CN104197522A - 热水器控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热水器控制方法及系统。其中方法包括以下步骤：实时检测水箱水温和压缩机的排气压力，并反馈给控制器；控制器根据排气压力对应的饱和温度，计算饱和温度减去水箱水温的差值，得到温度差值；判断温度差值是否小于预设温差；若是，则控制压缩机停止运行，开启电加热进行加热制热水；若否，则控制压缩机根据温度差值对应的运行频率运行。其通过计算温度差值实时判断压缩机制热水的效果，根据不同的温度差值调节压缩机的运行频率，能效较高；通过设定满足电加热开启条件的预设温差，当压缩机已是无效耗电制热时，控制压缩机停止运行，开启电加热制热水，减少耗电量，满足用户需求。

Description

热水器控制方法及系统

技术领域

本发明涉及家用家电技术领域，特别是涉及一种热水器控制方法及系统。

背景技术

传统的带电加热的变频热泵热水器，在制热水加热阶段控制压缩机运行和电加热开启的方法，基本采用水温感温包检测水箱水温来控制压缩机运行和电加热的开停。该方法无法准确判断压缩机制热水的效果，且制热水过程中能效较低，耗电量大。

发明内容

针对传统技术能效低、耗电量大的问题，本发明提供了一种能效高、耗电少的热水器控制方法及系统。

为达到发明目的，本发明提供一种热水器控制方法，包括以下步骤：

实时检测水箱水温和压缩机的排气压力，并反馈给控制器；

控制器根据所述排气压力对应的饱和温度，计算所述饱和温度减去所述水箱水温的差值，得到温度差值；

判断所述温度差值是否小于预设温差；

若是，则控制压缩机停止运行，开启电加热进行加热制热水；

若否，则控制所述压缩机根据所述温度差值对应的运行频率运行。

作为一种可实施例，所述排气压力对应的饱和温度的数据预先存储在所述控制器中。

作为一种可实施例，所述实时检测水箱水温和压缩机的排气压力，并反馈给控制器之前，还包括以下步骤：

根据用户设定制热水的预设温度，检测并判断水箱水温是否小于所述预设温度，如果是则热水器启动进行制热水。

作为一种可实施例，在所述开启电加热进行加热制热水之后，还包括如下步骤：

判断所述水箱水温是否达到所述预设温度；

若是，则所述电加热停止加热；

若否，则所述电加热继续加热。

作为一种可实施例，所述控制所述压缩机根据所述温度差值对应的运行频率运行，包括如下步骤：

在预设运行频率表中查询所述温度差值的范围；

根据所述温度差值的范围获取对应的压缩机的运行频率；

控制压缩机根据所述运行频率运行。

本发明还提供一种热水器控制系统，包括检测模块，计算模块和第一判断模块，其中：

所述检测模块，用于实时检测水箱水温和压缩机的排气压力，并反馈给控制器；

所述计算模块，用于控制器根据所述排气压力对应的饱和温度，计算所述饱和温度减去所述水箱水温的差值，得到温度差值；

所述第一判断模块，用于判断所述温度差值是否小于预设温差；若是，则控制压缩机停止运行，开启电加热进行加热制热水；若否，则控制所述压缩机根据所述温度差值对应的运行频率运行。

作为一种可实施例，还包括存储模块，用于所述排气压力对应的饱和温度的数据预先存储在所述控制器中。

作为一种可实施例，还包括设定判断模块，用于用户根据用户设定制热水的预设温度，检测并判断水箱水温是否小于所述预设温度，如果是则热水器启动进行制热水。

作为一种可实施例，还包括第二判断模块，用于判断所述水箱水温是否达到所述预设温度；若是，则所述电加热停止加热；若否，则所述电加热继续加热。

作为一种可实施例，所述第一判断模块包括查询单元，获取单元和控制运行单元，其中：

所述查询单元，用于在预设运行频率表中查询所述温度差值的范围；

所述获取单元，用于根据所述温度差值的范围获取对应的压缩机的运行频率；

所述控制运行单元，用于控制压缩机根据所述运行频率运行。

本发明的有益效果包括：

本发明的热水器控制方法及系统，通过计算排气压力对应的饱和温度和水箱水温的差值，得到温度差值，根据不同的温度差值调节压缩机的运行频率，能效较高且能实时判断压缩机的制热效果；通过设定满足电加热开启条件的预设温差，在压缩机已是无效耗电来制热水时，控制压缩机停止运行，开启电加热制热水，满足用户需求的同时，减少耗电量，提高整个制热水过程的能效。

附图说明

图1为本发明的热水器控制方法的一实施例的流程示意图；

图2为本发明的热水器控制方法的另一实施例的流程示意图；

图3为本发明的热水器控制系统的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明热水器控制方法及系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种热水器控制方法，包括以下步骤：

S100，实时检测水箱水温T2和压缩机的排气压力Ph，并反馈给控制器。

S200，控制器根据排气压力Ph对应的饱和温度T1，计算饱和温度T1减去水箱水温T2的差值，得到温度差值△T。

S300，判断温度差值△T是否小于预设温差T3(如设置为3℃)。

S310，若是，控制压缩机停止运行，开启电加热进行加热制热水。

S320，若否，控制压缩机根据温度差值△T对应的运行频率P运行。

本发明的热水器控制方法，水温感温包设置在水箱内，实时检测水箱水温T2，高压传感器安装在压缩机排气口，实时检测压缩机的排气压力Ph，控制器根据实时检测的水箱水温T2和排气压力Ph对应的饱和温度T1计算得到温度差值△T，该温度差值△T为饱和温度T1减去水箱水温T2的差值，即△T＝T1-T2，判断该温度差值△T是否小于预设温差T3，若温度差值△T小于预设温差T3，压缩机已是无效耗电来制热水，因此控制压缩机停止运行，开启电加热进行加热制热水，可减少耗电量；若温度差值△T大于等于预设温差T3，则控制器控制压缩机按照该温度差值△T对应的运行频率P运行。该方法根据不同的温度差值△T调节压缩机的运行频率P，并判断电加热的开启条件，达到制热温度的同时，使制热水能在不同阶段达到最佳能效，且能够实时判断压缩机制热水的效果，当压缩机无效耗电来制热水时，控制压缩机停止运行，开启电加热制热水，减少耗电量，满足用户需求，提高整个制热水过程的能效。

作为一种可实施方式，在实时检测水箱水温，并反馈给控制器之前，还包括以下步骤：

S010，所述排气压力对应的饱和温度的数据预先存储在所述控制器中。

排气压力Ph和饱和温度T1一一对应，且热水器使用的冷媒对应的排气压力Ph及其对应的饱和温度都是固定值，可以预先存储在控制器中，方便步骤S200计算温度差值△T。

作为一种可实施方式，实时检测水箱水温和压缩机的排气压力，并反馈给控制器之前，还包括以下步骤：

S020，根据用户设定制热水的预设温度T0(如设定为55℃)，检测并判断水箱水温是否小于预设温度，如果是则热水器启动进行制热水。

用户根据需要使用遥控器设定水箱加热到的最终温度，定义为预设温度T0，控制器可检测到遥控器信号，获得水箱加热到的预设温度T0，判断此时水箱水温是否小于预设温度，若小于预设温度则热水器启动进行制热水，若此时水箱水温达到预设温度，则热水器保持该水箱水温。设定制热水的预设温度T0后，在水箱水温T2加热到预设温度T0时，电加热停止加热，热水器进入保温模式，满足用户需求的同时，可有效降低能耗。

作为一种可实施方式，在开启电加热进行加热制热水之后，还包括如下步骤：

S400，判断水箱水温T2是否达到预设温度T0。

S410，若是，则电加热停止加热。

S420，若否，则电加热继续加热。

当水箱水温T2没有达到预设温度T0时，控制器控制电加热继续加热，直到达到预设温度T0；当水箱水温T2达到预设温度，即已满足用户需要的水温温度，控制器控制电加热停止加热，热水器进入保温模式，可有效降低电能的消耗。

作为一种可实施方式，控制压缩机根据温度差值△T对应的运行频率P运行，参见图2所示，包括如下步骤：

S321，在预设运行频率表中查询温度差值的范围；

S322，根据温度差值的范围获取对应的压缩机的运行频率P；

S323，控制压缩机根据运行频率P运行。

预设运行频率表可根据经验或者实验得到，在预设频率表中，处在一定范围内的温度差值△T对应一个运行频率P，控制器根据计算得到的温度差值△T查询其在预设运行频率表中的范围，进而获取该温度差值△T对应的运行频率P，获取运行频率P后，控制压缩机按该运行频率运行。在加热制热水过程中，温度差值△T是不断变化的，根据温度差值△T的变化控制压缩机按照其对应的运行频率P运行，使制热水能效达到最佳状态。

以下结合一具体的实施例对本发明的热水器控制方法进行详细的说明：

控制器中预先存储压缩机的排气压力Ph对应的饱和温度T1的数据，用户使用遥控器设定预设温度T0＝55℃，控制器检测到遥控信号，获取预设温度T0＝55℃，当水箱水温T2没有达到预设温度T0＝55℃时，热水器开启进行制热水，首先开启压缩机进行制热水，同时高压传感器检测压缩机的排气压力Ph＝3.2MPa，压缩机采用的冷媒为R410a，得到排气压力Ph＝3.2MPa对应的饱和温度T1＝53℃，水温感温包检测水箱水温T2＝40℃，反馈给控制器，控制器计算饱和温度T1＝53℃和水箱水温T2＝40℃的差值，得到温度差值△T＝T1-T2＝13℃，设置预设温差T3＝3℃，判断此时温度差值△T＝13℃大于预设温差T3＝3℃，控制器查询温度差值△T＝13℃在预设运行频率表(表1)中的范围，处于(11，13]的范围，从表1中获取温度差值△T＝13℃对应的运行频率P1＝32HZ，控制压缩机按照运行频率P1＝32HZ运行，使制热水能达到最佳状态。当水箱水温T2变化时，水温感温包能实时反馈给控制器水箱水温T2，控制器可以准确的判断压缩机制热水的效果并控制压缩机按照一定的运行频率加热制热水，使制热水能达到最佳能效；当温度差值△T小于预设温差T3时，满足了开启电加热的条件，此时压缩机已是无效耗电来制热水，因此控制压缩机停止运行，可减少耗电量，开启电加热进行加热制热水，直至水箱水温T2＝T0＝55℃，电加热停止加热，热水器进入保温模式，完成制热水的加热，满足用户的需求。表1为预设运行频率表。

表1

△T的范围	对应的压缩机的运行频率
		(11，13]	32HZ
(8，11]	26HZ
		(5，8]	22HZ
[3，5]	18HZ

基于同一发明构思，本发明还提供了一种热水器控制系统，由于此系统解决问题的原理与前述一种热水器控制方法相似，因此该系统的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的热水器控制系统，参见图3所示，包括检测模块100，计算模块200和第一判断模块300，其中：

检测模块100，用于实时检测水箱水温T2和压缩机的排气压力Ph，并反馈给控制器；

计算模块200，用于控制器根据排气压力Ph对应的饱和温度T1，计算饱和温度T1减去水箱水温T2的差值，得到温度差值△T；

第一判断模块300，用于判断所述温度差值△T是否小于预设温差；若是，控制压缩机停止运行，开启电加热进行加热制热水；若否，控制压缩机根据温度差值对应的运行频率运行。

本发明的热水器控制系统，通过计算饱和温度T1减去水箱水温T2的差值，得到温度差值△T，根据不同的温度差值△T调节压缩机的运行频率P，能效较高且能实时判断压缩机制热水的效果；通过设定满足电加热开启条件的预设温差T3，控制压缩机在无效耗电加热时停止运行，开启电加热加热制热水，减少耗电量，满足用户需求。其中，检测模块110包括水温感温包和高压传感器，水温感温包设置在水箱内，用于实时检测水箱水温T2，高压传感器设置在压缩机排气口，用于检测压缩机的排气压力Ph。

作为一种可实施方式，还包括存储模块010，用于所述排气压力对应的饱和温度的数据预先存储在所述控制器中。

作为一种可实施方式，还包括设定判断模块020，用于根据用户设定制热水的预设温度T0，检测并判断水箱水温T2是否小于预设温度T0，如果是则热水器启动进行制热水。

用户使用遥控器设定预设温度T0，通过发送红外信号将预设温度T0发送给控制器，控制器检测到遥控信号(预设温度T0)和水箱水温，判断水箱水温T2是否小于预设温度T0，若是则热水器启动制热水，若否则热水器进入保温模式。

作为一种可实施方式，还包括第二判断模块400，用于判断水箱水温T2是否达到预设温度T0；若是，则电加热停止加热；若否，则电加热继续加热。

作为一种可实施方式，第一判断模块300包括查询单元310，获取单元320和控制运行单元330，其中：

查询单元310，用于在预设运行频率表中查询温度差值的范围。

获取单元320，用于根据温度差值的范围获取对应的压缩机的运行频率。

控制运行单元330，用于控制压缩机根据运行频率运行。

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 (10)

1.一种热水器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时检测水箱水温和压缩机的排气压力，并反馈给控制器；

控制器根据所述排气压力对应的饱和温度，计算所述饱和温度减去所述水箱水温的差值，得到温度差值；

判断所述温度差值是否小于预设温差；

若是，则控制压缩机停止运行，开启电加热进行加热制热水；

若否，则控制所述压缩机根据所述温度差值对应的运行频率运行。

2.根据权利要求1所述的热水器控制方法，其特征在于，所述排气压力对应的饱和温度的数据预先存储在所述控制器中。

3.根据权利要求1所述的热水器控制方法，其特征在于，所述实时检测水箱水温和压缩机的排气压力，并反馈给控制器之前，还包括以下步骤：

根据用户设定制热水的预设温度，检测并判断水箱水温是否小于所述预设温度，如果是则热水器启动进行制热水。

4.根据权利要求3所述的热水器控制方法，其特征在于，在所述开启电加热进行加热制热水之后，还包括如下步骤：

判断所述水箱水温是否达到所述预设温度；

若是，则所述电加热停止加热；

若否，则所述电加热继续加热。

5.根据权利要求1至4任一项所述的热水器控制方法，其特征在于，所述控制所述压缩机根据所述温度差值对应的运行频率运行，包括如下步骤：

在预设运行频率表中查询所述温度差值的范围；

根据所述温度差值的范围获取对应的压缩机的运行频率；

控制压缩机根据所述运行频率运行。

6.一种热水器控制系统，其特征在于，包括检测模块，计算模块和第一判断模块，其中：

所述检测模块，用于实时检测水箱水温和压缩机的排气压力，并反馈给控制器；

所述计算模块，用于控制器根据所述排气压力对应的饱和温度，计算所述饱和温度减去所述水箱水温的差值，得到温度差值；

所述第一判断模块，用于判断所述温度差值是否小于预设温差；若是，则控制压缩机停止运行，开启电加热进行加热制热水；若否，则控制所述压缩机根据所述温度差值对应的运行频率运行。

7.根据权利要求6所述的热水器控制系统，其特征在于，还包括存储模块，用于所述排气压力对应的饱和温度的数据预先存储在所述控制器中。

8.根据权利要求6所述的热水器控制系统，其特征在于，还包括设定判断模块，用于根据用户设定制热水的预设温度，检测并判断水箱水温是否小于所述预设温度，如果是则热水器启动进行制热水。

9.根据权利要求8所述的热水器控制系统，其特征在于，还包括第二判断模块，用于判断所述水箱水温是否达到所述预设温度；若是，则所述电加热停止加热；若否，则所述电加热继续加热。

10.根据权利要求6至9任一项所述的热水器控制系统，其特征在于，所述第一判断模块包括查询单元，获取单元和控制运行单元，其中：

所述查询单元，用于在预设运行频率表中查询所述温度差值的范围；

所述获取单元，用于根据所述温度差值的范围获取对应的压缩机的运行频率；

所述控制运行单元，用于控制压缩机根据所述运行频率运行。