CN104633925A - 热泵热水机系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种热泵热水机系统及其控制方法，其中热泵热水机系统包括：换热器；保温水箱，换热器与保温水箱之间通过水循环管道相连；排水管，排水管与水循环管道相连；温度检测器，用于实时检测室外环境温度；第一开关和第二开关，第一开关和第二开关串联连接在排水管上，其中第二开关在热泵热水机系统有电时保持常闭状态，在热泵热水机系统失电时保持常开状态；控制器，控制器与第一开关相连，当室外环境温度小于预设温度时，控制器控制第一开关打开以在热泵热水机系统失电时将换热器、保温水箱和水循环管道内的水排出。本发明的热泵热水机系统及其控制方法，在冬季系统失电时，可以自动进行排水防止系统冻坏，可以减少水资源浪费。

Description

热泵热水机系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种热泵热水机系统及其控制方法。

背景技术

在温度比较低例如冬季时，一些设备的某些管道和部件需要采取防冻措施，例如水循环热泵热水机组的某些管路和部件，在温度低于0℃时，需要通过电加热器进行防冻。如果遇到突然掉电的情况，为了防止水管路冻裂以及机组中冷媒-水换热器冻坏，需要对系统进行排水。现有技术中，对系统排水一般是通过人为手动操作，有时还需要专业的技术人员进行操作。所以现有技术存在的缺点是，在冬季环境温度低于0℃时，如果突然停电，而用户没有及时排掉系统中的水，因而导致机组或者管路冻坏，影响系统的使用，造成不便。

发明内容

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种热泵热水机系统，该热泵热水机系统，在冬季系统失电时，可以自动进行排水防止系统冻坏，可以减少水资源浪费。

本发明的另一个目的在于提出一种热泵热水机系统的控制方法。

为达到上述目的，本发明实施例提出一种热泵热水机系统，该热泵热水机系统包括换热器；保温水箱，所述换热器与所述保温水箱之间通过水循环管道相连；排水管，所述排水管与所述水循环管道相连；温度检测器，用于实时检测室外环境温度；第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关串联连接在所述排水管上，其中所述第二开关在所述热泵热水机系统有电时保持常闭状态，在所述热泵热水机系统失电时保持常开状态；控制器，所述控制器与所述第一开关相连，当所述室外环境温度小于预设温度时，所述控制器控制所述第一开关打开以在所述热泵热水机系统失电时将所述换热器、所述保温水箱和所述水循环管道内的水排出。

本发明实施例的热泵热水机系统，通过在系统中增加第一开关和第二开关，在室外环境温度小于预设温度，且系统失电时，第二开关打开，同时控制器控制第一开关打开，可以自动对热泵热水机系统内的水进行排放，从而在冬季系统失电时，可以防止由于没有及时排水而使系统冻坏。

在本发明的一个实施例中，当所述室外环境温度大于等于所述预设温度时，所述控制器控制所述第一开关闭合。

其中，在本发明的一些实施例中，所述预设温度可以为-2至2℃。

进一步地，在本发明的一些实施例中，上述热泵热水机系统还包括第三开关，所述第三开关设置在所述保温水箱的自来水进水管上，所述第三开关在所述热泵热水机系统有电时保持常开状态，在所述热泵热水机系统失电时保持常闭状态。

在自动进行排水的同时，第三开关闭合，可以防止自来水不断向系统中补水，从而减少水资源的浪费。

其中，所述第三开关可以为常闭电磁阀。

具体地，在本发明的一些实施例中，所述第一开关可以为电动球阀，所述第二开关可以为常开电磁阀。

在本发明的一些实施例中，上述热泵热水机还包括设置在水循环管道上的循环水泵，所述循环水泵用于将所述换热器产生的热水输送至所述保温水箱。

在本发明的一些实施例中，所述热泵热水机可以为制热式热水机或循环式热水机。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出一种热泵热水机系统的控制方法，该控制方法包括以下步骤：温度检测器实时检测室外环境温度；控制器判断所述室外环境温度是否小于预设温度；以及当所述室外环境温度小于所述预设温度时，所述控制器控制第一开关打开以在热泵热水机系统失电时将换热器、保温水箱和水循环管道内的水排出。

本发明实施例的热泵热水机的控制方法，通过在系统中增加第一开关和第二开关，在室外环境温度小于预设温度，且系统失电时，第二开关打开，同时控制器控制第一开关打开，可以自动对热泵热水机系统内的水进行排放，从而在冬季系统失电时，可以防止由于没有及时排水而使系统冻坏。

其中，所述预设温度为-2至2℃。

在本发明的一些实施例中，当所述室外环境温度大于等于所述预设温度时，所述控制器控制所述第一开关闭合。

在本发明的一些实施例中，所述热泵热水机系统还包括第三开关，所述第三开关设置在所述保温水箱的自来水进水管上，所述第三开关在所述热泵热水机系统有电时保持常开状态，在所述热泵热水机系统失电时保持常闭状态。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的热泵热水机系统的示意图；

图2为根据本发明的一个实施例的热泵热水机系统的示意图；

图3为根据本发明实施例的热泵热水机系统的控制方法的流程图；以及

图4为根据本发明的一个实施例的热泵热水机系统的控制方法的流程图。

附图标记

换热器10、保温水箱20、排水管30、第一开关40、第二开关50，循环水泵60、第三开关70。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

鉴于背景技术中提出的现有技术存在的缺点，本发明实施例提出一种热泵热水机，该热泵热水机通过增加两个开关，可以实现热泵热水机系统的自动排水，从而在冬天遇到突然停电且室外环境温度低于预设温度例如0℃时可以进行自动排水，防止管道和热泵热水机机组冻坏。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的一种热泵热水机系统。

如图1所示，本发明实施例的热泵热水机系统包括换热器10、保温水箱20、排水管30、温度检测器（图中未标示）、第一开关40、第二开关50和控制器（图中未标示）。其中，换热器10与保温水箱20之间通过水循环管道相连；排水管30与水循环管道相连。温度检测器用于实时检测室外环境温度。第一开关40和第二开关50串联连接在排水管30上，第一开关40和第二开关50的串联先后关系可以任意，其中第二开关50在热泵热水机系统有电时保持常闭状态，在热泵热水机系统失电时保持常开状态。控制器与第一开关40和温度检测器分别相连，当室外环境温度小于预设温度时，控制器控制第一开关40打开以在热泵热水机系统失电时将换热器10、保温水箱20和水循环管道内的水排出。

具体地，温度检测器实时检测室外环境温度，当检测的温度小于预设温度时，在本发明的一个实施例中，预设温度可以为-2至2℃，例如当温度检测器检测的室外环境温度小于0℃，控制器控制第一开关40打开，如果遇到热泵热水机系统突然停电的情况，则第二开关50处于开的状态，也就是说，在室外环境温度小于预设温度例如0℃，且热泵热水机系统失电时，第一开关40和第二开关50都处于开的状态，则热泵热水机的换热器10、保温水箱20和水循环管道内的水在重力的作用下，通过第一开关40和第二开关50由排水管30排出，从而可以实现自动排水的功能，防止由于没有及时进行排水而使系统冻裂。

另外，在本发明的一些实施例中，当室外环境温度大于等于预设温度时，控制器控制第一开关40闭合。具体地，第一开关40可以包括例如电动球阀，如果温度检测器检测的室外环境温度大于等于预设温度例如0℃，则控制器控制电动球阀断电，电动球阀处于关闭状态。此时，如果热泵热水机系统突然失电，则第二开关50例如常开电磁阀处于打开状态，但是由于电动球阀关闭，所以系统内的水不会排出。可以理解的是，当室外环境温度大于等于预设温度时，即使在系统失电之后没有进行排水，热泵热水机系统的管路和热水机机组一般也不会冻坏。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，上述热泵热水机系统还包括设置在水循环管道上的循环水泵60，循环水泵60用于将换热器10产生的热水输送至保温水箱20。系统在正常运行时，通过循环水泵60将热泵热水机系统中的换热器10产生的热水输送至保温水箱20内，用户通过用水管1就可以使用保温水箱内的热水。

本发明实施例的热泵热水机系统可以是热泵热水机与保温水箱20分开的分体式热水机系统，也可以为热泵热水机与保温水箱20一体的整体式热水机系统。系统中的热泵热水机可以为制热式热水机或循环式热水机，保温水箱20可以为承压水箱，也可以为非承压水箱。

在室外环境温度小于预设温度时，在热泵热水机系统失电之后，控制器控制第一开关40例如电动球阀打开，且此时第二开关50例如常开电磁阀失电处于打开状态，系统内的水例如换热器10、保温水箱20和水循环管道内的水自动排出，为了减少水资源浪费，防止继续不断向系统内补水，在本发明的一个实施例中，如图2所示，上述热泵热水机系统还包括第三开关70，第三开关70设置在保温水箱20的自来水进水管2上，第三开关70在热泵热水机系统有电时保持常开状态，在热泵热水机系统失电时保持常闭状态。具体地，第三开关70例如可以为常闭电磁阀，当热泵热水机系统正常运行时，常闭电磁阀上电打开，自来水进水管不断向保温水箱20内补水，同时循环水泵60将换热器10产生的热水输出至保温水箱20，从而可以持续提供热水。当热泵热水系统失电时，在进行自动排水的同时，常闭电磁阀断电处于关闭状态，则可以阻断通过自来水进水管2继续向保温水箱20内补水，从而可以减少水资源的浪费。

综上所述，本发明实施例的热泵热水机系统，通过在系统中增加第一开关和第二开关，在室外环境温度小于预设温度，且系统失电时，第二开关打开，同时控制器控制第一开关打开，可以自动对热泵热水机系统内的水进行排放，从而在冬季系统失电时，可以防止由于没有及时排水而使系统冻坏。另外，在自动进行排水的同时，第三开关闭合，可以防止自来水不断向系统中补水，从而减少水资源的浪费。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的一种热泵热水机系统的控制方法，其中热泵热水机系统可以为上述实施例的热泵热水机系统。

如图3所示，本发明实施例的热泵热水机系统的控制方法包括以下步骤：

S1，温度检测器实时检测室外环境温度。

S2，控制器判断室外环境温度是否小于预设温度。

温度检测器检测室外环境温度，并将检测的室外环境温度传输至控制器，控制器将室外环境温度与预设温度进行比较，判断室外环境温度是否小于预设温度，其中，在本发明的一个具体实施例中，预设温度可以为-2至2℃。并在控制器判断室外环境温度小于预设温度例如0℃时，进入步骤S3。

S3，当室外环境温度小于预设温度时，控制器控制第一开关打开以在热泵热水机系统失电时将换热器、保温水箱和水循环管道内的水排出。

具体地，当控制器判断检测的温度小于预设温度时，例如当温度检测器检测的室外环境温度小于0℃，控制器控制第一开关打开，如果遇到热泵热水机系统突然停电的情况，则第二开关处于开的状态，也就是说，在室外环境温度小于预设温度例如0℃，且热泵热水机系统失电时，第一开关和第二开关都处于开的状态，则热泵热水机的换热器、保温水箱和水循环管道内的水在重力的作用下，通过第一开关和第二开关由排水管排出，从而可以实现自动排水的功能，防止由于没有及时进行排水而使系统冻裂。

另外，在本发明的一个实施例中，如图4所示，在步骤S2中控制器判断室外环境温度大于等于预设温度时，还包括以下步骤：

S4，当室外环境温度大于等于预设温度时，控制器控制第一开关闭合。

具体地，第一开关可以包括例如电动球阀，如果温度检测器检测的室外环境温度大于等于预设温度例如0℃，则控制器控制电动球阀断电，电动球阀处于关闭状态。此时，如果热泵热水机系统突然失电，则第二开关例如常开电磁阀处于打开状态，但是由于电动球阀关闭，所以系统内的水不会排出。可以理解的是，当室外环境温度大于等于预设温度时，即使在系统失电之后没有进行排水，热泵热水机系统的管路和热水机机组一般也不会冻坏。

在室外环境温度小于预设温度时，在热泵热水机系统失电之后，控制器控制第一开关，且此时第二开关例如常开电磁阀失电处于打开状态，系统内的水例如换热器、保温水箱和水循环管道内的水自动排出，为了减少水资源浪费，防止继续不断向系统内补水，在本发明的一些实施例中，热泵热水机系统还包括第三开关，第三开关设置在保温水箱的自来水进水管上，第三开关在所述热泵热水机系统有电时保持常开状态，在热泵热水机系统失电时保持常闭状态。具体地，第三开关例如可以为常闭电磁阀，当热泵热水机系统正常运行时，常闭电磁阀上电打开，自来水进水管不断向保温水箱内补水，同时循环水泵将换热器产生的热水输出至保温水箱，从而可以持续提供热水。当热泵热水系统失电时，在进行自动排水的同时，常闭电磁阀断电处于关闭状态，则可以阻断通过自来水进水管继续向保温水箱内补水，从而可以减少水资源的浪费。

综上所述，本发明实施例的热泵热水机系统的控制方法，通过在系统中增加第一开关和第二开关，在室外环境温度小于预设温度，且系统失电时，第二开关打开，同时控制器控制第一开关打开，可以自动对热泵热水机系统内的水进行排放，从而在冬季系统失电时，可以防止由于没有及时排水而使系统冻坏。另外，在自动进行排水的同时，第三开关闭合，可以防止自来水不断向系统中补水，从而减少水资源的浪费。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (12)

1.一种热泵热水机系统，其特征在于，包括：

换热器；

保温水箱，所述换热器与所述保温水箱之间通过水循环管道相连；

排水管，所述排水管与所述水循环管道相连；

温度检测器，用于实时检测室外环境温度；

第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关串联连接在所述排水管上，其中所述第二开关在所述热泵热水机系统有电时保持常闭状态，在所述热泵热水机系统失电时保持常开状态；

控制器，所述控制器分别与所述第一开关和所述温度检测器相连，所述控制器判断所述室外环境温度小于预设温度时，控制所述第一开关打开以在所述热泵热水机系统失电时将所述换热器、所述保温水箱和所述水循环管道内的水排出。

2.如权利要求1所述的热泵热水机系统，其特征在于，当所述室外环境温度大于等于所述预设温度时，所述控制器控制所述第一开关闭合。

3.如权利要求1所述的热泵热水机系统，其特征在于，还包括：

第三开关，所述第三开关设置在所述保温水箱的自来水进水管上，所述第三开关在所述热泵热水机系统有电时保持常开状态，在所述热泵热水机系统失电时保持常闭状态。

4.如权利要求3所述的热泵热水机系统，其特征在于，所述第三开关为常闭电磁阀。

5.如权利要求1所述的热泵热水机系统，其特征在于，所述第一开关为电动球阀，所述第二开关为常开电磁阀。

6.如权利要求1-5中任一项所述的热泵热水机系统，其特征在于，还包括设置在水循环管道上的循环水泵，所述循环水泵用于将所述换热器产生的热水输送至所述保温水箱。

7.如权利要求1所述的热泵热水机系统，其特征在于，所述预设温度为-2至2℃。

8.如权利要求1所述的热泵热水机系统，其特征在于，所述热泵热水机为制热式热水机或循环式热水机。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的热泵热水机系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

温度检测器实时检测室外环境温度；

控制器判断所述室外环境温度是否小于预设温度；以及

当所述室外环境温度小于所述预设温度时，所述控制器控制第一开关打开以在热泵热水机系统失电时将换热器、保温水箱和水循环管道内的水排出。

10.如权利要求9所述的热泵热水机系统的控制方法，其特征在于，当所述室外环境温度大于等于所述预设温度时，所述控制器控制所述第一开关闭合。

11.如权利要求9所述的热泵热水机系统的控制方法，其特征在于，所述热泵热水机系统还包括第三开关，所述第三开关设置在所述保温水箱的自来水进水管上，所述第三开关在所述热泵热水机系统有电时保持常开状态，在所述热泵热水机系统失电时保持常闭状态。

12.如权利要求9所述的热泵热水机系统的控制方法，其特征在于，所述预设温度为-2至2℃。