CN105509316A - 热泵热水器的控制方法及系统 - Google Patents

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陈勇良
梁伟钊
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Foshan Shunde Aini Electrical Appliance Manufacture Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • F24H4/04—Storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters

Abstract

本发明提供了一种热泵热水器的控制方法，所述热泵热水器包括含设有风机的蒸发器的热泵系统和设置在水箱的辅助电加热器，所述控制方法包括如下步骤：热泵系统对所述水箱的水进行加热，并实时监测系统温度参数；根据检测到的系统参数调节风机转速；比较杀菌预设温度TS与热泵系统在当前环境温度下的最大停机温度Tt的关系，是否TS≥Tt；如果TS≥Tt，则当水箱温度T1≥Tt时，热泵系统停机；然后开启辅助电加热器；当水箱温度T1≥TS时，关闭辅助电加热器，到此结束加热；若上面判断TS＜Tt，则当水箱温度T1≥TS时，热泵系统停机，然后结束加热。目前大部分热泵系统并不能在所有环境温度下都能将水温加热至满足杀菌要求的温度，增加辅助电加热器则可以不受热泵系统可加热水温的影响，任何环境温度下都能有效加热杀菌。

Description

热泵热水器的控制方法及系统
技术领域
本发明属于智能家电控制领域，尤其涉及一种热泵热水器的控制方法及系统。
背景技术
目前，现有空气源热泵热水器大部分水温只能最高加热至55℃，部分采用R134a冷媒的压缩机部分环境温度下最高可将水温加热至60～70℃，但部分环境条件下，尤其是低环境温度下，单靠热泵系统加热，水温无法加热太高。当水温不高且一段时间不流动，水里就会产生大量对人体健康有害的军团菌。有研究表明，军团菌在60℃水温里，仅5分钟就被杀灭，在70℃水温里仅需1分钟就被杀灭。
现在通过提高水温进行杀菌的技术当中，有单纯通过控制风机转速降低压缩机负荷的方法提高水温的，这种方法虽然无需增加成本，但是提高水温的效果却非常有限，无法满足所有环境温度下都能将水温提高到满足快速杀菌的温度，局限性较大。
发明内容
本发明目的在于提供一种热泵热水器的控制方法，旨在解决目前热泵热水器无法在各种环境条件下都能有效杀菌的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种热泵热水器的控制方法，所述热泵热水器包括含设有风机的蒸发器的热泵系统和设置在水箱的辅助电加热器，所述控制方法包括如下步骤：
S110：热泵系统对所述水箱的水进行加热，并实时监测系统温度参数；
S120：根据监测到的环境温度参数、压缩机排气温度参数调节风机的转速；
S130：比较杀菌预设温度TS与热泵系统在当前环境温度下的最大停机温度Tt的关系，是否TS≥Tt；
S140：若步骤S130的判断为“是”，则当监测到水箱温度T1≥Tt时，热泵系统停机；
S150：热泵系统停机后，开启辅助电加热器；
S160：当监测到水箱温度T1≥TS时，关闭辅助电加热器，停止加热；
S170：若步骤S130的判断为“否”，则当监测到水箱温度T1≥TS时，热泵系统停机，停止加热。
所述系统温度参数包括监测到水箱温度传感器401的水箱温度T1、环境温度传感器的环境温度T2和压缩机排气温度传感器的排气温度T3。
所述风机转速根据环境温度传感器的环境温度T2和压缩机排气温度传感器的排气温度T3参数进行调节。
所述风机转速调节设有2档或2档以上风速。
所述杀菌预设温度TS为60℃到70℃之间。
所述辅助电加热装置设置在水箱內或在水系统管道上。
上述控制方法通过监测系统环境温度参数、压缩机排气温度参数调节风机转速，从而达到防止压缩机过热或过负荷运转，确保压缩机的可靠性；同时，当热泵系统无法将水温加热到快速杀菌的温度时，通过辅助热源(辅助电加热器)加热，从而快速杀菌。本控制方法虽然成本略有提高，但却不用受限于热泵系统对加热水温的限制，在任何环境温度条件下均能满足将水温加热到快速杀菌的温度。
附图说明
图1是现有技术提供的热泵热水器的基本结构图；
图2是本发明实施例提供的热泵热水器的控制方法的工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更佳清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所述，为热泵热水器的基本结构图，此结构图可理解为热泵热水器由4部分组成，第一部分为热泵系统，包括置于水箱200的冷凝器110、四通阀120、压缩机130、设有风机141的蒸发器140和节流部件150；第二部分为水箱，包括水箱200；第三部分是辅助热源，包括设置于水箱200中的辅助电加热器300；第四部分为其他的部分，包括水箱水温传感器401、环境温度传感器402、排气温度传感器403及控制器404.
如图2所示，一种热泵热水器的控制方法，用于控制热泵热水器的工作，所述控制方法包括：
步骤S110，热泵系统对所述水箱200中的水进行加热，控制器404实时监测系统各温度传感器的温度参数。本实施例中，系统温度参数包括监测到水箱温度传感器401的水箱温度T1、环境温度传感器的环境温度T2和排气温度传感器的排气温度T3。
步骤S120，根据监测到的系统温度参数调节风机转速。首先，风机141根据环境温度T2预设初始风速，然后再根据排气温度T3实时调节风机转速。排气温度高则降低风机转速，排气温度还在升高则继续降低风机转速，若风机已经在最低速运行而排气温度还在升高则直接停风机，直至排气温度降到较低水平时，风机转速再重新恢复至预设初始风速运转。通过调节风机转速，可以较有效地降低压缩机过热、过负荷运行的风险。
步骤S130，比较杀菌预设温度TS与热泵系统在当前环境温度下的最大停机温度Tt的关系，是否TS≥Tt。一般水温在60℃到70℃之间，快速杀菌效果最好，所以杀菌预设温度TS通常会设定在60℃到70℃之间。通常为了保证压缩机的可靠性，热泵厂家会根据不同环境温度设置不同的热泵系统最大停机温度Tt，而有些环境温度条件下，热泵系统最大停机温度Tt是无法满足杀菌水温要求的。如果该步骤判断为“是”，则到步骤S140；如果该步骤判断为“否”，则到步骤S170.
步骤S140，控制器持续监测水箱水温T1，当检测到水箱水温T1≥Tt时，热泵系统停机。
步骤S150，开启辅助电加热器。
步骤S160，控制器持续监测水箱水温T1，当检测到水箱水温T1≥TS时，关闭辅助电加热器，结束加热。
步骤S170，控制器持续监测水箱水温T1，当检测到水箱水温T1≥TS时，热泵系统停机，结束加热。
所述风机141至少设有2档或以上风速。步骤S120中，根据环境温度T2预设初始风速，这里的T2预设为30±5℃，当环境温度T2小于预设温度时，则初始风速设定为高风；当环境温度T2大于等于预设温度时，则初始风速设定为中风。然后风机再根据排气温度T3实时调节风机转速，此处排气温度预设为100±5℃，当排气温度T3升高至大于预设的排气温度时，则风机转速下降一档，排气温度T3每升高5℃则风机转速再下降一档，直至停掉风机；当下降风机转速，排气温度T3下降至低于预设排气温度减5℃时，风机恢复初始风速。

Claims (7)

1.一种热泵热水器的控制方法，所述热泵热水器包括设有压缩机、风机、蒸发器的热泵系统、含水箱的水系统、水系统的辅助电加热装置及其控制器、系统温度传感器，其特征在于，所述控制方法包含如下步骤：
S110：热泵系统启动对所述水系统中的水进行加热，并实时监测系统温度参数；
S120：根据监测到的系统温度参数调节风机转速；
S130：比较杀菌预设温度TS与热泵系统在当前环境温度下的最大停机温度Tt的关系，是否TS≥Tt；
S140：若步骤S130的判断为“是”，则当监测到水箱温度T1≥Tt时，热泵系统停机；
S150：热泵系统停机后，开启辅助电加热器；
S160：当监测到水箱温度T1≥TS时，关闭辅助电加热器，停止加热；
S170：若步骤S130的判断为“否”，则当监测到水箱温度T1≥TS时，热泵系统停机，停止加热。
2.根据权利要求1所述的一种热泵热水器的控制方法，其特征在于：所述系统温度参数包括监测到水箱温度传感器401的水箱温度T1、环境温度传感器的环境温度T2和压缩机排气温度传感器的排气温度T3。
3.根据权利要求1或2所述的一种热泵热水器的控制方法，其特征在于：所述风机转速根据环境温度传感器的环境温度T2和压缩机排气温度传感器的排气温度T3参数进行调节。
4.根据权利要求3所述的一种热泵热水器的控制方法，其特征在于：所述风机转速调节设有2档或2档以上风速。
5.根据权利要求1所述的一种热泵热水器的控制方法，其特征在于：所述杀菌预设温度TS为60℃到70℃之间。
6.根据权利要求1所述的一种热泵热水器的控制方法，其特征在于：所述辅助电加热装置设置在水箱內。
7.根据权利要求1所述的一种热泵热水器的控制方法，其特征在于：所述辅助电加热装置设置在水系统管道上。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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