CN105352238B - 热泵蒸发器换热异常判断方法、热泵蒸发器及热水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵蒸发器换热异常判断方法、该蒸发器及热水机，判断方法为测量蒸发器工作下的环境温度、电子膨胀阀步数、蒸发器的入管温度、出管温度、进水温度、以及化霜情况,根据不同的环境温度下，再结合电子膨胀阀步数、入管温度值、出管温度值、进水温度值以及热泵的化霜情况中的一个或多个与各自相应的设定值进行比较或者分析，判断所述蒸发器是否换热异常。采用该热泵蒸发器换热异常判断方法的热泵蒸发器及热水机，具有可及时向用户发出异常提示，提醒用户及时处理，避免由于未及时发现换热异常，同时可以省去用户检查蒸发器的烦恼，保证机组运行更加安全可靠节能。

Description

热泵蒸发器换热异常判断方法、热泵蒸发器及热水机

技术领域

本发明涉及蒸发器换热技术领域，尤其是一种热泵蒸发器换热异常判断方法、热泵蒸发器及热水机。

背景技术

蒸发器是气体与液体热交换器中使用最为广泛的一种换热设备。其作为热水机主要换热部件，蒸发器(尤其是翅片式蒸发器)使用时直接暴露在空气中，容易粘上灰尘，不同地方的空气质量不同，蒸发器表面的粘结灰尘的速度也不相同，当蒸发器表面粘满灰尘，或由于机组安装太靠近墙壁，或有异物遮挡住蒸发器时，都会降低蒸发器的换热能力。

目前，判断蒸发器换热异常，主要是通过技术人员定期到现场观察，确认蒸发器表面粘上的灰尘厚度，确定是否需要对蒸发器进行清洗，此方法简单直接，但是比较麻烦，且如果机组运行期间，突然有异物(塑料袋、纸皮等)被吹到蒸发器中，会在短时间内就对蒸发器的换热效果产生较大影响，且这种异物遮挡的情况不易被发现。

综上所述，需要一种方法，可以自动的判断出蒸发器的换热情况，是否出现异常，以便提醒用户对蒸发器表面灰尘或遮挡的异物进行清洗或清理。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可自动判断热泵蒸发器换热情况的判断方法、热泵式蒸发器及热水机。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一方面，本发明提供了一种热泵蒸发器换热异常判断方法，测量蒸发器工作下的环境温度、电子膨胀阀步数、蒸发器的入管温度、出管温度、进水温度、以及化霜情况,根据不同的环境温度下，再结合电子膨胀阀步数、入管温度值、出管温度值、进水温度值以及热泵的化霜情况中的一个或多个与各自相应的设定值进行比较或者分析，判断所述蒸发器是否换热异常。

进一步地，当环境温度大于或等于第二预定温度时，通过判断电子膨胀阀步数、蒸发器的入管温度、出管温度、进水温度，判断得出蒸发器是否换热异常；和/或

当环境温度小于第二预定温度时，通过判断化霜情况，判断所述蒸发器是否换热异常。

进一步地，当环境温度大于或等于第一预定温度，电子膨胀阀步数小于第一预定步数，判定蒸发器换热异常；

当环境温度大于或等于第二预定温度且小于第一预定温度，电子膨胀阀步数小于或等于第二预定步数，且蒸发器的入管温度与出管温度差大于预定温度差，则判定蒸发器换热异常；

当环境温度大于或等于第三预定温度且小于第二预定温度时，机组出现化霜现象，则判定蒸发器换热异常；

当环境温度小于第三预定温度时，机组运行时间小于第一预定时间即进入化霜，且化霜时间小于第二预定时间，则判定蒸发器换热异常；其中，

进一步地，所述第一预定温度为32℃以上，所述第二预定温度为20℃以上，所述第三预定温度为7℃以上，所述第一预定步数为200，所述第二预定步数为140，所述预定温度差为5℃，第一预定时间为20min，第二预定时间为1min。

进一步地，

当环境温度大于或等于第一预定温度，

电子膨胀阀的步数小于第一预定步数，且大于或等于第二预定步数，则表示低温运行时会出现安全隐患，需要及时清理蒸发器表面，

电子膨胀阀的步数等于第二步数，表示需要清理蒸发器表面后，才能开机运行，

如果相邻两次判断，电子膨胀阀的步数由大于等于第一预定步数直接跳至小于或等于第二预定步数，则判断蒸发器表面有异物遮挡；

当环境温度小于第一预定温度，且大于或等于第二预定温度，

如果预定范围时间内，同样运行模式下，进水温度偏差在5℃以内，且入管温度下降10℃以上，则判断之前一小时内蒸发器表面有异物遮挡；

当环境温度小于第二预定温度，且大于或等于第三预定温度，

如果前一次判断没有出现化霜现象，后一次判断出现化霜现象，则判断蒸发器表面有异物遮挡；

当环境温度小于第三预定温度，

如果前一次机组运行正常，而后一次制热运行时间小于第一预定时间，且化霜时间小于第二预定时间，则判断蒸发器有异物遮挡。

进一步地，所述运行模式包括直热模式和循环模式。

进一步地，所述预定范围时间为1小时。

进一步地，当环境温度大于或等于第一预定温度，电子膨胀阀步数大于或等于第一预定步数，且小于第三预定步数，则表示蒸发器表面粘有灰尘或有异物遮挡蒸发器，但机组仍能正常运行；

如果相邻两次判断，电子膨胀阀的步数由大于或等于第三预定步数直接跳至小于第一预定步数，则判断蒸发器表面有异物遮挡；

其中，所述第三预定步数为380步以上。

进一步地，当环境温度大于或等于第三预定温度时，压缩机启动第三预定时间后开始判断，且每隔第三预定时间判断一次。

进一步地，当环境温度大于或等于第二预定温度且小于第一预定温度，每次判断时记录判断结果、时间、入管温度和出管温度。

进一步地，所述第三预定时间为30min。

进一步地，当环境温度小于第三预定温度，压缩机启动后开始计时，记录机组制热运行时间，化霜时间。

进一步地，当判断结果为蒸发器换热异常时，对蒸发器表面进行检查，清除表面的灰尘或异物。

另一方面，本发明还提供了一种热泵蒸发器，其采用上述的方法来判断热泵蒸发器换热异常。

进一步地，所述热泵蒸发器为翅片式蒸发器。

另一方面，本发明还提供了一种热水机，其包括上述的热泵蒸发器。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的实施例通过测定不同环境温度时的电子膨胀阀步数、入管温度和出管温度、化霜时间等，判断蒸发器是否换热异常，以便及时向用户发出异常提示，提醒用户及时处理，避免由于未及时发现换热异常，同时可以省去用户检查蒸发器的烦恼，保证机组运行更加安全可靠节能。

进一步地，通过电子膨胀阀步数发生变化的速度、进水温度差和入管温度差等，判断蒸发器是否有异物遮挡，避免发生蒸发器遮挡导致换热困难，给用户更详细的异常指示或提示。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本发明提供的一种热泵蒸发器换热异常判断方法，测量蒸发器工作下的环境温度、电子膨胀阀步数、蒸发器的入管温度、出管温度、进水温度(进水温度优选指的是蒸发器某一分路(即分液头出口至蒸发器进口)的温度)以及化霜情况,根据不同的环境温度下，再结合电子膨胀阀步数、入管温度值以及热泵的化霜情况中的一个或多个与各自相应的设定值进行比较或者分析，判断所述蒸发器是否换热异常。当判断出蒸发器发生换热异常后，对蒸发器进行检查，清除表面的灰尘和杂物等，以使蒸发器更稳定的运行。避免由于不能及时发现蒸发器换热异常而导致的设备故障，也可以减少人员定期巡视检查带来的额外费用。

优选地，当环境温度大于或等于第二预定温度时，通过判断电子膨胀阀步数、蒸发器的入管温度、出管温度、进水温度，判断得出蒸发器是否换热异常；当环境温度小于第二预定温度时，通过判断化霜情况，判断所述蒸发器是否换热异常。

实施例1

本实施例提供了一种热泵蒸发器换热异常判断方法，其包括：

当环境温度大于或等于第一预定温度，电子膨胀阀步数小于第一预定步数，判定蒸发器换热异常；

当环境温度大于或等于第二预定温度且小于第一预定温度，电子膨胀阀步数小于或等于第二预定步数，且蒸发器的入管温度与出管温度差大于预定温度差，则判定蒸发器换热异常；

当环境温度大于或等于第三预定温度且小于第二预定温度时，机组出现化霜现象，则判定蒸发器换热异常；

当环境温度小于第三预定温度时，机组运行时间小于第一预定时间即进入化霜，且化霜时间小于第二预定时间，则判定蒸发器换热异常；其中，

所述第一预定温度为32℃以上(优选为35℃)，所述第二预定温度为20℃以上(优选为20℃)，所述第三预定温度为7℃以上(优选为10℃)，所述第一预定步数为200，所述第二预定步数为140，所述预定温度差为5℃，第一预定时间为20min，第二预定时间为1min。

本实施例所提供的热泵蒸发器换热异常判断方法，可以及时判断出蒸发器的换热异常，避免由于发现不及时引起的换热困难，从而导致的设备运行故障。

优选地，当环境温度小于第三预定温度，压缩机启动后开始计时，记录机组制热运行时间，化霜时间。此处记录和及时是为了方便的对该环境温度下的蒸发器表面黏附灰尘和遮挡物进行更加准确度判断。

实施例2

本实施例实在实施例1的基础上，对换热器异常的情况进行了进一步的详细区分，以便于用户针对不同情况进行不同的处理。具体地：

当环境温度大于或等于第一预定温度，

电子膨胀阀的步数小于第一预定步数，且大于或等于第二预定步数，则表示低温运行时会出现安全隐患，需要及时清理蒸发器表面，此时，不需要立即清理蒸发器表面，该提醒仅表示了有可能出现安全隐患，而设备仍然在正常运行中，只要安排就近时间进行清理即可。

电子膨胀阀的步数等于第二步数，表示需要清理蒸发器表面后，才能开机运行，此状态下，蒸发器表面灰尘或遮挡物遮挡严重，设备应该被立即关闭，需要对蒸发器表面进行清理后，在开机运行。

如果相邻两次判断，电子膨胀阀的步数由大于等于第一预定步数直接跳至小于或等于第二预定步数，则判断蒸发器表面有异物遮挡，此状态下，可以通过直接提示用户清理遮挡物，用户自己即可清理，无需专门清理人员，给用户节省了维护费用的同时，也可避免由于等待维修而引起长时间停机。

当环境温度小于第一预定温度，且大于或等于第二预定温度，

如果预定范围时间内，同样运行模式下，进水温度偏差在5℃以内(极限温度偏差值为5℃，此值用来判断进水温度是否稳定)，且入管温度下降10℃以上(极限值8℃)，则判断蒸发器表面有异物遮挡，此状态下，可以通过直接提示用户清理遮挡物，用户自己即可清理，无需专门清理人员，给用户节省了维护费用的同时，也可避免由于等待维修而引起长时间停机。

当环境温度小于第二预定温度，且大于或等于第三预定温度，

如果前一次判断没有出现化霜现象，后一次判断出现化霜现象，则判断蒸发器表面有异物遮挡；此状态下，可以通过直接提示用户清理遮挡物，用户自己即可清理，无需专门清理人员，给用户节省了维护费用的同时，也可避免由于等待维修而引起长时间停机。

当环境温度小于第三预定温度，

如果前一次机组运行正常，而后一次制热运行时间小于第一预定时间，且化霜时间小于第二预定时间，则判断蒸发器有异物遮挡。此状态下，可以通过直接提示用户清理遮挡物，用户自己即可清理，无需专门清理人员，给用户节省了维护费用的同时，也可避免由于等待维修而引起长时间停机。

本实施例中，可以将用户提示分别设定为，清理灰尘和异物遮挡两档，如果判断结果为异物遮挡，则提示用户异物遮挡，用户可以自行处理，其他情况则提示清理灰尘，需要较为专业的人员进行操作。

优选地，本实施例中，所述运行模式包括直热模式和循环模式。即直热模式下，进水温度偏差在5℃以内，且入管温度下降10℃以上，判断异物遮挡；循环模式下，进水温度偏差在5℃以内，且入管温度下降10℃以上，判断异物遮挡；而当模式发生变化时，则不发出任何判断结果，等待下一次判断。

优选地，所述预定范围时间为1小时。从上一次判断结果出来后开始计时，每隔30分钟判断一次，因此时间范围要保证包含下一次判断出现，可进一步优选定为20min至50min。

实施例3

本实施例提供的热泵蒸发器换热异常判断方式是在实施例1或者实施例2的基础上进行，当环境温度大于或等于第一预定温度，电子膨胀阀步数大于或等于第一预定步数，且小于第三预定步数，则表示蒸发器表面粘有灰尘或有异物遮挡蒸发器，但机组仍能正常运行，如果相邻两次判断，电子膨胀阀的步数由大于或等于第三预定步数直接跳至小于第一预定步数，则判断蒸发器表面有异物遮挡；其中，所述第三预定步数为380步以上(优选为400步)。即此种状态下，蒸发器表面的灰尘或异物虽然存在，但其覆盖部分较小或者厚度较薄，不影响设备的正常使用，可以不做处理，实际应用中，这种情况可以不做提示，或者可以提示用户该状态为可清理状态。

实施例4

作为实施例1的优选，当环境温度大于或等于第三预定温度时，压缩机启动第三预定时间后开始判断，且每隔第三预定时间判断一次。优选地，所述第三预定时间为30min(这个不需要范围值，只是定时采集数据进行计算，定为30min采集计算一次)。这种设置的目的是减小判断次数，避免多次判断产生的负荷，浪费资源。

优选地，当环境温度大于或等于第二预定温度且小于第一预定温度，每次判断时记录判断结果、时间、入管温度和出管温度。该记录和判断可以保证及时发现该环境温度下换热器表面是否粘附灰尘和异物等。

实施例5

本实施例提供了一种热泵蒸发器，该蒸发器与现有蒸发器相比，具有可以自动判断蒸发器是否发生换热异常的自判功能。具体地，该式蒸发器上分别设置有：

用于对机组运行时间进行计时的计时器，检测环境温度的环境温度检测装置，检测入管温度的入管温度检测装置，检测出管温度的出管温度检测装置，检测是否开始化霜、以及化霜是否结束的化霜检测装置，对进水温度进行检测的进水温度检测装置，以及根据上述的检测结果和计时器进行运算判断的控制中心。该控制中心根据环境温度，调取该环境温度下的判断方法，根据该判断方法，调取需要的数据，然后进行判断，得出判断结果，如果设备运行正常，则不输出判断结果，或者仅将判断结果进行保存，如果判断结果为蒸发器异常，则发出警示信号，严重情况下直接停机，以避免机组发生损坏。

实施例6

本实施例提供一种热水机，其包括上述的热泵蒸发器，采用前述实施例的方式对蒸发器的换热状态进行判断。本实施例根据热水机在不同环境温度下的运行特点，电子膨胀阀步数、入管温度、化霜情况等，判断蒸发器表面结有灰尘情况或是否有异物遮挡住蒸发器。省去用户检查蒸发器的烦恼，提醒用户对蒸发器表面灰尘或遮挡的异物进行清洗或清理，保证机组运行更加安全可靠节能。

具体地，该热水机在使用过程中，优选的判断方法如下：

一、当环境温度T≧35℃时，压缩机启动30分钟后开始判断，每隔30分钟判断一次，并记录每一次判断的结果与时间。

1、如果电子膨胀阀步数≧400步，则表示机组运行正常；

2、如果200≦电子膨胀阀步数<400，则表示蒸发器表面粘有灰尘或有异物遮挡住蒸发器，但机组仍能正常运行；

3、如果140<电子膨胀阀步数<200，则表示蒸发器换热异常，在低环温时运行会出现安全隐患，需要及时清理蒸发器表面灰尘或异物；

4、如果电子膨胀阀步数＝140，表示蒸发器换热异常，需要清理蒸发器表面灰尘或异物后方能开机运行；

5、如果1小时内，即相邻两次判断时，电子膨胀阀步数由第1条情况跳到第3或第4条情况，或者由第2条跳到第4条情况，则判断为之前1小时内蒸发器表面有异物遮挡，需要进行清理。

二、当环境温度20℃≦T<35℃时，压缩机启动30分钟后开始判断，每隔30分钟判断一次，并记录每一次判断的结果与时间、入管温度。

1、如果电子膨胀阀步数>140步，则表示机组运行正常；

2、如果电子膨胀阀步数＝140步，且T_入管-T_出管>5℃，；则表示蒸发器换热异常，需要及时清理蒸发器表面灰尘或异物；

3、如果1小时内，在同样运行模式下，进水温度偏差在5℃以内，则当入管温度下降10℃以上，可判断为之前1小时内蒸发器表面有异物遮挡，需要进清理。

三、当环境温度10℃≦T<20℃时，压缩机启动30分钟后开始判断，每隔30分钟判断一次，并记录每一次判断的结果与时间。

1、如果机组出现化霜情况，则表示蒸发器换热异常，需要及时清理蒸发器表面灰尘或异物；

2、如果前一次判断机组没有出现化霜，而后一次出现化霜情况，则判断为之前1小时内蒸发器有异物遮挡，需要进行清理。

四、当环境温度T<10℃时，压缩机启动后开始计时，记录机组制热运行时间，化霜时间。

1、如果机组运行时间<20min即进入化霜，且化霜时间<1min，则表示蒸发器换热异常，需要及时清理蒸发器表面灰尘或异物；

2、如果前一次机组制热运行时间正常，即运行时间符合逻辑控制时间，而后一次制热运行时间<20min，且化霜时间<1min，则判断为之前1小时内蒸发器有异物遮挡，需要进行清理。

本实施例所提供的热水机，由于采用了热泵蒸发器换热异常判断方法，当蒸发器发生换热异常时，用户可以及时了解，并根据情况作出相应措施，减少了用户检查蒸发器的烦恼，同时可以根据判断结果作出更加准确的处理，节省人力、物力和时间成本。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，测量蒸发器工作下的环境温度、电子膨胀阀步数、蒸发器的入管温度、出管温度、进水温度、以及化霜情况,根据不同的环境温度下，再结合电子膨胀阀步数、蒸发器入管温度值、出管温度值、进水温度值以及热泵的化霜情况中的一个或多个与各自相应的设定值进行比较或者分析，判断所述蒸发器是否换热异常；

当环境温度大于或等于第一预定温度，电子膨胀阀步数小于第一预定步数，判定蒸发器换热异常；和/或，

当环境温度大于或等于第二预定温度且小于第一预定温度，电子膨胀阀步数小于或等于第二预定步数，且蒸发器的入管温度与出管温度差大于预定温度差，则判定蒸发器换热异常；和/或，

当环境温度大于或等于第三预定温度且小于第二预定温度时，机组出现化霜现象，则判定蒸发器换热异常；和/或，

当环境温度小于第三预定温度时，机组运行时间小于第一预定时间即进入化霜，且化霜时间小于第二预定时间，则判定蒸发器换热异常。

2.根据权利要求1所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，所述第一预定温度为32℃以上，所述第二预定温度为20℃以上，所述第三预定温度为7℃以上，所述第一预定步数为200，所述第二预定步数为140，所述预定温度差为5℃，第一预定时间为20min，第二预定时间为1min。

3.根据权利要求1所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，

当环境温度大于或等于第一预定温度，

电子膨胀阀的步数小于第一预定步数，且大于或等于第二预定步数，则表示低温运行时会出现安全隐患，需要及时清理蒸发器表面，

电子膨胀阀的步数等于第二步数，表示需要清理蒸发器表面后，才能开机运行，

如果相邻两次判断，电子膨胀阀的步数由大于等于第一预定步数直接跳至小于或等于第二预定步数，则判断蒸发器表面有异物遮挡；

当环境温度小于第一预定温度，且大于或等于第二预定温度，

如果预定范围时间内，同样运行模式下，进水温度偏差在5℃以内，且入管温度下降10℃以上，则判断蒸发器表面发生异物遮挡；

当环境温度小于第二预定温度，且大于或等于第三预定温度，

如果前一次判断没有出现化霜现象，后一次判断出现化霜现象，则判断蒸发器表面有异物遮挡；

当环境温度小于第三预定温度，

如果前一次机组运行正常，而后一次制热运行时间小于第一预定时间，且化霜时间小于第二预定时间，则判断蒸发器有异物遮挡。

4.根据权利要求3所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，所述运行模式包括直热模式和循环模式。

5.根据权利要求3所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，所述预定范围时间为1小时。

6.根据权利要求1或2或3所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，

当环境温度大于或等于第一预定温度，电子膨胀阀步数大于或等于第一预定步数，且小于第三预定步数，则表示蒸发器表面粘有灰尘或有异物遮挡蒸发器，但机组仍能正常运行；

如果相邻两次判断，电子膨胀阀的步数由大于或等于第三预定步数直接跳至小于第一预定步数，则判断蒸发器表面有异物遮挡；

其中，所述第三预定步数为380步以上。

7.根据权利要求1所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，当环境温度大于或等于第三预定温度时，压缩机启动第三预定时间后开始判断，且每隔第三预定时间判断一次。

8.根据权利要求7所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，当环境温度大于或等于第二预定温度且小于第一预定温度，每次判断时记录判断结果、时间、入管温度和出管温度。

9.根据权利要求7所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，所述第三预定时间为30min。

10.根据权利要求1所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，当环境温度小于第三预定温度，压缩机启动后开始计时，记录机组制热运行时间，化霜时间。

11.根据权利要求1所述的热泵蒸发器换热异常判断方法，其特征在于，当判断结果为热泵蒸发器换热异常时，对蒸发器表面进行检查，清除表面的灰尘或异物。

12.一种热泵蒸发器，其特征在于，其采用权利要求1-11任意一种所述的方法判断热泵蒸发器换热异常。

13.根据权利要求12所述的热泵蒸发器，其特征在于，所述蒸发器为翅片式蒸发器。

14.一种热水机，其特征在于，其包括权利要求12-13之一所述的热泵蒸发器。