[发明专利]热泵装置自适应防融霜的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防融霜的控制方法，特别是涉及一种热泵装置自适应防融霜的控制方法。

背景技术

空气源热泵空调系统在空调行业被广泛的推广引用。但是在冬季，随着室外环境温度的降低，空调系统的蒸发器会凝结出霜晶。随时间推移，生长成的霜层导致换热过程恶化，使得机组的蒸发温度降低。

对结霜量关联式已有的研究成果揭示出了很多结霜现象和规律，为后面的研究提供了一些方法，积累了一定的数据。但目前关于结霜量关联式的研究也存在一些不足。有些关联式是以简单几何尺寸的换热面实验研究为基础的，比如圆管、平板和平行板等的结霜研究。学者们以这些简单表面为对象，依据传热、传质理论建立微分方程，通过分析和推导给出了霜层生长公式(霜厚度和结霜质量)，但如果研究的冷表面几何尺寸复杂(例如翅片管换热器)，需要考虑影响结霜的因素较多时，建立和求解结霜过程的微分方程就比较困难。现有公式所考虑的影响因素还不够全面，并且受实验条件的影响，有各自的适用范围。有的公式来源于对某种换热面的研究，有的公式只适用于预测短时间或是较长时间的结霜量。因此，在后面的翅片管结霜研究中，如果我们能够找到考虑因素全面并且通用性较好的公式，较准确地预测不同结构尺寸和不同工况下换热器结霜情况，将对工程实践有很大的帮助。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能准确地预测不同结构尺寸和不同工况下换热器结霜情况的热泵装置自适应防融霜的控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的热泵装置自适应防融霜的控制方法，其特征是：根据无量纲准则推导热泵蒸发器单位管长结霜量预测公式如下：

Mfrv3ψdeq2=(TaTw)0.15(vτdeq)0.7(ldeq)1.4da1.227]]>

其中M_fr：单位管长结霜量kg/m

T_a：空气干球温度K

T_w：换热管外表面温度K

v：换热器迎面风速m/s

l：沿气流方向的肋片长度m

Ψ：以换热管内表面为准的热流密度w/m²

d_a：来流空气的含湿量kg/kg_干空气

τ：运行时间(小时)hour

d_eq：空气流通断面的当量直径m

其控制步骤如下：

第一步：开机前，系统自动记录环境的温湿度参数，计算出换热器结构参数，一同输入到计算系统中，作为模拟计算的基本条件；

第二步：在结霜过程中，机组实时地记录系统供热量、输入功率、换热器迎面风速和管壁面温度，计算管壁温度变化率和换热管内表面热流密度；

第三步：用结霜量预测公式计算出理论结霜量，并综合考虑当时的管壁温度和管壁温度变化率，分别同系统设定的允许结霜量和允许管壁温度进行比较；

第四步：判断是否进行除霜。