CN105258331A - 一种热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法及系统，包括以下步骤：步骤S1，判断当前水箱中下部水温T是否小于水箱使用时的最低温度Tmin，如果是，执行步骤S2，否则循环执行步骤S1；步骤S2，判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；或者判断当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；如果任一判断结果为是，执行步骤S3，否则返回步骤S1；步骤S3，热泵系统停机，开启电辅热系统。通过判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；或者判断当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1，能够准确判断热泵热水机的四通阀是否失效，避免了误判的情况发生。

Description

一种热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法及系统
技术领域
本发明涉热泵热水机控制领域，特别是一种热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法及系统。
背景技术
现有的热泵热水系统无判定四通阀失效模式，若四通阀失效，进行制冷，将水箱低温的水制冷成冰，造成水箱进水管冰堵，堵住进水口，严重影响用户的使用；现有的有些情况下，通过判定换热器的温度与环境温度的差值来进行判定四通阀是否失效，在大部分工况下，该方案可以判定四通阀是否失效，但是在低温工况下、与水温较低的工况下该方案将无效；不能判定出四通阀是否失效，有很多情况会出现误判。
发明内容
本发明提供一种热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法及系统，以解决上述判定四通阀是否失效时出现误判的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，判断当前水箱中下部水温T是否小于水箱使用时的最低温度Tmin，如果是，执行步骤S2，否则循环执行步骤S1；
步骤S2，判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；
或者判断当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，执行步骤S3，否则返回步骤S1；
步骤S3，热泵系统停机，开启电辅热系统。
本发明的有益效果是：通过判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；或者判断当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1，能够准确判断热泵热水机的四通阀是否失效，避免了误判的情况发生。
进一步，所述步骤S3之后还包括以下步骤：
步骤S4，判断当前水温T是否大于或等于防冻结退出温度Ta，如果是，执行步骤S5，否则返回步骤S3；
步骤S5，停止电辅热系统，热泵系统重新开启。
采用上述进一步方案的有益效果是：当开启电辅热系统对热水器进行电辅系统加热后，如果当前水温T大于或等于防冻结退出温度Ta，停止电辅热系统，热泵系统重新开启；这样通过判断四通阀确认恢复，使热泵热水机恢复正常使用状态。
进一步，所述步骤S5之后还包括以下步骤：
步骤S6，判断当前水温T是否大于或等于水箱设定温度Ts；或者当前水温T是否大于或等于热泵能够加热到的最高温度Tstop；如果任一判断结果为是，则热泵系统停机，否则返回步骤S1。
采用上述进一步方案的有益效果是：当系统判断到当前水温大于或等于水箱设定温度Ts，或者大于或等于热泵能够加热到的最高温度Tstop，而是热泵系统停机，很好地保护了热泵热水机系统不被损坏。
进一步，所述步骤S2中判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；
或者当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，则继续执行以下步骤：
步骤S7，四通阀失效次数计数N增加一次；
步骤S8，判断四通阀失效次数计数N是否大于或等于预设失效次数n，如果是，热泵系统不再开启，开启电辅热系统，并显示故障信息；否则返回步骤S1。
采用上述进一步方案的有益效果是：具体判断四通阀失效次数大于或等于预设失效次数n，可以确定热泵热水机的四通阀严重失效，热泵系统不再开启，以保护热泵热水机系统。
进一步，所述预设速度△T为0.05℃/min至1℃/min。
采用上述进一步方案的有益效果是：预设速度△T设为0.05℃/min至1℃/min，合理的判断标准，确保了热泵热水机的四通阀失效判断的有效性。
进一步，所述a为1℃至5℃。
采用上述进一步方案的有益效果是：温差限定值a为1℃至5℃，确保了热泵热水机的四通阀失效判断的准确性。
进一步，所述第一时间t1的范围为1分钟至10分钟。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过对不同状态的热泵热水机系统二设定不同的第一时间t1的范围，确保了热泵热水机的四通阀失效判断的有效性。
进一步，所述预设失效次数n为2至5。
采用上述进一步方案的有益效果是：预设失效次数n设为2至5，对保护热泵热水机系统提供了良好的保证。
本发明还提供一种热泵热水机四通阀失效的防冻结控制系统，包括第一判断模块、第二判断模块和第一控制模块，
所述第一判断模块，用于判断当前水箱中下部水温T是否小于水箱使用时的最低温度Tmin，如果是，调用所述第二判断模块；
所述第二判断模块，用于判断当前水温T的下降速度是否大于或等于预设速度△T；
或者当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，调用所述第一控制模块，否则调用所述第一判断模块；
所述第一控制模块，用于热泵系统停机，开启电辅热系统。
本发明热泵热水机四通阀失效的防冻结控制系统的有益效果是：通过第二判断模块，判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；或者判断当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；并通过第一控制模块，控制热泵系统停机，开启电辅热系统。能够准确判断热泵热水机的四通阀是否失效，避免了误判的情况发生。
进一步，所述控制系统还包括第三判断模块、第二控制模块、第四判断模块、失效次数计数模块和第五判断模块，
所述第三判断模块，用于判断当前水温T是否大于或等于防冻结退出温度Ta，如果是，调用所述第二控制模块，否者调用所述第一控制模块；
所述第二控制模块，用于停止电辅热系统，热泵系统重新开启；
所述第四判断模块，用于判断当前水温T是否大于或等于水箱设定温度Ts；或者当前水温T是否大于或等于热泵能够加热到的最高温度Tstop；如果任一判断结果为是，则热泵系统停机，否则调用所述第一判断模块；
所述第二判断模块中用于判断当前水温T的下降速度是否大于或等于预设速度△T；
或者当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，继续调用所述失效次数计数模块；
所述失效次数计数模块，用于四通阀失效次数计数N增加一次；
所述第五判断模块，用于判断四通阀失效次数计数N是否大于或等于预设失效次数n，如果是，热泵系统不再开启，开启电辅热系统，并显示故障信息；否则调用所述第一判断模块。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过第三判断模块、第二控制模块、第四判断模块、失效次数计数模块和第五判断模块，确保了热泵热水机四通阀失效的防冻结控制系统的准确性和判断的有效性。
附图说明
图1是本发明处理方法实施方式一的控制流程图，
图2是本发明处理方法实施方式二的控制流程图，
图3是本发明控制系统的结构框图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
100、第一判断模块，200、第二判断模块，300、第一控制模块，400、第三判断模块，500、第二控制模块，600、第四判断模块，700、失效次数计数模块，800、第五判断模块
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。
本发明处理方法实施方式一的控制流程图参见图1，热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，判断当前水箱中下部水温T是否小于水箱使用时的最低温度Tmin，如果是，执行步骤S2，否则循环执行步骤S1；
步骤S2，判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；
或者判断当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，执行步骤S3，否则返回步骤S1；
步骤S3，热泵系统停机，开启电辅热系统。
通过判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；或者判断当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1，能够准确判断热泵热水机的四通阀是否失效，避免了误判的情况发生。
本发明处理方法实施方式二的控制流程图参见图2，与实施方式一相比，其区别在于，步骤S3之后还包括以下步骤：
步骤S4，判断当前水温T是否大于或等于防冻结退出温度Ta，如果是，执行步骤S5，否则返回步骤S3；
步骤S5，停止电辅热系统，热泵系统重新开启；
步骤S5之后还包括以下步骤：
步骤S6，判断当前水温T是否大于或等于水箱设定温度Ts；或者当前水温T是否大于或等于热泵能够加热到的最高温度Tstop；如果任一判断结果为是，则热泵系统停机，否则返回步骤S1。
步骤S2中判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；
或者当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，则继续执行以下步骤：
步骤S7，四通阀失效次数计数N增加一次；
步骤S8，判断四通阀失效次数计数N是否大于或等于预设失效次数n，如果是，热泵系统不再开启，开启电辅热系统，并显示故障信息；否则返回步骤S1。
通过判断四通阀确认恢复，使热泵热水机恢复正常使用状态；判断到当前水温大于或等于水箱设定温度Ts，或者大于或等于热泵能够加热到的最高温度Tstop，而是热泵系统停机，很好地保护了热泵热水机系统不被损坏；具体判断四通阀失效次数大于或等于预设失效次数n，可以确定热泵热水机的四通阀严重失效，热泵系统不再开启，以保护热泵热水机系统。
本发明控制系统的结构框图参见图3，包括第一判断模块100、第二判断模块200和第一控制模块300，
第一判断模块100，用于判断当前水箱中下部水温T是否小于水箱使用时的最低温度Tmin，如果是，调用第二判断模块200；
第二判断模块200，用于判断当前水温T的下降速度是否大于或等于预设速度△T；
或者当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，调用第一控制模块300，否则调用第一判断模块100；
第一控制模块300，用于热泵系统停机，开启电辅热系统。
控制系统还包括第三判断模块400、第二控制模块500、第四判断模块600、失效次数计数模块700和第五判断模块800；
第三判断模块400，用于判断当前水温T是否大于或等于防冻结退出温度Ta，如果是，调用第二控制模块500，否者调用第一控制模块300；
第二控制模块500，用于停止电辅热系统，热泵系统重新开启；
第四判断模块600，用于判断当前水温T是否大于或等于水箱设定温度Ts；或者当前水温T是否大于或等于热泵能够加热到的最高温度Tstop；如果任一判断结果为是，则热泵系统停机，否则调用第一判断模块100；
第二判断模块300中用于判断当前水温T的下降速度是否大于或等于预设速度△T；
或者当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，继续调用失效次数计数模块700；
失效次数计数模块700，用于四通阀失效次数计数N增加一次；
第五判断模块800，用于判断四通阀失效次数计数N是否大于或等于预设失效次数n，如果是，热泵系统不再开启，开启电辅热系统，并显示故障信息；否则调用第一判断模块100。
通过第二判断模块，判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；或者判断当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；并通过第一控制模块，控制热泵系统停机，开启电辅热系统。能够准确判断热泵热水机的四通阀是否失效，避免了误判的情况发生。通过第三判断模块、第二控制模块、第四判断模块、失效次数计数模块和第五判断模块，确保了热泵热水机四通阀失效的防冻结控制系统的准确性和判断的有效性。
在本发明的实施例中，预设速度△T为0.05℃/min至1℃/min；预设速度△T设为0.05℃/min至1℃/min，a为1℃至5℃；第一时间t1的范围为1分钟至10分钟，预设失效次数n为2至5。确保了热泵热水机的四通阀失效判断的准确性和有效性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本发明热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，判断当前水箱中下部水温T是否小于水箱使用时的最低温度Tmin，如果是，执行步骤S2，否则循环执行步骤S1；
步骤S2，判断当前水温T的下降速度Td是否大于或等于预设速度△T；
或者判断当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，执行步骤S3，否则返回步骤S1；
步骤S3，热泵系统停机，开启电辅热系统。
2.根据权利要求1所述的热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，其特征在于，所述步骤S3之后还包括以下步骤：
步骤S4，判断当前水温T是否大于或等于防冻结退出温度Ta，如果是，执行步骤S5，否则返回步骤S3；
步骤S5，停止电辅热系统，热泵系统重新开启。
3.根据权利要求2所述的热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，其特征在于，所述步骤S5之后还包括以下步骤：
步骤S6，判断当前水温T是否大于或等于水箱设定温度Ts；或者当前水温T是否大于或等于热泵能够加热到的最高温度Tstop；如果任一判断结果为是，则热泵系统停机，否则返回步骤S1。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，其特征在于，所述步骤S2中判断当前水温T的下降速度是否大于或等于预设速度△T；
或者当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，则继续执行以下步骤：
步骤S7，四通阀失效次数计数N增加一次；
步骤S8，判断四通阀失效次数计数N是否大于或等于预设失效次数n，如果是，热泵系统不再开启，开启电辅热系统，并显示故障信息；否则返回步骤S1。
5.根据权利要求4所述的热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，其特征在于，所述预设速度△T为0.05℃/min至1℃/min。
6.根据权利要求4所述的热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，其特征在于，所述a为1℃至5℃。
7.根据权利要求4所述的热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，其特征在于，所述第一时间t1的范围为1分钟至10分钟。
8.根据权利要求4所述的热泵热水机四通阀失效的防冻结控制方法，其特征在于，所述预设失效次数n为2至5。
9.一种采用权利要求1-8任一所述控制方法的热泵热水机四通阀失效的防冻结控制系统，其特征在于，包括第一判断模块、第二判断模块和第一控制模块，
所述第一判断模块，用于判断当前水箱中下部水温T是否小于水箱使用时的最低温度Tmin，如果是，调用所述第二判断模块；
所述第二判断模块，用于判断当前水温T的下降速度是否大于或等于预设速度△T；
或者当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，调用所述第一控制模块，否则调用所述第一判断模块；
所述第一控制模块，用于热泵系统停机，开启电辅热系统。
10.根据权利要求9所述的热泵热水机四通阀失效的防冻结控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括第三判断模块、第二控制模块、第四判断模块、失效次数计数模块和第五判断模块，
所述第三判断模块，用于判断当前水温T是否大于或等于防冻结退出温度Ta，如果是，调用所述第二控制模块，否者调用所述第一控制模块；
所述第二控制模块，用于停止电辅热系统，热泵系统重新开启；
所述第四判断模块，用于判断当前水温T是否大于或等于水箱设定温度Ts；或者当前水温T是否大于或等于热泵能够加热到的最高温度Tstop；如果任一判断结果为是，则热泵系统停机，否则调用所述第一判断模块；
所述第二判断模块中用于判断当前水温T的下降速度是否大于或等于预设速度△T；
或者当前水温T是否满足T<Tmin-a，并持续第一时间t1；其中，a为温差限定值；
如果任一判断结果为是，继续调用所述失效次数计数模块；
所述失效次数计数模块，用于四通阀失效次数计数N增加一次；
所述第五判断模块，用于判断四通阀失效次数计数N是否大于或等于预设失效次数n，如果是，热泵系统不再开启，开启电辅热系统，并显示故障信息；否则调用所述第一判断模块。
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