一种换热设备的化霜方法、换热系统和空调

技术领域

本发明涉及能源与环境工程技术领域，具体涉及一种换热设备的化霜方法、换热系统和空调。

背景技术

随着空调的广泛使用，用户对制热舒适度要求越高，常规的制热化霜过程室外机处于制冷模式，室外换热器作为冷凝器进行融霜，利用室内机换热器作为蒸发器，虽然室内风机停止运行，未有冷风吹出，但是化霜过程长，导致室内不能尽快供热出现温度波动。随着技术的发展，出现连续制热的控制方法，该方法借助于外部热源实现化霜室内不停机持续供热的效果，但是该效果局限于外部热源成本及整机控制的复杂性，行业实际使用不多。

现有技术中，提出了一种模块化多联机之间模块轮换化霜的方法，当多模块室外机制热运行时，其中一台模块满足除霜条件时，该模块切换为制冷模式除霜运行，其余室外机模块仍然制热运行，同时室内机不停机，化霜模块以及室内机所需热量均有制热模块提供。实际运用过程中，当其中一台模块达到化霜条件时，意味着其余室外机同样处于结霜能力衰减到极致的程度，因此当一台模块进入化霜，其余外机制热能力有限，室内制热效果得不到保证，同时除霜模块完成化霜后，下一台室外机模块马上会进入化霜，如此循环直至每台室外机完成一次化霜，此控制虽然室内机未停机，但是完成所有室外机化霜所需时间一般较长，在此较长的时间内室内机得不到足够的热量，室内舒适性同样受损。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种换热设备的化霜方法、换热系统和空调，以解决相关技术中空调室外机化霜效率低的问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

根据本发明的第一方面，提供了一种换热设备的化霜方法，所述换热设备的化霜方法包括：

当室外换热设备达到化霜条件时，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组；

控制所述第一设备组和第二设备组轮换化霜，使其中一组内的室外换热设备从低温冷媒管路引入低温冷媒，向高温冷媒管路输送高温冷媒，使另一组内的室外换热设备从高温冷媒管路引入高温冷媒，向低温冷媒管路输送低温冷媒。

优选地，所述控制所述第一设备组和第二设备组轮换化霜的方法包括：

所述第一设备和第二设备组轮换化霜分为两轮，

在轮换化霜的第一轮中，控制所述第一设备组化霜，控制所述第二设备组制热；

在轮换化霜的第二轮中，控制所述第一设备组制热，控制所述第二设备组化霜。

优选地，所述控制所述第一设备组化霜，控制所述第二设备组制热的方法包括：

控制所述第一设备组内的室外换热设备从高温冷媒管路引入高温冷媒，向低温冷媒管路输送低温冷媒；

控制所述第二设备组内的室外换热设备从低温冷媒管路内引入低温冷媒，向高温冷媒管路输送高温冷媒。

优选地，所述控制所述第一设备组制热，控制所述第二设备组化霜的方法包括：

控制所述第一设备组内的室外换热设备从低温冷媒管路引入低温冷媒，向高温冷媒管路输送高温冷媒；

控制所述第二设备组内的室外换热设备从高温冷媒管路内引入高温冷媒，向低温冷媒管路输送低温冷媒。

优选地，根据室外换热设备的额定制热量，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组。

优选地，所述根据室外换热设备的额定制热量，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组的方法包括：

设置预设额定制热量差值D

将室外换热设备随机分为a组和b组，并分别计算a组内室外供热设备的额定制热量总和G

根据公式D

若D

若D

优选地，设置第一预设化霜时间值t

根据室外换热设备化霜所需的目标制热量、第一预设化霜时间值和第二预设化霜时间阈值，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组。

优选地，所述根据室外换热设备化霜所需的目标制热量、第一预设化霜时间值和第二预设化霜时间阈值，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组的方法包括：

获取每台室外换热设备化霜所需的目标制热量Q

获取每台室外换热设备的制热量衰减比η

根据公式P

将室外换热设备随机分为a组和b组，分别计算a组的实际制热量P

若不同时满足条件

若同时满足条件

若对于所有分组情况，均不能同时满足条件

根据本发明的第二方面，提供了一种换热系统，所述换热系统包括：

室外换热设备，所述室外换热设备中设有换向部件，所述室外换热设备为多台；

高温冷媒管路，所述高温冷媒管路与多台所述室外换热设备连接，用于在多台所述室外换热设备间输送高温冷媒；

低温冷媒管路，所述低温冷媒管路与多台所述室外换热设备连接，用于在多台所述室外换热设备间输送低温冷媒；

控制器，所述控制器与多台所述室外换热设备内的换向部件建立通讯连接，所述控制器能够通过控制多台所述室外换热设备内的换向部件的连通和断开，从而控制多台所述室外换热设备间的冷媒流向。

优选地，所述高温冷媒管路上设有多条高温冷媒支路，多条所述高温冷媒支路与多台所述室外换热设备一一对应连接。

优选地，所述低温冷媒管路上设有多条低温冷媒支路，多条所述低温冷媒支路与多台所述室外换热设备一一对应连接。

优选地，所述室外换热设备包括：

压缩机，所述压缩机的排气口与所述换向部件连接，所述压缩机的吸气口与气液分离器的输出端连接，所述气液分离器的输入端与所述换向部件连接，所述换向部件与所述高温冷媒支路连接；

室外换热器，所述室外换热器的一端与所述换向部件连接，所述室外换热器的另一端与所述低温冷媒支路连接。

优选地，所述换向部件包括四通阀。

优选地，所述换热系统还包括：

室内换热设备，所述室内换热设备与所述高温冷媒管路、低温冷媒管路均连接，所述室内换热设备与所述低温冷媒管路连接的管路上设有室内节流部件。

根据本发明的第三方面，提供了一种空调，所述空调包括：

所述的换热系统。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组，并且控制所述第一设备组和第二设备组轮换化霜，使其中一组内的室外换热设备从低温冷媒管路引入低温冷媒，向高温冷媒管路输送高温冷媒，使另一组内的室外换热设备从高温冷媒管路引入高温冷媒，向低温冷媒管路输送低温冷媒，能够通过一次轮换化霜，即可完成室外换热设备的化霜，有效地提升了室外换热设备的化霜效率，使所述供热系统在化霜的同时兼顾制热能力，既保障了系统的稳定运行，又避免影响室内温度。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种换热设备的化霜方法的流程图；

图2是根据另一示例性实施例示出的一种换热系统的结构示意图；

图3是根据另一示例性实施例示出的一种第二轮轮换化霜模式中的冷媒流路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一

图1是根据另一示例性实施例示出的一种换热设备的化霜方法的流程图，如图1所示，所述换热设备的化霜方法包括：

步骤S21、当室外换热设备1达到化霜条件时，将室外换热设备1分为第一设备组和第二设备组；

步骤S22、控制所述第一设备组和第二设备组轮换化霜，使其中一组内的室外换热设备1从低温冷媒管路3引入低温冷媒，向高温冷媒管路2输送高温冷媒，使另一组内的室外换热设备从高温冷媒管路2引入高温冷媒，向低温冷媒管路3输送低温冷媒。

本实施例提供的技术方案，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组，并且控制所述第一设备组和第二设备组轮换化霜，使其中一组内的室外换热设备1从低温冷媒管路3引入低温冷媒，向高温冷媒管路2输送高温冷媒，使另一组内的室外换热设备1从高温冷媒管路2引入高温冷媒，向低温冷媒管路3输送低温冷媒，能够通过一次轮换化霜，即可完成室外换热设备1的化霜，有效地提升了室外换热设备1的化霜效率，使所述供热系统在化霜的同时兼顾制热能力，既保障了系统的稳定运行，又避免影响室内温度。

在具体实践中，所述控制所述第一设备组和第二设备组轮换化霜的方法包括：

所述第一设备和第二设备组轮换化霜分为两轮，

在轮换化霜的第一轮中，控制所述第一设备组化霜，控制所述第二设备组制热；

在轮换化霜的第二轮中，控制所述第一设备组制热，控制所述第二设备组化霜。

需要说明的是，在开始轮换化霜模式的第一轮时，所述第一设备组内室外换热设备1的压缩机12保持不低于之前工作模式时的频率，切换为化霜模式，待所述第一设备组内室外换热设备1切换至化霜模式后，调整第一设备组内室外换热设备1的压缩机12至化霜所需频率，所述化霜所需频率根据化霜所需制热量计算得到，所述化霜所需制热量根据室外换热设备1的额定制热量和室外换热器管温的衰减程度综合计算得出。

需要说明的是，在第一设备组内室外换热设备1的压缩机12处于制热高频时，控制四通阀11转向，从轮换化霜模式的第一轮进入到第二轮，由于室外换热设备1化霜时，室内节流部件41处于关闭状态，第一设备组内的室外换热设备1与第二设备组内的室外换热设备1之间会产生压力差，缩短了切换时间，而且也不会对室内产生噪音的影响。

本实施例提供的技术方案，通过控制所述第一设备组和第二设备组轮换化霜，有效地提升了室外换热设备1的化霜效率，使所述供热系统在化霜的同时兼顾制热能力，既保障了系统的稳定运行，又避免影响室内温度。

在具体实践中，所述控制所述第一设备组化霜，控制所述第二设备组制热的方法包括：

控制所述第一设备组内的室外换热设备1从高温冷媒管路2引入高温冷媒，向低温冷媒管路3输送低温冷媒；

控制所述第二设备组内的室外换热设备1从低温冷媒管路3内引入低温冷媒，向高温冷媒管路2输送高温冷媒。

如图2所示，若将图2中左侧两台室外换热设备设为第一设备组，将右侧两台室外换热设备设为第二设备组，当控制所述第一设备组化霜，控制所述第二设备组制热时，从所述第二设备组内的任意一台室外换热设备N，到所述第一设备组内的任意一台室外换热设备M，冷媒依次流经室外换热设备N的压缩机排气口、室外换热设备N的四通阀、室外换热设备N对应的高温冷媒支路、高温冷媒管路、室外换热设备M对应的高温冷媒支路、室外换热设备M的四通阀、室外换热设备M的气液分离器、室外换热设备M的压缩机吸气口、室外换热设备M的压缩机排气口、室外换热设备M的室外换热器、室外换热设备M对应的低温冷媒支路、低温冷媒管路、室外换热设备N对应的低温冷媒支路、室外换热设备N的室外换热器、室外换热设备N的四通阀、室外换热设备N的气液分离器、室外换热设备N的压缩机吸气口，从而完成冷媒的循环。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，控制第二设备组(制热)内的室外换热器向第一设备组(化霜)内的室外换热器输送高温冷媒，高温冷媒进入化霜模式下的室外换热器之后，直接通过气液分离器，进入压缩机的吸气口，为化霜模式下的室外话热器补充冷媒，并且快速提升压缩机排气口冷媒温度，有效地提升了室外换热器的化霜效率，使所述供热系统在化霜的同时兼顾制热能力，既保障了系统的稳定运行，又避免影响室内温度。

在具体实践中，所述控制所述第一设备组制热，控制所述第二设备组化霜的方法包括：

控制所述第一设备组内的室外换热设备从低温冷媒管路引入低温冷媒，向高温冷媒管路输送高温冷媒；

控制所述第二设备组内的室外换热设备从高温冷媒管路内引入高温冷媒，向低温冷媒管路输送低温冷媒。

如图3所示，上述方法将原本化霜模式下的第一设备组转换为制热模式，将原本制热模式下的第二设备组转换为制冷模式，冷媒从制热模式的室外换热设备流向化霜模式的室外换热设备的流向和路径并未发生变化，因此，此处不再赘述冷媒的流路。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，控制第一设备组(制热)内的室外换热器向第二设备组(化霜)内的室外换热器输送高温冷媒，高温冷媒进入化霜模式下的室外换热器之后，直接通过气液分离器，进入压缩机的吸气口，为化霜模式下的室外话热器补充冷媒，并且快速提升压缩机排气口冷媒温度，有效地提升了室外换热器的化霜效率，使所述供热系统在化霜的同时兼顾制热能力，既保障了系统的稳定运行，又避免影响室内温度。

在具体实践中，根据室外换热设备的额定制热量，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组。

在具体实践中，所述根据室外换热设备的额定制热量，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组的方法包括：

设置预设额定制热量差值D

将室外换热设备随机分为a组和b组，并分别计算a组内室外供热设备的额定制热量总和G

根据公式D

若D

若D

需要说明的是，所述预设额定制热量差值为经验值或者根据实际工作需求设置，例如：设置所述预设额定制热量差值为5kw；假设所述供热系统中有四台室外换热设备，分别为1号室外换热设备、2号室外换热设备、3号室外换热设备、4号室外换热设备，其中1号室外换热设备的额定制热量为W

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，根据室外换热设备的额定制热量，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组，能够通过一次轮换化霜，即可完成室外换热设备的化霜，有效地提升了室外换热设备的化霜效率，使所述供热系统在化霜的同时兼顾制热能力，既保障了系统的稳定运行，又避免影响室内温度。

在具体实践中，设置第一预设化霜时间值t

根据室外换热设备化霜所需的目标制热量、第一预设化霜时间值和第二预设化霜时间阈值，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组。

需要说明的是，所述第一预设化霜时间值和第二预设化霜阈值为经验值或者根据实际工作需求设置，例如：设置所述第一预设化霜时间值为1min、第二预设化霜时间值2min。

在具体实践中，所述根据室外换热设备化霜所需的目标制热量、第一预设化霜时间值和第二预设化霜时间阈值，将室外换热设备分为第一设备组和第二设备组的方法包括：

获取每台室外换热设备化霜所需的目标制热量Q

获取每台室外换热设备的制热量衰减比η

根据公式P

将室外换热设备随机分为a组和b组，分别计算a组的实际制热量P

若不同时满足条件

若同时满足条件

若对于所有分组情况，均不能同时满足条件

实施例二

图2是根据一示例性实施例示出的一种换热系统的结构示意图，如图2所示，所述换热系统包括：

室外换热设备1，所述室外换热设备1中设有换向部件，所述室外换热设备1为多台；

高温冷媒管路2，所述高温冷媒管路2与多台所述室外换热设备1连接，用于在多台所述室外换热设备1间输送高温冷媒；

低温冷媒管路3，所述低温冷媒管路3与多台所述室外换热设备1连接，用于在多台所述室外换热设备1间输送低温冷媒；

控制器，所述控制器与多台所述室外换热设备1内的换向部件建立通讯连接，所述控制器能够通过控制多台所述室外换热设备1内的换向部件的连通和断开，从而控制多台所述室外换热设备1间的冷媒流向。

本实施例提供的技术方案，通过控制多台所述室外换热设备1内的换向部件的连通和断开，从而控制多台所述室外换热设备1间的冷媒流向，能够提升所述室外换热设备1的化霜效率，使所述供热系统在化霜的同时兼顾制热能力，既保障了系统的稳定运行，又避免影响室内温度。

在具体实践中，所述高温冷媒管路2上设有多条高温冷媒支路21，多条所述高温冷媒支路21与多台所述室外换热设备1一一对应连接。

在具体实践中，所述低温冷媒管路3上设有多条低温冷媒支路31，多条所述低温冷媒支路31与多台所述室外换热设备1一一对应连接。

本实施例提供的技术方案，通过设置多条所述高温冷媒支路21与多台所述室外换热设备1一一对应连接，设置多条所述低温冷媒支路31与多台所述室外换热设备1一一对应连接，能够使冷媒在所述室外换热设备1之间循环，为需要化霜的室外换热设备1持续供应高温冷媒，有效地提升了化霜效率，保障了系统的稳定运行。

在具体实践中，所述室外换热设备1包括：

压缩机12，所述压缩机12的排气口与所述换向部件连接，所述压缩机12的吸气口与气液分离器13的输出端连接，所述气液分离器13的输入端与所述换向部件连接，所述换向部件与所述高温冷媒支路21连接；

室外换热器14，所述室外换热器14的一端与所述换向部件连接，所述室外换热器14的另一端与所述低温冷媒支路31连接。

本实施例提供的技术方案，设置所述压缩机12的排气口与所述换向部件连接，能够通过控制所述换向部件的连接和断开，控制压缩机12排气口排出的高温冷媒输送至所述高温冷媒管路2，或者，直接输送至所述室外换热器14用于化霜；设置所述室外换热器14的一端与所述换向部件连接，所述室外换热器14的另一端与所述低温冷媒支路31连接，能够通过控制所述换向部件的连接和断开，控制所述室外换热器14将低温冷媒输送至所述低温冷媒管路3，或者，控制所述室外换热器14从所述低温冷媒管路3中引入低温冷媒，并通过所述气液分离器13回收至压缩机12的吸气口内，再次将低温冷媒加热为高温冷媒，实现了冷媒在所述室外换热设备1之间的循环，有效地提升了所述室外换热设备1的化霜效率，保障了系统的稳定运行。

在具体实践中，所述换向部件包括四通阀11。

本实施例提供的技术方案，通过控制所述多台所述室外换热设备1内四通阀11的连通和断开，从而控制多台所述室外换热设备1间的冷媒流向，能够提升所述室外换热设备1的化霜效率，使所述供热系统在化霜的同时兼顾制热能力，既保障了系统的稳定运行，又避免影响室内温度。

在具体实践中，所述换热系统还包括：

室内换热设备4，所述室内换热设备4与所述高温冷媒管路2、低温冷媒管路3均连接，所述室内换热设备4与所述低温冷媒管路3连接的管路上设有室内节流部件41。

需要说明的是，当所述室外换热设备1满足化霜条件时，控制所述室内换热设备4与所述低温冷媒管路3连接的管路上的室内节流部件41关闭，所述室外换热设备1内的冷媒不再流向所述室内换热设备4，而是在多台所述室外换热设备1之间形成冷媒循环，有效地提升了所述室外换热设备1的化霜效率，保障了系统的稳定运行。

实施例三

根据另一示例性实施例示出的一种空调，所述空调包括：

所述的换热系统。

本实施例提供的技术方案，在所述空调中设置所述换热系统，通过将室外换热设备1分为第一设备组和第二设备组，并且控制所述第一设备组和第二设备组轮换化霜，使其中一组内的室外换热设备1从低温冷媒管路3引入低温冷媒，向高温冷媒管路2输送高温冷媒，使另一组内的室外换热设备1从高温冷媒管路2引入高温冷媒，向低温冷媒管路3输送低温冷媒，能够通过一次轮换化霜，即可完成室外换热设备1的化霜，有效地提升了室外换热设备1的化霜效率，使所述供热系统在化霜的同时兼顾制热能力，既保障了系统的稳定运行，又避免影响室内温度。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上述实施例中的集成的单元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的存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各台实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本申请的上述实施例中，对各台实施例的描述都各有侧重，某台实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几台实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多台单元或组件可以结合或者可以集成到另一台系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一台地方，或者也可以分布到多台网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各台实施例中的各功能单元可以集成在一台处理单元中，也可以是各台单元单独物理存在，也可以两台或两台以上单元集成在一台单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。