CN103123173B - 热泵热水器的控制方法 - Google Patents

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Abstract

热泵热水器的控制方法，热泵热水器在制热模式运行时，控制器实时检测压缩机的排气温度和室外盘管温度；当排气温度高于90～95℃，控制器关闭室外风机，并开始对压缩机的运行时间进行计时；当排气温度高于80～85℃，且室外盘管温度不高于-7～-3℃，且前述压缩机的运行时间大于40～50分钟时，热泵热水器才进入除霜模式运行。本发明通过对除霜条件的进一步限定，克服了热泵热水器处在短暂的风机保护状态下而误入除霜模式运行的问题，不但减少了不必要的除霜模式运行、降低了能耗，而且提高了热泵热水器在高温下的工作能力，使得高温下制热水更加迅速、高效。

Description

热泵热水器的控制方法
技术领域
本发明涉及热泵热水器的控制方法，属于热泵空调领域。
背景技术
如图1所示，现有热泵热水器包括压缩机1、四通阀2、带有换热器的水箱3、节流装置4、主要由室外盘管组成的室外换热器5等组成。其中，室外换热器5的表面上还设置有室外环境温度传感器6，室外换热器5的里边、室外盘管上还设置有室外盘管温度传感器7。
热泵热水器处于制热模式进行制作热水时，制冷剂的流动方向如图1中实线箭头所示：气态制冷剂在压缩机1中由低温低压被压缩为高温高压的过热气体；制冷剂经过四通阀2到水箱3的换热器中，水吸收制冷剂的热量而升温；制冷剂变为低温高压的过冷液体，再经过节流装置4，变为低温低压的液态制冷剂，经过室外换热器5，吸收环境中空气的热量，制冷剂在蒸发温度下由液态蒸发为气态，再回到压缩机1内进行下一循环。
室外盘管温度一般比环境温度小8℃左右；而压缩机的吸气温度又会高于室外盘管温度；压缩机的吸气温度高会导致压缩机排气温度高。一般情况下，当环境温度为30℃以上时，热泵热水器在制热模式运行，压缩机的排气温度会很快超过100℃，这就容易使压缩机损坏或降低其使用寿命。
为此，目前的热泵热水器，在压缩机的排气温度达到90～95℃时，均采用停止室外风机的方法。室外风机停止转动后，制冷剂热循环速度便降低，压缩机的负荷需求下降、得到保护，同时压缩机的吸气温度、排气温度也得以降低。当压缩机的排气温度降到80-85℃时，室外风机再次启动。
然而，室外风机停止后，制冷剂在室外盘管中流动时只能通过自然对流方式和外界空气进行热交换，室外盘管的温度很快就会降低而结霜。室外盘管的温度处于-7～-3℃，目前的热泵热水器就会自动进入除霜模式运行，即四通阀换向、制冷剂的流动方向如图1中虚线箭头所示：压缩机1排出的高温高压气体，进入室外换热器5，把上面的霜层融化；制冷剂在室外换热器5内释放热量变为低温高压气体；制冷剂经节流装置4成液态进入水箱3，吸收水箱3内热量而蒸发。
热泵热水器的除霜模式，本应是在室外环境温度较低时，为室外换热器除霜的。而室外环境温度较高，室外换热器上较薄的结霜，一般仅通过开启室外风机、通过热空气即可除去，而并不需要通过运行除霜模式。因此，热泵热水器在高温下制热模式运行时，不断进行的除霜模式运行多是误操作。
热泵热水器在高温下制热模式运行时，出现的不断进行除霜模式运行的误操作，不但会导致热泵热水器的能效比下降、严重影响制热水效果，而且由于四通阀的频繁转换、系统的压力不平衡、压缩机运转状况恶劣而烧坏等，热泵热水器的使用寿命和稳定性受到影响。
发明内容
本发明在于解决上述热泵热水器在高温下制热模式运行时，出现的不断进行除霜模式运行的误操作。
为此，本发明提供了一种热泵热水器的控制方法，其特征在于：
热泵热水器在制热模式运行时，控制器实时检测压缩机的排气温度和室外盘管温度；
当排气温度高于90～95℃，控制器关闭室外风机，并开始对压缩机的运行时间进行计时；
当排气温度高于80～85℃，且室外盘管温度不高于-7～-3℃，且前述压缩机的运行时间大于40～50分钟时，热泵热水器才进入除霜模式运行。
同现有热泵热水器一样，当环境温度为30℃以上，热泵热水器在制热模式运行出现压缩机的排气温度较高时，即90～95℃，控制器同样关闭室外风机，来保护压缩机。压缩机的排气温度降低的同时，室外盘管温度也迅速降低并结霜。
然而，本发明的热泵热水器，在关闭室外风机的同时，开始计时压缩机的运行时间。只有当排气温度高于80～85℃，且室外盘管温度不高于-7～-3℃，且前述压缩机的运行时间大于40～50分钟时，热泵热水器才进入除霜模式运行。
否则，若仅是排气温度高于80～85℃，或仅是室外盘管温度不高于-7～-3℃，或仅排气温度高于80～85℃同时室外盘管温度不高于-7～-3℃，热泵热水器均不进入除霜模式运行。其中，当压缩机的排气温度降到80-85℃时，室外风机再次启动，通过室外环境中的热空气进行除霜。本发明通过对除霜条件的进一步限定，克服了热泵热水器处在短暂的风机保护状态下而误入除霜模式运行的问题，不但减少了不必要的除霜模式运行、降低了能耗，而且提高了热泵热水器在高温下的工作能力，使得高温下制热水更加迅速、高效。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为现有热泵热水器的原理图，其中实线箭头所示为制热模式下的制冷剂的流向，虚线箭头所示为除霜模式下的制冷剂的流向；
图2为本发明的热泵热水器的控制方法的一实施例的操作流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图2所示，该实施例的热泵热水器的控制方法的操作步骤如下：
步骤一：热泵热水器开启；
步骤二：热泵热水器根据用户设置进入制热模式运行制作热水；若当室外环境温度传感器检测到的室外环境温度大于30℃，则压缩机和室外风机正常运转；
步骤三：实时检测压缩机的排气温度；
步骤四：控制器判断排气温度是否超过92℃；若否，则返回上述步骤二；若是，则进入下一步骤；
步骤五：关闭室外风机；室外风机停止转动后，制冷剂热循环速度便降低，压缩机的负荷需求下降、得到保护，同时压缩机的吸气温度、排气温度也得以降低；
步骤六：关闭室外风机的同时，对压缩机运行时间进行累积计时；
步骤七：关闭室外风机的同时，开始检测室外盘管温度；室外风机停止后，制冷剂在室外盘管中流动时只能通过自然对流方式和外界空气进行热交换，室外盘管的温度很快就会降低到零下几度而结霜；
步骤八：控制器再次判断排气温度是否不高于82℃；若是，说明排气温度已经有效下降，则返回上述步骤二；若否，则进入下一步骤；
步骤八：控制器继续判断室外盘管温度传感器检测的室外盘管温度是否不高于-5℃，且前述压缩机的运行时间是否大于45分钟；若否，即两个条件并不同时满足，则返回上述步骤八；若是，则进入下一步骤；
步骤九：热泵热水器进入除霜模式运行。
室外风机停止时开始计时压缩机的运行时间。即使室外盘管温度达到-5℃，若压缩机的运行时间不会超过45分钟，热泵热水器也就不会进入除霜模式。只有室外盘管温度达到-5℃、且当压缩机的运行时间超过45分钟，即室外盘管长期处在结霜的状态，室外换热器表面的结霜比较严重时，热泵热水器才会需要进入除霜模式运行。因此，本发明克服了热泵热水器处在短暂的风机保护状态下而误入除霜模式运行的问题，不但减少了不必要的除霜模式运行、降低了能耗，而且提高了热泵热水器在高温下的工作能力，使得高温下制热水更加迅速、高效。
以上是本发明的实施方式之一，对于本领域内的一般技术人员，不花费创造性的劳动，在上述实施例的基础上可以做多种变化，同样能够实现本发明的目的。但是，这种变化显然应该在本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (2)

1. 热泵热水器的控制方法，其特征在于：
热泵热水器在制热模式运行时，控制器实时检测压缩机的排气温度和室外盘管温度；
当排气温度高于90℃，控制器关闭室外风机，并开始对压缩机的运行时间进行计时；
当排气温度高于80℃，且室外盘管温度不高于-3℃，且前述压缩机的运行时间大于40分钟时，热泵热水器才进入除霜模式运行。
2. 根据权利要求1所述的热泵热水器的控制方法，其特征在于：所述热泵热水器的控制方法的操作步骤如下：
步骤一：热泵热水器开启；
步骤二：热泵热水器根据用户设置进入制热模式运行制作热水；若当室外环境温度传感器检测到的室外环境温度大于30℃，则压缩机和室外风机正常运转；
步骤三：实时检测压缩机的排气温度；
步骤四：控制器判断排气温度是否超过92℃；若否，则返回上述步骤二；若是，则进入下一步骤；
步骤五：关闭室外风机；室外风机停止转动后，制冷剂热循环速度便降低，压缩机的负荷需求下降、得到保护，同时压缩机的吸气温度、排气温度也得以降低；
步骤六：关闭室外风机的同时，对压缩机运行时间进行累积计时；
步骤七：关闭室外风机的同时，开始检测室外盘管温度；室外风机停止后，制冷剂在室外盘管中流动时只能通过自然对流方式和外界空气进行热交换，室外盘管的温度很快就会降低到零下几度而结霜；
步骤八：控制器再次判断排气温度是否不高于82℃；若是，说明排气温度已经有效下降，则返回上述步骤二；若否，则进入下一步骤；
步骤八：控制器继续判断室外盘管温度传感器检测的室外盘管温度是否不高于-5℃，且前述压缩机的运行时间是否大于45分钟；若否，即两个条件并不同时满足，则返回上述步骤八；若是，则进入下一步骤；
步骤九：热泵热水器进入除霜模式运行。
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