CN104930713B - 热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法及控制装置。根据本发明的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，该方法包括：步骤S1：获取水箱水温Tw、水箱设定温度Ts和室外环境温度Te；步骤S2：根据室外环境温度Te确定变频压缩机运行的上限频率Fu；步骤S3：根据水箱设定温度Ts与水箱水温Tw的差值Ts‑Tw和室外环境温度Te确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K，并根据F0＝K Fu确定初始频率F0。本发明使初始频率与稳定运行频率相接近，从而使热泵热水器变频压缩机快速达到稳定状态，及时稳定补充热水，提高机组产水量。
Description
技术领域
本发明涉及热泵热水器控制领域，具体而言，涉及一种热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法。
背景技术
家用直热式空气源热水器采用“大制热量室外机+小容量水箱”的系统型式，按照运行方式，在用热水的同时外机开机为水箱补充热量，小容量水箱存储的热水主要在室外机初始启动不稳定阶段提供热水，起到缓冲作用，热水的主要来源还是靠室外机运行制热。
由于热泵机组的特性，从启动到稳定运行需要一定的时间，稳定时间的快慢对机组的产水量影响巨大：机组从启动到稳定的时间越短，补充热量就越及时，那么缓冲水箱消耗的热水量就越少，机组的供水量就越大，特别在机组能力无法满足用热水需求的低环境温度下，这种影响更加明显。
对于直流变频压缩机来讲，当前普遍的做法是在开机时慢慢升频，相对于定频压缩机来讲，机组稳定的时间更加长，不利于家用直热式空气源热泵热水器的低温产水量。为此，需要对直流变频压缩机的开机频率进行控制，以确保机组启动后达到稳定，及时补充热量。
发明内容
本发明旨在提供一种能够更快达到稳定状态的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法及控制装置。
本发明提供了一种热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，该方法包括：步骤S1：获取水箱水温Tw、水箱设定温度Ts和室外环境温度Te；步骤S2：根据室外环境温度Te确定变频压缩机运行的上限频率Fu；步骤S3：根据水箱设定温度Ts与水箱水温Tw的差值Ts-Tw和室外环境温度Te确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K，并根据F0＝KFu确定初始频率F0。
进一步地，步骤S3包括：步骤S31：将室外环境温度Te与预设高环境温度Teh和预设低环境温度Tel对比，并得到对比结果；步骤S32：根据对比结果和Ts-Tw确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K。
进一步地，步骤S32包括：当Te≥Teh时，且Ts-Tw≥T1时，K＝0.6；T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.5；Ts-Tw＜T2时，K＝0.4；其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
进一步地，步骤S32还包括：
当Teh＞Te≥Tel时，且Ts-Tw≥T1时，K＝0.7；T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.6；Ts-Tw＜T2时，K＝0.5；其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
进一步地，步骤S32还包括：当Te＜Tel时，且Ts-Tw≥T1时，K＝0.8；T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.7；Ts-Tw＜T2时，K＝0.6；其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
进一步地，25℃≤Teh≤35℃，5℃≤Tel≤10℃。
进一步地，15℃≤T1≤35℃，5℃≤T2≤20℃。
本发明还提供了一种热泵热水器变频压缩机初始频率控制装置，控制装置包括：检测模块，用于获取水箱水温Tw、水箱设定温度Ts和室外环境温度Te；处理模块，用于根据室外环境温度Te确定变频压缩机运行的上限频率Fu；并根据水箱设定温度Ts与水箱水温Tw的差值Ts-Tw和室外环境温度Te确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K，并根据F0＝K Fu确定初始频率F0。
进一步地，处理模块包括：第一对比模块，用于将室外环境温度Te与预设高环境温度Teh和预设低环境温度Tel对比，并得到对比结果；第一处理模块，用于根据对比结果和Ts-Tw确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K。
进一步地，第一处理模块配置有第一规则，第一规则为：当Te≥Teh时，且Ts-Tw≥T1时，K＝0.6；T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.5；Ts-Tw＜T2时，K＝0.4；其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
进一步地，第一处理模块配置有第二规则，第二规则为：当Teh＞Te≥Tel时，且Ts-Tw≥T1时，K＝0.7；T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.6；Ts-Tw＜T2时，K＝0.5；其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
进一步地，第一处理模块配置有第三规则，第三规则为：当Te＜Tel时，且Ts-Tw≥T1时，K＝0.8；T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.7；Ts-Tw＜T2时，K＝0.6；其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
进一步地，25℃≤Teh≤35℃，5℃≤Tel≤10℃。
进一步地，15℃≤T1≤35℃，5℃≤T2≤20℃。
根据本发明的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法及控制装置，通过获取水箱水温Tw、水箱设定温度Ts和室外环境温度Te；并根据室外环境温度Te确定变频压缩机运行的上限频率Fu；然后根据水箱设定温度Ts与水箱水温Tw的差值Ts-Tw和室外环境温度Te确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K。从而使初始频率与稳定运行频率相接近，从而使热泵热水器变频压缩机快速达到稳定状态，及时稳定补充热水，提高机组产水量。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法的原理示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，根据本发明的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，该方法包括：步骤S1：获取水箱水温Tw、水箱设定温度Ts和室外环境温度Te；步骤S2：根据室外环境温度Te确定变频压缩机运行的上限频率Fu；步骤S3：根据水箱设定温度Ts与水箱水温Tw的差值Ts-Tw和室外环境温度Te确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K，并根据F0＝K Fu计算初始频率F0。本发明根据水箱设定温度Ts与水箱水温Tw的差值Ts-Tw和室外环境温度Te，确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数，从而使初始频率与稳定运行频率相接近，从而使热泵热水器变频压缩机快速达到稳定状态，及时稳定补充热水，提高机组产水量。
具体地，由于室外环境温度Te对制热能力有较大的影响，为了便于不同的室外环境温度Te下的控制，预设高环境温度Teh和预设低环境温度Tel，从而对室外环境温度划分区间。即将室外环境温度Te与预设高环境温度Teh和预设低环境温度Tel对比，并得到对比结果；然后根据对比结果和Ts-Tw确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K。优选地，25℃≤Teh≤35℃，5℃≤Tel≤10℃。
更具体地，当Te≥Teh时，且Ts-Tw≥T1时，K＝0.6，即初始运行频率取0.6Fu；T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.5，即初始运行频率取0.5Fu；Ts-Tw＜T2时，K＝0.4，即初始运行频率取0.4Fu。
当Teh＞Te≥Tel时，且Ts-Tw≥T1时，K＝0.7；T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.6；Ts-Tw＜T2时，K＝0.5，相应地，初始频率为0.7Fu、0.6Fu、0.5Fu。
当Te＜Tel时，且Ts-Tw≥T1时，K＝0.8；T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.7；Ts-Tw＜T2时，K＝0.6。相应地，初始频率为0.8Fu、0.7Fu、0.6Fu。本发明采用上述基于水温和环境温度的压缩机初始运行频率控制，可以实现根据用热水需求、水箱水温和环境温度灵活调节机组启动时的初始运行频率，使初始运行频率与稳定运行频率相接近，以让机组开机后快速达到稳定状态，及时稳定补充热水，提高机组产水量。优选地，15℃≤T1≤35℃，5℃≤T2≤20℃。更优选地，T1＝28℃，T2＝13℃。
本发明还提供了一种与前述方法对应的热泵热水器变频压缩机初始频率控制装置，该控制装置包括：检测模块，用于获取水箱水温Tw、水箱设定温度Ts和室外环境温度Te；处理模块，用于根据室外环境温度Te确定变频压缩机运行的上限频率Fu；并根据水箱设定温度Ts与水箱水温Tw的差值Ts-Tw和室外环境温度Te确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K。从而控制变频压缩机初始频率与稳定运行频率相接近，以让机组开机后快速达到稳定状态，及时稳定补充热水，提高机组产水量。
具体地，处理模块包括第一对比模块和第一处理模块；第一对比模块用于将室外环境温度Te与预设高环境温度Teh和预设低环境温度Tel对比，并得到对比结果；第一处理模块用于根据对比结果和Ts-Tw确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K。
更具体地，在不同的室外环境温度Te、水箱设定温度Ts与水箱水温Tw的差值Ts-Tw下，比例系统K的具体值与前述方向相同，不再赘述。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
根据本发明的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法及控制装置，通过获取水箱水温Tw、水箱设定温度Ts和室外环境温度Te；并根据室外环境温度Te确定变频压缩机运行的上限频率Fu；然后根据水箱设定温度Ts与水箱水温Tw的差值Ts-Tw和室外环境温度Te确定变频压缩机的初始频率F0与上限频率Fu的比例系数K。从而使初始频率与稳定运行频率相接近，从而使热泵热水器变频压缩机快速达到稳定状态，及时稳定补充热水，提高机组产水量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1：获取水箱水温Tw、水箱设定温度Ts和室外环境温度Te；
步骤S2：根据所述室外环境温度Te确定变频压缩机运行的上限频率Fu；
步骤S3：根据所述水箱设定温度Ts与所述水箱水温Tw的差值Ts-Tw和所述室外环境温度Te确定所述变频压缩机的初始频率F0与所述上限频率Fu的比例系数K，并根据F0＝K*Fu确定初始频率F0。
2.根据权利要求1所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S31：将所述室外环境温度Te与预设高环境温度Teh和预设低环境温度Tel对比，并得到对比结果；
步骤S32：根据所述对比结果和Ts-Tw确定所述变频压缩机的初始频率F0与所述上限频率Fu的比例系数K。
3.根据权利要求2所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，其特征在于，所述步骤S32包括：
当Te≥Teh时，且
Ts-Tw≥T1时，K＝0.6；
T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.5；
Ts-Tw＜T2时，K＝0.4；
其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
4.根据权利要求2所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，其特征在于，所述步骤S32还包括：
当Teh＞Te≥Tel时，且
Ts-Tw≥T1时，K＝0.7；
T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.6；
Ts-Tw＜T2时，K＝0.5；
其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
5.根据权利要求2所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，其特征在于，所述步骤S32还包括：
当Te＜Tel时，且
Ts-Tw≥T1时，K＝0.8；
T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.7；
Ts-Tw＜T2时，K＝0.6；
其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
6.根据权利要求2所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，其特征在于，25℃≤Teh≤35℃，5℃≤Tel≤10℃。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制方法，其特征在于，
15℃≤T1≤35℃，5℃≤T2≤20℃。
8.一种热泵热水器变频压缩机初始频率控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
检测模块，用于获取水箱水温Tw、水箱设定温度Ts和室外环境温度Te；
处理模块，用于根据所述室外环境温度Te确定变频压缩机运行的上限频率Fu；并根据所述水箱设定温度Ts与所述水箱水温Tw的差值Ts-Tw和所述室外环境温度Te确定所述变频压缩机的初始频率F0与所述上限频率Fu的比例系数K，并根据F0＝K*Fu确定初始频率F0。
9.根据权利要求8所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制装置，其特征在于，所述处理模块包括：
第一对比模块，用于将所述室外环境温度Te与预设高环境温度Teh和预设低环境温度Tel对比，并得到对比结果；
第一处理模块，用于根据所述对比结果和Ts-Tw确定所述变频压缩机的初始频率F0与所述上限频率Fu的比例系数K。
10.根据权利要求9所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制装置，其特征在于，所述第一处理模块配置有第一规则，所述第一规则为：
当Te≥Teh时，且
Ts-Tw≥T1时，K＝0.6；
T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.5；
Ts-Tw＜T2时，K＝0.4；
其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
11.根据权利要求9所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制装置，其特征在于，所述第一处理模块配置有第二规则，所述第二规则为：
当Teh＞Te≥Tel时，且
Ts-Tw≥T1时，K＝0.7；
T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.6；
Ts-Tw＜T2时，K＝0.5；
其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
12.根据权利要求9所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制装置，其特征在于，所述第一处理模块配置有第三规则，所述第三规则为：
当Te＜Tel时，且
Ts-Tw≥T1时，K＝0.8；
T1＞Ts-Tw≥T2时，K＝0.7；
Ts-Tw＜T2时，K＝0.6；
其中，T1和T2为预设参数，且T1＞T2。
13.根据权利要求9所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制装置，其特征在于，25℃≤Teh≤35℃，5℃≤Tel≤10℃。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的热泵热水器变频压缩机初始频率控制装置，其特征在于，
15℃≤T1≤35℃，5℃≤T2≤20℃。
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