CN105091346A

CN105091346A - 一种热泵热水器控制方法及热泵热水器

Info

Publication number: CN105091346A
Application number: CN201410222946.2A
Authority: CN
Inventors: 柳飞; 徐洪浩; 陶少枝; 沙保国
Original assignee: Qingdao Economic and Technological Development Zone Haier Water Heater Co Ltd
Current assignee: Qingdao Economic and Technological Development Zone Haier Water Heater Co Ltd
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-11-25

Abstract

本发明涉及热水器技术领域，公开了一种热泵热水器控制方法及热泵热水器，所述热泵热水器包括与水箱和换热器连通的变频水泵，所述方法包括：检测水箱出水口的水温T，计算所述水温T与设定水温Ts之间的温度差ΔT，根据所述温度差ΔT对变频水泵的转速进行调节。使用本发明中的控制方法对水温调节的过程更加简单、快捷，由于仅用一个变频水泵进行调节，所以调节速度更快，调节结果更加精确。

Description

一种热泵热水器控制方法及热泵热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，更具体的涉及一种热泵热水器控制方法及热泵热水器。

背景技术

目前，市面上工作功率较大的热泵热水器普遍采用恒温水阀配合定频水泵的组合来控制流经套管换热器的水流量，从而控制套管换热器的换热量，使套管的出水温度稳定在某一设定值，以达到用户所要求的热水温度。其具体的工作过程为定频水泵提供动力，使水箱中的冷水流入套管换热器中，恒温水阀通过调节步进电机的步数来控制温水阀的开度，进而调节流入套管换热器的流量。

但是恒温水阀和变频水泵在使用过程中均存在弊端，比如恒温水泵对水质的要求较高，在工作过程中容易出现卡死的情况，非常容易被烧坏，并且对流量的控制易受到水压的影响。并且恒温水阀和变频水泵都存在价格较贵等问题。

变频水泵不仅能提供动力还能控制进入套管换热器的水流量，来达到用户所需要的热水温度。但市场上还没有将变频水泵应用在热泵热水器上的产品，也没有利用变频水泵对热泵热水器进行控制的控制方法。

发明内容

本发明的一个目的在于，提出一种热泵热水器控制方法，在实现对热泵热水器进行水温调节的过程中控制方法更加简单，控制结果更加精确。

本发明的另一个目的在于，提出一种热泵热水器，利用变频水泵代替现有技术中恒温水阀与定频水泵的组合，以解决现有技术中使用恒温水阀和定频水泵成本高、热泵热水器的结构复杂等问题。

为达上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种热泵热水器控制方法，所述热泵热水器包括与水箱和换热器连通的变频水泵，所述方法包括：检测水箱出水口的水温T，计算所述水温T与设定水温Ts之间的温度差ΔT，根据所述温度差ΔT对变频水泵的转速进行调节。

进一步的，根据所述温度差ΔT对变频水泵的转速进行调节至少包括以下步骤：判断所述温度差ΔT的正负；判断所述温度差ΔT的绝对值|ΔT|所属的温度区间；根据所述温度差ΔT的正负和|ΔT|所属的温度区间对变频水泵的转速进行调节。

进一步的，对变频水泵转速进行调节的方法为：变频水泵的目标转速N_i＝N_i-1±ΔN_j；

其中，N_i-1为变频水泵的当前转速；ΔN_j为转速调节幅值；其中，当所述温度差ΔT为正数时，增加所述变频水泵的转速；当所述温度差ΔT为负数时，减小所述变频水泵的转速。

进一步的，设置多组温度区间，每组所述温度区间对应一组变频水泵的转速调节幅值ΔN_j。

进一步的，至少设置有六组温度区间，分别为第一温度区间(0,2]，第二温度区间(2,10]，第三温度区间(10,20]，第四温度区间(20,30]，第五温度区间(30,40]，第六温度区间(40,+∞]；所述温度区间的单位为℃。

进一步的，所述第一温度区间(0,2]，对应的第一转速调节幅值ΔN₁＝0；所述第二温度区间(2,10]，对应的第二转速调节幅值ΔN₂的范围为15-25；所述第三温度区间(10,20]，对应的第三转速调节幅值ΔN₃的范围为26-35；所述第四温度区间(20,30]，对应的第四转速调节幅值ΔN₄的范围为36-45；所述第五温度区间(30,40]，对应的第五转速调节幅值ΔN₅的范围为46-55；所述第六温度区间(40,+∞]，对应的第六转速调节幅值ΔN₆的范围为56-65；所述转速调节幅值ΔN_j的单位为转。

进一步的，根据预设定时间间隔对水箱出水口的水温进行检测并进行变频水泵的转速调节。

为达上述目的，另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种热泵热水器，包括水箱、换热器和控制器，所述热泵热水器应用如上所述的热泵热水器控制方法进行控制，所述水箱的进水口和所述换热器之间设置有变频水泵；所述水箱的出水口设置有温度传感器；所述温度传感器和变频水泵分别与所述控制器相连接。

本发明的有益效果为：

(1)本发明中的热泵热水器使用变频水泵代理了现有技术中使用的恒温水阀和定频水泵，使得热泵热水器的结构更加简洁，由于变频水泵的价格远远低于恒温水阀和定频水泵的价格，因此本发明中的热泵热水器生产成本更低；由于仅使用一个变频水泵就能够实现恒温水阀和定频水泵的功能，减少了后期维护的工作量，使得热泵热水器的使用寿命更长，用户体验更好；

(2)本发明中的控制方法对水温调节的过程更加简单、快捷，由于仅用一个变频水泵进行调节，所以调节速度更快，调节结果更加精确。

附图说明

图1是本发明实施例一提出的热泵热水器控制方法的控制流程图；

图2是本发明实施例二提出的热泵热水器的内部结构连接示意图。

图中：

1、水箱；2、换热器；3、变频水泵；4、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

本发明提出了一种热泵热水器控制方法，所述热泵热水器包括与水箱和换热器连通的变频水泵，温度传感器检测水箱出水口的水温T并传送给控制器，所述控制器计算所述水温T与设定水温Ts之间的温度差ΔT，所述控制器根据所述温度差ΔT对变频水泵的转速进行调节。

作为一种优选的实施方式，在上述控制方法中，所述控制器根据所述温度差ΔT对变频水泵的转速进行调节至少包括以下步骤：

判断所述温度差ΔT的正负；

判断所述温度差ΔT的绝对值|ΔT|所属的温度区间；

根据所述温度差ΔT的正负和|ΔT|所属的温度区间对变频水泵的转速进行调节。

其中，上述对变频水泵转速进行调节的方法为：

变频水泵的目标转速N_i＝N_i-1±ΔN_j；

其中，N_i-1为变频水泵的当前转速；ΔN_j为转速调节幅值。

在控制器判断出所述温度差ΔT的正负后，当所述温度差ΔT为正数时，增加所述变频水泵的转速；当所述温度差ΔT为负数时，减小所述变频水泵的转速。

所述控制器内预存有多组温度区间，每组所述温度区间对应一组变频水泵的转速调节幅值ΔN_j。作为一种优选的实施方式，所述控制器中至少预存有六组温度区间，分别为第一温度区间(0,2]，第二温度区间(2,10]，第三温度区间(10,20]，第四温度区间(20,30]，第五温度区间(30,40]，第六温度区间(40,+∞]；所述温度区间的单位为℃。

相应的，每一组温度区间都对应着一组转速调节幅值，其中，所述第一温度区间(0,2]，对应的第一转速调节幅值ΔN₁＝0；所述第二温度区间(2,10]，对应的第二转速调节幅值ΔN₂的范围为15-25；所述第三温度区间(10,20]，对应的第三转速调节幅值ΔN₃的范围为26-35；所述第四温度区间(20,30]，对应的第四转速调节幅值ΔN₄的范围为36-45；所述第五温度区间(30,40]，对应的第五转速调节幅值ΔN₅的范围为46-55；所述第六温度区间(40,+∞]，对应的第六转速调节幅值ΔN₆的范围为56-65；所述转速调节幅值ΔN_j的单位为转。

本实施例中的热泵热水器控制方法中涉及到的温度传感器由所述控制器控制，间隔预设定时间对水箱出水口的水温进行检测，预设定的时间为1分钟，检测后将检测到的水温值传给控制器，使用上述控制方法对水温进行调节。

如图1是本实施例提出的一种热泵热水器控制方法的流程图，其具体的控制方法为：温度传感器检测水箱出水口的水温T并传递给控制器，所述控制器计算所述水温T与设定水温Ts之间的温度差ΔT，控制器判断所述温度差ΔT的正负和温度差ΔT的绝对值|ΔT|所述的温度区间，比如当|ΔT|＝8时，可以知道|ΔT|属于第二温度区间(2,10]，对应第二转速调节幅值ΔN₂的范围为15-25，优选为ΔN₂＝20。此时ΔT存在两种情况，一种是ΔT＝8，另一种是ΔT＝-8，当ΔT＝8时增加变频水泵的转速，当ΔT＝-8，减小变频水泵的转速。

控制器依据N_i＝N_i-1±ΔN_j这一公式对变频水泵的转速进行调节，N_i为目标转速，N_i-1为变频水泵的当前转速。当ΔT＝8时，目标转速N_i＝N_i-1+20；当ΔT＝-8时，目标转速N_i＝N_i-1-20。

本发明中的控制方法对水温调节的过程更加简单、快捷，由于仅用一个变频水泵进行调节，所以调节速度更快，调节结果更加精确。

本实施例中列举的上述例子只是为了更好的说明本申请中的控制方法，并不能对本申请的控制方法进行限制，本申请中温度传感器进行检测的时间只是一种优选的实施方式，检测时间的设定并不局限于此。

实施例二

如图2所示，是本实施例提出的一种热泵热水器，包括水箱1、换热器2和控制器，所述热泵热水器应用实施例一中所述的热泵热水器控制方法进行控制，所述水箱1的进水口和所述换热器2之间设置有变频水泵3；所述水箱1的出水口设置有温度传感器4；所述温度传感器4和变频水泵3分别与所述控制器相连接。

本发明中的热泵热水器使用变频水泵代理了现有技术中使用的恒温水阀和定频水泵，使得热泵热水器的结构更加简洁，由于变频水泵的价格远远低于恒温水阀和定频水泵的价格，因此本发明中的热泵热水器生产成本更低；由于仅使用一个变频水泵就能够实现恒温水阀和定频水泵的功能，减少了后期维护的工作量，使得热泵热水器的使用寿命更长，用户体验更好。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种热泵热水器控制方法，所述热泵热水器包括与水箱和换热器连通的变频水泵，其特征在于，所述方法包括：检测水箱出水口的水温T，计算所述水温T与设定水温Ts之间的温度差ΔT，根据所述温度差ΔT对变频水泵的转速进行调节。

2.根据权利要求1所述的热泵热水器控制方法，其特征在于，根据所述温度差ΔT对变频水泵的转速进行调节至少包括以下步骤：

判断所述温度差ΔT的正负；

判断所述温度差ΔT的绝对值|ΔT|所属的温度区间；

3.根据权利要求2所述的热泵热水器控制方法，其特征在于，对变频水泵转速进行调节的方法为：

变频水泵的目标转速N_i＝N_i-1±ΔN_j；

其中，N_i-1为变频水泵的当前转速；

ΔN_j为转速调节幅值；其中，当所述温度差ΔT为正数时，增加所述变频水泵的转速；

当所述温度差ΔT为负数时，减小所述变频水泵的转速。

4.根据权利要求3所述的热泵热水器控制方法，其特征在于，设置多组温度区间，每组所述温度区间对应一组变频水泵的转速调节幅值ΔN_j。

5.根据权利要求4所述的热泵热水器控制方法，其特征在于，至少设置有六组温度区间，分别为第一温度区间(0,2]，第二温度区间(2,10]，第三温度区间(10,20]，第四温度区间(20,30]，第五温度区间(30,40]，第六温度区间(40,+∞]；

所述温度区间的单位为℃。

6.根据权利要求5所述的热泵热水器控制方法，其特征在于，所述第一温度区间(0,2]，对应的第一转速调节幅值ΔN₁＝0；

所述第二温度区间(2,10]，对应的第二转速调节幅值ΔN₂的范围为15-25；

所述第三温度区间(10,20]，对应的第三转速调节幅值ΔN₃的范围为26-35；

所述第四温度区间(20,30]，对应的第四转速调节幅值ΔN₄的范围为36-45；

所述第五温度区间(30,40]，对应的第五转速调节幅值ΔN₅的范围为46-55；

所述第六温度区间(40,+∞]，对应的第六转速调节幅值ΔN₆的范围为56-65；

所述转速调节幅值ΔN_j的单位为转。

7.根据权利要求6所述的热泵热水器控制方法，其特征在于，根据预设定时间间隔对水箱出水口的水温进行检测并进行变频水泵的转速调节。

8.一种热泵热水器，包括水箱、换热器和控制器，所述热泵热水器应用如权利要求1-7所述的热泵热水器控制方法进行控制，其特征在于：所述水箱的进水口和所述换热器之间设置有变频水泵；

所述水箱的出水口设置有温度传感器；

所述温度传感器和变频水泵分别与所述控制器相连接。