[发明专利]针对不同湿度的空气源热泵冷水机组抑霜除霜设备及抑霜除霜控制方法

权利要求书

1.一种针对不同湿度的空气源热泵冷水机组抑霜除霜设备，设有空气源热泵冷水机组和抑霜除霜装置，其特征在于所述的空气源热泵冷水机组上设有三个室外温度传感器、一个室外空气相对湿度传感器、一个蒸发器温度传感器、一个视频摄像监控器、一个表冷器翅片光电测霜传感器和控制器，所述的三个室外温度传感器的其中第一个室外温度传感器位于空气源热泵冷水机组中换热器细管入口处，第二个室外温度传感器位于空气源热泵冷水机组中换热器中间处，第三个室外温度传感器位于空气源热泵冷水机组的防护框架外壳上，室外空气相对湿度传感器位于空气源热泵冷水机组中蒸发器表面，蒸发器温度传感器位于蒸发器盘管表面，视频摄像监控器经支架设在空气源热泵冷水机组上，视频摄像监控器的摄像头朝向蒸发器表面，表冷器翅片光电测霜传感器位于表冷器翅片上，三个室外温度传感器、一个室外空气相对湿度传感器、一个蒸发器温度传感器、一个视频摄像监控器、一个表冷器翅片光电测霜传感器分别经控制器与抑霜除霜装置相连接，各个传感器检测数值分析后通过控制器控制抑霜除霜装置工作。

2.根据权利要求1所述的一种针对不同湿度的空气源热泵冷水机组抑霜除霜设备，其特征在于所述的抑霜除霜装置为空气源热泵冷水机组内自带风扇和一个外置风扇，所述的外置风扇设在空气源热泵冷水机组外，外置风扇的出风口对准空气源热泵冷水机组的表冷器翅片上，距离表冷器翅片的距离为1-1.5m，外置风扇的中心点与表冷器翅片中心线重合。

3.根据权利要求2所述的一种针对不同湿度的空气源热泵冷水机组抑霜除霜设备，其特征在于所述的外置风扇的风量21000m³/h，电机功率为1.6kw，风机控制输出信号来自空气源热泵控制器，输出为5V电信号，控制风机接触器吸合与断开。

4.根据权利要求1所述的一种针对不同湿度的空气源热泵冷水机组抑霜除霜设备，其特征在于所述的空气源热泵冷水机组上设有一个室外空气压力传感器，室外空气压力传感器位于空气源热泵冷水机组蒸发器表面，室外空气压力传感器经控制器与抑霜除霜装置相连接。

5.根据权利要求1所述的一种针对不同湿度的空气源热泵冷水机组抑霜除霜设备，其特征在于所述的视频摄像监控器的摄像头距离蒸发器表面0.9-2m。

6.一种针对不同湿度的空气源热泵冷水机组抑霜除霜控制方法，其特征在于该抑霜除霜控制方法步骤如下：

首先设定参数：抑霜露点温度设定值T0 、热泵出水设定温度t0、热泵出水设定温度提高12%即供水设定温度tg、蒸发器盘管温度与环境温度设定温差值△t0 、光电信号设定值V0、霜层厚度已到达除霜阀值k1、空气源热泵冷水机组内压缩机距上次除霜时间设定值；

S1：室外环境参数检测，设置三个室外温度传感器，一个传感器位于机组换热器细管入口处，一个位于换热器中间处，一个位于防护框架外壳上，取三个室外温度传感器检测的数值平均值t1；室外空气相对湿度传感器位置处于机组蒸发器表面，取数值Rh1，室外空气压力传感器位置处于机组蒸发器表面，取数值Psta，此数据作为湿球温度计算、数据分析依据，不作为控制参数；蒸发器盘管温度检测t2；视频摄像监控采用外置支架安放，距离蒸发器表面0.9-2m之间，监控翅片霜层生长情况，霜层生长情况分为霜核期、霜层生长期、霜层完全形成期；表冷器翅片光电测霜传感器数值V1，检测轮询周期为120s；

S2：数据的计算分析，由t1、Rh1数值，系统综合计算环境的露点温度Td，蒸发器盘管温度与环境温度温差△t=t2-t1，

计算公式：

上述公式中：露点温度，T=室外温度，Rh=相对湿度，E=空气压力，es=饱和蒸汽压力，e=自然常数2.71828，

根据T为t1的数值，Rh为Rh1的数值带入上述公式中，得到Td，同时与系统设置的抑霜露点温度设定值T0进行比较；

S3：数值判断，若抑霜露点温度设定值T0≥0.9Td，启动抑霜控制，若抑霜露点温度设定值T0＜0.9Td，空气源热泵冷水机组正常运行，返回S1，重新数据采集计算；

S4：启动抑霜控制，抑霜措施是通过气流干扰，加大机组表冷器翅片表面的风流速和风量，吹落在翅片表面的湿露，蒸发湿气，同时为除霜做蓄能准备，提高热泵自带风扇的运行频率，使用自带风扇在最大转速下运行，另开启热泵设备旁外设的独立风扇，启动抑霜控制同时热泵出水设定温度提高12%即供水升温至设定温度tg，

在开启抑霜控制后，控制器内的数据采集与分析系统不断判断△t与△t0的关系，△t作为校核温度判断条件，避免误执行，△t轮询检测时间间隔120s，若△t＜设定值△t0，重新回到S1重新数据采集计算，若△t≥设定值△t0，则进行下一步，

当＜0时：若出现露点温度小于0.9，则停止抑霜控制，热泵出水升温停止，结霜进入霜核期，风扇继续运行则会加剧结霜，进入结霜判断，

若出现露点温度大于或等于0.9，同时若当下时刻实际露点温度≤0.3T0，重新回到S1重新数据采集计算，若当下时刻实际露点温度＞0.3T0，停止抑霜控制，进入结霜判断，

当≥0时：若出现露点温度大于0.9，则停止抑霜控制，热泵出水升温停止，结霜进入霜核期，风扇继续运行则会加剧结霜，进入结霜判断，

若出现露点温度小于或等于0.9，同时若当下时刻实际露点温度≤0.3T0，重新回到S1重新数据采集计算，若当下时刻实际露点温度＞0.3T0，停止抑霜控制，进入结霜判断，

上述T1为轮询检测的下一时刻露点温度，所述的Td与T1的检测时间间隔为120秒；

S5：结霜判断：设置条件一为视频监控中视频成像已经出现霜层；条件二为光电测霜传感器检测光电信号值升高，当光电信号达到或超过设定值时，表明霜层厚度已到达除霜阀值k1；条件三空气源热泵冷水机组中压缩机距上次除霜时间大于等于设定值时；同时出现：条件一、条件二，条件一、条件三，或条件二、条件三，或条件一、条件二、条件三，则执行下一步，否则返回S2；

S6：除霜控制，采用换向逆循环法，四通阀换向，系统以逆循环制冷模式运行，使霜层融化排走，由于在抑霜控制模式时，已为除霜进行蓄热准备，换向除霜不会引起室温较大波动，大大弥补逆向循环除霜法的弊端；

S7：除霜结束，霜层融化排走，随后热泵恢复制热模式，判断条件采用S5方式。