本發明涉及空氣源熱泵技術領域，具體涉及一種變頻式空氣源熱泵的除霜方法。
背景技術：
除霜一直是阻礙空氣源熱泵進一步發展推廣的難題，在保持機組可靠運行的前提下，加快除霜速度，降低除霜能耗是除霜技術的核心。目前主流的空氣源熱泵機組采用定頻渦旋壓縮機，r410a冷媒，其除霜控制方法一般為：達到除霜條件后，機組停機一段時間后，切換四通閥，再開啟壓縮機進行除霜。除霜中檢測換熱器溫度，當該溫度超過一定值后，機組停止除霜。此時壓縮機再次停機一段時間后，再切換四通閥，進入正常制熱模式。
這種除霜方法安全可靠，簡單易控，但也存在如下不足：
1）r410a冷媒壓力高，為避免除霜高低壓切換對系統的沖擊和回油安全，除霜前后都需要停機等待一段時間，使得高低壓差減小，但因此延長了實際除霜所用時間。
2）除霜所需的制熱量隨著霜逐漸融化而減小，而定頻壓縮機在除霜過程中的化霜熱量是逐漸增大的。這種不匹配造成了化霜前期制熱量不足，延長了化霜時間，也使得后期向翅片換熱器輸出的化霜熱量過大，部分熱量直接散發到室外冷空氣中，除霜損耗增大，同時系統容易出現高壓保護，不利于系統可靠性。
3）考慮壓縮機運行安全，壓縮機從關閉到下次開啟的時間一般不宜少于3分鐘。然而除霜時間又不能過長，因此一般除霜前后停機時間設置為幾十秒，比推薦的3分鐘短得多。一次除霜壓縮機需經歷2次啟停，結霜嚴重時，1小時內將會有1~2次除霜，難免對壓縮機的安全運行產生影響。另一方面定頻渦旋壓縮機一般直接啟動，噪音較大，也影響了用戶滿意度。
技術實現要素：
為了解決現有技術中存在的不足，本發明提供提供一種變頻式空氣源熱泵機組的除霜方法，可以降低空氣源熱泵除霜切換的沖擊，提高機組安全性，降低噪音，減小了融霜時間，降低了融霜能耗。本發明采用的技術方案是：
本發明實施例提出一種變頻式空氣源熱泵機組的除霜方法，包括以下步驟：
a）機組達到除霜條件后，變頻壓縮機降低頻率，直到機組的高低壓差小于設定值ps或者壓縮機頻率達到最低運行頻率fmin，停止降低頻率并保持第一設定保持時長（默認值5秒）；
b）機組進入除霜模式，切換四通閥，關閉風換熱器風機，調節電子膨脹閥至除霜開度ls，壓縮機提高頻率到除霜設定頻率fs；
c）壓縮機頻率達到fs后，每隔設定頻率調整間隔（默認值30秒）壓縮機頻率下降設定頻率下降幅度（默認值5hz）、電子膨脹閥開度減小設定開度減小比例（默認值4%）；當檢測到壓縮機頻率低于fa，頻率和電子膨脹閥開度都不再調整；fmin<fa<fs；
d）當以下三個條件中的任意一條觸發時退出除霜：①風換溫度tex高于設定風換溫度（默認值5℃），②機組高壓值高于設定最高值pmax，③除霜時長超過設定除霜時長（默認值5分鐘）；此時壓縮機頻率下降到最小頻率fmin并保持第二設定保持時長（默認值5秒），隨后風換熱器風機開啟；
e）風換熱器風機開啟并保持第三設定保持時長（默認值5秒）后，機組恢復制熱模式，四通閥切換，壓縮機和電子膨脹閥根據機組控制調節。
以上ps、fmin、ls、fs、pmax、fa均根據不同機組可調整。
第一設定保持時長5秒、第二設定保持時長5秒、第三設定保持時長5秒、設定頻率調整間隔30秒、壓縮機的設定頻率下降幅度5hz、電子膨脹閥的設定開度減小比例4%、設定風換溫度5℃、設定除霜時長5分鐘等均為默認值，根據實際可調整。
該除霜方法有效解決了上文所列的現有機組除霜問題，除霜切換時通過壓縮機降頻減小高低壓壓差和冷媒流量，使得除霜工況和制熱工況的切換更平穩更安全，避免了停機切換的壓縮機運行隱患，杜絕了壓縮機啟動噪聲，切換所需時間也更短。另外一方面，進入除霜工況后，壓縮機頻率快速提高盡快輸出熱量，滿足化霜初始階段的大熱量需求，加快化霜速度。到后期霜層逐漸融化，機組降低頻率，減小輸出熱量，避免無效的熱量損耗。進一步減小了融霜時間，降低了融霜能耗。
該除霜方法有效解決了上文所列的現有機組除霜問題，除霜切換時通過壓縮機降頻減小高低壓壓差和冷媒流量，使得除霜工況和制熱工況的切換更平穩更安全，避免了停機切換的壓縮機運行隱患，杜絕了壓縮機啟動噪聲，切換所需時間也更短。另外一方面，進入除霜工況后，壓縮機頻率快速提高盡快輸出熱量，滿足化霜初始階段的大熱量需求，加快化霜速度。到后期霜層逐漸融化，機組降低頻率，減小輸出熱量，避免無效的熱量損耗。進一步減小了融霜時間，降低了融霜能耗。
附圖說明
圖1為本發明的流程圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。
空氣源熱泵結霜到一定程度，機組出現除霜信號。此時為了減小機組的高低壓壓差和流量，以便減小隨后的除霜模式切換的沖擊，變頻壓縮機頻率開始下降。一直到機組的高低壓差小于設定值ps或者壓縮機頻率達到最低運行頻率fmin，停止降頻并保持5秒。特殊情況下，若機組此刻的壓縮機頻率不大于fmin，或者高低壓壓差不高于ps，則機組維持該頻率不變并保持5秒。壓差設定值ps和壓縮機最低運行頻率fmin，根據機組特性確定，出廠有默認值，且具有一定的調節能力。在機組降低頻率并保持穩定的這段時間，機組持續處于制熱中，只是因為頻率下降，制熱量下降。
隨后機組進入除霜模式，切換四通閥，關閉風換熱器風機，調節電子膨脹閥至除霜開度ls，壓縮機快速提高頻率到除霜設定頻率fs并保持。機組處于最大輸出狀態，從而迅速提高風換熱器溫度，加快融霜速度。除霜設定頻率fs越大，機組輸出越大，化霜越快，但是噪聲和振動也越大。考慮到隨著霜融化，化霜所需的熱量也在逐漸減小，采用了變頻率除霜方法：提高壓縮機頻率達到fs后，每隔30秒壓縮機頻率下降5hz，相應的電子膨脹閥開度也減小4%（對于常規500步的膨脹閥，即為20步）。一般情況下實際融霜時間大約在幾十秒到幾分鐘，采用這種方法可以適當提高fs值，提高初始階段的化霜熱量輸出而不必擔心噪音和振動的問題，因為該最高頻率只持續30秒。為了保證除霜頻率不至于過低，還設置一個條件：當檢測到壓縮機頻率低于fa，頻率和膨脹閥開度都不再降低。
在霜融化的這段時間內，風換溫度tex都恒定在0℃左右，直到霜大部分融化后tex將逐漸升高，因此該值是判斷除霜退出的主要條件。同時考慮到除霜時間不能過長，機組高壓不能過高，因此機組退出除霜的條件為：
1）風換溫度tex高于5℃；
2）機組高壓值高于pmax；
3）除霜時長超過5分鐘；
以上三個條件觸發任意一條即退出除霜，此時壓縮機頻率下降到最小頻率fmin并保持5秒。在降頻過程以及此后5秒的等待時間內，機組事實上還處于低頻率的除霜模式，這可以保證除霜的徹底性，同時不至于造成功耗過大。隨后風換熱器風機開啟，確保翅片上殘留化霜水的蒸發。為了不至于讓風換熱器散熱過多，風換熱器風機開啟僅保持5秒，隨后機組即恢復正常制熱，四通閥切換回制熱模式，壓縮機和膨脹閥根據機組的控制進行相應調節。
該控制方法適用于不同的空氣源熱泵機組，考慮到不同機組的設計差異以及應用場合的差異，方法中所提到的各種參數，例如ps、fmin、ls、fs、pmax、fa、第一設定保持時長5秒、第二設定保持時長5秒、第三設定保持時長5秒、設定頻率調整間隔30秒、壓縮機的設定頻率下降幅度5hz、電子膨脹閥的設定開度減小比例4%、設定風換溫度5℃、設定除霜時長5分鐘均可在一定范圍內可調整，以保證不同機組發揮最佳的除霜效果。
最后所應說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。