,可以把BL點(diǎn)放在FL2與LL2的交點(diǎn)附近,當(dāng)Vx=f·Vref(參見圖3),判定需要進(jìn)行除霜,亦即認(rèn)為氣液分界線從正常的LL0位置由于結(jié)霜而移動到LL2位置時需要除霜。
即可以通過移動BL點(diǎn)的位置來實現(xiàn)探測不同的結(jié)霜程度并實現(xiàn)是否需要化霜的控制。如果系統(tǒng)對于結(jié)霜的容忍度減小,認(rèn)為影響熱泵換熱器換熱效果時的氣液分界線的位置是LL1,則可以將第二傳感器設(shè)置在LL1位置,如圖3所示。如果對結(jié)霜的容忍度增加,并且頻繁化霜對系統(tǒng)整體能效不利,將影響熱泵換熱器換熱效果時的氣液分界線的位置定在LL3,則可將第二傳感器設(shè)置在FL2與LL3的交點(diǎn)附近。
參考圖5,該圖為熱泵空調(diào)系統(tǒng)的兩個傳感器和空調(diào)控制器第二種連接方式示意圖??照{(diào)控制器15分別有兩個端口連接AL點(diǎn)的第一傳感器13和BL點(diǎn)的第二傳感器14。第一傳感器的反饋電壓Va,第二傳感器的反饋電壓為Vb。當(dāng)氣液分離線還未越過BL點(diǎn),AL比BL溫度低,由負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的特性可以知道第一傳感器電阻比第二傳感器的電阻大??照{(diào)控制器15測量并比較兩個端口(Va、Vb)的電壓,應(yīng)該有Va>Vb,判定不需要除霜。當(dāng)氣液分離線到達(dá)或越過BL點(diǎn),第一傳感器 電阻和第二傳感器電阻大致相等,應(yīng)該有Va≈Vb,判定需要進(jìn)行除霜,這是指兩個傳感器基本相同的情況,如果兩個傳感器參數(shù)不同,則判定條件也需相應(yīng)變化。實際應(yīng)用中,可以使用一個系數(shù)f’,當(dāng)Vx>f’·Vb,判定不需要除霜,當(dāng)Vx=f’·Vb,判定需要進(jìn)行除霜。F’根據(jù)具體的一個熱泵換熱器的進(jìn)行試驗標(biāo)定,范圍可以在0.8~1.2。
上述是以傳感器為負(fù)溫度系數(shù)電阻、傳感器輸出為電壓信號為例進(jìn)行的說明,另外,該傳感器也可以采用風(fēng)速傳感器,參考圖6,AL’點(diǎn)和BL’點(diǎn)位置分別放置傳感器為風(fēng)速傳感器。DL為結(jié)霜分界線即系統(tǒng)容許結(jié)霜的極限位置的分界線,AL’處于結(jié)霜結(jié)霜分界線所在的位置,BL’處于結(jié)霜分界線的相對靠近出口的區(qū)域。開始時,兩個位置都沒有霜,風(fēng)速相對都較高,隨著結(jié)霜程度的增加,當(dāng)結(jié)霜程度達(dá)到AL’所在即結(jié)霜分界線所在位置時,由于霜能阻擋空氣流動,因此AL’點(diǎn)處的風(fēng)速比BL’點(diǎn)處的風(fēng)速要顯著的小。因此判斷邏輯是:如果AL’點(diǎn)和BL’點(diǎn)的風(fēng)速大致相等,判斷不需除霜;如果AL’點(diǎn)的風(fēng)速比BL’點(diǎn)的風(fēng)速明顯小,表明結(jié)霜分界線剛好越過AL’點(diǎn),判斷系統(tǒng)需要進(jìn)行除霜。AL’點(diǎn)和BL’點(diǎn)可以處于DL線簇的同一條法線位置。另外第二傳感器也可以放在結(jié)霜分界線的相對遠(yuǎn)離出口的區(qū)域,這樣,一開始時兩個傳感器都沒有結(jié)霜,而隨著時間的延長,第一傳感器部位結(jié)霜,所以兩者之間存在風(fēng)速的差異,而隨著時間進(jìn)一步延長,第二傳感器位置而開始結(jié)霜,這時兩者之間風(fēng)速越來越接近,這時將程序可以設(shè)定為:從開始運(yùn)行,并在兩個傳感器之間存在差異然后再進(jìn)一步相等或接近時,判斷需要除霜即可,這些只要在程序中進(jìn)行控制即可。兩個傳感器之間最好具有一定的距離但距離又不要太大,如可以使兩者之間沿制冷劑流動方向的距離占換熱器的寬度的比例在1/4以下。這里換熱器的寬度指是的沿制冷劑流動方向的換熱器的尺寸。而針對多流程的換熱器,兩個傳感器處于最后一個流程即靠近出口的流程中,且該兩個傳感器分布在垂直于制冷劑流動方向的長度的中間二分之一范圍,且兩個傳感器之間所在流程的制冷劑流動方向的距離最后一個流程制冷劑流動方向的距離的比例在1/4以下。
通過改變AL’點(diǎn)即第一風(fēng)速傳感器的位置,能改變觸發(fā)除霜時的結(jié) 霜面積的閾值。
上述實施例中所述的換熱器制冷劑的流向和流程并無有特別的要求,無論制冷劑平行于重力方向流動還是垂直于重力方向流動,無論是單流程還是多流程。參考圖7示出的是制冷劑流動方向大致平行于重力方向的一種多流程換熱器的示意圖;圖8示出的是制冷劑流動方向大致垂直于重力方向的一種多流程換熱器示意圖。
如圖7,流程N(yùn)為最后一個流程,LL0仍然定義為熱泵換熱器正常工作沒有結(jié)霜時的氣液分界線即第一氣液分界線,LLx為熱泵換熱器可接受的極限結(jié)霜程度時的氣液分界線即第二氣液分界線。
如圖8流程N(yùn)為最后一個流程,LL0仍然定義為熱泵換熱器正常工作沒有結(jié)霜的氣液分界線即第一氣液分界線,LLx為熱泵換熱器可接受的極限結(jié)霜程度時的氣液分界線即第二氣液分界線;
無論是圖7還是圖8的示例,可以看出第一傳感器和第二傳感器沿氣液分界線的同一法線設(shè)置,且第一傳感器和第二傳感器位于最后一個流程的垂直于冷媒流動方向總長度的中間二分之一范圍內(nèi),即如最后一個流程的換熱器長度為l,換熱器為三流程,則換熱器總長度為3l,而第一傳感器和第二傳感器設(shè)置于最后一個流程即最靠近出口的一個流程長度方向的中間位置,該中間位置的長度占該流程長度的1/2,長度方向垂直于制冷劑流動方向。
另外,上述實施例適用于各種熱泵換熱器的流動方式,不管是制冷劑出口與制冷劑入口在同一集流管側(cè),還是制冷劑出口與制冷劑入口在不同的集流管側(cè)。
下面對本發(fā)明的換熱器進(jìn)行說明,參考圖9,該圖為換熱器的一種示意圖。換熱器包括換熱器體111、第一傳感器112和第二傳感器113,第一傳感器112和第二傳感器113設(shè)置在換熱器的大致背風(fēng)面位置,第一傳感器112設(shè)置在相對遠(yuǎn)離換熱器111出口的一側(cè),第二傳感器113設(shè)置在第一氣液分界線114相對靠近換熱器111出口的另一側(cè),且位于預(yù)設(shè)的能承受的結(jié)霜極限位置所對應(yīng)的氣液分界線即第二氣液分界線115所對應(yīng)的位置。其中第一氣液分界線為沒有結(jié)霜狀態(tài)下的氣液分界線,第二氣液 分界線115為預(yù)設(shè)的能承受的結(jié)霜極限位置對應(yīng)的氣液分界線。第一傳感器112和第二傳感器113可采用熱敏電阻,例如正溫度系數(shù)電阻或負(fù)溫度系數(shù)電阻;第一傳感器112與第二傳感器113之間的連接方式可采用并聯(lián)或串聯(lián)的連接方式,如圖4、圖5所示。
第一傳感器112和第二傳感器113可以直接插在室外換熱器的換熱翅片之間,通過換熱翅片之間的擠壓力來抓緊固定。
第一傳感器112和第二傳感器113可以先固定在固定支架上,固定支架再固定在室外換熱器的換熱翅片之間,通過換熱翅片之間的擠壓力來實現(xiàn)固定。此時,第一傳感器112和第二傳感器113應(yīng)處于室外換熱器的背風(fēng)側(cè)。
換熱器的制冷劑的出口和入口可以在同側(cè)或不同側(cè)。
下面結(jié)合附圖說明上述實施例的控制方法,參考圖10,該圖是控制方法實施例的流程示意圖。
如圖10所示,控制方法包括如下步驟:
步驟S11,在換熱器上預(yù)設(shè)氣液分界線,所述預(yù)設(shè)的氣液分界線包括沒有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線及與和系統(tǒng)能承受的結(jié)霜極限位置對應(yīng)的第二氣液分界線;或者在換熱器上預(yù)設(shè)結(jié)霜分界線;
步驟S12,將第一傳感器設(shè)置在第一氣液分界線相對靠近制冷劑流動方向的上游側(cè),所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線的另一側(cè)且位于所述預(yù)設(shè)的能承受的結(jié)霜極限位置對應(yīng)的第二氣液分界線對應(yīng)位置;或者將第一傳感器設(shè)置在結(jié)霜分界線所對應(yīng)位置,將所述第二傳感器設(shè)置在結(jié)霜分界線的另一側(cè)即相對靠近所述換熱器出口一側(cè)的位置;
步驟S13,空調(diào)控制器根據(jù)第一傳感器及第二傳感器的信號,確定結(jié)霜面積是否到達(dá)預(yù)設(shè)的結(jié)霜極限位置。
需要說明的是:以上實施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案,盡管本說明書參照上述的實施例已進(jìn)行了詳細(xì)的說明,但是,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員仍然可以對本發(fā)明實施例進(jìn)行修改或者等同替換,而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn),均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。