CN103868243A - 热水系统的水温控制方法和热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热水系统的水温控制方法和热水系统，热水系统的水温控制方法包括步骤：检测水箱的水位和水温T；当水位不高于第一预设水位时关闭热水系统的热泵机组并停止向水箱内加水；当水位在第一预设水位和第二预设水位之间时，若T≤T₁，开启热泵机组并停止向水箱内加水，若T₁<T<T₂，开启热泵机组并维持水箱加水量；若T≥T₂，维持热泵机组状态并向水箱内加水；当水位不低于第二预设水位时，停止向水箱内加水，若T≤T₁，开启热泵机组，若T₁<T<T₂，维持热泵机组状态，若T≥T₂，关闭热泵机组。上述热水系统的水温控制方法，能够保证水箱内的水量和水温满足使用要求，则能够提高热水系统的使用性能。

Description

热水系统的水温控制方法和热水系统

技术领域

本发明涉及热水系统中水温控制技术领域，更具体地说，涉及一种热水系统的水温控制方法和热水系统。

背景技术

采用热泵机组进行供热的热水系统中，由于热泵设备利用少量的高位能将热量从低位工质传送到高位工质，则其具有节能效果。因此，采用热泵机组供热的热水系统逐渐被广泛应用。

目前，采用热泵设备供热的热水系统，通常采用直热式水系统或者循环式水系统。但是，对于直热式水系统，当热泵设备供热量不足时，水量无法满足要求；对于循环式水系统，当热泵设备供热量不足时，水温波动较大，水温无法满足要求。这样，给用户带来不便，导致该热水系统的使用性能较差。

综上所述，如何保证水量和水温满足使用要求，以提高热水系统的使用性能，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种热水系统的水温控制方法，保证水量和水温满足使用要求，以提高热水系统的使用性能。本发明的另一目的是提供一种热水系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种热水系统的水温控制方法，包括步骤：

1）检测所述热水系统的水箱的水位、所述水箱中水的水温T；

2）当所述水位不高于第一预设水位时，关闭所述热水系统的热泵机组并停止向所述水箱内加水；

当所述水位在所述第一预设水位和第二预设水位之间时，若T≤T₁，则开启所述热泵机组并停止向所述水箱内加水，若T₁<T<T₂，则开启所述热泵机组并维持所述水箱的加水量；若T≥T₂，则维持所述热泵机组的状态并向所述水箱内加水；

当所述水位不低于第二预设水位时，停止向所述水箱内加水，若T≤T₁，则开启所述热泵机组，若T₁<T<T₂，则维持所述热泵机组的状态，若T≥T₂，则关闭所述热泵机组；

其中，所述第一预设水位低于所述第二预设水位，T₁为第一预设温度，T₂为第二预设温度。

优选的，上述热水系统的水温控制方法中，采用水位开关检测所述水位；所述水位开关包括：设置于所述第一预设水位的低水位开关，和设置于所述第二预设水位的高水位开关。

优选的，上述热水系统的水温控制方法中，通过关闭所述水箱的供水管上的补水阀，停止向所述水箱内加水；通过打开所述补水阀，向所述水箱内加水。

优选的，上述热水系统的水温控制方法中，T₂-T₁=4℃。

优选的，上述热水系统的水温控制方法中，所述步骤1）中，每隔预设时间检测所述水位和所述水温，且同步检测所述水位和所述水温。

本发明提供的热水系统的水温控制方法，通过检测水箱的水位以及水箱内水的水温，并根据水位和水温控制热泵机组的运行状态以及向水箱内加水的加水量，从而控制水箱内的水温和水量，则能够保证水箱内的水量和水温满足使用要求，从而能够提高热水系统的使用性能。

基于上述提供的热水系统的水温控制方法，本发明还提供了一种热水系统，该热水系统包括：水箱，与所述水箱相连且向所述水箱供热的热泵机组；

设置于所述水箱，当所述水箱的水位到达第一预设水位时发出第一信号的低水位开关；

设置于所述水箱，当所述水位到达第二预设水位时发出第二信号的高水位开关；

设置于所述水箱，且检测所述水箱中水的水温T的温度传感器；

与所述低水位开关、所述高水位开关、所述温度传感器和所述热泵机组相连，当接收到所述第一信号时，关闭所述热泵机组并停止向所述水箱内加水；当未接收到所述第一信号和所述第二信号时，若T≤T₁，则开启所述热泵机组并停止向所述水箱内加水，若T₁<T<T₂，则开启所述热泵机组并维持所述水箱的加水量；若T≥T₂，则维持所述热泵机组的状态并向所述水箱内加水；当接收到所述第二信号时，停止向所述水箱内加水，若T≤T₁，则开启所述热泵机组，若T₁<T<T₂，则维持所述热泵机组的状态，若T≥T₂，则关闭所述热泵机组的控制器；

其中，所述第一预设水位低于所述第二预设水位，T₁为第一预设温度，T₂为第二预设温度。

优选的，上述热水系统中，所述水箱的供水管串接有补水阀；所述控制器通过关闭所述补水阀停止向所述水箱内加水，所述控制器通过打开所述补水阀向所述水箱内加水。

优选的，上述热水系统中，T₂-T₁=4℃。

优选的，上述热水系统中，所述高水位开关和所述低水位开关分别每隔预设时间检测所述水位，所述温度传感器每隔预设时间检测所述水温；且所述高水位开关、所述低水位开关和所述温度传感器同步检测。

优选的，上述热水系统中，所述热泵机组通过进水管和回水管与所述水箱相连，且所述热泵机组、所述进水管、所述水箱和所述回水管形成循环水路。

本发明提供的热水系统，通过低水位开关和高水位开关检测水箱的水位以及温度传感器检测水箱内水的水温，控制器根据水位和水温控制热泵机组的运行状态以及向水箱内加水的加水量，从而控制水箱内的水温和水量，则能够保证水箱内的水量和水温满足使用要求，从而能够提高热水系统的使用性能。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的热水系统的水温控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的热水系统的结构示意图。

上图2中：

1为控制器、2为进水管、3为热泵机组、4为水箱、5为供水管、6为补水阀、7为高水位开关、8为低水位开关、9为送水管、10为温度传感器、11为排污阀、12为水泵、13为回水管。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种热水系统的水温控制方法，能够保证水量和水温满足使用要求，从而能够提高热水系统的使用性能。

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，所描述的实施例仅仅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，本发明实施例提供的热水系统的水温控制方法，具体包括步骤：

S01：检测热水系统的水箱的水位、水箱中水的水温T；

需要说明的是，可通过传感器进行检测，也可通过水位开关进行检测。为了便于实现，优先选择采用水位开关检测水位。

S02：当水位不高于第一预设水位时，关闭热水系统的热泵机组并停止向水箱内加水；当水位在第一预设水位和第二预设水位之间时，若T≤T₁，则开启热泵机组并停止向水箱内加水，若T₁<T<T₂，则开启热泵机组并维持水箱的加水量；若T≥T₂，则维持热泵机组的状态并向水箱内加水；当水位不低于第二预设水位时，停止向水箱内加水，若T≤T₁，则开启热泵机组，若T₁<T<T₂，则维持热泵机组的状态，若T≥T₂，则关闭热泵机组。

需要说明的是，第一预设水位低于第二预设水位，T₁为第一预设温度，T₂为第二预设温度。维持水箱的加水量，是指保持上一个状态的加水量，具体的，当上一个状态水箱的加水量为零时，此时水箱的加水量还为零，当上一个状态水箱的加水量为n时，此时水箱的加水量还为n。维持热泵机组的状态，是指保持上一个状态，具体的，当上一个状态热泵机组为开启状态，则此时热泵机组还为开启状态，当上一个状态热泵机组为关闭状态，则此时热泵机组还为关闭状态。每一个状态热泵机组的状态以及水箱的加水量均被记录。

本发明实施例提供的热水系统的水温控制方法，通过检测水箱的水位以及水箱内水的水温，并根据水位和水温控制热泵机组的运行状态以及向水箱内加水的加水量，从而控制水箱内的水温和水量，则能够保证水箱内的水量和水温满足使用要求，从而能够提高热水系统的使用性能。

上述实施例提供的热水系统的水温控制方法，当采用水位开关检测水位时，水位开关包括：设置于第一预设水位的低水位开关，和设置于第二预设水位的高水位开关。这样，当水位到达第一预设水位时低水位开关发出信号，当水位到达第二预设水位时高水位开关发出信号，当水位在第一预设水位和第二预设水位之间时高水位开关和低水位开关均不发出信号。

为了便于控制水箱的加水量，上述实施例提供的热水系统的水温控制方法中，通过关闭水箱的供水管上的补水阀，停止向水箱内加水；通过打开补水阀，向水箱内加水。

上述实施例提供的热水系统的水温控制方法中，第一预设水位、第二预设水位、第一预设温度T₁和第二预设温度T₂根据实际需要进行设定，当需要水位波动较小时，可缩小第一预设水位和第二预设水位之间的距离，反之，则增大二者的距离；当需要水温波动较小时，可减小第二预设温度T₂和第一预设温度T₁之间的温差，反之，则增大二者的温差。优选的，第二预设温度T₂和第一预设温度T₁之间的温差为4℃，具体的，T₂-T₁=4℃。

进一步的，上述实施例提供的热水系统的水温控制方法中，步骤S01中，每隔预设时间检测水位和水温，且同步检测水位和水温。其中，预设时间需要根据实际情况进行设定，本发明实施例对此不做限定。同步检测水位和水温，是指同时对水位和水温进行检测。

基于上述实施例提供的热水系统的水温控制方法，本发明实施例还提供了一种热水系统，如图2所示，该热水系统包括：包括：水箱4，与水箱4相连且向水箱4供热的热泵机组3；设置于水箱4，当水箱4的水位到达第一预设水位时发出第一信号的低水位开关8；设置于水箱4，当水位到达第二预设水位时发出第二信号的高水位开关7；设置于水箱4，且检测水箱4中水的水温T的温度传感器10；与低水位开关8、高水位开关7、温度传感器10和热泵机组3相连，当接收到第一信号时，关闭热泵机组3，停止向水箱4内加水；当未接收到第一信号和第二信号时，若T≤T₁，则开启热泵机组3并停止向水箱4内加水，若T₁<T<T₂，则开启热泵机组3并维持水箱4的加水量；若T≥T₂，则维持热泵机组3的状态并向水箱4内加水；当接收到第二信号时，停止向水箱4内加水，若T≤T₁，则开启热泵机组3，若T₁<T<T₂，则维持热泵机组3的状态，若T≥T₂，则关闭热泵机组3的控制器1；其中，第一预设水位低于第二预设水位，T₁为第一预设温度，T₂为第二预设温度。

需要说明的是，维持水箱4的加水量，是指保持上一个状态的加水量，具体的，当上一个状态水箱4的加水量为零时，此时水箱4的加水量还为零，当上一个状态水箱4的加水量为n时，此时水箱4的加水量还为n。维持热泵机组3的状态，是指保持上一个状态，具体的，当上一个状态热泵机组3为开启状态，则此时热泵机组3还为开启状态，当上一个状态热泵机组3为关闭状态，则此时热泵机组3还为关闭状态。控制器记录每一个状态热泵机组的状态以及水箱的加水量。

本发明实施例提供的热水系统，通过低水位开关8和高水位开关7检测水箱4的水位以及温度传感器10检测水箱4内水的水温，控制器1根据水位和水温控制热泵机组3的运行状态以及向水箱4内加水的加水量，从而控制水箱4内的水温和水量，则能够保证水箱4内的水量和水温满足使用要求，从而能够提高热水系统的使用性能。

为了便于控制水箱4的加水量，上述实施例提供的热水系统中，水箱4的供水管5串接有补水阀6；控制器1通过关闭补水阀6停止向水箱4内加水，控制器1通过打开补水阀6向水箱4内加水。

上述实施例提供的热水系统中，第一预设水位、第二预设水位、第一预设温度T₁和第二预设温度T₂根据实际需要进行设定，当需要水位波动较小时，可缩小第一预设水位和第二预设水位之间的距离，反之，则增大二者的距离；当需要水温波动较小时，可减小第二预设温度T₂和第一预设温度T₁之间的温差，反之，则增大二者的温差。优选的，第二预设温度T₂和第一预设温度T₁之间的温差为4℃，具体的，T₂-T₁=4℃。

进一步的，上述实施例提供的热水系统中，高水位开关7和低水位开关8分别每隔预设时间检测水位，温度传感器10每隔预设时间检测水温；且高水位开关7、低水位开关8和温度传感器10同步检测。其中，预设时间需要根据实际情况进行设定，本发明实施例对此不做限定。高水位开关7、低水位开关8和温度传感器10同步检测，是指高水位开关7、低水位开关8和温度传感器10同时检测水位和水温。

优选的，上述实施例提供的热水系统中，热泵机组3通过进水管2和回水管13与水箱4相连，且热泵机组3、进水管2、水箱4和回水管13形成循环水路。这样，该热水系统为循环式水系统。当然，该热水系统也可为直热式水系统，而并不局限于此。

为了便于实现水循环，通常在回水管13上设置水泵12。具体的，水泵12串接于回水管13上。优选的，回水管13位于进水管2的下方。

上述实施例提供的热水系统中，水箱4的底部设置有用于向用户送水的送水管9。为了便于排污，水箱4的底端设置有排污管，排污管上设置有排污阀11。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种热水系统的水温控制方法，其特征在于，包括步骤：

1）检测所述热水系统的水箱的水位、所述水箱中水的水温T；

2）当所述水位不高于第一预设水位时，关闭所述热水系统的热泵机组并停止向所述水箱内加水；

当所述水位在所述第一预设水位和第二预设水位之间时，若T≤T₁，则开启所述热泵机组并停止向所述水箱内加水，若T₁<T<T₂，则开启所述热泵机组并维持所述水箱的加水量；若T≥T₂，则维持所述热泵机组的状态并向所述水箱内加水；

当所述水位不低于第二预设水位时，停止向所述水箱内加水，若T≤T₁，则开启所述热泵机组，若T₁<T<T₂，则维持所述热泵机组的状态，若T≥T₂，则关闭所述热泵机组；

其中，所述第一预设水位低于所述第二预设水位，T₁为第一预设温度，T₂为第二预设温度。

2.根据权利要求1所述的热水系统的水温控制方法，其特征在于，采用水位开关检测所述水位；所述水位开关包括：设置于所述第一预设水位的低水位开关，和设置于所述第二预设水位的高水位开关。

3.根据权利要求1所述的热水系统的水温控制方法，其特征在于，通过关闭所述水箱的供水管上的补水阀，停止向所述水箱内加水；通过打开所述补水阀，向所述水箱内加水。

4.根据权利要求1所述的热水系统的水温控制方法，其特征在于，T₂-T₁=4℃。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的热水系统的水温控制方法，其特征在于，所述步骤1）中，每隔预设时间检测所述水位和所述水温，且同步检测所述水位和所述水温。

6.一种热水系统，包括：水箱，与所述水箱相连且向所述水箱供热的热泵机组，其特征在于，还包括：

设置于所述水箱，当所述水箱的水位到达第一预设水位时发出第一信号的低水位开关；

设置于所述水箱，当所述水位到达第二预设水位时发出第二信号的高水位开关；

设置于所述水箱，且检测所述水箱中水的水温T的温度传感器；

与所述低水位开关、所述高水位开关、所述温度传感器和所述热泵机组相连，当接收到所述第一信号时，关闭所述热泵机组并停止向所述水箱内加水；当未接收到所述第一信号和所述第二信号时，若T≤T₁，则开启所述热泵机组并停止向所述水箱内加水，若T₁<T<T₂，则开启所述热泵机组并维持所述水箱的加水量；若T≥T₂，则维持所述热泵机组的状态并向所述水箱内加水；当接收到所述第二信号时，停止向所述水箱内加水，若T≤T₁，则开启所述热泵机组，若T₁<T<T₂，则维持所述热泵机组的状态，若T≥T₂，则关闭所述热泵机组的控制器；

其中，所述第一预设水位低于所述第二预设水位，T₁为第一预设温度，T₂为第二预设温度。

7.根据权利要求6所述的热水系统，其特征在于，所述水箱的供水管串接有补水阀；所述控制器通过关闭所述补水阀停止向所述水箱内加水，所述控制器通过打开所述补水阀向所述水箱内加水。

8.根据权利要求6所述的热水系统，其特征在于，T₂-T₁=4℃。

9.根据权利要求6所述的热水系统，其特征在于，所述高水位开关和所述低水位开关分别每隔预设时间检测所述水位，所述温度传感器每隔预设时间检测所述水温；且所述高水位开关、所述低水位开关和所述温度传感器同步检测。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的热水系统，其特征在于，所述热泵机组通过进水管和回水管与所述水箱相连，且所述热泵机组、所述进水管、所述水箱和所述回水管形成循环水路。

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