CN101932892B - 运行热水系统中的热泵的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种在低环境空气温度下运行热泵(100)的方法，包括周期性地或暂时地停止经过热泵(100)的蒸发器(170)的制冷剂流，并在制冷剂流被停止时提供穿过蒸发器(170)的强制气流。该方法使热泵(100)能够在低环境温度下运行，并提供了在低环境温度下运行时为蒸发器(170)除冰的装置。本方法尤其适用于蒸发器被置于室外的热泵，例如家用的和工业用的水加热系统。

Description

运行热水系统中的热泵的方法和设备
相关申请
本申请要求提交于2008年1月30日的第2008900409号澳大利亚临时专利申请，和提交于2008年9月8日的第2008904653号澳大利亚临时专利申请的优先权。第2008900409号澳大利亚临时专利申请和第2008904653号澳大利亚临时专利申请的内容并入于此作为参考。
技术领域
本发明涉及可用在热水系统中的热泵的运行，并尤其涉及这样的热泵在低环境温度条件下的运行。
背景技术
热泵是通过做功将热从“源”位置中转移到“散热”位置的设备或系统。热泵通过利用称之为制冷剂的蒸发和凝结液体的物理性质来运行。压缩机使高压缩气体状态下的制冷剂循环经过热泵回路。在压缩机的排出侧，热的并被高度压缩的气体在称之为冷凝器的热交换器中被冷却，直到气体在相对更适中的温度下凝结成为高压液体。被凝结的制冷剂然后通过例如恒温膨胀阀或毛细管的降压设备，该降压设备将低压的且仅为液体的制冷剂传递到称之为蒸发器的另一个热交换器，在这里制冷剂通过热的吸收而蒸发为气体。然后，制冷剂被返回到压缩机，并且该循环被重复。
在采用热泵来加热水体的热水系统中，水温与环境空气温度差别越大，则压缩制冷剂流体所需的压差和能量就越大。性能系数(COP)是用于描述能量效率的量度，也就是每单位的功转移的热量。因此，当环境空气温度比热水系统中的水温低很多或高很多时，COP的值相对更高。当环境空气温度比实际或所要求的水温低很多或高很多时(即，COP值相对较高时)，热泵变得要经受过多的劳损。在这样的温度条件下的一种常规运行方法，是关闭热泵，并采用升压器(booster)(比如，辅助电加热元件)来加热水。
当环境空气温度比水温低得多时表现出的另一个不利效果，是空气中的湿气在蒸发器上冷凝和形成了冰。这在蒸发器通常被置于室外的热水系统中尤其严重。转到升压运行，如上所述，改善了这个问题。然而，升压器需要持续的动力，并且违背了使用热泵本来的环境动机。此外，电加热元件在安装到热水系统的水罐内时易被侵蚀。
因此，需要提供可选的和/或改进的方法和设备，用于在极端的环境温度条件下，特别是在环境温度低的条件下运行热泵。
发明内容
依据本发明的一个方面，提供了用于在低环境空气温度下运行热泵的方法。该方法包括以下步骤：周期性地或暂时地停止经过热泵的蒸发器的制冷剂流；以及在制冷剂流被停止时提供穿过蒸发器的强制气流。
周期性地或暂时地停止经过蒸发器的制冷剂流的步骤，可包括重复地将热泵的压缩机关闭第一预定时间段和将热泵的压缩机开启第二预定时间段。第二预定时间段比第一预定时间段长。
本发明的另一个方面提供了一种设备，该设备包括：热泵回路、风扇、温度传感器和电子控制器。该热泵回路包括压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器；风扇用于产生穿过蒸发器的气流；温度传感器用于测量环境空气温度；电子控制器连接到压缩机、风扇和温度传感器。热泵回路用于保持制冷剂的充注。电子控制器用于：从温度传感器获取环境空气温度值；当环境空气温度值低于第一预定温度值时，重复地开启和关闭压缩机；以及当压缩机被关闭时，运行风扇来提供穿过蒸发器的强制气流。
电子控制器可用于通过重复地将压缩机关闭第一预定持续时间和将压缩机开启第二预定持续时间，来循环地运行压缩机。第二预定时间持续时间比第一预定时间持续时间长。
本发明的再另一个方面提供了一种热水系统，其包括：用于贮水的水罐；热泵回路，其包括压缩机、减压装置、蒸发器和与水罐内的水成热交换关系的冷凝器；用于生成穿过蒸发器的气流的风扇；用于确定环境空气温度的第一温度传感器；以及连接到压缩机、风扇和第一温度传感器的电子控制器。该电子控制器用于：从温度传感器获取环境空气温度值；当环境空气温度值低于第一预定温度值时重复地将压缩机开启和关闭；以及当压缩机被关闭时，运行风扇来提供穿过蒸发器的强制气流。
热水系统可还包括第二温度传感器，该第二温度传感器连接到电子控制器，并用于确定水罐中的水的温度。在这种情况下，电子控制器还适用于：从第二温度传感器获取水温值；以及当水温超出第三预定温度时关闭压缩机和风扇。
电子控制器可用于通过重复地将压缩机关闭第一预定持续时间和将压缩机开启第二预定持续时间，来循环地运行压缩机。第二预定持续时间比第一预定持续时间长。
本发明的又一个方面提供了运行热水系统中的热泵的方法。该方法包括以下步骤：当热泵在运行中对热水系统的水罐内的水进行加热的同时，提供穿过热泵的蒸发器的强制气流；以及当环境空气温度低于预定温度值时，暂时地停止经过蒸发器的制冷剂流，并将穿过蒸发器的强制气流的方向反转。当热泵在运行中对热水系统的水罐内的水进行加热并且环境空气温度低于预定温度值时，可周期性地执行所述暂时地停止经过蒸发器的制冷剂流并将穿过蒸发器的强制气流的方向反转的步骤。可以每隔2小时就将经过蒸发器的制冷剂流停止并将风扇的方向反转约30分钟的时间段。风扇的方向可被反转成，向蒸发器不易受影响而结冰的一侧上提供强制气流。
本发明的又一个方面提供了一种热水系统，包括水罐、热泵回路、风扇、温度传感器，和电子控制器。其中，水罐用于贮水；热泵回路包括压缩机、减压装置、蒸发器，和与水罐内的水成热交换关系的冷凝器；风扇用于提供穿过蒸发器的强制气流；温度传感器用于确定环境空气温度；电子控制器连接到压缩机、风扇和温度传感器。该电子控制器适用于：从温度传感器获取环境空气温度值；当热泵在运行中对水罐内的水进行加热时，运行风扇来提供穿过蒸发器的强制气流；以及当环境空气温度低于预定温度值时，暂时地停止经过蒸发器的制冷剂流，并将穿过蒸发器的强制气流的方向反转。
附图说明
在下文中通过参考附图描述了实施例，这些实施例只作为例子，在各附图中：
图1是热泵实施例的示意性框图；
图2是在热水系统中运行热泵，例如图1中的热泵的方法的流程图；
图3是用于运行热泵，例如图1中的热泵的电子控制器的示意性框图；以及
图4是热泵的另一个实施例的示意性框图。
具体实施方式
在下文中描述了低环境温度的条件下运行热泵的方法和设备的实施例。虽然各实施例是通过参考用于在热水系统中加热水的热泵来描述的，但并非意图将本发明限制在此方式下。例如，下文中描述的实施例可应用于为例如建筑物加热系统(比如逆循环空调)的其他目所用的热泵。
在此说明书中涉及的热水系统意图将家用的和工业用的水加热系统两者都包括进来。
图1示出了热泵100的实施例。参考图1，热泵100具有热泵回路，该热泵回路包括蒸发器170、压缩机150、冷凝器140和例如恒温膨胀阀(TX阀)的减压设备130。该热泵回路被配置成使得，压缩机150的出口被连接到冷凝器140的入口，冷凝器140的出口被连接到减压设备130的入口，减压设备130的出口被连接到蒸发器170的入口，并且蒸发器170的出口被连接到压缩机150的入口。热泵回路适用于保护制冷剂的充注，压缩机150使该制冷剂按照箭头190所示的方向循环通过热泵。如本领域技术人员所熟知的，上述的热泵100的组件运行产生制冷剂循环。
风扇160用于生成穿过蒸发器170的气流180。风扇160可包括单速的、多速的或可变速度的风扇。压缩机150和风扇160的运行由连接至通常为干线电力供应(mains power)的电源(未示出)的电子控制器120控制。温度传感器110也连接到电子控制器120，用于确定环境温度值并将其提供给电子控制器120。当热泵100用在热水系统中时，冷凝器140一般被安置在与热水系统的水罐145中的水成热交换关系的位置上。
如在上文中所描述的，当环境空气温度比实际或要求的水温低很多或高很多时，热泵100可变得要经受过多的劳损。此外，当环境空气温度比水温低很多时，空气中的湿气在蒸发器和用于将蒸发器连接到热泵回路的其他承载制冷剂的组件上冷凝和形成冰。
本发明的实施例提供了用于在低环境空气温度下运行热泵100的方法。该方法包括暂时地或永久地停止制冷剂流通过热泵100的蒸发器170，并在制冷剂流被停止时从风扇160提供穿过蒸发器170的强制气流。优选地，在制冷剂流被停止的整个期间，都提供来自风扇160的强制气流。但是，这不是必需的，因为可只需在制冷剂流被停止的大体部分时间内维持强制气流。可通过关闭压缩机150来停止通过蒸发器170的制冷剂流。停止制冷剂流的效果是，来自风扇160的强制气流导致蒸发器170中的静止制冷剂被加热，这导致制冷剂与环境空气之间的温度差异显著减小，继而导致在蒸发器170及关联的连接组件上结的冰融化。通过采用单壁的蒸发器结构可帮助除冰。
在上文中参考图1描述的实施例中，风扇160适用于吸气来加热蒸发器170内的制冷剂。换句话说，图1中如箭头180所示的强制气流的方向是穿过蒸发器170吹向风扇160。在此配置中，强制气流首先触及蒸发器170最易受低的环境温度条件影响而导致结冰的一侧。
但是，发明者已发现，与以图1中的箭头180所示的方向运行风扇160相比，在经过蒸发器170的制冷剂流被暂时停止的同时反方向运行风扇160致使来自风扇160的强制气流吹向蒸发器170较少受影响而结冰的一侧(即，强制气流在与图1中箭头180所指的方向相反的方向上)，充分地改善了除冰效率。这继而改善了热泵100的总加热效率。
在一种实施例中，风扇160适用于在正常运行(即非除冰)过程中提供箭头180的方向的强制气流，并在除冰运行过程中被反转来提供与箭头180相反的方向的强制气流。
在另一个实施例中，风扇160可适用于总是(即在正常运行的和除冰运行两个过程中)提供与箭头180相反的方向的强制气流。虽然正常运行过程(即压缩机150运行)中移动制冷剂的效果可导致蒸发器170的结冰增加，但是可额外地致使强制气流经过压缩机150附近，从而提供温度升高的强制气流，这将有助于除冰。
图2是运行热泵，例如图1中的热泵100的方法的流程图。图2中的方法可实施为由图1中的电子控制器120执行的计算机程序。
该方法从步骤210开始，在这一步电子控制器120的硬件和/或软件被初始化。例如，可为持续时间测量的目的初始化计数器。
主程序循环包括步骤270，并且大概每分钟执行一次。然而，本领域技术人员可体会到其他主程序循环延迟间隔可以可替代地实施。
在步骤212，判断环境空气温度是否低于预定的温度值4℃，低于该预定的温度值时要执行除冰。如果否(N)，则不需要除冰，并且热泵的正常运行继续进行到步骤220。
在步骤220，判断压缩机是否是在运行中的。如果否(N)，则在步骤222判断热水系统的水罐中的水的温度是否低于预定值53℃。因为横跨水罐通常存在温差，并且为了消耗的目的热水被从水罐的顶部抽走，因此在步骤222中用来判断的水温优选地是接近水罐顶部的水的温度(Tt)。
如果热水系统的水罐中的水的温度低于预定值53℃(Y)，则在步骤224罐中的水需要加热，并且压缩机和风扇都被开启。步骤224有效地开启了热泵。方法于是继续进行到主循环的步骤270。如果罐中的水不需要加热(N)，在步骤222，方法不开启热泵而直接继续进行到主循环的步骤270。
如果压缩机在步骤220是在运行中的(Y)，则在步骤226判断热水系统的水罐顶部的水温Tt是否高于预定值58℃。如果是(Y)，罐里的水不需要进一步加热，并且压缩机、风扇和计数器在步骤228被关闭。步骤228有效地关闭了热泵。本方法继续进行到主循环的步骤270。如果罐里的水需要进一步加热(Y)，在步骤226，本方法不关闭热泵而直接继续进行到主循环的步骤270。
现在返回步骤212，如果环境空气温度低于预定值4℃，则需要除冰，且方法继续进行到步骤230。在步骤230判断环境空气温度是否低于预定值-5℃。如果是(Y)，则从步骤232起，有效地关闭热泵。在步骤232，判断压缩机是否在运行中。如果是(Y)，在步骤234关闭压缩机。在步骤236等待30分钟的延迟之后，在步骤238关闭计数器，并且在步骤240关闭风扇。此后，本方法继续进行到主循环的步骤270。如果压缩机在步骤232已经关闭(N)，本方法直接进行至主循环的步骤270。
如果在步骤230环境温度不低于预定的值-5℃(N)，则执行除冰。在步骤250判断计数器是否在运行中，如果否(N)，则在步骤252开启计数器，并如前文所述那样处理继续到步骤220。但是，如果在步骤250计数器是在运行中的(Y)，则在步骤254判断是否计数器指示从最近一次被开启已经经过了长于2小时的时间。如果还没有过去长于2小时的时间(N)，则如前文所述那样处理从步骤220继续进行。相反，如果已经经过了长于2小时的时间，在步骤256关闭压缩机。在步骤258等待30分钟延迟之后，在步骤260关闭计数器，并且在步骤262再次开启压缩机。此后，本方法进行到主循环的步骤270。
如在前文中参考图2的描述，当执行除冰时，压缩机被重复循环地开启2小时和关闭30分钟(即，当环境空气温度低于4℃且高于或等于-5℃时。但是在整个除冰周期期间，保持开启风扇。环境空气温度在4℃或更高时，不需要除冰。在环境空气温度低于-5℃时，热泵被完全关闭(即压缩机和风扇两者都关闭)，因为热泵在这样低的温度下运行是不可行的。
本领域的技术人员将体会到，在以上参考图2所作的描述中所涉及的值和范围(比如温度和时间的值和范围)仅仅是为了描述本发明的特定的实施例，可替换实施其他预设定值和/或范围。例如，可在不同的环境温度范围内执行除冰。此外，本领域的技术人员可体会到，在除冰操作期间对于运行压缩机的开启和关闭时间可分别不同于图2实施例中所用的2小时和30分钟。除冰时间(即，压缩机开启和关闭时间)取决于湿度，且通常在15分钟到30分钟的范围内。可通过增强穿过蒸发器的气流来加速除冰，这可以通过采用多速风扇来实现。多速风扇还可用于在高环境温度或高水温下，通过减小气流并从而降低制冷剂压强来辅助热泵性能。优选地在压缩机关闭的整个期间都维持来自风扇的强制气流。然而，这不是必需的，可以只需在压缩机关闭的大部分时间内维持强制气流。
如前文所描述的，风扇可用于在除冰期间向蒸发器最易受影响而结冰的一侧吹风来改善除冰效率。这可通过在除冰期间反转风扇方向或在正常运行和除冰期间使风扇向蒸发器的内表面吹风来达到。
图3是图1中的电子控制器120的实施例的示意性框图。对热泵100的控制通过驻留在微控制器310的存储器内的软件控制程序执行。在一个特定实施例中，微控制器310包括Microchip PIC16F676CMOS 8-比特微控制器。PIC16F676具有1792字节的基于闪存的程序存储器、64字节的RAM和128字节的EEPROM，并还包括机载10比特模拟数字(A/D)转换器。但是，如本领域技术人员很容易体会到的，可在控制器310中可替换地实施其他微控制器或微处理器。也可实施各种存储器和外围配置，例如机载和机外存储器的组合。
微控制器310经由输出端口控制热泵100的组件，该输出端口依靠输入/输出接口电路320连接到各装置。在一个实施例中，经由形成输入/输出接口电路320的一部分的继电器(relay)控制压缩机150和风扇160。但是，也可以实施其他的控制元件，包括例如硅控晶体管(thyristors)和三端双向可控硅元件(triaces)的固体开关。在一些实施例中，用于风扇的继电器或控制元件使风扇的方向能够反转。
微控制器310经由输入端口从热泵100和/或热水系统的组件获得数据，该输入端口依靠输入/输出接口电路320连接到各装置。例如，从图1中的温度传感器110获得环境空气温度数据。此外，微控制器310也可从温度传感器(在图1中未示出)获得与热水罐145顶部和/或底部处的水温(分别是Tt和Tb)有关的数据，其中温度传感器通过输入/输出接口电路连接到微控制器310的输入端口。因此，微控制器310可以依照例如水温、环境空气温度等外部变量控制压缩机150和风扇160。
微控制器310还可通过RF通信接口340连接到RF收发机350，以便从远程实体接收信息和/或向远程实体发送信息。这样的信息可以用于例如远程地监控系统性能(例如热水温度)和/或热水的消耗。RF收发机350可包括用于蜂窝电话类型通信(比如GSM、GPRS或CDMA)的通信模块。可以可替代地实施其他类型的通信收发机，这些收发机可采用例如超高频(UHF)、甚高频(VHF)或微波波段的通信信道。更进一步地，可以只实施接收机，来代替RF收发机350。该RF收发机可用于与固定的或移动的、手持的RF通信装置通信。
微控制器310还可连接到RS-232通信接口330，以提供到计算机设备(未示出)的通信链路。可实施各种其他类型的通信接口来替代RS-232接口，例如RS-485接口、平行接口、红外接口、通用串行总线(USB)接口，或任意其他公共可用的或专用的通信接口。计算机设备可包括个人电脑(PC)、个人数字辅助设备(PDA)、移动电话，或任意其他非定制的产品或专用计算机设备。用于控制器310运行的参数可从这样的计算机设备经由RS-232通信接口330由控制器310调整，和/或下载到控制器310。在某些实施例中，安装在微控制器310的程序存储器中的引导装入程序软件使得新的和/或修改后的控制软件能够经由RS-232通信接口330下载到控制器310。
微控制器310、RF通信接口340、RF收发机350和RS-232通信接口330由电源360供电，电源360通常从市电电源(mains supply)接收输入功率。
本领域的技术人员将体会到，在前文中参照图3描述的电子控制器，是可用于实现本发明的实施例的电子控制器的例子。可以可替换地实施各种其他类型的电子控制器，这些电子控制器包括电子电路，该电子电路不包括微处理器或微控制器。
图4示出了热泵400的另一个实施例。热泵400与图1中的热泵100相类似，因为在图1和图4中具有同样的参考标识符的组件是相似的或基本相同的。例如，在图1和图4中的蒸发器170、风扇160、压缩机150、冷凝器140和减压设备130在功能性上是等同的或相似的。然而，图4的实施例中的风扇160被用于以箭头480的方向朝向蒸发器170吹气。蒸发器170包括两个用于热交换的主运行侧或表面，命名为172侧和174侧。其中一侧，例如，由于被暴露于更低的空气温度下，通常更易受影响而结冰。来自风扇160的强制气流触及蒸发器170的较不易受影响而结冰的一侧174。也就是说，蒸发器170的172侧更易受影响而结冰。
在特定实施例中，风扇160被操作以便每隔2小时以箭头480的方向吹气0.5小时的时段，来执行除冰。然而，本领域的技术人员将体会到，可以可替代地实施其他的时段和/或数值。
在本发明的某些实施例中，风扇160通常仅在水加热的期间被开启，来提供穿过蒸发器170的强制气流，以对蒸发器170内的制冷剂进行加热。然而，当环境空气温度降到比预定温度值(比如8℃)更低时，蒸发器170变得可能会结冰。结果，经过蒸发器170的制冷剂流被暂时停止(例如，压缩机150被关闭)，并且风扇160的方向被暂时反转(例如，用于以图4中箭头480的方向提供或指引强制气流)。通常在热泵被用来加热热水系统的水罐里的水以及环境空气温度低于预定温度值时，周期性地执行将经过蒸发器170的制冷剂流停止和反转风扇160的方向(即，穿过蒸发器170的强制气流的方向)的操作。
在特定的实施例中，每隔2小时就在近似30分钟的时段内持续将经过蒸发器170的制冷剂流停止并将风扇160的方向反转。
在风扇160的方向被反转的期间，强制气流被提供到或指引向蒸发器170较不易受影响而结冰的一侧上(例如参考图4，由箭头480指示的强制气流的方向，到达与蒸发器170的较易受影响而结冰的一侧172相比，蒸发器170的较不易受影响而结冰的一侧174上)。
在前文中描述的实施例有利地使热泵能够在低环境温度下运行。前文中描述的实施例还提供了在低环境温度下运行时为热泵的组件(比如蒸发器)除冰的装置。本实施例的效果显著的优点是不需要附加的除冰设备或能量。本实施例尤其适用于的具有置于室外的蒸发器的热泵，例如家用或工业用的水加热系统。
前文的详细描述只是提供了示范性实施例，并非意图限制本发明的范围、适用性或配置。该示范性实施例的描述为本领域技术人员提供了能够用于实现本发明实施例的描述。在元件的功能和布置上可做出各种改变，而不会背离在权利要求中阐明的本发明的精神和范围。在本文中涉及的特定特征、元件和步骤在本发明所涉及的领域中具有被熟知的等同物的情况下，这样的熟知的等同物被视作如同独立阐述一样被合并于此。此外，除非特别作出相反陈述，关于特定实施例涉及的特征、元件和步骤可视情况构成任意其他实施例的部分。
在本说明书的上下文中，所采用的措辞“包括”意思是“原则上包含但不必单一地包含”或“具有”或“包括”，而并非指“仅由……组成”。措辞“包括”的变型，例如“正包括”和“包括了”相应地具有各种意思。

Claims (27)

1.一种在低环境空气温度下运行热泵的方法，该方法包括以下步骤：
周期性地停止经过所述热泵的蒸发器的制冷剂流；以及
当所述制冷剂流被停止时，提供穿过所述蒸发器的强制气流。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述周期性地停止经过蒸发器的制冷剂流的步骤包括重复地将所述热泵的压缩机关闭第一预定时间段，和将所述热泵的压缩机开启第二预定时间段，所述第二预定时间段比所述第一预定时间段长。
3.如权利要求1所述的方法，其中当环境空气温度降到预定温度值以下时，执行所述方法。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述热泵用于加热热水系统中的水，并且所述热泵的冷凝器被放置成与所述热水系统中的水体成热交换关系。
5.一种设备，包括：
热泵回路，其包括压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器，所述热泵回路用于保持制冷剂的充注；
风扇，其用于产生穿过所述蒸发器的气流；
温度传感器，其用于测量环境空气温度；以及
电子控制器，其连接到所述压缩机、所述风扇和所述温度传感器，所述电子控制器用于：
从所述温度传感器获取环境空气温度值；
当所述环境空气温度值低于第一预定温度值时，重复地将所述压缩机开启和关闭；并且
当所述压缩机被关闭时，运行所述风扇来提供穿过所述蒸发器的强制气流。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述电子控制器通过重复地将所述压缩机关闭第一预定持续时间和将所述压缩机开启第二预定持续时间，来循环地运行所述压缩机，所述第二预定持续时间比所述第一预定持续时间长。
7.如权利要求5所述的设备，其中所述电子控制器还用于在所述环境空气温度值小于第二预定温度值时，关闭所述压缩机并关闭所述风扇。
8.如权利要求5所述的设备，其中所述电子控制器还用于在所述环境空气温度值大于或等于所述第一预定温度值时，连续地运行所述风扇和所述压缩机。
9.如权利要求5所述的设备，其中所述减压装置包括恒温膨胀阀。
10.一种热水系统，其包括：
水罐，其用于贮水；
热泵回路，其包括压缩机、减压装置、蒸发器，和与所述水罐中的水成热交换关系的冷凝器；
风扇，用于产生穿过所述蒸发器的气流；
第一温度传感器，其用于确定环境空气温度；以及
电子控制器，连接到所述压缩机、所述风扇和所述第一温度传感器，所述电子控制器用于：
从所述温度传感器获取环境空气温度值；
当所述环境空气温度值低于第一预定温度值时，重复地将所述压缩机开启和关闭；以及
当所述压缩机被关闭时，运行所述风扇以提供穿过所述蒸发器的强制气流。
11.如权利要求10所述的热水系统，还包括第二温度传感器，该第二温度传感器连接到所述电子控制器，并用于确定所述水罐中的水的温度，所述电子控制器还用于：
从所述第二温度传感器获取水的温度值；以及
当所述水的温度超过第三预定温度时，关闭所述压缩机和所述风扇。
12.如权利要求10所述的热水系统，其中所述电子控制器用于通过重复地将所述压缩机关闭第一预定持续时间和将所述压缩机开启第二预定持续时间，来循环地运行所述压缩机，所述第二预定持续时间比所述第一预定持续时间长。
13.如权利要求10所述的热水系统，其中所述电子控制器还用于在所述环境空气温度值小于第二预定温度值时，关闭所述压缩机和所述风扇。
14.如权利要求10所述的热水系统，其中所述电子控制器还用于在所述环境空气温度值大于或等于所述第一预定温度值时，连续地运行所述风扇和所述压缩机。
15.如权利要求10所述的热水系统，其中所述减压装置包括恒温膨胀阀。
16.一种用于在低环境空气温度下运行热泵的方法，所述方法包括以下步骤：
暂时地停止经过所述热泵的蒸发器的制冷剂流；并且
在所述制冷剂流被停止时提供穿过所述蒸发器的强制气流。
17.如权利要求1或权利要求16所述的方法，其中提供强制气流的步骤包括迫使气流流动到所述蒸发器不易受影响而结冰的一侧。
18.如权利要求5所述的设备，其中所述电子控制器用于控制所述风扇向所述蒸发器不易受影响而结冰的一侧上吹气。
19.如权利要求10所述的热水系统，其中所述电子控制器用于控制所述风扇向所述蒸发器不易受影响而结冰的一侧上吹气。
20.一种用于运行热水系统中的热泵的方法，所述方法包括以下步骤：
当所述热泵在运行中加热所述热水系统的水罐中的水时，提供穿过所述热泵的蒸发器的强制气流；以及
当环境空气温度低于预定温度值时，暂时地停止经过所述蒸发器的制冷剂流，并将穿过所述蒸发器的所述强制气流的方向反转。
21.如权利要求20所述的方法，其中当所述热泵在运行中加热所述热水系统的所述水罐中的水并且环境空气温度低于预定温度值时，暂时地停止经过所述蒸发器的制冷剂流和将穿过所述蒸发器的所述强制气流的方向反转的所述步骤被周期性地执行。
22.如权利要求21所述的方法，其中，每隔2小时就将经过所述蒸发器的所述制冷剂流停止并将所述强制气流的方向反转约30分钟的时段。
23.如权利要求20所述的方法，其中所述强制气流的方向被反转，来向所述蒸发器不易受影响而结冰的一侧提供强制气流。
24.一种热水系统，其包括：
水罐，其用于贮水；
热泵回路，其包括压缩机、减压装置、蒸发器和与所述水罐中的水成热交换关系的冷凝器；
风扇，其用于提供穿过所述蒸发器的气流；
温度传感器，其用于确定环境空气温度；以及
电子控制器，其连接到所述压缩机、所述风扇和所述温度传感器，所述电子控制器用于：
从所述温度传感器获取环境空气温度值；
当所述热泵在运行中加热所述水罐中的水时，运行所述风扇来提供穿过所述蒸发器的强制气流；并且
当环境空气温度低于预定温度值时，暂时地停止经过所述蒸发器的制冷剂流，并将穿过所述蒸发器的所述强制气流的方向反转。
25.如权利要求24所述的热水系统，其中当所述热泵在运行中加热所述水罐中的水并且环境空气温度低于预定温度值时，所述电子控制器周期性地停止经过所述蒸发器的制冷剂流并将穿过所述蒸发器的所述强制气流的方向反转。
26.如权利要求25所述的热水系统，其中每隔2小时就将经过所述蒸发器的所述制冷剂流停止并将所述风扇的方向反转约30分钟的时间段。
27.如权利要求24所述的热水系统，其中所述风扇的方向被反转，来向所述蒸发器不易受影响而结冰的一侧上提供强制气流。
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