CN103499143A - 一种分体式热泵热水器及其供水控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式热泵热水器及其供水控制方法，包括热泵主机和水箱，水箱内设有冷凝器，热泵主机通过连接管与冷凝器连接，热泵主机上设有控制器，所述水箱下部设有冷水进口、温度传感器和热水出口，温度传感器位于冷水进口上方，热水出口位于温度传感器上方。通过获取水箱内的水温T；并且将水温T与与热泵主机的停机温度T0和开机温度T0-△T0进行比较，其中△T0小于T0，△T0为热泵主机的开机和停机温差；从而在T≥T0时热泵主机停机，在T≤T0-△T0时开启热泵主机。本发明有效增加热水供应量，并且降低了设备故障率。

Description

一种分体式热泵热水器及其供水控制方法

技术领域

本发明涉及一种热泵热水器及其控制方法。

背景技术

分体式热泵为利用水的密度随温度的不同而变化（温度升高时水的密度变小，温度降低时水的密度变大）的特点通过自然对流换热把冷水加热。现有的分体式热泵热水器通常包括热泵主机和水箱，水箱上部开设出水口，下部开设进冷水进口，并且在水箱中设置有软管和浮球。用水时，冷水从水箱下部进入，热水从水箱上部流出。

为降低造价，一般工程类分体热泵的配套水箱为非承压方式，水箱的热水供水口开设于水箱中上部；冷水受水箱中设置的液位开关控制，从水箱的下部进入；热水通过浮球全自动热水供水装置从中上部的热水供水口流出。

在实际使用过程中，上述供水方式存在如下缺陷。

1、由于水箱中的水位会不断的上升和下降，水箱中的浮球和软管将不停上下运动，导致软管存在发生故障的可能。

2、热水供水量仅限于保温水箱容量

因保温水箱一般比较大，在每天的用水过程中是用多少热水同时就补充多少冷水，热泵设备无法及时把所补充的冷水加热，即热水供水量仅限于保温水箱容量，在用热水过程中无法增加热水供应量。

3、多水箱并联供水控制复杂，造价高，故障率高。

多水箱并联时，因各水箱供水阻力不一致，导致部分水箱的热水被优先供应完，同时因冷水补充只受液位控制，导致热水被优先供应完的水箱中充满冷水，此时为避免冷水被供应到热水系统中，就需要增加热水供水温度控制器，在水箱的热水供水管路上增加热水供水电磁阀和热水供水止回阀等，这就导致多水箱并联供水控制复杂，造价高，故障率高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种分体式热泵热水器及其供水控制方法，其中分体式热泵热水器减少了运动部件，从而降低故障率，而且通过有效控制，能更大程度地将水箱中的热水供出，保证供出的水均为满足使用要求的热水。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种分体式热泵热水器，一种分体式热泵热水器，包括热泵主机和水箱，水箱内设有冷凝器，热泵主机通过连接管与冷凝器连接，热泵主机上设有控制器，所述水箱下部设有冷水进口、温度传感器和热水出口，温度传感器位于冷水进口上方，热水出口位于温度传感器上方。

所述水箱的上部设有液位开关。

所述冷水进口通过管道依次与止回阀、冷水电磁阀连接。

所述水箱的上端设置有溢水排气口。

该热泵热水器与传统的分体式热泵热水器相比，减少了浮球和软管，减少了运动部件，降低了成本，并且降低了设备的故障率。

另一方面，本发明提供了一种供水控制方法，包括以下步骤：

S1，获取水箱内的水温T；

S2，将水温T与热泵主机的停机温度T0和开机温度T0-△T0进行比较，其中△T0小于T0，△T0为热泵主机的开机和停机温差；

S3，若T≥T0，则热泵主机停机；若T≤T0-△T0，则热泵主机开机运行。

所述方法还包括以下步骤：

S4，若水箱内的水位高于预设水位线，则关闭冷水电磁阀；

S5，若水箱内的水位低于预设水位线，同时水箱内的水温T≥T0-△T0+△T11，则开启冷水电磁阀，其中△T11为冷水电磁阀的启动温差，且0＜△T11＜△T0；

所述方法还包括以下步骤：

S6，若水箱内的水温T≤T0-△T0时，关闭冷水电磁阀。

通过本发明方法的控制，使水箱内的热水的温度始终保持在符合使用要求的温度，满足使用者的要求，同时将供水出口设在水箱的下部，往水箱内补充冷水的时候所补充冷水量受控制，在用水过程中所补充冷水即会被加热，保证能够输出更多的热水。

附图说明

附图1为本发明热泵热水器的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明揭示了一种分体式热泵热水器，以及该分体式热泵热水器的供水控制方法，通过对热水器结构的改进以及控制方法的改进，优化了技术。

如附图1所示，一种分体式热泵热水器，包括热泵主机3和水箱1，水箱1内设有冷凝器6，热泵主机3通过连接管5与冷凝器6连接，热泵主机3上设有控制器4，水箱1下部设有冷水进口11、温度传感器8和热水出口7，温度传感器8位于冷水进口11上方，热水出口7位于温度传感器8上方。在水箱1的上部设有液位开关2，用于检测水箱1内的水位情况。通过将热水出口7设置在水箱1的中间位置以下的部位，从而使热水由水箱1下部排出。在水箱1的下部，热水出口7、温度传感器8和冷水进口11依次由上往下排列分布。温度传感器8能够实时的检测水箱内的水温。

在冷水进口11处通过管道连接有止回阀9和冷水电磁阀10，用于对进入水箱的冷水进行控制。在水箱1的上端设置有溢水排气口12。

此外，热泵主机3与水箱1中的冷凝器6的连接管5为制冷剂连接管，而且水箱的一些常规结构，如水箱的侧壁设置保温层，在水箱的顶部设置入孔口等，此类与现有水箱一致，为常规手段，在此不再详细赘述。

另一方面，本发明揭示了一种上述的分体式热泵热水器的供水控制方法，包括以下步骤：

S1，获取水箱内的水温T。通过水箱内的温度传感器可以实时获取水箱内水的温度T，并且将数据传送到热泵主机的控制器上。

S2，将水温T与热泵主机的停机温度T0和开机温度T0-△T0进行比较，其中△T0小于T0，△T0为热泵主机的开机和停机温差。其中热泵主机的停机温度T0可以预设为60度，62度，65度，或者其他适合的温度数值；同样热泵主机的开机和停机温差△T0可以设置为10度，15度，20度，或者其他适合的温度数据，在此不一一列举。停机温度T0设为60度，△T0设为20度，则此时开机温度则为60-20=40度。

S3，经过比较后，若T≥T0，则热泵主机停机，不需要对水箱内的水继续加热升温；若T≤T0-△T0，则热泵主机开机运行，即水箱内水的温度已经低于使用要求，此时需要开机对水进行加热升温。

当水箱内的水温T小于T0且大于T0-△T0时，此时热泵主机保持在原有状态。即：若水箱内的水温T≥T0，此时热泵主机会停机不再运行，此时由于不再对水箱内的水温进行加热升温，水的温度会慢慢下降，但热泵主机只有等水温下降到开机温度即T≤T0-△T0时才会重新开机，在水温T由T0或大于T0的温度下降到T0-△T0这一范围时热泵主机是保持停机状态的。同理，若水箱内的水温T≤T0-△T0时热泵主机会开机运行，对水箱内的水进行加热升温，只有当水温T≥T0时才会停机，在水温由低升到T0的过程中热泵主机是保持开机状态的。

此外，所述方法还包括以下步骤：

S4，若水箱内的水位高于预设水位线，则关闭冷水电磁阀。由液位开关实时检测水箱内的水位情况，当水位高于预设水位线时即表示水箱内的水是满的，此时不管水箱内水的温度是多少，都关闭冷水电磁阀不向水箱补充冷水。

S5，若水箱内的水位低于预设水位线，同时水箱内的水温T≥T0-△T0+△T11，则开启冷水电磁阀，其中△T11为冷水电磁阀的启动温差，且0＜△T11＜△T0。

需要说明的是，在步骤S5中，只有同时满足以上所述的两个条件，才会打开冷水电磁阀向水箱补充冷水。如果只是满足上述任何其中一个条件，而不满足另外一个条件时，而不会开启冷水电磁阀。

另外，步骤S6，若水箱内的水温T≤T0-△T0时，关闭冷水电磁阀，由于此时水箱内水的温度过低，因此不再向水箱内补充冷水。此种情况下，不管水箱内的水位是高于预设水位线还是低于预设水位线，只要水箱内的水温T≤T0-△T0，都关闭冷水电磁阀，不向水箱补充冷水。

此外，若冷水电磁阀由关闭状态转换为开启状态，从冷水电磁阀开启起，只有等到满足上述所述的关闭条件之后才会重新关闭，在未达到满足关闭的条件之前，冷水电磁阀都保持原来的开启状态。同样，若冷水电磁阀由开启状态转换为关闭状态，从冷水电磁阀关闭起，只有等到满足上述所述的开启条件之后才会重新开启，在未达到满足开启的条件之前，冷水电磁阀都保持原来的关闭状态。

Claims (7)

1.一种分体式热泵热水器，包括热泵主机(3)和水箱(1)，水箱内设有冷凝器(6)，热泵主机通过连接管(5)与冷凝器连接，热泵主机上设有控制器(4)，其特征在于，所述水箱下部设有冷水进口（11）、温度传感器（8）和热水出口（7），温度传感器（8）位于冷水进口（11）上方，热水出口（7）位于温度传感器（8）上方。 

2.根据权利要求1所述的分体式热泵热水器，其特征在于，所述水箱的上部设有液位开关（2）。 

3.根据权利要求2所述的分体式热泵热水器，其特征在于，所述冷水进口通过管道依次与止回阀（9）、冷水电磁阀（10）连接。 

4.根据权利要求3所述的分体式热泵热水器，其特征在于，所述水箱的上端设置有溢水排气口（12）。 

5.一种根据权利要求1～4中任一项所述的分体式热泵热水器的供水控制方法，包括以下步骤： 

S1，获取水箱内的水温T； 

S2，将水温T与热泵主机的停机温度T0和开机温度T0-△T0进行比较，其中△T0小于T0，△T0为热泵主机的开机和停机温差； 

S3，若T≥T0，则热泵主机停机；若T≤T0-△T0，则热泵主机开机运行。 

6.根据权利要求5所述的供水控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤： 

S4，若水箱内的水位高于预设水位线，则关闭冷水电磁阀； 

S5，若水箱内的水位低于预设水位线，同时水箱内的水温T≥T0-△T0+△T11，则开启冷水电磁阀，其中△T11为冷水电磁阀的启动温差，且0＜△T11＜△T0。 

7.根据权利要求5或6所述的供水控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤： 

S6，若水箱内的水温T≤T0-△T0时，关闭冷水电磁阀。 

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