CN103344041B - 水循环热泵热水器的控制方法 - Google Patents

水循环热泵热水器的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水循环热泵热水器及控制方法,水循环热泵热水器包括水箱、板式换热器和热泵外机,水箱的下部设置有循环出水管和第一循环进水管,水箱的上部设置有第二循环进水管,循环出水管与板式换热器的进水管连接,第一循环进水管通过第一电磁阀与板式换热器的出水管连接,第二循环进水管通过第二电磁阀与板式换热器的出水管连接;水箱内的上部和中部依次设置有上部水温传感器和中部水温传感器,板式换热器的出水管上设置有循环水温传感器。通过水循环热泵热水器缩短使用等待时间,实现降低能耗,提高能源利用率。

Description

水循环热泵热水器的控制方法
技术领域
本发明涉及热水器,尤其涉及一种水循环热泵热水器的控制方法。
背景技术
水循环热泵热水器是利用空气中的热量加热水箱中的水,水循环热泵热水器通常包括水箱、板式换热器和热泵外机,热泵外机通常有压缩机、蒸发器和风扇等部件组成,压缩机、蒸发器和板式换热器连接在一起形成冷媒流路,而水箱的下部设置有冷水进管、上部设置有热水出管,水箱上还设置有循环进水管和循环出水管,循环进水管与板式换热器的出水管连接,循环出水管与板式换热器的进水管连接,热泵外机中产生的高温冷媒通过板式换热器加热水箱中的水。现有技术中水循环热泵热水器的循环进水管和循环出水管均设置在水箱的中下部,热水是从水箱的下部向上运动,冷热水混合之后才是最终的水温,用户需要等待很长的时间才能够得到合适温度的热水,浪费用户的时间,并且用户可能不会完全用掉水箱中的水,水箱中剩余的热水造成浪费,导致现有技术中的水循环热泵热水器使用等待时间较长,并且能源浪费严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种水循环热泵热水器的控制方法,解决现有技术中水循环热泵热水器使用等待时间较长,并且能源浪费严重的缺陷,通过水循环热泵热水器缩短使用等待时间,实现降低能耗,提高能源利用率。
本发明提供的技术方案是,一种水循环热泵热水器的控制方法,包括水箱、板式换热器和热泵外机,所述水箱的下部设置有冷水进管,所述水箱的上部设置有热水出管,所述热泵外机中的压缩机和蒸发器与所述板式换热器连接形成冷媒流路,其特征在于,所述水箱的下部设置有循环出水管和第一循环进水管,所述水箱的上部设置有第二循环进水管,所述循环出水管与所述板式换热器的进水管连接,所述第一循环进水管通过第一电磁阀与所述板式换热器的出水管连接,所述第二循环进水管通过第二电磁阀与所述板式换热器的出水管连接;所述水箱内的上部和中部依次设置有上部水温传感器和中部水温传感器,所述板式换热器的出水管上设置有循环水温传感器;
具体控制方法包括:
步骤1、判断用户是否用水,若用户使用水则执行步骤21-步骤23;若用户没有使用水则执行步骤31-步骤33;
步骤21、判断t1是否大于t2;
步骤22、若t1≥t2,则第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启;
步骤23、若t1<t2,则第一电磁阀开启,第二电磁阀关闭;
步骤31、若t2>t> t1、并且t3>t> t1,则第一电磁阀开启,第二电磁阀关闭;
步骤32、若t2>t> t1、并且t3<t,则第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启;
步骤32、若t1> t2,则第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启;
其中,t为用户设定温度值,t1为循环水温传感器检测到的温度值,t2为上部水温传感器检测到的温度值,t3为中部水温传感器检测到的温度值。
进一步的,所述冷水进管伸入到所述水箱内部的端部朝下弯曲,所述热水出管伸入到所述水箱内部的端部朝上弯曲。
进一步的,所述循环出水管伸入到所述水箱内部的端部朝下弯曲。
进一步的,所述第一循环进水管伸入到所述水箱内部的端部朝下弯曲,所述第二循环进水管伸入到所述水箱内部的端部朝上弯曲。
进一步的,所述循环出水管、所述第一循环进水管和所述第二循环进水管位于所述冷水进管和所述热水出管之间。
进一步的,所述水箱内的下部设置有下部水温传感器。
进一步的,所述冷水进管还连接有流量传感器。
进一步的,所述循环出水管与所述板式换热器的进水管之间设置有水泵。
本发明提供的水循环热泵热水器的控制方法,通过在水箱上设置第一循环进水管和第二循环进水管,并将第二循环进水管设置在水箱的上部,当用户需要使用热水时,第一电磁阀关闭第二电磁阀打开,通过第二循环进水管能够将经过板式换热器加热的热水直接送到水箱上部,优先保证水箱上部热水,使水箱上部的热水能够直接从热水出管输出,有效的缩短了用户使用水循环热泵热水器的等待时间,用户不需要等待很长时间就能够使用到热水。同时,由于热水能直接输送至水箱上部,有效的提高了热水输出率,提高了用户洗浴质量,减少过多热水的浪费,实现降低能耗,提高能源利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明水循环热泵热水器实施例的结构示意图;
图2为本发明水循环热泵热水器控制方法实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本实施例水循环热泵热水器,包括水箱1、板式换热器2和热泵外机3,水箱1的下部设置有冷水进管11,水箱1的上部设置有热水出管12,热泵外机3中的压缩机31和蒸发器32与板式换热器2连接形成冷媒流路,水箱1的下部设置有循环出水管13和第一循环进水管14,水箱1的上部设置有第二循环进水管15,循环出水管13与板式换热器2的进水管连接,第一循环进水管14通过第一电磁阀141与板式换热器2的出水管连接,第二循环进水管15通过第二电磁阀151与板式换热器2的出水管连接;水箱1内的上部和中部依次设置有上部水温传感器42和中部水温传感器43,板式换热器2的出水管上设置有循环水温传感器41。
具体而言,本实施例水循环热泵热水器通过在水箱1的下部和上部分别设置第一循环进水管14和第二循环进水管15,在用户需要尽快获取热水时,第一电磁阀141关闭,第二电磁阀151打开,通过换热器2加热的热水通过第二循环进水管15直接输送到水箱1的上部,热水能够快速从热水出管12输送供应用户使用,从而无需等待水箱1中的水全部加热均匀,有效的缩短了用户使用本实施例水循环热泵热水器的等待时间,由于热水可以直接输送至水箱1的上部,可以有效的提高了热水输出率,提高了用户洗浴质量,减少过多热水的浪费,实现降低能耗,提高能源利用率。而在用户不需要立即使用热水时,则第一电磁阀141打开,第二电磁阀151关闭,热水由第一循环进水管14输送至水箱1的下部,水箱1中的水循环从循环出水管13进入到板式换热器2中加热形成热水。
进一步的,冷水进管11伸入到水箱1内部的端部朝下弯曲,热水出管12伸入到水箱1内部的端部朝上弯曲,循环出水管13伸入到水箱1内部的端部朝下弯曲,第一循环进水管14伸入到水箱1内部的端部朝下弯曲,第二循环进水管15伸入到水箱1内部的端部朝上弯曲。 具体的,通过将冷水进管11设置为朝下弯曲的头部,可以减少进入到水箱1中的水对水箱1上部的热水造成冲击,以增大热水输出率。而热水出管12设置为朝上弯曲的头部,在出水时,可以减轻水箱1上部热水与下部冷水之间的混流。循环出水管13和第一循环进水管14设置为朝下弯曲的头部,可以确保水箱1中的热水能够由下至上均匀加热,实现水箱1内部的水加热均匀。而第二循环进水管15设置为朝上弯曲的头部,可以确保第二循环进水管15输出的热水直接输送至水箱1的上部,实现热水能够立即从热水出管12输出。优选的,循环出水管13、第一循环进水管14和第二循环进水管15位于冷水进管11和热水出管12之间。
另外,水箱1内的下部设置有下部水温传感器44,通过下部水温传感器44检测水箱1下部的水温。而冷水进管11还连接有流量传感器6,通过流量传感器6检测水箱1的进水量。循环出水管13与板式换热器2的进水管之间设置有水泵5,通过水泵5可以加快水箱1中的水进入到板式换热器2中进行加热。
如图2所示,本实施例水循环热泵热水器控制方法,采用上述水循环热泵热水器;具体控制方法包括:
步骤1、判断用户是否用水,若用户使用水则执行步骤21-步骤23;若用户没有使用水则执行步骤31-步骤33。具体的,在用户开启水循环热泵热水器后,可以通过冷水进管上的流量传感器判断用户使用使用水。
步骤21、判断t1是否大于t2。
步骤22、若t1≥t2,则第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启。具体的,如果从板式换热器中输出的热水温度不小于水箱上部温度,则将板式换热器中输出的热水通过第二循环进水管注入到水箱的上部,而水箱下部较冷的水继续进入到板式换热器中加热,从而避免因进入到板式换热器中的水温过高,而导致热泵外机压力增大、功耗增大、效率降低;同时,热水输送到水箱上部可以直接通过热水出管12输出,可以有效的提高热水输出率,避免现有热水器因热水是从水箱的下部向上运动需等冷热水混合之后才是最终的水温,减少了用户等待的时间。
步骤23、若t1<t2,则第一电磁阀开启,第二电磁阀关闭。具体的,当水箱上部水温高于板式换热器中输出的热水,则将板式换热器中输出的热水通过第一循环进水管输送至水箱下部,以避免水箱上部热水被冷却降温,同时又可以加快水箱下部水的加热,提高加热效率。
步骤31、若t2>t> t1、并且t3>t> t1,则第一电磁阀开启,第二电磁阀关闭。具体的,当用户不使用热水的过程中,如果用户设定的出水温度大于板式换热器中输出的热水温度并小于水箱上部和中部水温,则将板式换热器中输出的热水通过第一循环进水管输送至水箱下部,以避免水箱上部热水被冷却降温,同时又可以加快水箱下部水的加热,提高加热效率。
步骤32、若t2>t> t1、并且t3<t,则第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启。具体的,如果用户设定的出水温度大于板式换热器中输出的热水温度和水箱中部水温并小于水箱上部温度,为了快速提高水箱中部温度,板式换热器中输出的热水通过第二循环进水管注入到水箱的上部,加快水箱中上部水温的上升,提高水箱热水的加热效率。
步骤32、若t1> t2,则第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启。具体的,如果板式换热器中输出的热水温度大于水箱上部水温,则将板式换热器中输出的热水通过第二循环进水管注入到水箱的上部,而水箱下部较冷的水继续进入到板式换热器中加热,从而避免因进入到板式换热器中的水温过高,而导致热泵外机压力增大、功耗增大、效率降低。
其中,t为用户设定温度值,t1为循环水温传感器检测到的温度值,t2为上部水温传感器检测到的温度值,t3为中部水温传感器检测到的温度值。
本发明提供的水循环热泵热水器及控制方法,通过在水箱上设置第一循环进水管和第二循环进水管,并将第二循环进水管设置在水箱的上部,当用户需要使用热水时,第一电磁阀关闭第二电磁阀打开,通过第二循环进水管能够将经过板式换热器加热的热水直接送到水箱上部,优先保证水箱上部热水,使水箱上部的热水能够直接从热水出管输出,有效的缩短了用户使用水循环热泵热水器的等待时间,用户不需要等待很长时间就能够使用到热水。同时,由于热水能直接输送至水箱上部,有效的提高了热水输出率,提高了用户洗浴质量,减少过多热水的浪费,实现降低能耗,提高能源利用率。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种水循环热泵热水器的控制方法,包括水箱、板式换热器和热泵外机,所述水箱的下部设置有冷水进管,所述水箱的上部设置有热水出管,所述热泵外机中的压缩机和蒸发器与所述板式换热器连接形成冷媒流路,其特征在于,所述水箱的下部设置有循环出水管和第一循环进水管,所述水箱的上部设置有第二循环进水管,所述循环出水管与所述板式换热器的进水管连接,所述第一循环进水管通过第一电磁阀与所述板式换热器的出水管连接,所述第二循环进水管通过第二电磁阀与所述板式换热器的出水管连接;所述水箱内的上部和中部依次设置有上部水温传感器和中部水温传感器,所述板式换热器的出水管上设置有循环水温传感器;
具体控制方法包括:
步骤1、判断用户是否用水,若用户使用水则执行步骤21-步骤23;若用户没有使用水则执行步骤31-步骤33;
步骤21、判断t1是否大于t2;
步骤22、若t1≥t2,则第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启;
步骤23、若t1<t2,则第一电磁阀开启,第二电磁阀关闭;
步骤31、若t2>t> t1、并且t3>t> t1,则第一电磁阀开启,第二电磁阀关闭;
步骤32、若t2>t> t1、并且t3<t,则第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启;
步骤32、若t1> t2,则第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启;
其中,t为用户设定温度值,t1为循环水温传感器检测到的温度值,t2为上部水温传感器检测到的温度值,t3为中部水温传感器检测到的温度值。
2.根据权利要求1所述的水循环热泵热水器的控制方法,其特征在于,所述冷水进管伸入到所述水箱内部的端部朝下弯曲,所述热水出管伸入到所述水箱内部的端部朝上弯曲。
3.根据权利要求1所述的水循环热泵热水器的控制方法,其特征在于,所述循环出水管伸入到所述水箱内部的端部朝下弯曲。
4.根据权利要求1所述的水循环热泵热水器的控制方法,其特征在于,所述第一循环进水管伸入到所述水箱内部的端部朝下弯曲,所述第二循环进水管伸入到所述水箱内部的端部朝上弯曲。
5.根据权利要求1所述的水循环热泵热水器的控制方法,其特征在于,所述循环出水管、所述第一循环进水管和所述第二循环进水管位于所述冷水进管和所述热水出管之间。
6.根据权利要求1所述的水循环热泵热水器的控制方法,其特征在于,所述水箱内的下部设置有下部水温传感器。
7.根据权利要求1所述的水循环热泵热水器的控制方法,其特征在于,所述冷水进管还连接有流量传感器。
8.根据权利要求1-7任一所述的水循环热泵热水器的控制方法,其特征在于,所述循环出水管与所述板式换热器的进水管之间设置有水泵。
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