CN105805953A - 制热水模式中压缩机控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热水机领域，公开了制热水模式中压缩机控制方法和装置。该方法包括监测水箱中水温、以及冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度；计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值；根据所得温度差值对所述压缩机的运行进行控制。本发明能够针对各种水箱中的内置盘管进行对应的制热控制，避免出现压力过高，电流多大或整箱水加热速率较慢的问题。

Description

制热水模式中压缩机控制方法和装置

技术领域

本发明涉及热水机领域，具体地，涉及制热水模式中压缩机控制方法和装置。

背景技术

在现有技术中，热水机可对水箱中水进行加热，水箱中配有内盘管。冷媒与冷媒水换热器中的闭式水换热后，闭式水再通过水箱中的内盘管与水箱中的开式水进行二次换热。其中，冷媒由压缩机进行驱动。在制热过程中，制热能力不仅与冷媒水换热器相关，还与水箱中的内置盘管的材料、换热面积、管径大小等相关。现有技术中，根据室外环境温度和水箱水温来对热水机的制热操作进行控制。如此，当水箱中实际所用的内置盘管与设计中所针对的内置盘管相一致时，能够较好的控制压缩机运行以对水箱中水进行加热。但是，当水箱中实际所用的内置盘管与设计中所针对的内置盘管不相一致时，如果实际所用的内置盘管比设计中所针对的内置盘管小，则可能会出现系统压力过高，电流过大的问题；如果实际所用的内置盘管比设计中所针对的内置盘管大时，可能会出现整箱水加热速率较慢，不能充分发挥设备的制热水能力的问题。

发明内容

本发明的目的是提供热水机中制热控制方法和装置，以解决上述技术问题，至少部分地解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种制热水模式中压缩机控制方法，该方法包括：监测水箱中水温、以及冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度；计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值；根据所得温度差值对所述压缩机的运行进行控制。

优选地，所述根据所得温度差值对所述压缩机的运行进行控制包括将所得温度差值与预设温度低值和预设温度高值分别进行比较；根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制。

优选地，所述根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制包括：当所得温度差值超过预设温度高值时，在压缩机的能需或转速频率不为最小能需或最小转速频率的情况下，减少所述压缩机能需或转速频率。

优选地，所述根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制包括当所得温度差值小于预设温度高值且大于预设温度低值时，保持所述压缩机的能需或转速频率不变。

优选地，所述根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制包括当所得温度差值低于预设温度低值时，在所述压缩机的能需或转速频率不为最大能需或最大转速频率的情况下，增加所述压缩机能需或转速频率。

优选地，所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值包括在所述压缩机启动后运行达到预设时长时，开始计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值。

优选地，所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值包括按预设周期进行所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值的操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种制热水模式中压缩机控制装置，该装置包括监测模块，用于监测水箱中水温、以及冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度；计算模块，用于计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值；控制模块，用于根据所得温度差值对所述压缩机的运行进行控制。

优选地，所述控制模块用于将所得温度差值与预设温度低值和预设温度高值分别进行比较；根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制。

优选地，所述控制模块用于当所得温度差值超过预设温度高值时，在压缩机的能需或转速频率不为最小能需或最小转速频率的情况下，减少所述压缩机能需或转速频率。

优选地，所述控制模块用于当所得温度差值小于预设温度高值且大于预设温度低值时，保持所述压缩机的能需或转速频率不变。

优选地，所述控制模块用于当所得温度差值低于预设温度低值时，在所述压缩机的能需或转速频率不为最大能需或最大转速频率的情况下，增加所述压缩机能需或转速频率。

优选地，所述计算模块用于在所述压缩机启动后运行达到预设时长时，开始计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值。

优选地，所述计算模块用于按预设周期进行所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值的操作。

通过上述技术方案，监测冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度；计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值；根据所得温度差值对所述冷媒水换热器的制热操作进行控制。如此，能够针对各种水箱中的内置盘管进行对应的制热控制，避免出现压力过高，电流多大或整箱水加热速率较慢的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施方式的热水机中制热控制方法的流程图；

图2是根据本发明一实施方式的热水机进行制热的原理示意图；

图3是根据本发明一实施方式的热水机中制热控制方法的流程图；以及

图4是根据本发明一实施方式的热水机中制热控制装置的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据本发明一实施方式的热水机中制热控制方法的流程图。其中，热水机可包括用于对水箱中水进行制热的冷媒水换热器。如图1所示，该方法可包括如下步骤。

在步骤S110中，监测水箱中水温、冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度。

例如，如图2所示，可以使用温度传感器或其他温度测量设备对水箱中水温T5、冷媒水换热器的出水温度Tout和回水温度Tin进行监测，获得水箱中水、冷媒水换热器的出水、冷媒水换热器的回水的实时温度。

在步骤S120中，计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值。

在一实施方式中，所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值包括按预设周期进行所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值的操作。

在另一实施方式中，所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值可包括：在压缩机启动后运行达到预设时长时，开始计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值。

例如，接收到开启指令后，压缩机以初始能需或初始转速频率开始运行。能需为用于控制压缩机转动的能量指示，也可以直接采用转速频率控制压缩机转动。压缩机开启后，当运行时长达到预设时长时，开始计算冷媒水换热器的出水温度Tout与水箱中水温T5之间的温度差值，即Tout-T5、或回水温度Tin与水箱中水温T5之间的温度差值，即Tin-T5、或出水温度Tout和回水温度Tin与水箱中水温T5之间的温度差值的均值，即(Tout+Tin)÷2-T5。

如此，可以在设备运行了一段时间进入稳定状态后，再开始计算温度差值，之后依据温度差值进行制热控制，可以进一步提高压缩机控制的准确性。

在步骤S130中，根据所得温度差值对压缩机的运行进行控制。

举例而言，可以将所得温度差值进行区间划分，根据温度差值所在区间对压缩机的运行进行功率控制。也可以建立以温度差值为参量的函数，(例如y＝k(T0-ΔT)，k为常量，T0为预设阈值，ΔT为温度差值，y为函数值)使用所得函数值对压缩机的能需或转速频率进行控制。

在一实施方式中，所述根据所得温度差值对压缩机的运行进行控制可包括将所得温度差值与预设温度低值和预设温度高值分别进行比较；根据比较结果对压缩机的能需或转速频率进行控制。

在一实施例中，所述根据比较结果对压缩机的能需或转速频率进行控制可包括当所得温度差值超过预设温度高值时，在压缩机的能需或转速频率不为最小能需或最小转速频率的情况下，减少压缩机能需或转速频率。

例如，当温度差值超过预设温度高值时，判断压缩机的能需或转速频率是否已经为最小能需或最小转速频率，如果压缩机的能需或转速频率已经为最小能需或最小转速频率，则保持压缩机为该最小能需或最小转速频率；如果压缩机的能需或转速频率不为最小能需或最小转速频率，则减小压缩机能需或转速频率。可以是按预设固定步长进行压缩机能需或转速频率的减少，也可以是依据温度差值与预设温度高值之间的差值，按比例进行压缩机能需或转速频率的减少。

在一实施例中，所述根据比较结果对压缩机的能需或转速频率进行控制可包括当所得温度差值小于预设温度高值且大于预设温度低值时，保持压缩机的能需或转速频率不变。

在一实施例中，所述根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制可包括当所得温度差值低于预设温度低值时，在压缩机的能需或转速频率不为最大能需或最大转速频率的情况下，增加压缩机能需或转速频率。

例如，当温度差值低于预设温度低值时，判断压缩机的能需或转速频率是否已经达到最大能需或最大转速频率，如果压缩机的能需或转速频率已经达到最大能需或最大转速频率，则保持压缩机为该最大能需或最大转速频率；如果压缩机的能需或转速频率没有达到最大能需或最大转速频率，则增加压缩机能需或转速频率。可以是按预设固定步长进行压缩机能需或转速频率的增加，也可以是依据温度差值与预设温度低值之间的差值，按比例进行压缩机能需或转速频率的增加。

上述实施例中的实施方式仅为示例性说明，本发明的实施方式不限于此。例如可以将温度差值进行更多的分段，针对不同分段进行对应压缩机控制。

如此，能够针对各种水箱中的内置盘管进行对应的制热控制，避免出现压力过高，电流多大或整箱水加热速率较慢的问题。进一步地，通过根据温度差值进行分区间控制，能够提供压缩机控制的精度，提高制热水模式下的工作效率。并且，通过对压缩机进行周期检验和控制，可以对各种变化情况进行及时处理，提供设备的适应性。

以下结合具体实例对本发明的方法进行进一步说明。该方法可应用于热泵热水机中，对制热水模式中压缩机进行控制。其中，以对压缩机能需控制进行示例性说明，对压缩机的转速频率控制与此类似，不再赘述。如图3所示，该方法可包括如下步骤。

在步骤S302中，接收到开始指令和初始能需后，压缩机按初始能需运行。在步骤S304中，判断压缩机运行时长是否达到预设时长A分钟，如果达到预设时长，则执行步骤S306，否则，压缩机继续以初始能需进行运行。在步骤S306中，按预设周期(例如每隔时长b)计算出水温度Tout和回水温度Tin与水箱中水温T5之间的温度差值的均值，即ΔT＝(Tout+Tin)÷2-T5，并且将温度差值ΔT与预设温度高值a和预设温度低值b分别进行比较。当ΔT≥a时，执行步骤S308，判断压缩机当前能需是否大于最小能需，如果当前能需大于最小能需，则执行步骤S310，将压缩机能需减少第一预设固定步长X，否则，执行步骤S312，控制压缩机保持当前能需不变。当b<ΔT<a时，执行步骤S312，控制压缩机保持当前能需不变。当ΔT≤b时，执行步骤S314，判断压缩机当前能需是否小于最大能需，如果当前能需小于最大能需，则执行步骤S316，将压缩机能需增加第二预设固定步长Y，否则，执行步骤S312，控制压缩机保持当前能需不变。

上述实施例中的实施方式仅为示例性说明，本发明的实施方式不限于此。通过根据温度差值进行分区间控制，能够提供压缩机控制的精度，提高制热水模式下的工作效率。

图4是根据本发明一实施方式的热水机中制热控制装置的结构图，如图4所示该装置可包括如下模块。

监测模块410，用于监测水箱中水温、以及冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度；计算模块420，用于计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值；控制模块430，用于根据所得温度差值对所述压缩机的运行进行控制。

例如，如图2所示，监测模块410可以使用温度传感器或其他温度测量设备对水箱中水温T5、冷媒水换热器的出水温度Tout和回水温度Tin进行监测，获得水箱中水、冷媒水换热器的出水、冷媒水换热器的回水的实时温度。

在一实施方式中，计算模块420可用于按预设周期进行所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值的操作。

在另一实施方式中，计算模块420可在压缩机启动后运行达到预设时长时，开始计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值。

例如，接收到开启指令后，压缩机以初始能需或初始转速频率开始运行。能需为用于控制压缩机转动的能量指示，也可以直接采用转速频率控制压缩机转动。压缩机开启后，当运行时长达到预设时长时，计算模块420开始计算冷媒水换热器的出水温度Tout与水箱中水温T5之间的温度差值，即Tout-T5、或回水温度Tin与水箱中水温T5之间的温度差值，即Tin-T5、或出水温度Tout和回水温度Tin与水箱中水温T5之间的温度差值的均值，即(Tout+Tin)÷2-T5。

如此，可以在设备运行了一段时间进入稳定状态后，再开始计算温度差值，之后依据温度差值进行制热控制，可以进一步提高压缩机控制的准确性。

控制模块430可以将所得温度差值进行区间划分，根据温度差值所在区间对压缩机的运行进行功率控制。也可以建立以温度差值为参量的函数，(例如y＝k(T0-ΔT)，k为常量，T0为预设阈值，ΔT为温度差值，y为函数值)使用所得函数值对压缩机的能需或转速频率进行控制。

在一实施方式中，控制模块430可用于将所得温度差值与预设温度低值和预设温度高值分别进行比较；根据比较结果对压缩机的能需或转速频率进行控制。

在一实施例中，控制模块430可用于当所得温度差值超过预设温度高值时，在压缩机的能需或转速频率不为最小能需或最小转速频率的情况下，减少压缩机能需或转速频率。

例如，当温度差值超过预设温度高值时，控制模块430判断压缩机的能需或转速频率是否已经为最小能需或最小转速频率，如果压缩机的能需或转速频率已经为最小能需或最小转速频率，则保持压缩机为该最小能需或最小转速频率；如果压缩机的能需或转速频率不为最小能需或最小转速频率，则减小压缩机能需或转速频率。可以是按预设固定步长进行压缩机能需或转速频率的减少，也可以是依据温度差值与预设温度高值之间的差值，按比例进行压缩机能需或转速频率的减少。

在一实施例中，控制模块430可用于当所得温度差值小于预设温度高值且大于预设温度低值时，保持压缩机的能需或转速频率不变。

在一实施例中，控制模块430可用于当所得温度差值低于预设温度低值时，在压缩机的能需或转速频率不为最大能需或最大转速频率的情况下，增加压缩机能需或转速频率。

例如，当温度差值低于预设温度低值时，控制模块430判断压缩机的能需或转速频率是否已经达到最大能需或最大转速频率，如果压缩机的能需或转速频率已经达到最大能需或最大转速频率，则保持压缩机为该最大能需或最大转速频率；如果压缩机的能需或转速频率没有达到最大能需或最大转速频率，则增加压缩机能需或转速频率。可以是按预设固定步长进行压缩机能需或转速频率的增加，也可以是依据温度差值与预设温度低值之间的差值，按比例进行压缩机能需或转速频率的增加。

上述实施例中的实施方式仅为示例性说明，本发明的实施方式不限于此。例如可以将温度差值进行更多的分段，针对不同分段进行对应压缩机控制。

如此，能够针对各种水箱中的内置盘管进行对应的制热控制，避免出现压力过高，电流多大或整箱水加热速率较慢的问题。进一步地，通过根据温度差值进行分区间控制，能够提供压缩机控制的精度，提高制热水模式下的工作效率。并且，通过对压缩机进行周期检验和控制，可以对各种变化情况进行及时处理，提供设备的适应性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种制热水模式中压缩机控制方法，该方法包括：

监测水箱中水温、以及冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度；

计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值；

根据所得温度差值对所述压缩机的运行进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所得温度差值对所述压缩机的运行进行控制包括：

将所得温度差值与预设温度低值和预设温度高值分别进行比较；

根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制包括：

当所得温度差值超过预设温度高值时，在压缩机的能需或转速频率不为最小能需或最小转速频率的情况下，减少所述压缩机能需或转速频率。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制包括：

当所得温度差值小于预设温度高值且大于预设温度低值时，保持所述压缩机的能需或转速频率不变。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制包括：

当所得温度差值低于预设温度低值时，在所述压缩机的能需或转速频率不为最大能需或最大转速频率的情况下，增加所述压缩机能需或转速频率。

6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值包括：

在所述压缩机启动后运行达到预设时长时，开始计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值。

7.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值包括：

按预设周期进行所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值的操作。

8.一种制热水模式中压缩机控制装置，该装置包括：

监测模块，用于监测水箱中水温、以及冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度；

计算模块，用于计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值；

控制模块，用于根据所得温度差值对所述压缩机的运行进行控制。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于将所得温度差值与预设温度低值和预设温度高值分别进行比较；根据比较结果对所述压缩机的能需或转速频率进行控制。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于当所得温度差值超过预设温度高值时，在压缩机的能需或转速频率不为最小能需或最小转速频率的情况下，减少所述压缩机能需或转速频率。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于当所得温度差值小于预设温度高值且大于预设温度低值时，保持所述压缩机的能需或转速频率不变。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于当所得温度差值低于预设温度低值时，在所述压缩机的能需或转速频率不为最大能需或最大转速频率的情况下，增加所述压缩机能需或转速频率。

13.根据权利要求8至12任一所述的装置，其特征在于，所述计算模块用于在所述压缩机启动后运行达到预设时长时，开始计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值。

14.根据权利要求8至12任一所述的装置，其特征在于，所述计算模块用于按预设周期进行所述计算冷媒水换热器的出水温度和/或回水温度与水箱中水温之间的温度差值的操作。