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专利号: 2022101936969
申请人: 温岭煌格科技咨询有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种空气能热水器高效除霜方法,其特征在于:应用于空气能热水器高效除霜装置,空气能热水器高效除霜装置包括冷媒回路切换单元和热膨胀单元,其中:所述冷媒回路切换单元包括蒸发器、四通阀、气液分离器、压缩机、换热器、储液罐、膨胀阀和过滤器;其中,所述四通阀、气液分离器与压缩机依次连接形成闭合回路;所述四通阀、换热器、储液罐、膨胀阀、过滤器和蒸发器依次连接形成闭合回路;

所述热膨胀单元包括设置在所述蒸发器的铜管上的热膨胀材料,所述热膨胀材料内部嵌设有电热材料,所述热膨胀材料粘贴或者缠绕在蒸发器的铜管表面;

除霜方法包括以下步骤:

S1:结霜程度的检测:对需要检测的所述压缩机的运行功率和冷媒气体压力进行采样,再对压缩机的运行功率和冷媒气体压力进行模糊化得到模糊化变量,再对所述模糊化变量进行模糊推理得到模糊推理结果,再对所述模糊推理结果进行解模糊,进而判定空气能热水器的蒸发器上的铜管是否结霜以及结霜程度;

S2:控制执行除霜,通过获取所述S1给出的结霜程度,在判定为结霜时执行包括以下步骤进行除霜:S2.1:热膨胀除霜:调节所述电热材料流过的电流,使所述热膨胀材料吸收热量而产生膨胀形变,使附着在所述蒸发器的铜管上的冰霜受到巨大的应力而破裂,加快后续热除霜过程;

S2.2:切换冷媒回路工作模式:所述四通阀切换工作模态实现冷媒从热交换器中吸收水的热能,在所述蒸发器的铜管上释放热量,产生的热量迅速被附着在所述铜管上的已经破裂的冰霜吸收,吸热之后的破碎的冰霜会加速融化;

所述S1中的结霜程度检测方法包括以下步骤:

a:获取当天环境温度Tamb、环境相对湿度Hamb,确定空气能热水器当前处于结霜运行边界范围;

b:以此时刻开始每隔ΔT时间执行一次结霜预测算法,并且每次预测算法执行时均需对所述压缩机的功率Pcomp和冷媒高压气体压力Ppress采样并得到n个数据,采样周期为Ts;

c:采样的所述压缩机的功率Pcomp和冷媒高压气体压力Ppress的n个数据,分别记为:{Pcomp(1),Pcomp(2),…,Pcomp(n)}和{Ppress(1),Ppress(2),…,Ppress(n)},计算所述压缩机功率为{Pcomp(1),Pcomp(2),…,Pcomp(n)}时,正常未结霜工作情况下的冷媒高压气体压力得到Pcomp与 在正常未结霜工作情况下的关系;

d:计算比值{λ(1),λ(2),…,λ(n)},满足: 计算{λ(1),λ(2),…,λ(n)}的标准方差s,并判断s≤θ是否成立,如果是,进入步骤e;否则,返回步骤b,其中θ为人为设定大于零的数;

e:计算{λ(1),λ(2),…,λ(n)}的平均值 并对 进行模糊化得到模糊化变量;

f:将所述模糊化变量作为模糊规则的输入,完成模糊推理,得到模糊推理结果;

g:依据重心法对所述模糊推理结果解模糊化,得出空气能热水器结霜程度α。

2.根据权利要求1所述的一种空气能热水器高效除霜方法,其特征在于:所述S2中的控制执行除霜工作包括以下步骤:(1)调用结霜预测算法子程序,并判断是否结霜,如果是,进入步骤(2);否则,程序退出;

(2)获取所述结霜程度α,依据δ=s(α),计算出结霜程度为α时所述热膨胀单元需产生的膨胀形变δ,依据I=g(δ),计算热膨胀单元产生膨胀形变δ时所需流过所述热膨胀单元的set电流设定值I ;

(3)控制所述四通阀由制热模式切换到除霜模式,并依据除霜模式下所述压缩机的功率Pcomp与结霜程度α之间的数学关系Pcomp=D_frost(α),获得压缩机的运行功率设定值实现快速可靠除霜;

set

(4)将I 和 分别作为所述热膨胀单元的控制电源输出电流设定值和所述压缩机的运行功率设定值,并对所述热膨胀单元与压缩机进行控制;

(5)驱动所述热膨胀单元、四通阀及压缩机进行除霜工作;

(6)程序退出。