CN103574906A - 热泵热水器的开、停机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵热水器的开机控制方法，其包括如下步骤：分别接收水箱中部的第一温度T1、水箱底部的第二温度T2、环境温度传感器检测的第三温度Te及用户设定温度Ts；判断热水器是否处于待机状态；如果热水器处于待机状态，则判断T1、T2、Te和Ts是否满足四个条件中的任意一个：如果T1、T2、Te和Ts满足四个条件中的任意一个，则开机制热水，否则维持当前待机状态。同时，本发明还公开了一种热泵热水器的停机控制方法。本发明所提供的热泵热水器的开、停机控制方法，采用双感温包方案，同时结合环境温度和设定温度对热水器的开停机进行联合控制，能使热水器在各种情况下都能最优的开停机。

Description

热泵热水器的开、停机控制方法

技术领域

本发明涉及热水器，特别是涉及一种热泵热水器的开、停机控制方法。

背景技术

现有热泵热水器主要由热泵部件、水泵和储水箱组成，水泵将小部分水抽到换热器加热升温，再回到储水箱，如此循环，将储水箱内的所有水加热。目前热泵热水器普遍采用单感温包控制方案，即采用一个感温包检测水箱内水的温度，当温度达到设定温度就停机，当温度低于设定温度一定值就开机，这样控制方案存在以下缺陷：

1、单感温包不能全面反映水箱的温度分布；

2、单感温包的位置影响机组的开启，位置偏下会将出现提前开机、过晚停机，位置偏上会出现开机过晚、停机太早的不良现象；

3、不能快速检测到用水情况，导致开机时感温包下面均是冷水，开机过晚；

4、没考虑环境温度的影响。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种热泵热水器的开、停机控制方法，其能结合环境温度，使热水器在各种情况下都能最优的开停机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种热泵热水器的开机控制方法，其包括如下步骤：

分别接收水箱中部的第一温度传感器检测的第一温度T1、水箱底部的第二温度传感器检测的第二温度T2、环境温度传感器检测的第三温度Te及用户设定温度Ts；

判断热水器是否处于待机状态；

如果热水器处于待机状态，则判断T1、T2、Te和Ts是否满足以下四个条件中的任意一个：

(1)T1＜Ts-5℃

(2)Te≥35℃，T2＜Ts-ΔT1

(3)20≤Te＜35℃，T2＜Ts-ΔT2

(4)Te＜20℃，T2＜Ts-ΔT3

其中，ΔT1、ΔT2和ΔT3为开机温差，三者的取值范围为10～35℃，且ΔT1≥ΔT2≥ΔT3；

如果T1、T2、Te和Ts满足以上四个条件中的任意一个，则开机制热水，否则维持当前待机状态。

在其中一个实施例中，ΔT1、ΔT2和ΔT3的取值范围为20～30℃。

在其中一个实施例中，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为感温包。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种热泵热水器的停机控制方法，包括如下步骤：

分别接收水箱中部的第一温度传感器检测的第一温度T1、水箱底部的第二温度传感器检测的第二温度T2、环境温度传感器检测的第三温度Te及用户设定温度Ts；

判断热水器是否处于制热水状态；

如果热水器处于制热水状态，则判断是否T1≥Ts，如果T1≥Ts，则判断T2、Te和Ts是否满足以下三个条件中的任意一个：

(1)Te≥35℃时，T2≥Ts-Δt1′

(2)20≤Te＜35℃时，T2≥Ts-Δt2′

(3)Te＜20℃时，T2≥Ts-Δt3′

其中，Δt1′、Δt2′和Δt3′为停机温差，三者的取值范围为5～20℃，且Δt1′≥Δt2′≥Δt3′；

如果T2、Te和Ts满足以上三个条件中的任意一个，则停机，否则维持当前开机状态。

在其中一个实施例中，Δt1′、Δt2′和Δt3′的取值范围为10～15℃。

在其中一个实施例中，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为感温包。

本发明所提供的热泵热水器的开、停机控制方法采用双感温包方案，同时结合环境温度和设定温度对热水器的开、停机进行联合控制，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、双感温包能全面反映水箱的温度分布；

2、第一温度传感器能保证水箱中上部始终为热水，第二温度传感器能实时检测到水箱下部水温情况，同时结合环境温度，保证机组开停机控制最优；

3、第二温度传感器能快速检测到用水情况，从而快速开机制热水，不会出现开机过晚的情况，最大限度提升水箱一次用水量；

4、开机时，第一温度传感器T1和第二温度传感器T2并联控制，任何一个温度传感器满足开机条件即开机，保证机组不过晚开机，也不过早开机；停机时，第一温度传感器T1和第二温度传感器T2串联控制，只有在第一温度传感器T1满足T1≥Ts时再判断第二温度传感器T2，保证水箱上部水温必须达到设定温度，且机组不过早停机。

由此可见，采用本发明所提供的开、停机控制方法能使热水器在各种情况下都能最优的开停机。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中的热泵热水器的开机控制流程图；

图2为本发明其中一个实施例中的热泵热水器的停机控制流程图。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明所提供的热泵热水器的开、停机控制方法采用上、下双感温包方案，在水箱中部安装有用于检测水箱中部水温T1的第一温度传感器(优选采用感温包)，在水箱底部安装有用于检测水箱底部水温T2的第二温度传感器(优选采用感温包)，同时结合环境温度传感器检测的第三温度Te和设定温度Ts进行联合控制。

在本发明其中一个实施例中，提供一种热泵热水器的开机控制方法，如图1所示，热泵热水器的开机控制方法包括如下步骤：

步骤1、分别接收水箱中部的第一温度传感器检测的第一温度T1、水箱底部的第二温度传感器检测的第二温度T2、环境温度传感器检测的第三温度Te及用户设定温度Ts。

步骤2、判断热水器是否处于待机状态。

步骤3、如果热水器处于待机状态，则判断T1、T2、Te和Ts是否满足以下四个条件中的任意一个条件：

(1)T1＜Ts-5℃

(2)Te≥35℃，T2＜Ts-ΔT1

(3)20≤Te＜35℃，T2＜Ts-ΔT2

(4)Te＜20℃，T2＜Ts-ΔT3

其中，ΔT1、ΔT2和ΔT3为开机温差，取值范围为10～35℃，且ΔT1≥ΔT2≥ΔT3。

条件(1)目的是让水箱中部温度T1小于设定温度Ts一定值(设定为5℃)后才能满足开机条件，给开停机条件一个保持区间，避免机组频繁启停。

条件(2)、(3)、(4)目的是考虑到用水情况，即用水时第二温度传感器T2会快速下降，此时也有开机需求以便机组早点制热水提高水箱热水量；同时也可考虑环境温度的影响，目的是在高环境温度下晚点开机，而低环境温度下早点开机，以保证机组的供热水能力，即使ΔT1＞ΔT2＞ΔT3。也可不考虑环境温度的影响，即ΔT1＝ΔT2＝ΔT3。

对于ΔT1、ΔT2和ΔT3的取值范围，首先要保证在用水的情况才能开机，即不能偏小，所以取值10～35℃，优选为20～30℃。对于三者的实际取值，需根据主机制热能力和水箱容积大小灵活选取以保证机组高效、可靠运行：即主机制热能力较小而水箱容积较大时，可尽量选用小值以便机组早点开机，主机制热能力较大而水箱容积较小时，可尽量选用大值以便机组晚点开机。

步骤4、如果T1、T2、Te和Ts满足以上四个条件中的任意一个条件，则开机制热水，否则维持当前待机状态。

在本发明另一个实施例中，提供一种热泵热水器的停机控制方法，如图2所示，热泵热水器的停机控制方法包括如下步骤：

步骤1、分别接收水箱中部的第一温度传感器检测的第一温度T1、水箱底部的第二温度传感器检测的第二温度T2、环境温度传感器检测的第三温度Te及用户设定温度Ts。

步骤2、判断热水器是否处于制热水状态。

步骤3、如果热水器处于制热水状态，则判断是否T1≥Ts。

必须满足条件T1≥Ts的原因是首先必须要保证第一温度传感器T1及以上部位热水达到设定温度，此时才能停机。

步骤4、如果T1≥Ts，则判断T2、Te和Ts是否满足以下三个条件中的任意一个条件：

(1)Te≥35℃时，T2≥Ts-Δt1′

(2)20≤Te＜35℃时，T2≥Ts-Δt2′

(3)Te＜20℃时，T2≥Ts-Δt3′

其中，Δt1′、Δt2′和Δt3′为停机温差，取值范围为5～20℃，且Δt1′≥Δt2′≥Δt3′。

条件(1)、(2)、(3)主要是考虑到环境温度的影响，目的是在高环境温度下早停机以避免机组运行条件过于恶劣，提高机组可靠性，低环境温度下机组晚停机以便保证水箱的热水量，所以Δt1′＞Δt2′＞Δt3′。但也可不考虑环境温度的影响，即Δt1′＝Δt2′＝Δt3′。

对于Δt1′、Δt2′和Δt3′的取值范围，要保证机组停机时间得当，不能过早或太晚，过早则水箱热水量不足，过晚则机组运行情况太恶劣，所以5～20℃，优选为10～15℃。对于三者的实际取值，需根据主机制热能力和水箱容积大小灵活选取以保证机组高效、可靠运行和水箱热水量最大化：即主机制热能力较小而水箱容积较大时，可尽量选用小值以便机组晚停机，主机制热能力较大而水箱容积较小时，可尽量选用大值以便机组早停机。

步骤5、如果T2、Te和Ts满足以上三个条件中的任意一个条件，则停机，否则维持当前开机状态。

由此可见，本发明所提供的热泵热水器的开、停机控制方法采用双感温包方案，同时结合环境温度和设定温度对热水器的开、停机进行联合控制，具有以下有益效果：

1、双感温包能全面反映水箱的温度分布；

2、第一温度传感器能保证水箱中上部始终为热水，第二温度传感器能实时检测到水箱下部水温情况，同时结合环境温度，保证机组开停机控制最优；

3、第二温度传感器能快速检测到用水情况，从而快速开机制热水，不会出现开机过晚的情况，最大限度提升水箱一次用水量；

4、开机时，第一温度传感器T1和第二温度传感器T2并联控制，任何一个温度传感器满足开机条件即开机，保证机组不过晚开机，也不过早开机；停机时，第一温度传感器T1和第二温度传感器T2串联控制，只有在第一温度传感器T1满足T1≥Ts时再判断第二温度传感器T2，保证水箱上部水温必须达到设定温度，且机组不过早停机。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种热泵热水器的开机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别接收水箱中部的第一温度传感器检测的第一温度T1、水箱底部的第二温度传感器检测的第二温度T2、环境温度传感器检测的第三温度Te及用户设定温度Ts；

判断热水器是否处于待机状态；

如果热水器处于待机状态，则判断T1、T2、Te和Ts是否满足以下四个条件中的任意一个：

(1)T1＜Ts-5℃

(2)Te≥35℃，T2＜Ts-ΔT1

(3)20≤Te＜35℃，T2＜Ts-ΔT2

(4)Te＜20℃，T2＜Ts-ΔT3

其中，ΔT1、ΔT2和ΔT3为开机温差，三者的取值范围为10～35℃，且ΔT1≥ΔT2≥ΔT3；

如果T1、T2、Te和Ts满足以上四个条件中的任意一个，则开机制热水，否则维持当前待机状态。

2.根据权利要求1所述的热泵热水器的开机控制方法，其特征在于，ΔT1、ΔT2和ΔT3的取值范围为20～30℃。

3.根据权利要求1或2所述的热泵热水器的开机控制方法，其特征在于，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为感温包。

4.一种热泵热水器的停机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别接收水箱中部的第一温度传感器检测的第一温度T1、水箱底部的第二温度传感器检测的第二温度T2、环境温度传感器检测的第三温度Te及用户设定温度Ts；

判断热水器是否处于制热水状态；

如果热水器处于制热水状态，则判断是否T1≥Ts，如果T1≥Ts，则判断T2、Te和Ts是否满足以下三个条件中的任意一个：

(1)Te≥35℃时，T2≥Ts-Δt1′

(2)20≤Te＜35℃时，T2≥Ts-Δt2′

(3)Te＜20℃时，T2≥Ts-Δt3′

其中，Δt1′、Δt2′和Δt3′为停机温差，三者的取值范围为5～20℃，且Δt1′≥Δt2′≥Δt3′；

如果T2、Te和Ts满足以上三个条件中的任意一个，则停机，否则维持当前开机状态。

5.根据权利要求4所述的热泵热水器的停机控制方法，其特征在于，Δt1′、Δt2′和Δt3′的取值范围为10～15℃。

6.根据权利要求4或5所述的热泵热水器的停机控制方法，其特征在于，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为感温包。

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