本發(fā)明涉及空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，用于空氣源熱泵室外多環(huán)路換熱器，還涉及一種結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

熱泵是一種將低位熱源的熱能轉(zhuǎn)移到高位熱源的裝置。作為熱泵技術(shù)的一種，空氣源熱泵以無處不在的空氣中的能量作為熱源，通過少量外部電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移及能級(jí)提升，具有節(jié)能環(huán)保、便捷高效等諸多優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)今國(guó)家“節(jié)能與環(huán)?！备咝录夹g(shù)產(chǎn)業(yè)的代表。

由于以上所述優(yōu)點(diǎn)，空氣源熱泵被廣泛應(yīng)用于世界各地建筑物的供熱和制冷。然而，冬季空氣源熱泵以供熱工況運(yùn)行于低溫高濕的環(huán)境中時(shí)，其室外蒸發(fā)器表面會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜的現(xiàn)象。霜層的形成以及加厚增加了空氣與盤管間的導(dǎo)熱熱阻，同時(shí)積聚的霜層嚴(yán)重阻擋了流經(jīng)換熱器的空氣流量，從而惡化了空氣源熱泵的運(yùn)行性能，甚至?xí)p壞空氣源熱泵系統(tǒng)本身。

目前，逆循環(huán)除霜方法是空氣源熱泵廣泛應(yīng)用的除霜方法。通過空氣源熱泵四通換向閥換向，啟動(dòng)制冷劑逆循環(huán)除霜，室內(nèi)換熱器由供熱狀態(tài)下的冷凝器轉(zhuǎn)換為蒸發(fā)器向室內(nèi)獲取熱量，室外換熱器由供熱狀態(tài)下的蒸發(fā)器轉(zhuǎn)換為冷凝器向室外釋放熱量，釋放的熱量融霜為水。

然而，此過程引起能耗的同時(shí)，又惡化了室內(nèi)環(huán)境的熱舒適度。為保持空氣源熱泵的良好性能，且使逆循環(huán)除霜產(chǎn)生的不利影響最小化，針對(duì)結(jié)霜時(shí)霜層分布的均勻性進(jìn)行“有的放矢”的除霜控制就顯得非常重要。

此前，研究學(xué)者開發(fā)出多種直接測(cè)量結(jié)霜程度的方法，比如顯微鏡法、低能量激光法、測(cè)微計(jì)法和紅外相機(jī)法，但由于設(shè)備大小不合適，或者是設(shè)備成本過高，這些方法在實(shí)際應(yīng)用中都沒有得到廣泛應(yīng)用。

綜上所述，如何有效地解決具有室外多環(huán)路換熱器的空氣源熱泵的結(jié)霜均勻度測(cè)定，以便進(jìn)行針對(duì)性的除霜工作等的技術(shù)問題，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，以有效地解決如何進(jìn)行具有室外多環(huán)路換熱器的空氣源熱泵的結(jié)霜均勻度的測(cè)定，以便進(jìn)行針對(duì)性的除霜工作等的技術(shù)問題，本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述第一個(gè)目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，用于空氣源熱泵室外多環(huán)路換熱器，包括：

獲取纏繞在各個(gè)換熱器環(huán)路的盤管出口上的光電感應(yīng)器，在同一時(shí)刻的接收器電壓vout；

通過邏輯運(yùn)算導(dǎo)出光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)uteps：

其中，vmin為對(duì)應(yīng)環(huán)路盤管無霜狀態(tài)時(shí)的vout的最小值，vmax為對(duì)應(yīng)環(huán)路盤管滿霜狀態(tài)時(shí)的vout的最大值；

通過邏輯運(yùn)算得到各個(gè)換熱器環(huán)路上的結(jié)霜量f：

f＝f(uteps-u0)，

其中，u0為光電感應(yīng)器初始輸出電壓信號(hào)，f(x)為結(jié)霜量f與光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)差值之間的對(duì)應(yīng)函數(shù)；

比較各個(gè)換熱器環(huán)路的結(jié)霜量大小f，并選取其中的最大值及最小值，計(jì)算得到結(jié)霜均勻度fev：

其中，fmin為各個(gè)換熱器環(huán)路的結(jié)霜量中的最小值，fmax為各個(gè)換熱器環(huán)路的結(jié)霜量中的最大值。

優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定方法中，所述獲取纏繞在各個(gè)換熱器環(huán)路的盤管出口上的光電感應(yīng)器，在同一時(shí)刻的接收器電壓vout，具體為，在各個(gè)換熱器環(huán)路的出口位置測(cè)量獲取所述接收器電壓。

優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定方法中，通過邏輯運(yùn)算導(dǎo)出光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)uteps，還包括：

在所述空氣源熱泵正常工作之前，測(cè)得接收器電壓記為vmin；

在所述空氣源熱泵正常工作至換熱器環(huán)路滿霜狀態(tài)下時(shí)，測(cè)得接收器電壓記為vmax。

優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定方法中，獲取纏繞在各個(gè)換熱器環(huán)路的盤管出口上的光電感應(yīng)器，在同一時(shí)刻的接收器電壓vout，包括：

測(cè)得反饋電流值ic，并通過反饋電流值計(jì)算得到所述接收器電壓vout，

接收器電壓vout＝vcc-ic×r，

vcc為光電感應(yīng)器接入恒壓電源電壓值，r為集極電阻值。

本發(fā)明提供的結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，用于空氣源熱泵室外多環(huán)路換熱器，包括：

獲取纏繞在各個(gè)換熱器環(huán)路的盤管出口上的光電感應(yīng)器，在同一時(shí)刻的接收器電壓vout；

通過邏輯運(yùn)算導(dǎo)出光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)uteps：

其中，vmin為對(duì)應(yīng)環(huán)路盤管無霜狀態(tài)時(shí)的vout的最小值，vmax為對(duì)應(yīng)環(huán)路盤管滿霜狀態(tài)時(shí)的vout的最大值；

通過邏輯運(yùn)算得到各個(gè)換熱器環(huán)路上的結(jié)霜量f：

f＝f(uteps-u0)，

其中，u0為光電感應(yīng)器初始輸出電壓信號(hào)，f(x)為結(jié)霜量f與光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)差值之間的對(duì)應(yīng)函數(shù)；

比較各個(gè)換熱器環(huán)路的結(jié)霜量大小f，并選取其中的最大值及最小值，計(jì)算得到結(jié)霜均勻度fev：

其中，fmin為各個(gè)換熱器環(huán)路的結(jié)霜量中的最小值，fmax為各個(gè)換熱器環(huán)路的結(jié)霜量中的最大值。

采用本發(fā)明中技術(shù)方案中的這種結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，僅需要進(jìn)行少數(shù)幾個(gè)相關(guān)物理量的測(cè)定，并且最重要的測(cè)得數(shù)據(jù)為光電感應(yīng)器的電壓值，測(cè)定方式簡(jiǎn)單，且不需要體積很大的裝置即可進(jìn)行相對(duì)精準(zhǔn)的測(cè)量測(cè)量過程中不需要空氣源熱泵終止工作，通過光電原理，直接通過電壓值反映出測(cè)量位置的光學(xué)特征，從而反映出換熱器中各個(gè)環(huán)路的準(zhǔn)確結(jié)霜量，從而計(jì)算得到較為準(zhǔn)確的系統(tǒng)結(jié)霜均勻度；該方法實(shí)現(xiàn)容易，需要的測(cè)量裝置較為簡(jiǎn)單，成本低且占位較小，并且實(shí)現(xiàn)測(cè)定的過程不需要停止熱泵設(shè)備的工作。有效地解決了如何進(jìn)行具有室外多環(huán)路換熱器的空氣源熱泵的結(jié)霜均勻度的測(cè)定，以便進(jìn)行針對(duì)性的除霜工作等的技術(shù)問題。

為了達(dá)到上述第二個(gè)目的，本發(fā)明還提供了一種結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)，用于空氣源熱泵室外多環(huán)路換熱器，包括：

光電感應(yīng)器，纏繞在各個(gè)換熱器環(huán)路的盤管上，用于獲取不同換熱器環(huán)路在同一時(shí)刻的接收器電壓vout；

邏輯運(yùn)算器，用于通過所述接收器電壓，運(yùn)算導(dǎo)出光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)uteps，還用于根據(jù)所述光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)，運(yùn)算得到各個(gè)換熱器環(huán)路上的結(jié)霜量f，并據(jù)此計(jì)算獲得結(jié)霜均勻度fev。

該結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)上述任一種結(jié)霜均勻度測(cè)定方法。由于上述的結(jié)霜均勻度測(cè)定方法具有上述技術(shù)效果，所以該結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。

優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)中，所述光電感應(yīng)器設(shè)置于各個(gè)換熱器環(huán)路的出口位置。

優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)中，所述光電感應(yīng)器包括紅外線發(fā)射器、恒壓電源，以及測(cè)定在紅外線作用下反饋電流的電流測(cè)量模塊。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的結(jié)霜均勻度測(cè)定方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，用于空氣源熱泵室外多環(huán)路換熱器，以解決如何進(jìn)行具有室外多環(huán)路換熱器的空氣源熱泵的結(jié)霜均勻度的測(cè)定，以便進(jìn)行針對(duì)性的除霜工作等的技術(shù)問題。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的結(jié)霜均勻度測(cè)定方法的流程示意圖。

結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，用于空氣源熱泵室外多環(huán)路換熱器，包括：

s01:獲取纏繞在各個(gè)換熱器環(huán)路的盤管出口上的光電感應(yīng)器，在同一時(shí)刻的接收器電壓vout；

s02:通過邏輯運(yùn)算導(dǎo)出光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)uteps：

其中，vmin為對(duì)應(yīng)環(huán)路盤管無霜狀態(tài)時(shí)的vout的最小值，vmax為對(duì)應(yīng)環(huán)路盤管滿霜狀態(tài)時(shí)的vout的最大值；

s03:通過邏輯運(yùn)算得到各個(gè)換熱器環(huán)路上的結(jié)霜量f：

f＝f(uteps-u0)，

其中，u0為光電感應(yīng)器初始輸出電壓信號(hào)，f(x)為結(jié)霜量f與光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)差值之間的對(duì)應(yīng)函數(shù)；

s04:比較各個(gè)換熱器環(huán)路的結(jié)霜量大小f，并選取其中的最大值及最小值，計(jì)算得到結(jié)霜均勻度fev：

其中，fmin為各個(gè)換熱器環(huán)路的結(jié)霜量中的最小值，fmax為各個(gè)換熱器環(huán)路的結(jié)霜量中的最大值。

采用本發(fā)明中技術(shù)方案中的這種結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，僅需要進(jìn)行少數(shù)幾個(gè)相關(guān)物理量的測(cè)定，并且最重要的測(cè)得數(shù)據(jù)為光電感應(yīng)器的電壓值，測(cè)定方式簡(jiǎn)單，且不需要體積很大的裝置即可進(jìn)行相對(duì)精準(zhǔn)的測(cè)量測(cè)量過程中不需要空氣源熱泵終止工作，通過光電原理，直接通過電壓值反映出測(cè)量位置的光學(xué)特征，從而反映出換熱器中各個(gè)環(huán)路的準(zhǔn)確結(jié)霜量，從而計(jì)算得到較為準(zhǔn)確的系統(tǒng)結(jié)霜均勻度；該方法實(shí)現(xiàn)容易，需要的測(cè)量裝置較為簡(jiǎn)單，成本低且占位較小，并且實(shí)現(xiàn)測(cè)定的過程不需要停止熱泵設(shè)備的工作。有效地解決了如何進(jìn)行具有室外多環(huán)路換熱器的空氣源熱泵的結(jié)霜均勻度的測(cè)定，以便進(jìn)行針對(duì)性的除霜工作等的技術(shù)問題。

為進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定方法中，所述獲取纏繞在各個(gè)換熱器環(huán)路的盤管出口上的光電感應(yīng)器，在同一時(shí)刻的接收器電壓vout，具體為，在各個(gè)換熱器環(huán)路的出口位置測(cè)量獲取所述接收器電壓。

本實(shí)施例提供的技術(shù)方案中，進(jìn)一步限定了換熱器環(huán)路的盤管出口上的光電感應(yīng)器的設(shè)置位置，將其設(shè)置于換熱器環(huán)路的出口位置，該位置的霜量能夠較為準(zhǔn)確的表征同一環(huán)路上的霜量。

為進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定方法中，通過邏輯運(yùn)算導(dǎo)出光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)uteps，還包括：

在所述空氣源熱泵正常工作之前，測(cè)得接收器電壓記為vmin；

在所述空氣源熱泵正常工作至換熱器環(huán)路滿霜狀態(tài)下時(shí)，測(cè)得接收器電壓記為vmax。

本實(shí)施例提供的技術(shù)方案中，進(jìn)一步優(yōu)化了相關(guān)計(jì)算參數(shù)的獲得方式，通過在空氣源熱泵的正常工作開始之前先行測(cè)定接收器電壓記為vmin和vmax；另外為了使用及測(cè)量的方便可以在設(shè)備出廠前進(jìn)行充分的測(cè)試，以便直接將相關(guān)的參數(shù)預(yù)存于運(yùn)算器內(nèi)，大大簡(jiǎn)化的計(jì)算操作。

為進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定方法中，獲取纏繞在各個(gè)換熱器環(huán)路的盤管出口上的光電感應(yīng)器，在同一時(shí)刻的接收器電壓vout，包括：

測(cè)得反饋電流值ic，并通過反饋電流值計(jì)算得到所述接收器電壓vout，

接收器電壓vout＝vcc-ic×r，

vcc為光電感應(yīng)器接入恒壓電源電壓值，r為集極電阻值。

本實(shí)施例提供的技術(shù)方案中，通過電流激發(fā)紅外線，紅外線穿過霜層，通過接收器接收紅外線信號(hào)受到激發(fā)產(chǎn)生反饋電流，再根據(jù)恒壓電源電壓及電阻即可計(jì)算出接收器電壓。

基于上述實(shí)施例中提供的結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，本發(fā)明還提供了一種結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)，該結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)上述實(shí)施例中任意一種結(jié)霜均勻度測(cè)定方法，所以該結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)的有益效果請(qǐng)參考上述實(shí)施例。

本實(shí)施例中的結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)，用于空氣源熱泵室外多環(huán)路換熱器，包括：

光電感應(yīng)器，纏繞在各個(gè)換熱器環(huán)路的盤管上，用于獲取不同換熱器環(huán)路在同一時(shí)刻的接收器電壓vout；

邏輯運(yùn)算器，用于通過所述接收器電壓，運(yùn)算導(dǎo)出光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)uteps，還用于根據(jù)所述光電感應(yīng)器輸出電壓信號(hào)，運(yùn)算得到各個(gè)換熱器環(huán)路上的結(jié)霜量f，并據(jù)此計(jì)算獲得結(jié)霜均勻度fev。

為進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)中，所述光電感應(yīng)器設(shè)置于各個(gè)換熱器環(huán)路的出口位置。

為進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上優(yōu)選的，上述結(jié)霜均勻度測(cè)定系統(tǒng)中，所述光電感應(yīng)器包括紅外線發(fā)射器、恒壓電源，以及測(cè)定在紅外線作用下反饋電流的電流測(cè)量模塊。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。