CN102705943A - 采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用二级辅助电加热器的热泵空调器及其使用方法，包括控制板、控制器、温度检测装置、两个电加热器和热泵；控制板上设置有单片机和三个中间继电器；单片机接收控制器传送的外部控制指令和温度检测装置检测的环境温度值，并根据外部控制指令和环境温度值产生控制信号，实现两个电加热器和热泵的开启与关闭的控制。当房间温度值低于预定值T1时，第一加热器和第二加热器开启；当房间温度值升至T2时，第一加热器关闭；当房间温度值升至T3时，第一加热器和第二加热器均关闭。本发明的采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器及其使用方法，具有可充分发挥热泵自身的能效作用并达到高效、节能和使用经济的目的等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器及其使用方法。
背景技术
风冷冷热风型热泵空调器的冷热源主要来源于室外侧的空气，也就是说空调器在制热运行时，为室内带来的热量主要是通过热泵系统从室外环境空气中提取，然后通过空调器热泵的作用将热量带到房间内并释放出来，以达到暖房的目的。
然而，当室外与室内空气温度非常低时，空调器的制热能力将会大幅衰减，表现出其制热能力不足，使房间温度长时间得不到有效提升，使用者就会有不适感。此时，常规的空调器都会采取增加辅助电加热进行辅助制热，以追求达到尽快暖房的目的。
常规热泵空调器在设计配置辅助电加热时，电加热的开启条件一般是在房间温度低于某一温度设定值（如20℃）时，辅助电加热开启辅助热泵制热工作。而当房间温度达到设定值（如25℃）时，辅助电加热关闭。我们知道，热泵的效率远远大于电加热器，只有在环境温度较低，仅靠热泵的制热能力很难满足房间温度要求时，才将辅助电加热投入工作。而当房间温度上升到一定温度时，热泵的能力已经可以满足使用要求，此时辅助电加热的工作，虽能达到加快暖房的目的，但空调器的能效低下，还将消耗过多的电能。同时房间温度变化过快，波动性大，也会使人有不适感。
发明内容
本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器及其使用方法，以能够充分发挥热泵的加热效率并实现节能的目的。
本发明的采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器具有以下技术特点。
采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器，其结构特点是，包括控制板、控制器、温度检测装置、第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵；所述控制板上设置有单片机、第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器；所述第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器均与所述单片机相连接；所述第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器分别与第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵相连接，用于控制第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵的开启与关闭；
所述温度检测装置与所述单片机相连接并将检测到的环境温度值传递给单片机；所述控制器与单片机相连接并将外部控制指令传递给单片机；单片机接收控制器传送的外部控制指令和温度检测装置检测的环境温度值，并根据外部控制指令和环境温度值产生控制信号，并将控制信号分别传送给第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器，实现第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵的开启与关闭的控制。
本发明还提供了采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器的使用方法。
一种所述的采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器的使用方法，设定：温度检测装置测得的实时温度值为T，单片机内预设有预定温度值T1、预定温度值T2和预定温度值T3，且T1＜T2＜T3；
当T＜T1时，单片机控制第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵均开启工作；
当T2≤T＜T3时，单片机控制第二电辅助加热器和热泵开启工作，关闭第一电辅助加热器；
当T≥T3时，单片机控制热泵开启工作，关闭第一电辅助加热器和第二电辅助加热器。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1）在环境温度非常低时，两组辅助电加热器同时协助热泵工作，快速暖房，满足使用要求；
2）在环境温度有所上升后，关闭第一辅助电加热器，此时同样能达到快速暖房的使用目的，同时使房间温度变化平缓，使用舒适性好；
3）在环境温度达到设定目标温度时，两组辅助电加热器同时停止工作，此时仅热泵工作，降低用电功率，达到节能目的。
4）空调器在满足快速暖房使用目的的同时，充分发挥热泵自身的高能效作用，使空调器的整体能效得到提升，高效、经济、节能。
本发明的采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器及其使用方法，具有可充分发挥热泵自身的能效作用并达到高效、节能和使用经济的目的等优点。
附图说明
图1为本发明的采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器的控制原理图。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图1，采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器，包括控制板、控制器、温度检测装置、第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵；所述控制板上设置有单片机、第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器；所述第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器均与所述单片机相连接；所述第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器分别与第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵相连接，用于控制第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵的开启与关闭；
所述温度检测装置与所述单片机相连接并将检测到的环境温度值传递给单片机；所述控制器与单片机相连接并将外部控制指令传递给单片机；单片机接收控制器传送的外部控制指令和温度检测装置检测的环境温度值，并根据外部控制指令和环境温度值产生控制信号，并将控制信号分别传送给第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器，实现第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵的开启与关闭的控制。
将辅助电加热做成两组，第一辅助电加热器和第二辅助电加热器，两个电加热器的总功率等于或略大于原辅助电加热功率，其中，第一辅助电加热器的功率大于第二辅助电加热器的功率。
在环境温度较低，低于设定温度值T1，由于热泵的能力衰减，制热能力难以发挥，表现出空调供热能力不足，两个辅助电加热器全部投入工作，协助热泵制热使房间温度快速提升。当房间温度上升到设定温度值T2时，热泵的效率已得到很大提升，其制热能力已接近额定能力，热泵的能力已基本能得到发挥，此时不需要全部功率的电加热器工作，只留下功率较小的第二辅助电加热协助热泵制热，以节约电能。在房间温度进一步提升到设定温度值T3时，所有的辅助电加热都停止工作，仅留热泵进行工作。这样，即可以充分发挥热泵的高效率，同样也可以达到快速暖房的目的，同时在很大程度上节约电能，满足使用要求。本发明的优点在于可根据房间温度的变化依靠辅助电加热器改变耗电功率，在达到空调器快速暖房要求的同时，充分发挥热泵自身的能效作用，使空调器的整体能效得到提升，达到高效、节能、使用经济的目的。
所述的采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器的使用方法，设定：温度检测装置测得的实时温度值为T，单片机内预设有预定温度值T1、预定温度值T2和预定温度值T3，且T1＜T2＜T3；
当T＜T1时，单片机控制第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵均开启工作；
当T2≤T＜T3时，单片机控制第二电辅助加热器和热泵开启工作，关闭第一电辅助加热器；
当T≥T3时，单片机控制热泵开启工作，关闭第一电辅助加热器和第二电辅助加热器。根据环境温度来调整辅助加热器和热泵的开启与关闭，实现热泵效能的充分发挥，可实现节能的效果，并实现房间温度能够快速提高且温度平稳变化，不至于使得温度波动过快。
附图1中，R端和N端分别连接供电电源的正负极端，由单片机控制继电器的通断，进而实现加热器和热泵风机的电源的通断，从而实现加热器和风机的开启与关闭。
Claims (2)
1.采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器，其特征是，包括控制板、控制器、温度检测装置、第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵；所述控制板上可以设置单片机、第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器；所述第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器均与所述单片机相连接；所述第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器分别与第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵相连接，用于控制第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵的开启与关闭。
所述温度检测装置与所述单片机相连接并将检测到的环境温度值传递给单片机；所述控制器与单片机相连接并将外部控制指令传递给单片机；单片机接收控制器传送的外部控制指令和温度检测装置检测的环境温度值，并根据外部控制指令和环境温度值产生控制信号，并将控制信号分别传送给第一中间继电器、第二中间继电器和第三中间继电器等继电器，实现第一电辅助加热器、第二电辅助加热器和热泵的开启与关闭的控制。
2.一种权利要求1所述的采用二级辅助电辅助加热器的热泵空调器的使用方法，设定：温度检测装置测得的实时温度值为T，单片机内预设有预定温度值T1、预定温度值T2和预定温度值T3，且T1＜T2＜T3。
当T＜T1时，单片机控制第一加热器、第二电辅助加热器和热泵均开启工作；
当T2≤T＜T3时，单片机控制第二电辅助加热器和热泵开启工作，关闭第一电辅助加热器；
当T≥T3时，单片机控制热泵开启工作，关闭第一电辅助加热器和第二加热器。
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