CN103968554B - 双压缩机热泵制热水的运行控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双压缩机热泵制热水的运行控制方法及系统。其中方法包括：在接收用户设置温度控制信号后，实时接收所述多个环境感温包监测的进水温度、出水温度、水箱水温；计算低温阈值和高温阈值；通过检测用户设置温度、第一换热器进水温度、第二换热器出水温度、水箱温度，再判断是否满足各项运行条件，从而实现对双压缩机启停进行合理控制。本发明提供的双压缩机热泵制热水的运行控制方法及系统，通过对热水器内多种监测温度和用户设置的温度进行分析，保证了水箱温度的平稳，满足用户的实际需求的同时，避免了在高进水温度下出现过热保护、过流保护等问题，从而实现了合理控制双压缩机启停机，并保障了用户使用舒适性。

Description

双压缩机热泵制热水的运行控制方法及系统

技术领域

本发明涉及热水器设备技术领域，特别是涉及一种双压缩机热泵制热水的运行控制方法及系统。

背景技术

目前热泵热水器是比较成熟和逐渐进入千家万户的一种高效节能产品。在诸多热泵热水器产品中，有直接产出热水的产品，也有搭配保温水箱使用的循环加热式热泵，或者两者兼而有之。

但目前常规的热泵热水器存在一些共同的问题：

高进水温度下机组会产生高冷凝压力和高排气温度，甚至会出现压缩机各种保护停机，比如过流保护、高压保护等，从而影响机组的效率和使用效果。

使用双压缩机并联驱动热泵热水器可以解决这个问题：出现上述情况前仅采用一个压缩机运行，另外一个压缩机停止不工作，一般都可以解决保护问题。在现有技术中，它们都可以实现压缩机轮流运行。主要原理在于：高温下仅让一个或者部分压缩机运行从而实现全部冷凝换热面积的独享，从而避免因换热不充分所导致的压缩机保护问题。

另外，一些热泵热水器在控制上仅单一依靠水箱温度或者换热器进水温度或者换热器出水温度来对机组也就是压缩机进行启停控制，不能适应工程上的多种应用，温度波动也比较大。

因此，如何对压缩机启停进行合理控制，从而实现高效、节能并保障热泵热水器的安全可靠稳定运行是个亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种双压缩机热泵制热水的运行控制方法及系统，通过获取用户设置温度及检测第一换热器进水温度、第一换热器出水温度、水箱温度对双压缩机启停进行合理控制，保证机组在各种进水温度下换热效果均可维持在较高水平，实现机组高效稳定运行。

基于上述问题，本发明提供的一种双压缩机热泵制热水的运行控制系统，用于热泵循环系统中热泵制热水时控制第一压缩机及第二压缩机执行启动和停机操作；

所述控制系统包括控制主板及多个环境感温包；其中，第一环境感温包设置在第一换热器进水口，用于检测所述第一换热器进水口的进水温度Tin；第二环境感温包设置在第一换热器出水口，用于检测所述第一换热器出水口的出水温度Tout；所述第三环境感温包设置在所述水箱内，用于检测所述水箱内的水温度Tb；

所述控制主板分别与所述第一压缩机及第二压缩机和多个环境感温包电连接；所述控制主板用于对所述热泵循环系统中的第一压缩机及第二压缩机执行控制操作；

所述控制主板包括信号处理模块和控制处理模块，其中：

所述信号处理模块，用于在接收用户设置温度Tset控制信号后，实时接收所述多个环境感温包监测的进水温度Tin、出水温度Tout、水箱水温Tb；

所述控制处理模块包括第一判断处理子模块、第二判断处理子模块和第三判断处理子模块，其中：

所述第一判断处理子模块，用于计算低温阈值，判断预设时间内当前所述水箱水温Tb是否持续小于或等于低温阈值，若是，则控制启动第一压缩机，并跳转第二判断处理子模块执行相应的操作；若否，则判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱温度Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第一压缩机开启，并跳转第二判断处理子模块执行相应的操作；若判断结果为否，则控制所述第一压缩机不执行开机操作；

所述第二判断处理子模块，用于在运行到预设的时间阈值后，判断预设时间内当前水箱水温Tb及当前进水温度Tin是否持续满足停机温度条件，若是，则控制所述第一压缩机停机；若否，则重新判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱水温Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第二压缩机开启，并跳转第三判断处理子模块执行相应的操作；若判断结果为否，则控制所述第二压缩机不执行开机操作；

所述第三判断处理子模块，用于计算高温阈值，判断预设时间内当前出水温度Tout及当前所述水箱水温Tb是否持续达到高温运行条件，若是，则控制第二压缩机停机。

较佳地，作为一种可实施方式，所述低温阈值：T_低温阈值=Tset-ΔT1；

其中：T_低温阀值为低温阈值，Tset为用户设定温度，ΔT1为第一预设温度；

所述第一运行温度条件:当前进水温度Tin处于所述低温阈值和所述设定温度Tset之间，即判断关系式Tset-ΔT1＜Tin＜Tset是否成立；

所述停机温度条件：当前进水温度Tin大于或者等于用户设定温度Tset，或当前水箱水温Tb大于或者等于用户设定温度Tset，即判断关系式Tin≥Tset或者Tb≥Tset是否成立；

所述第二运行温度条件：判断出水温度Tout是否小于用户设定温度Tset并且当前水箱水温Tb小于或者等于第一温度阀值，T_{第一温度阈值}=Tset-ΔT2；其中：T_{第一温度阈值}为第一温度阈值，Tset为用户设定温度，ΔT2为第二预设温度，所述第二预设温度为用户可接受的热水水温下降值；即判断关系式Tout＜Tset并且Tb≤T_{第一温度阈值}是否成立；

所述第三运行温度条件：判断当前出水温度Tout是否处于用户设定温度Tset和高温阈值之间，判断关系式Tset≤Tout＜ΔT3是否成立；

其中，所述高温阈值：T_高温阀值=ΔT3；其中：T_高温阈值为高温阈值，ΔT3为第三预设温度；

所述高温运行条件：当前出水温度Tout大于或等于高温阈值，或者当前水箱水温Tb大于或等于设定温度Tset，ΔT1、ΔT2、ΔT3均为预先设置的常数且ΔT2<ΔT1。

较佳地，作为一种可实施方式，所述预设时间为30秒。

较佳地，作为一种可实施方式，所述双压缩机的启动顺序为：第一压缩机先启动、第二压缩机后启动；

所述控制主板还包括启动顺序调整模块，其中：

所述启动顺序调整模块，用于分别累积每一台压缩机的运行时间，当两台压缩机都处于停机状态下，则认为累积运行时间较短的压缩机为所述第一压缩机，累积运行时间较长的压缩机为所述第二压缩机。

较佳地，作为一种可实施方式，所述双压缩机的关闭顺序为：第一压缩机先关闭、第二压缩机后关闭；

所述控制主板还包括关闭顺序调整模块，其中：

所述关闭顺序调整模块，用于分别累积每一台压缩机的停止时间，当两台压缩机都处于启动状态下，则认为累积停止时间较短的压缩机为所述第一压缩机，累积停止时间较长的压缩机为所述第二压缩机。

较佳地，作为一种可实施方式，所述第一预设温度：ΔT1为5摄氏度；

所述第二预设温度：ΔT2为2摄氏度；

所述第三预设温度：ΔT3为60摄氏度。

相应地，本发明还提供了一种双压缩机热泵制热水的运行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100、控制主板在接收用户设置温度Tset控制信号后，实时接收所述多个环境感温包监测的进水温度Tin、出水温度Tout、水箱水温Tb；

步骤S200、计算低温阈值，判断预设时间内当前所述水箱水温Tb是否持续小于或等于低温阈值，若是，则控制启动第一压缩机，并跳转第二判断处理子模块执行相应的操作；若否，则判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱温度Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第一压缩机开启，并执行步骤S300；若判断结果为否，则控制所述第一压缩机不执行开机操作；

步骤S300、在运行到预设的时间阈值后，判断预设时间内当前水箱水温Tb及当前进水温度Tin是否持续满足停机温度条件，若是，则控制所述第一压缩机停机；若否，则重新判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱水温Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第二压缩机开启，并执行步骤S400；若判断结果为否，则控制所述第二压缩机不执行开机操作；

步骤S400、计算高温阈值，判断预设时间内当前出水温度Tout及当前所述水箱水温Tb是否持续达到高温运行条件，若是，则控制第二压缩机停机。

较佳地，作为一种可实施方式，所述控制方法还包括如下步骤：

步骤S10、分别累积每一台压缩机的运行时间，当两台压缩机都处于停机状态下，则先启动累积运行时间较短的压缩机，然后才允许启动累积运行时间较长的压缩机。

较佳地，作为一种可实施方式，所述控制方法还包括如下步骤：

步骤S20、分别累积每一台压缩机的停止时间，当两台压缩机都处于启动状态下，则先关闭累积停止时间较短的压缩机，然后才允许关闭累积停止时间较长的压缩机。

本发明的有益效果包括：

本发明提供的一种双压缩机热泵制热水的运行控制方法及系统。其中方法包括：在接收用户设置温度控制信号后，实时接收所述多个环境感温包监测的进水温度、出水温度、水箱水温；计算低温阈值和高温阈值；通过检测用户设置温度、第一换热器进水温度、第二换热器出水温度、水箱温度，再根据判断各项监测温度是否满足运行条件，从而对第一压缩机和第二压缩机进行启停机控制，进而实现控制出水温度；综合了判断水箱温度、换热器的进出水温度优化压缩机的运行，使得控制出水温度不至于波动太大，从而保证了水箱温度的平稳，满足用户的实际需求。控制换热器出水温度可以让机组平稳运行，从而不会在高进水温度下出现过热保护、过流保护或者排气温度过高保护等，使得机组可以可靠稳定运行，从而实现对双压缩机启停进行合理控制。

附图说明

图1为本发明中双压缩机并联共用一套热泵循环系统的结构示意图；

图2为本发明中两套单压缩机循环系统并联共用水循环系统的热泵循环系统的结构示意图；

图3为本发明双压缩机热泵制热水的运行控制系统的结构示意图；

图4为图3中本发明双压缩机热泵制热水的运行控制系统中控制主板一具体实施例的结构示意图；

图5为本发明双压缩机热泵制热水的运行控制方法一具体实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明双压缩机热泵制热水的运行控制方法及系统具体实施方式进行说明。

本发明实施例提供的控制系统（控制部分）用于控制热泵循环系统（执行部分），如图1所示，所述热泵循环系统1包括水循环系统2和冷媒循环系统3；

所述水循环系统2包括水泵、水箱、第一换热器（冷凝器）的水侧，以及循环水管路；所述冷媒循环系统3包括节流膨胀装置、第二换热器（蒸发器）、第一压缩机和第二压缩机及第一换热器（冷凝器）的冷媒侧，以及冷媒循环管路。

图1、图2分别示意了本发明实施例中的两种热泵循环系统的不同形式，其中：图1示意了的热泵循环系统为两台压缩机并联共用一套冷媒循环系统3；图2为两套单压缩机的冷媒循环系统3并联共用水循环系统2的形式。需要说明的是：本发明实施例双压缩机热泵制热水的运行控制系统在实施时正是对上述两种形式的热泵循环系统进行的控制；

本发明实施例提供的一种双压缩机热泵制热水的运行控制系统4，如图3所示，所述控制系统4用于热泵循环系统1中热泵制热水时控制第一压缩机及第二压缩机执行启动和停机操作；

所述控制系统4包括控制主板40及多个环境感温包；其中，第一环境感温包41设置在第一换热器（冷凝器）进水口，用于检测所述第一换热器进水口的进水温度Tin；第二环境感温包42设置在第一换热器（冷凝器）出水口，用于检测所述第一换热器出水口的出水温度Tout；所述第三环境感温包43设置在所述水箱内，用于检测所述水箱内的水温度Tb；

所述控制主板40分别与所述第一压缩机及第二压缩机和多个环境感温包电连接；所述控制主板用于对所述热泵循环系统中的第一压缩机及第二压缩机执行控制操作；

如图4所示，所述控制主板40包括信号处理模块401和控制处理模块402，其中：

所述信号处理模块401，用于在接收用户设置温度Tset控制信号后，实时接收所述多个环境感温包监测的进水温度Tin、出水温度Tout、水箱水温Tb；

所述控制处理模块402包括第一判断处理子模块、第二判断处理子模块和第三判断处理子模块，其中：

所述第一判断处理子模块，用于计算低温阈值，判断预设时间内当前所述水箱水温Tb是否持续小于或等于低温阈值，若是，则控制启动第一压缩机，并跳转第二判断处理子模块执行相应的操作；若否，则判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱温度Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第一压缩机开启，并跳转第二判断处理子模块执行相应的操作；若判断结果为否，则控制所述第一压缩机不执行开机操作；

所述第二判断处理子模块，用于在运行到预设的时间阈值后，判断预设时间内当前水箱水温Tb及当前进水温度Tin是否持续满足停机温度条件，若是，则控制所述第一压缩机停机；若否，则重新判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱水温Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第二压缩机开启，并跳转第三判断处理子模块执行相应的操作；若判断结果为否，则控制所述第二压缩机不执行开机操作；

所述第三判断处理子模块，用于计算高温阈值，判断预设时间内当前出水温度Tout及当前所述水箱水温Tb是否持续达到高温运行条件，若是，则控制第二压缩机停机。

在本发明实施例中，这里需要解释控制系统通过设置在热泵循环系统不同位置的环境感温包来检测环境温度值（即第一换热器的进水温度Tin、第一换热器的出水温度Tout和水箱水温Tb）进行合理分析和处理，来反馈调节热泵循环系统的两个压缩机的启停机，环境感温包的测量温度精度为0.1~1℃，对此不再赘述。

较佳地，作为一种可实施方式，所述低温阈值：T低温阈值=Tset-ΔT1；

其中：T_低温阈值为低温阈值，Tset为用户设定温度，ΔT1为第一预设温度；

所述第一运行温度条件:当前进水温度Tin处于所述低温阈值和所述设定温度Tset之间，即判断关系式Tset-ΔT1＜Tin＜Tset是否成立；

所述停机温度条件：当前进水温度Tin大于或者等于用户设定温度Tset，或当前水箱水温Tb大于或者等于用户设定温度Tset，即判断关系式Tin≥Tset或者Tb≥Tset是否成立；

所述第二运行温度条件：判断出水温度Tout是否小于用户设定温度Tset并且当前水箱水温Tb小于或者等于第一温度阈值，T_{第一温度阈值}=Tset-ΔT2；其中：T_{第一温度阈值}为第一温度阈值，Tset为用户设定温度，ΔT2为第二预设温度，所述第二预设温度为用户可接受的热水水温下降值；即判断关系式Tout＜Tset并且Tb≤T_{第一温度阈值}是否成立；

所述第三运行温度条件：判断当前出水温度Tout是否处于用户设定温度Tset和高温阈值之间，判断关系式Tset≤Tout＜ΔT3是否成立；

其中，所述高温阈值：T_高温阀值=ΔT3；其中：T_高温阈值为高温阈值，ΔT3为第三预设温度；

所述高温运行条件：当前出水温度Tout大于或等于高温阈值，或者当前水箱水温Tb大于或等于设定温度Tset，ΔT1、ΔT2、ΔT3均为预先设置的常数且ΔT2<ΔT1。

较佳地，作为一种可实施方式，所述预设时间为30秒。通过在预设时间内判断当前各项监测温度数据是否持续满足各项运行条件，来保障监测数据的准确性。由于各个环境温度感温包探测的数据存在精度误差，或者机组运行当中出现瞬时的干扰信号导致检测不准，从而不能采用某个时间点的结果来确定关系式是否成立，通常的做法是某个时间段内所检测的结果都具有相同的判断方向才能认为关系式是成立的。

本领域技术人员应该可以理解，热泵制热水过程中，绝大部分耗功用于换热；参见表1，在第一个关系式中，判断当前水箱水温Tb是否持续小于或等于低温阈值，T_低温阈值=Tbet-ΔT1，ΔT1为第一预设温度（即ΔT1属于水箱内热水需启动循环保温的温度下降值，热水水温比设定温度下降ΔT1会超出用户的使用范围，也就是说下降ΔT1温度后水箱内的热水已经不能满足用户的需求了，用户对这个温度差能明显的感觉出来），通过对上述关系的判断，当用户设定温度后(通过遥控器或者手操器或者远程监控末端等人机交互设备进行设定)，可以计算设定温度Tset和ΔT1的差值即低温阈值，判断当前水箱水温Tb是否满足小于或等于低温阈值；若满足，则说明当前水箱水温Tb水温比较低，低于低温阈值，说明用户使用时可能会感到水温冷不适应。因此，其中，通过计算设定温度Tset和ΔT1的差值计算出低温阈值，再通过对当前水箱水温Tb与低温阈值的比较对于判断水温舒适性和后续调控处理具有重要意义。

参见表1，在第二个关系式中，通过进一步判断当前进水温度Tin是否处于低温阈值和设定温度Tset之间，若满足，则进水温度Tin还是比较热的，处于满足用户舒适的温度范围；此时第一压缩机可以保持当前运行状态。即若之前第一压缩机处于启动状态，则控制第一压缩机继续维持启动；若之前第一压缩机处于关闭状态，则控制第一压缩机继续维持关闭。

在第三个关系式中，当第一压缩机运行一定时间后，进水温度Tin和水箱水温Tb都会上升，当检测到当前进水温度Tin及水箱水温Tb符合Tin≥Tset或者Tb≥Tset条件时，则说明当前水箱水温Tb已经满足或超出了用户设定的温度，不需要再加热了，所以需要关闭第一压缩机。这里利用水箱水温Tb及冷凝器进水温度Tin对比用户设定温度Tset，更加准确的直接地反映出当前水箱水温是否合适；若判断结果为不符合上述关系式3，则重新判断第二运行条件（即关系式4）

在第四个关系式中，判断当前出水温度Tout是否小于用户设定温度Tset以及当前水箱温度Tb是否小于或者等于第一温度阈值，T_{第一温度阈值}=Tset-ΔT2，Tset为用户设定温度，ΔT2为第二预设温度，所述第二预设温度为用户可接受的热水水温下降值（也就是这个温度差值ΔT2对于一般人来说可能很难感觉出来，一般都需要通过温度计才能检测出来）；这样可以计算出第一温度阈值，若判断当前出水温度Tout小于用户设定温度Tset时，则说明第一压缩机启动了这么长时间当前水温还是达不到用户要求，则需要启动另一台压缩机（第二压缩机），因为理论上冷凝器的出水温度Tout是整个水系统中最热的温度，若整个循环系统最热的出水温度Tout都低于用户设定温度Tset，说明一台压缩机的能力不足于满足热水的需求。

在第五个关系式中，继续判断当前出水温度Tout是否满足该关系式，若是，则维持当前运行状态，若否，则进入第六个关系式判断。

在第六个关系式中，重新判断当前出水温度Tout及当前水箱水温Tb是否满足该关系式Tout≥ΔT3或者Tb≥Tset，若是，例如Tout≥ΔT3=高温阈值，则说明已经达到热泵循环系统可以承受的极限出水温度最高温度值了，这时不能再用两台压缩机同时加热了，否则热泵系统容易出现压缩机排气温度过高或者电流过大而出现故障保护，所以需要控制第二压缩机停机，让出水温度Tout降下来。

较佳地，作为一种可实施方式，所述双压缩机的启动顺序为：第一压缩机先启动、第二压缩机后启动；

所述控制主板40还包括启动顺序调整模块403，其中：

所述启动顺序调整模块，用于分别累积每一台压缩机的运行时间，当两台压缩机都处于停机状态下，则认为累积运行时间较短的压缩机为所述第一压缩机，累积运行时间较长的压缩机为所述第二压缩机。

较佳地，作为一种可实施方式，所述双压缩机的关闭顺序为：第一压缩机先关闭、第二压缩机后关闭；

所述控制主板40还包括关闭顺序调整模块404，其中：

所述关闭顺序调整模块，用于分别累积每一台压缩机的停止时间，当两台压缩机都处于启动状态下，则认为累积停止时间较短的压缩机为所述第一压缩机，累积停止时间较长的压缩机为所述第二压缩机。

需要说明的是机组也需要相应遵循时序要求，具体地，机组负载的时序控制通常是：水泵先启动运行一段时间（通常是1~2分钟），然后才允许第一台压缩机启动，第一台压缩机启动运行一段时间（比如2~4分钟）后才允许第二台压缩机启动。

在本发明实施例中，所述控制主板主要由DSP微处理器(DigitalSignalProcessing，DSP)集成电路控制的。较佳地，在所述集成电路（控制主板）上集成有“DSP”芯片，所述集成电路上还集成有及满足本发明实施例各个模块功能的相关电路、器件（例如：存储器、输入输出（I/O）等器件），参见图3，图3示意了控制主板上DSP微处理器的结构。所述控制主板主要用于压缩机启停机的判断及启停机的控制处理。

本领域技术人员应该可以理解，开发人员可以利用汇编语言或C语言进行DSP功能开发，或通过相关软件（例如：MATLAB6.5版本（Release13））来实现配置参数（例如：预设持续时间或低温阈值）的设置并通过执行程序来实现启动控制的自动处理操作。开发人员将程序烧到DSP芯片之后，将相关电路及DSP集成到控制主板上实现完整控制电路。

进一步地，本发明实施例中的双压缩机热泵制热水的运行控制系统采用的控制主板也可以使用微控制单元(MicroControlUnit，MCU)集成电路。较佳地，所述集成电路上集成有“AT89C51”单片机，本发明实施例不局限于使用上述芯片，关于上述芯片的选择属于本领域技术人员能够理解的公知常识，本发明实施例对此不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了双压缩机热泵制热水的运行控制方法，由于此方法解决问题的原理与前述一种双压缩机热泵制热水的运行控制系统的各功能相似，因此，此方法的实施可以通过前述系统具体功能实现，重复之处不再赘述。

相应地，本发明实施例还提供了一种双压缩机热泵制热水的运行控制方法，所述控制方法通过双压缩机热泵制热水的运行控制系统来实现，所述控制方法包括如下步骤：

步骤S100、控制主板在接收用户设置温度Tset控制信号后，实时接收所述多个环境感温包监测的进水温度Tin、出水温度Tout、水箱水温Tb；

步骤S200、计算低温阈值，判断预设时间内当前所述水箱水温Tb是否持续小于或等于低温阈值，若是，则控制启动第一压缩机，并执行步骤S300；若否，则判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱温度Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第一压缩机开启，并执行步骤S300；若判断结果为否，则控制所述第一压缩机不执行开机操作；

步骤S300、在运行到预设的时间阈值后，判断预设时间内当前水箱水温Tb及当前进水温度Tin是否持续满足停机温度条件，若是，则控制所述第一压缩机停机；若否，则重新判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱水温Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第二压缩机开启，并执行步骤S400；若判断结果为否，则控制所述第二压缩机不执行开机操作；

步骤S400、计算高温阈值，判断预设时间内当前出水温度Tout及当前所述水箱水温Tb是否持续达到高温运行条件，若是，则控制第二压缩机停机。

较佳地，作为一种可实施方式，所述控制方法还包括如下步骤：

步骤S10、分别累积每一台压缩机的运行时间，当两台压缩机都处于停机状态下，则先启动累积运行时间较短的压缩机，然后才允许启动累积运行时间较长的压缩机。

较佳地，作为一种可实施方式，所述控制方法还包括如下步骤：

步骤S20、分别累积每一台压缩机的停止时间，当两台压缩机都处于启动状态下，则先关闭累积停止时间较短的压缩机，然后才允许关闭累积停止时间较长的压缩机。

为了更好地说明本发明实施例提供的双压缩机热泵制热水的运行控制方法，举一个实际的例子加以说明。如图5所示：

步骤S501、控制主板在接收用户设置温度Tset控制信号后，实时接收所述多个环境感温包监测的进水温度Tin、出水温度Tout、水箱水温Tb；

步骤S502、计算低温阈值，判断持续时间内当前所述水箱水温Tb预设是否小于或等于低温阈值，若是，则执行步骤S503；若否，则执行步骤S504；

步骤S503、控制启动第一压缩机，并进入步骤S506；

步骤S504、判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱温度Tb是否持续满足第二运行温度条件，若是，则执行步骤S503;若判断结果为否，则执行步骤S505;

步骤S505、控制所述第一压缩机不执行开机操作；

步骤S506、在运行到预设的时间阈值后，判断预设时间内当前水箱水温Tb及当前进水温度Tin是否持续满足停机温度条件，若是，则执行步骤S507；若否，则进入步骤S508；

步骤S507、控制所述第一压缩机停机；

步骤S508、重新判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱水温Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则执行步骤S509；若判断结果为否，则进入步骤S511;

步骤S509、控制所述第二压缩机开启，并进入步骤S512；

步骤S511、控制所述第二压缩机不启动；

步骤S512、计算高温阈值，判断预设时间内当前出水温度Tout及当前所述水箱水温Tb是否持续达到高温运行条件，若是，则执行步骤S513;

步骤S513、控制第二压缩机停机。

具体地，各种温度值之间的关系见下表1，根据表中关系式来对两台压缩机进行启停控制，具体的控制流程图见示意图5。

表1：温度关系与压缩机启停之间的关系

序号	Tset、Tb、Tin及Tout的关系	压缩机的启停
			1	Tb≤Tset-ΔT1（低温阀值条件）	压缩机1启动
2	Tset-ΔT1＜Tin＜Tset（第一运行条件）	压缩机1保持当前状态
			3	Tin≥Tset或者Tb≥Tset（停机温度条件）	压缩机1关闭
4	Tout＜Tset并且Tb≤Tset-ΔT2（第二运行条件）	压缩机2启动
			5	Tset≤Tout＜ΔT3（第三运行条件）	压缩机2保持当前状态
6	Tout≥ΔT3或者Tb≥Tset（高温运行条件）	压缩机2关闭

需要说明的是：

ΔT1、ΔT2和ΔT3是预设的正数值，由用户或者工程安装时自行设置；

较佳地，推荐设置是低温天气（如冬天低温天气）时ΔT1取较小值，高温天气（如夏天高温天气）下设置相反；ΔT2是用户可接受的热水水温下降值，ΔT2＜ΔT1；ΔT3是系统保护温度值，视具体机组和工程而确定具体的温度值，通常都要比Tset可设置的最大值还要提高3~5摄氏度以上。

优选地，所述第一预设温度：ΔT1为5摄氏度；

所述第二预设温度：ΔT2为2摄氏度；

所述第三预设温度：ΔT3为60摄氏度。

在上述步骤中，用户使用时确定好Tset，开机后机组会实时检测Tb、Tin和Tout，根据控制器内置的控制逻辑（参见图5）及机组各种负载启停时序进行压缩机的启停控制。然后，机组允许启动第一台压缩机时，根据表中关系式1及关系式4综合判断第一台压缩机的动作是启动还是不启动；然而，第一台压缩机启动一段时间允许第二台压缩机启动后，需要实时检测判断关系式3，不满足条件的前提下再次实时检测判断关系式4，然后决定第二台压缩机是否启动。

本发明实施例提供的双压缩机热泵制热水的运行控制方法，在实施制热水过程中，根据用户热水设置温度Tset和监测的水箱温度Tb、换热器进水温度Tin及换热器出水温度Tout的数据关系进行分析，进而对机组的两台压缩机进行优化启停控制，从而实现各种水温下机组的高效、稳定运行。

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 (9)

1.一种双压缩机热泵制热水的运行控制系统，用于热泵循环系统中热泵制热水时控制第一压缩机及第二压缩机执行启动和停机操作，其特征在于：

所述控制系统包括控制主板及多个环境感温包；其中，第一环境感温包设置在第一换热器进水口，用于检测所述第一换热器进水口的进水温度Tin；第二环境感温包设置在第一换热器出水口，用于检测所述第一换热器出水口的出水温度Tout；第三环境感温包设置在水箱内，用于检测所述水箱内的水温度Tb；

所述控制主板分别与所述第一压缩机及第二压缩机和多个环境感温包电连接；所述控制主板用于对所述热泵循环系统中的第一压缩机及第二压缩机执行控制操作；

所述控制主板包括信号处理模块和控制处理模块，其中：

所述信号处理模块，用于在接收用户设置温度Tset控制信号后，实时接收所述多个环境感温包监测的进水温度Tin、出水温度Tout、水箱水温Tb；

所述控制处理模块包括第一判断处理子模块、第二判断处理子模块和第三判断处理子模块，其中：

所述第一判断处理子模块，用于计算低温阈值，判断预设时间内当前所述水箱水温Tb是否持续小于或等于低温阈值，若是，则控制启动第一压缩机，并跳转第二判断处理子模块执行相应的操作；若否，则判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱温度Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第一压缩机开启，并跳转第二判断处理子模块执行相应的操作；若判断结果为否，则控制所述第一压缩机不执行开机操作；

所述第二判断处理子模块，用于在运行到预设的时间阈值后，判断预设时间内当前水箱水温Tb及当前进水温度Tin是否持续满足停机温度条件，若是，则控制所述第一压缩机停机；若否，则重新判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱水温Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第二压缩机开启，并跳转第三判断处理子模块执行相应的操作；若判断结果为否，则控制所述第二压缩机不执行开机操作；

所述第三判断处理子模块，用于计算高温阈值，判断预设时间内当前出水温度Tout及当前所述水箱水温Tb是否持续达到高温运行条件，若是，则控制第二压缩机停机。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述低温阈值：T_低温阈值＝Tset-ΔT1；

其中：T_低温阈值为低温阈值，Tset为用户设定温度，ΔT1为第一预设温度；

第一运行温度条件:当前进水温度Tin处于所述低温阈值和所述设定温度Tset之间，即判断关系式Tset-ΔT1＜Tin＜Tset是否成立；

所述停机温度条件：当前进水温度Tin大于或者等于用户设定温度Tset，或当前水箱水温Tb大于或者等于用户设定温度Tset，即判断关系式Tin≥Tset或者Tb≥Tset是否成立；

所述第二运行温度条件：判断出水温度Tout是否小于用户设定温度Tset并且当前水箱水温Tb是否小于或者等于第一温度阈值，T_{第一温度阈值}＝Tset-ΔT2；其中：T_{第一温度阈值}为第一温度阈值，Tset为用户设定温度，ΔT2为第二预设温度，所述第二预设温度为用户可接受的热水水温下降值；即判断关系式Tout＜Tset并且Tb≤T_{第一温度阈值}是否成立；

第三运行温度条件：判断当前出水温度Tout是否处于用户设定温度Tset和高温阈值之间，判断关系式Tset≤Tout＜ΔT3是否成立；

其中，所述高温阈值：T_高温阈值＝ΔT3；其中：T_高温阈值为高温阈值，ΔT3为第三预设温度；

所述高温运行条件：当前出水温度Tout大于或等于高温阈值，或者当前水箱水温Tb大于或等于设定温度Tset，ΔT1、ΔT2、ΔT3均为预先设置的常数且ΔT2<ΔT1。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述预设时间为30秒。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述双压缩机的启动顺序为：第一压缩机先启动、第二压缩机后启动；

所述控制主板还包括启动顺序调整模块，其中：

所述启动顺序调整模块，用于分别累积每一台压缩机的运行时间，当两台压缩机都处于关闭状态下，则认为累积运行时间较短的压缩机为所述第一压缩机，累积运行时间较长的压缩机为所述第二压缩机。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述双压缩机的关闭顺序为：第一压缩机先关闭、第二压缩机后关闭；

所述控制主板还包括关闭顺序调整模块，其中：

所述关闭顺序调整模块，用于分别累积每一台压缩机的停止时间，当两台压缩机都处于启动状态下，则认为累积停止时间较短的压缩机为所述第一压缩机，累积停止时间较长的压缩机为所述第二压缩机。

6.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述第一预设温度：ΔT1为5摄氏度；

所述第二预设温度：ΔT2为2摄氏度；

所述第三预设温度：ΔT3为60摄氏度。

7.一种双压缩机热泵制热水的运行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S100、控制主板在接收用户设置温度Tset控制信号后，实时接收多个环境感温包监测的进水温度Tin、出水温度Tout、水箱水温Tb；

步骤S200、计算低温阈值，判断预设时间内当前所述水箱水温Tb是否持续小于或等于低温阈值，若是，则控制启动第一压缩机，并跳转第二判断处理子模块执行相应的操作；若否，则判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱温度Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制所述第一压缩机开启，并执行步骤S300；若判断结果为否，则控制所述第一压缩机不执行开机操作；

步骤S300、在运行到预设的时间阈值后，判断预设时间内当前水箱水温Tb及当前进水温度Tin是否持续满足停机温度条件，若是，则控制所述第一压缩机停机；若否，则重新判断预设时间内当前出水温度Tout及当前水箱水温Tb是否持续满足第二运行温度条件，若判断结果为是，则控制第二压缩机开启，并执行步骤S400；若判断结果为否，则控制所述第二压缩机不执行开机操作；

步骤S400、计算高温阈值，判断预设时间内当前出水温度Tout及当前所述水箱水温Tb是否持续达到高温运行条件，若是，则控制第二压缩机停机。

8.根据权利要求7所述的运行控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括如下步骤：

步骤S10、分别累积每一台压缩机的运行时间，当两台压缩机都处于停机状态下，则先启动累积运行时间较短的压缩机，然后才允许启动累积运行时间较长的压缩机。

9.根据权利要求7所述的运行控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括如下步骤：

步骤S20、分别累积每一台压缩机的停止时间，当两台压缩机都处于启动状态下，则先关闭累积停止时间较短的压缩机，然后才允许关闭累积停止时间较长的压缩机。