CN105823213A - 热泵热水器 - Google Patents

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CN105823213A CN201610323340.7A CN201610323340A CN105823213A CN 105823213 A CN105823213 A CN 105823213A CN 201610323340 A CN201610323340 A CN 201610323340A CN 105823213 A CN105823213 A CN 105823213A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters

Abstract

本发明公开了一种热泵热水器,其包括:内胆;温度检测装置;通过冷媒流路相连通的变频压缩机、蒸发器、节流装置;变速风机;与所述温度检测装置、变频压缩机和变速风机电性连接的控制器;存储有第一预设参数与所述压缩机频率至少两种对应关系的存储器;所述控制器根据所述温度检测装置检测到的温度信号获得所述第一预设参数的当前值,根据所述第一预设参数的当前值调用相应的对应关系,控制所述压缩机按照所述第一预设参数与所述压缩机频率的对应关系运行,并控制所述变速风机以与所述压缩机提供的冷媒流量相适配的转速运行。本发明所述热泵热水器,能够在较好地满足用户使用需求的前提下,提高能效,最大限度地提高用户体验。

Description

热泵热水器
技术领域
本发明涉及热水器领域,特别涉及一种热泵热水器。
背景技术
热泵热水器是利用逆卡诺原理,通过介质(冷媒),把热量从低温物体传递到高温的水里的设备。热泵热水器工作流程是压缩机将蒸发器出口的低压冷媒压缩后,变成高温高压的气体排出,高温高压的冷媒气体流经缠绕在内胆上的换热管,热量经换热管传导到内胆中的水内,冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态,经膨胀阀后进入蒸发器,由于蒸发器侧的压力较低,因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态,并吸收大量的热量。同时,在风扇的作用下,大量的空气流过蒸发器外表面,空气中的能量被蒸发器吸收,空气温度迅速降低,变成冷气释放。随后吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机,进入下一个循环。
目前,普通热泵热水器压缩机的转速是恒定的,无法根据用户需求及实际的环境因素改变自身的输出,从而导致效率低下,用户体验较差。中国专利说明书CN103912990A公开了一种设置有变频压缩机的热泵热水器的控制方法。该热泵热水器设置了不同的工作模式,每个模式下变频压缩机对应有不同的频区。当用户选择节能模式时,压缩机的频率对应为低频区;当用户选择标准模式时,压缩机的频率对应为中频区;当用户选择速热模式时,压缩机的频率对应为高频区。上述热泵热水器根据用户对工作模式的选择对应不同的压缩机频率。而用户自己选择的工作模式时,往往只能片面地根据当前的需求来来选择。例如,用户期望快点加热时,选择热泵热水器的速热模式进行工作。而当热泵热水器在此模式下加热到已满足用户需求的热水量时,若继续采用此模式运行,会导致浪费能源,降低整机能效。综上而言,目前还没有一种热泵热水器能达到既提高能效又能兼顾加热速度的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种热泵热水器,能够在较好地满足用户使用需求的前提下,提高能效,最大限度地提高用户体验。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:一种热泵热水器,包括:内胆;设置在内胆上的温度检测装置;通过冷媒流路相连通的变频压缩机、蒸发器、节流装置;为所述蒸发器提供空气的变速风机;与所述温度检测装置、变频压缩机和变速风机电性连接的控制器;存储有第一预设参数与所述压缩机频率至少两种对应关系的存储器;所述控制器根据所述温度检测装置检测到的温度信号获得所述第一预设参数的当前值,根据所述第一预设参数的当前值调用相应的对应关系,控制所述压缩机按照所述第一预设参数与所述压缩机频率的对应关系运行,并控制所述变速风机以与所述压缩机提供的冷媒流量相适配的转速运行。
进一步的,所述存储器存储有制热量大于等于第一预设制热量的第一工作模式;能效大于等于第一预设能效的第二工作模式且制热量小于第二预设制热量;能效小于第一预设能效的第三工作模式,每种所述工作模式对应有所述第一预设参数与所述压缩机频率的对应关系。
进一步的,所述第一预设参数包括下述中的任意一种:剩余热水量,剩余冷水量,已用热水量,剩余加热时间。
进一步的,所述温度检测装置的个数为两个以上,所述两个以上的温度检测装置沿着重力方向依次排布。
进一步的,所述存储器中还存储有用户的设定温度;
所述控制器根据所述温度检测装置检测到的温度信号以及所述用户的设定温度并基于第一预设算法计算所述第一预设参数的当前值。
进一步的,所述第一预设参数为剩余热水量,所述存储器还存储有第一预设热水量和第二预设热水量,所述第一预设热水量小于所述第二预设热水量;
当所述剩余热水量的当前值小于第一预设热水量时,所述控制器调用所述第一工作模式并控制所述热泵热水器按照第一工作模式下所述剩余热水量与所述压缩机频率的对应关系运行;
当所述剩余热水量的当前值大于第二预设热水量时,所述控制器调用所述第二工作模式并控制所述热泵热水器按照第二工作模式下所述剩余热水量与所述压缩机频率的对应关系运行;
当所述剩余热水量的当前值在所述第一预设热水量至所述第二预设热水量之间时,所述控制器调用所述第三工作模式并控制所述热泵热水器按照第三工作模式下所述剩余热水量与所述压缩机频率的对应关系运行。
进一步的,所述控制器调用第一工作模式时,控制所述变频压缩机频率按照与所述剩余热水量的第一对应关系运行;其中,所述变频压缩机的起始运行频率大于第一预设频率,所述变速风机的起始运行转速大于第一预设转速;
所述控制器调用第二工作模式时,控制所述变频压缩机频率按照与所述剩余热水量的第二对应关系运行;其中,所述变频压缩机的起始运行频率小于第二预设频率,所述变速风机的起始运行转速小于第二预设转速;
所述控制器调用第三工作模式时,控制所述变频压缩机频率按照与所述剩余热水量的第三对应关系运行。
进一步的,所述第一对应关系包括:随着所述内胆中剩余热水量的增多,
所述变频压缩机以第一预设起始运行频率运行,并在所述第一预设起始运行频率基础上逐渐降低运行频率;
所述变速风机以第一预设起始运行转速运行,并随着所述变频压缩机向所述蒸发器提供的冷媒的蒸发量的减少,在所述第一预设起始运行转速基础上逐渐降低运行转速。
进一步的,所述第二对应关系包括:随着所述内胆中剩余热水量的增多,
所述变频压缩机以第二预设起始运行频率运行,并在所述第二预设起始运行频率基础上逐渐增加运行频率;
所述变速风机以第二预设起始运行转速运行,并在所述第二预设起始运行转速基础上逐渐降低运行转速。
进一步的,所述第三对应关系包括:随着所述内胆中剩余热水量的增多,
所述变频压缩机以第三预设起始运行频率运行,并在所述第三预设起始运行频率基础上逐渐增加运行频率;
所述变速风机以第三预设起始运行转速运行,并随着所述变频压缩机向所述蒸发器提供的冷媒的蒸发量的减少,在所述第三预设起始运行转速基础上逐渐降低运行转速。
进一步的,所述控制器还用于接收环境温度信号,并根据所述环境温度信号获取当前环境温度。
进一步的,所述节流装置与所述控制器电性连接,所述存储器针对每个工作模式还存储有:
所述节流装置的起始运行开度,以及基于单位时间内过热度变化量确定所述节流装置对应的变化开度的第二预定算法。
进一步的,在所述压缩机的进气管设置有用于获得吸气温度的第一温度检测件,所述蒸发器的进气管位置设置有用户获得蒸发温度的第二温度检测件;所述控制器基于所述吸气温度和蒸发温度确定所述单位时间内过热度变化量。
进一步的,所述控制器还包括:
周期性数据采集模块,用于在预定周期内每天以预定的时间间隔获取每个时间点所述温度检测装置采集的水温信号,并根据相邻时间点的水温信号获取水温变化率;
比较模块,用于将获取的所述水温变化率与预设水温变化率对比,识别出大于等于所述预设水温变化率对应的时间点;
统计模块,用于在所述预定周期内统计大于等于所述预设水温变化率的时间点,根据统计结果识别出预定周期内水温变化速率大于等于预设水温变化速率的高峰用水时段和预定周期内水温变化速率小于预设水温变化速率的非高峰用水时段。
进一步的,所述控制器根据所述温度检测装置采集的温度信号确定所述高峰用水时段结束时所述内胆中的剩余热水量,并将所述剩余热水量与所述高峰用水时段对应存储在所述存储器中,形成与所述高峰时段对应的高峰剩余热水量。
进一步的,当所述热泵热水器在用水高峰时段工作时,所述控制器根据与所述用水高峰时段对应的所述高峰剩余热水量、预设剩余热水量、当前剩余热水量及当前环境温度确定所述热泵热水器对应的工作模式。
进一步的,所述存储器中存储有第一剩余热水量、第二剩余热水量,所述第一剩余热水量小于所述第二剩余热水量;
当所述高峰剩余热水量小于所述第一剩余热水量时:所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;
当所述高峰剩余热水量位于所述第一剩余热水量和第二剩余热水量之间时:所述控制器根据当前剩余热水量和当前环境温度确定所述热泵热水器的工作模式;
当所述高峰剩余热水量大于所述第二剩余热水量时,若当前剩余热水量小于所述第一剩余热水量,所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;若当前剩余热水量不小于所述第一剩余热水量,所述热泵热水器以所述第二工作模式工作。
进一步的,当所述热泵热水器在所述非高峰用水时段工作时,所述控制器控制所述热泵热水器在第二工作模式下运行。
进一步的,所述存储器存储有第一预设环境温度、第二预设环境温度,所述第一预设环境温度小于所述第二预设环境温度;当所述控制器根据水箱中任一所述温度检测装置到的水温的变化速率的绝对值大于所述预设水温变化速率时,判断为大流量用水;
当所述当前环境温度小于所述第一预设环境温度时,所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;
当所述当前环境温度大于所述第二预设环境温度时,所述热泵热水器以所述第二工作模式工作;
当所述当前环境温度位于所述第一预设环境温度和第二预设环境温度之间时,所述热泵热水器以所述第三工作模式工作。
进一步的,当所述温度检测装置采集到的温度信号的平均值大于第二设定温度时,当所述热泵热水器在所述第一工作模式下或者第三工作模式下时,所述控制器控制所述热泵热水器从所述第一工作模式或第三工作模式调整为第二工作模式运行,至加热到所述平均温度达到第一设定温度时停止运行。
进一步的,当所述控制器根据所述高峰用水时段和非高峰用水时段判断出距离所述高峰用水时段具有预设时间时,所述控制器基于当前剩余热水量和当前环境温度确定所述热泵热水器对应的工作模式。
进一步的,所述存储器还存储有第三剩余热水量,
当所述剩余热水量小于所述第三剩余热水量时,所述控制器控制所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;
当所述剩余热水量大于所述第三剩余热水量时,所述控制器根据所述环境温度确定所述热水泵热水器对应的工作模式。
进一步的,所述节流装置包括下述中的任意一种:电子膨胀阀、热力膨胀阀。
由以上本申请实施方式提供的技术方案可见,控制器根据所述温度检测装置检测到的温度信号获得所述第一预设参数的当前值,根据所述第一预设参数的当前值调用相应的对应关系,控制所述压缩机按照所述第一预设参数与所述压缩机频率的对应关系运行,并控制所述变速风机以与所述压缩机提供的冷媒流量相适配的转速运行。其中,所述第一预设参数的当前值是根据所述温度检测装置检测到的温度信号实时确定的,其能够真实反应出所述内胆中包括的热水量情况。当所述控制器根据所述第一预设参数的当前值选择的所述第一预设参数与所述压缩机频率的对应关系进行工作时,所述压缩机的频率能够随着内胆中剩余热水量的变化而相应变化。此外,所述控制器能够控制所述变速风机随着所述压缩机提供的冷媒流量的变化而相应的调整转速,最终达到在较好地满足用户使用需求的前提下,提高能效,最大限度地提高用户体验。
附图说明
图1是本申请一个实施方式提供的热泵热水器的系统示意图;
图2是本申请一个实施方式提供的热泵热水器的控制原理框图;
图3是本申请一个实施方式提供的速热模式下压缩机、风机运行趋势曲线图;
图4是本申请一个实施方式提供的节能模式下压缩机、风机运行趋势曲线图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例,对本发明的技术方案作详细说明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
本发明提供一种热泵热水器,能够在较好地满足用户使用需求的前提下,提高能效,最大限度地提高用户体验。
请一并参阅图1、图2,本申请所述热泵热水器可以包括:内胆1;设置在内胆1上的温度检测装置2;通过冷媒流路相连通的变频压缩机3、蒸发器4、节流装置5;为所述蒸发器4提供空气的变速风机6;与所述温度检测装置2、变频压缩机3和变速风机6电性连接的控制器22;存储有第一预设参数与所述压缩机3频率至少两种对应关系的存储器20;所述控制器22根据所述温度检测装置2检测到的温度信号获得所述第一预设参数的当前值,根据所述第一预设参数的当前值调用相应的对应关系,控制所述压缩机3按照所述第一预设参数与所述压缩机3频率的对应关系运行,并控制所述变速风机6以与所述压缩机3提供的冷媒流量相适配的转速运行。
在本实施方式中,所述内胆1可以用于装水。具体的,所述内胆1可以整体呈中空的圆柱形壳体,当然,其也可以为其他形状,本申请在此并不作具体的限定。一般的,所述内胆1上还设置有换热器11,高温高压的冷媒流经所述换热器11时,能将热量传递给内胆1中的水。所述内胆1为可以为横式或者竖式内胆1,本申请在此并不作具体的限定。
在本实施方式中,所述温度检测装置2用于检测所述内胆1中的水温。具体的,所述温度检测装置2的具体形式可以为温度感应包,温度探头等等,本申请并不作限定。所述温度检测装置2可以固定在所述内胆1的外壁上,也可以安装在所述内胆1的内部,所述温度检测装置2的位置和按照方式本申请在此并不作具体的限定。当所述温度检测装置2固定在所述内胆1的外壁上时,通过测量所述内胆1外壁的温度,可以间接测量到内胆1中的水温。并且由于所述温度检测装置2设置在所述内胆1的外壁上,不直接与内胆1中的水接触,可以延长所述温度检测装置2的使用寿命。
在一个实施方式中,所述温度检测装置2的个数可以为两个以上,所述两个以上的温度检测装置2沿着重力方向依次排布。
一般的,内胆1中的水温沿着重力方向会有分层,如自上而下温度逐渐降低。在本实施方式中,当所述温度检测装置2的个数为两个以上时,可以将所述两个以上的温度检测装置2沿着重力方向间隔排布,以测量出不同高度位置处对应的水温。例如,在一个具体的实施方式中,所述温度检测装置2的个数可以为4个。所述4个温度检测装置2可以分别设置在沿着内胆1高度方向上的四个五等分点位置处,以分别获取所述四个五等分点位置处内胆1的水温。
在本实施方式中,所述变频压缩机3用于将低压冷媒进行压缩,变成高温高压的气体。具体的,所述变频压缩机3为通过控制转速在一定范围内连续调节,从而连续改变输出能量的压缩机,压缩机为变频压缩机。
在本实施方式中,所述蒸发器4用于将低温的冷媒液体与外界的空气进行热交换,液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态,并吸收大量的热量。
在本实施方式中,所述变速风机6可以为所述蒸发器4提供空气。具体的,所述变速风机6可以为一个无极调速的直流风机6也可以为多级调速的交流风机6,本申请在此并不作具体限定。
在本实施方式中,所述变频压缩机3、蒸发器4、节流装置5可以通过冷媒流路相连通。其中,所述节流装置5可以设置在内胆1上的换热器11以及蒸发器4之间的冷媒流路中。当高温高压的冷媒气体流经换热器11时,热量经换热器11传导到内胆1中的水内,冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态,经所述节流装置5后进入蒸发器4。所述节流装置5可以用于对从所述换热器11流出的冷媒进行节流降压。
在一个实施方式中,所述节流装置5可以包括下述中的任意一种:电子膨胀阀、热力膨胀阀。
具体的,所述节流装置5的开度可被控制器22控制,即进行开度的调节。其可以为电子膨胀阀的形式、也可为热力膨胀阀的形式,也可以为其他开度可以被控制调节的形式,本申请在此并不作具体的限定。
在本实施方式中,所述存储器20可以用于存储数据。具体的,存储器20可以为磁性存储器20,也可以为数字存储器20。优选的,其为数字存储器20。具体的,所述存储器20可以存储有第一预设参数与所述压缩机3频率的对应关系。所述第一预设参数可以用于表示所述内胆1中热水量的大小。相对的,由于所述内胆1的容积是固定的,可以根据所述热水量的大小来确定冷水量的大小。
在一个实施方式中,所述第一预设参数可以包括下述中的任意一种:剩余热水量、剩余冷水量、已用热水量、剩余加热时间。
在本实施方式中,所述第一预设参数可以为内胆1中剩余的热水量,或者可以为剩余的冷水量,或者可以为用去的热水量或者可以为剩余加热时间。通过所述剩余热水量、剩余冷水量、已用热水量、剩余加热时间中的任意一个可以相应的确定其他三个。此外,所述第一预设参数还可以为补给的冷水量等,当然,所述第一预设参数的具体形式本申请在此并不作具体限定,所属领域技术人员在本申请技术精髓的启示下,还可以做出其他的变更,但只要其实现的功能和达到的效果与本申请相同或相似,均应涵盖于本申请保护范围内。
在本实施方式中,所述第一预设参数主要以剩余热水量为例进行描述,当所述第一预设参数为其他形式时,可以基于剩余热水量进行类推,本申请在此不再赘述。所述剩余热水量可以:假设原来热泵热水器内胆1中的水温已达到用户的设定温度,整胆热水视为1,用户用去一部分水后剩余的水温在用户的设定温度以上的水量。
在本实施方式中,当开机后所述剩余热水量随着内胆1中水温的上升会逐渐增大。为了达到热泵热水器能够快速、高效、节能,最大限度地满足用户使用需求的目的,在所述存储器20中可以存储有所述第一预设参数与所述变频压缩机3的对应关系。具体的,所述对应关系的形式可以包括一个函数,也可以包括一个数据表,本申请在此并不作具体的限定。当所述存储器20中存储有所述对应关系后,控制器22可以调用相应的对应关系,对所述变频压缩机3的频率进行控制。
在本实施方式中,所述对应关系可以包括至少两种。一般的,当所述剩余热水量较少时,需要所述内胆1中的水温快速上升,以减少用户的等待时间。此时,所述变频压缩机3可以以较高的起始频率进行工作,随着所述剩余热水量的增加,可以逐渐降低所述压缩机3的频率。当所述剩余热水量较多时,此时可以采用节能的模式进行加热,以提高能效。此时,所述变频压缩机3可以以较低的起始频率工作,然后随着剩余热水量的增加,逐渐加大频率。
在本实施方式中,所述控制器22可以与所述温度检测装置2、变频压缩机3、变速风机6电性连接。
当所述控制器22与所述温度检测装置2电性连接时,可以获取所述温度检测装置2检测到的所述内胆1中的水温的温度信号。根据所述温度信号可以获得所述内胆1中水温的分布情况。进一步的,根据所述内胆1中水温的分布情况确定所述第一预定参数的当前值。
当所述控制器22与所述变频压缩机3、变速风机6电性连接时,可以根据所述第一预设参数的当前值调用相应的对应关系,控制所述压缩机3按照所述第一预设参数与所述压缩机3频率的对应关系运行,并控制所述变速风机6以与所述压缩机3提供的冷媒流量相适配的转速运行。
在本实施方式中,所述对应关系可以包括至少两种。在一种情况下,当所述剩余热水量较少时,需要所述内胆1中的水温快速上升,以减少用户的等待时间。此时,所述变频压缩机3可以以较高的起始频率进行工作,所述第一预设参数与所述压缩机3频率的对应关系可以为:随着所述剩余热水量的增加,逐渐降低所述压缩机3的频率。此时,随着所述压缩机3频率的降低,所述压缩机3输出的冷媒流量逐渐减小,此时冷媒流路中的冷媒流量相应减小,通过冷媒流路进入蒸发器4的冷媒流量也相应减小,此时控制器22可以控制所述变速风机6的风速随着所述冷媒流量的减少而逐渐降低。
在另一种情况下,当所述剩余热水量较多时,所述变频压缩机3可以以较低的起始频率工作,所述第一预设参数与所述压缩机3频率的对应关系可以为:随着剩余热水量的升高,逐渐加大频率。具体的,当所述剩余热水量较多时,所述压缩机3在低频范围内运行,随着水温的上升,整个冷媒循环系统冷凝压力也在上升,压缩机3的排气压力随之上升,压缩机3的压缩比增大,压缩机3扭矩增大,此时压缩机3需要提高频率,压缩机3本体运行能效上升,节流装置5的开度随着水温的上升,逐渐减小,冷媒循环系统的冷媒流量也在逐渐减小。当所述冷媒流量逐渐减小时可以降低风机6转速,在保证系统风量满足要求的同时能够降低整机功率,从而整机能效得到了有效提升。
本申请实施方式中,控制器22根据所述温度检测装置2检测到的温度信号获得所述第一预设参数的当前值,根据所述第一预设参数的当前值调用相应的对应关系,控制所述压缩机3按照所述第一预设参数与所述压缩机3频率的对应关系运行,并控制所述变速风机6以与所述压缩机3提供的冷媒流量相适配的转速运行。本申请中,所述第一预设参数的当前值是根据所述温度检测装置2检测到的温度信号实时确定的,其能够真实反应出所述内胆1中包括的热水量情况。当所述控制器22根据所述第一预设参数的当前值选择的所述第一预设参数与所述压缩机3频率的对应关系进行工作时,所述压缩机3的频率能够随着内胆1中剩余热水量的变化而相应变化。此外,所述控制器22能够控制所述变速风机6随着所述压缩机3提供的冷媒流量的变化而相应的调整转速,最终达到在较好地满足用户使用需求的前提下,提高能效,最大限度地提高用户体验。
在一个实施方式中,所述存储器20中还存储有用户的设定温度;所述控制器22根据所述温度检测装置2检测到的温度信号以及所述用户的设定温度并基于第一预设算法计算所述第一预设参数的当前值。
在本实施方式中,所述用户的设定温度可以为用户根据实际的需求而设定的温度。例如一般的所述用户的设定温度可以为40摄氏度至45摄氏度左右。当所述用户的设定温度在40摄氏度至45摄氏度左右时,符合一般用户的洗浴需求。当然,所述用户的设定温度还可以为其他值,用户可以根据自身需求设定,本申请在此并不作限定。
在本实施方式中,所述温度检测装置2检测到的温度信号可以用于表示该温度检测装置2所在位置内胆1中的水温。
在本实施方式中,所述第一预设算法可以用于基于所述内胆1各个位置的温度检测装置2检测到的温度信号、所述内胆1的容积、内胆1的高度,以及用户的设定温度确定所述第一预设参数的当前值。具体的,所述第一预设算法可以为加权求平均的方式计算所述剩余热水量。例如,所述温度检测装置2可以为4个,分别设置在所述内胆1的五等分点位置,相应的,获得所述五等分点位置的温度T1、T2、T3、T4。所述用户的设定温度为T。所述第一预设算法可以包括:基于上述各个等分点位置的温度和设定温度T,加权求平均,确定设定温度T以上的内胆1中的水位;然后,基于根据所述水位和所述内胆1的高度,确定热水段的高度,进一步的,根据热水段与整个内胆1的高度比值与所述容积的乘积获得所述内胆1中的剩余热水量。当确定所述剩余热水量的同时,也可以相应获得内胆1中的冷水量或已用热水量等。
此外,所述温度检测装置2的个数可以为足够密,以便于通过所述温度检测装置2直接获得所述设定温度T以上的内胆1中的水位。例如,所述温度检测装置2的个数可以为6个、8个或者更多,通过所述温度检测装置2可以直接读取到相应的设定温度,从而确定设定温度T以上的内胆1中的水位。进一步的,根据所述水位与整个内胆1的高度比值与所述容积的乘积获得所述内胆1中的剩余冷水量。
当然,所述第一预设算法并不限于上述举例,所属领域技术人员在本申请技术精髓的启示下,还可以做出其他的变更,但只要其实现的功能和达到的效果与本申请相同或相似,均应涵盖于本申请保护范围内。
在一个实施方式中,所述存储器20存储有制热量大于等于第一预设制热量的第一工作模式;能效大于等于第一预设能效的第二工作模式且制热量小于第二预设制热量;能效小于第一预设能效的第三工作模式,所述每种工作模式对应有所述第一预设参数与所述压缩机3频率的转速的对应关系。
在本实施方式中,所述存储器20可以存储有多种工作模式,以便于适应不同的工作场合。具体的,所述存储器20可以存储有第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式。当然,所述存储器20存储的工作模式还可以包括第四工作模式及更多,本申请在此并不作具体的限定。
其中,所述第一工作模式可以为速热模式,其对应的制热量大于等于第一预设制热量。其中,所述第一预设制热量可以为内胆1中水温处于用户的设定温度以下的第一预定量冷水达到所述用户的设定温度所需的热量。其中所述第一预定量可以为2/3内胆1容积的水量。当然,所述第一预定量并不限于上述举例,其还可以为其他量,如3/4等等,本申请在此并不作具体的限定。
所述第二工作模式可以为节能模式,其对应的能效大于等于第一预设能效,其制热量小于第二预设制热量。其中,所述第二预设制热量可以为内胆1中的水温处于用户的设定温度以下的第二预定量冷水达到所述用户的设定温度所需的热量。其中所述第二预定量可以为1/3内胆1容积的水量。当然,所述第二预定量并不限于上述举例,其还可以为其他量,如1/4等等,本申请在此并不作具体的限定。所述能效可以指能源利用中,发挥作用的与实际消耗的能源量之比。所述第一预设能效可以为将内胆1中的第二预定量冷水加热至用户的设定温度时对应的能效。一般的,在所述节能模式下对应的能效较高。例如,能效自高到低分为一级能效、二级能效、三级能效,则所述节能模式下,其对应的能效可以为一级能效。
所述第三工作模式可以为标准模式,其对应的能效和制热量处于所述第一工作模式和第二工作模式之间。具体的,其对应的能效小于第一预设能效。例如,能效自高到低分为一级能效、二级能效、三级能效,则所述标准模式下,其对应的能效可以为二级能效。
在本实施方式中,所述每种工作模式对应有所述第一预设参数与所述压缩机3频率的转速的对应关系。所述对应关系可以包括与所述第一工作模式相对应的第一对应关系,与所述第二工作模式相对应的第二对应关系,与所述第三工作模式相对应的第三对应关系。通过基于所述不同预设制热量、不同能效划分出相应的工作模式,且针对每个工作模式对应存储所述第一预设参数与所述压缩机3频率的对应关系,能够基于所述第一预设参数合理地调整压缩机3频率、风机6转速,从而使得整个热泵热水器能够根据内胆1中的参数准确选择工作模式,快速、高能效地工作。
在一个具体的实施方式中,所述控制器22调用所述第一工作模式时,控制所述变频压缩机3频率按照与所述剩余热水量的第一对应关系运行;其中,所述变频压缩机3的起始运行频率大于第一预设频率,所述变速风机6的起始运行转速大于第一预设转速;所述控制器22调用所述第二工作模式时,控制所述变频压缩机3频率按照与所述剩余热水量的第二对应关系运行;其中,所述变频压缩机3的起始运行频率小于第二预设频率,所述变速风机6的起始运行转速小于第二预设转速;所述控制器22调用所述第三工作模式时,控制所述变频压缩机3频率按照与所述剩余热水量的第三对应关系运行。
在本实施方式中,可以根据所述温度检测装置2检测到的温度信号获得所述第一预设参数的当前值,即获得该内胆1中的冷水量。基于所述冷水量的大小确定对应的工作模式。例如,可以将所述冷水量与所述第一预定量进行比较,若所述冷水量大于所述第一预定量,则此时所述控制器22调用所述第一工作模式进行工作。其他模式的确定方式也可依次类推,本申请在此不再赘述。此外,也可以根据所述温度检测装置2检测到的温度信号获得所述预设参数的当前值,即获得该内胆1中的热水量,根据所述热水量的大小确定对应的工作模式。例如热水量较小时,所述控制器22可以调用所述第一工作模式进行工作。此外,确定所述第一工作模式的方式还可以为其他形式,本申请在此并不作具体的限定。
当以所述第一工作模式运行时,所述控制器22可以控制所述变频压缩机3按照与所述剩余热水量的第一对应关系运行。具体的,所述变频压缩机3可以按照与所述剩余热水量的第一对应关系运行。此外,所述变速风机6也按照与所述剩余热水量的第一对应关系运行。也就是说,所述第一对应关系可以包括所述剩余热水量与所述变频压缩机3的对应关系和所述剩余热水量与所述变速风机6的对应关系。当然,所述第一对应关系也可以不包括所述剩余热水量与所述变速风机6的对应关系,所述控制器22可以控制所述变速风机6以与所述压缩机3提供的冷媒流量相适配的转速运行。当所述对应关系包含所述剩余热水量与所述变速风机6的对应关系也可以通过同一个控制参数,即通过所述剩余热水量同时控制所述变频压缩机3频率、和变速风机6转速以预定的对应关系运行。
请参阅图3,在一个具体的实施方式中,所述第一对应关系可以包括:随着所述内胆1中剩余热水量的增多,所述变频压缩机3以第一预设起始运行频率运行,并在所述第一预设起始运行频率基础上逐渐降低运行频率;所述变速风机6以第一预设起始运行转速运行,并随着所述变频压缩机3向所述蒸发器4提供的冷媒的蒸发量的减少,在所述第一预设起始运行转速基础上逐渐降低运行转速。
在本实施方式中,所述热泵热水器在所述速热模式下运行时,所述压缩机3的工作频率可以在60赫兹至100赫兹之间。具体的,所述压缩机3可以以100赫兹的初始频率运行,随着内胆1中水温的上升、剩余热水量的增多,所述压缩机3的频率逐渐降低,所述风机6的转速也逐渐降低。
请参阅图4,在一个具体的实施方式中,所述第二对应关系可以包括:随着所述内胆1中剩余热水量的增多,所述变频压缩机3以第二预设起始运行频率运行,并在所述第二预设起始运行频率基础上逐渐增加运行频率;所述变速风机6以第二预设起始运行转速运行,并在所述第二预设起始运行转速基础上逐渐降低运行转速。
在本实施方式中,所述热泵热水器在所述节能模式下运行时,所述压缩机3的工作频率可以在20赫兹至50赫兹之间。具体的,所述压缩机3可以以20赫兹的初始频率运行,随着内胆1中水温的上升,剩余热水量的增多,所述压缩机3的频率逐渐增加,所述风机6转速可以逐渐降低。
在本实施方式中,当所述剩余热水量较多时,所述压缩机3在相对较低的频率范围内运行,随着水温的上升,整个冷媒循环系统冷凝压力也在上升,压缩机3的排气压力随之上升,压缩机3的压缩比增大,压缩机3扭矩增大。此时压缩机3需要提高频率,压缩机3本体运行能效上升,节流装置5的开度随着水温的上升逐渐减小,冷媒循环系统的冷媒流量也在逐渐减小。当所述冷媒流量逐渐减小时,可以降低风机6转速,在满足系统风量满足要求的同时能够降低整机功率,从而整机能效得到了有效提升。
在一个具体的实施方式中,所述第三对应关系可以包括:随着所述内胆1中剩余热水量的增多,所述变频压缩机3以第三预设起始运行频率运行,并在所述第三预设起始运行频率基础上逐渐增加运行频率;所述变速风机6以第三预设起始运行转速运行,并随着所述变频压缩机3向所述蒸发器4提供的冷媒的蒸发量的减少,在所述第三预设起始运行转速基础上逐渐降低运行转速。
在本实施方式中,所述热泵热水器在所述标准模式下运行时,所述压缩机3的工作频率可以在40赫兹至70赫兹之间。具体的,所述压缩机3可以以70赫兹的初始频率运行,随着内胆1中水温的上升、剩余热水量的增多,所述压缩机3的频率逐渐降低,所述风机6的转速也逐渐降低。
在一个实施方式中,所述第一预设参数为所述剩余热水量,所述存储器20还存储有第一预设热水量和第二预设热水量,所述第一预设热水量小于所述第二预设热水量;当所述剩余热水量的当前值小于第一预设热水量时,所述控制器22调用所述第一工作模式并控制所述热泵热水器按照第一工作模式下所述剩余热水量与所述压缩机3频率的对应关系运行;当所述剩余热水量的当前值大于第二预设热水量时,所述控制器22调用所述第二工作模式并控制所述热泵热水器按照第二工作模式下所述剩余热水量与所述压缩机3频率的对应关系运行;当所述剩余热水量的当前值在所述第一预设热水量至所述第二预设热水量之间时,所述控制器22调用所述第三工作模式并控制所述热泵热水器按照第三工作模式下所述剩余热水量与所述压缩机3频率的对应关系运行。
在本实施方式中,所述第一预设参数可以为所述内胆1中的剩余热水量。当然,所述第一预设参数还可以为上述列举的其他参数,以及与所述剩余热水量相关联的其他参数,本申请在此并不作具体的限定。
所述存储器20中还可以存储有第一预设热水量和第二预设热水量,其中,所述第一预设热水量小于所述第二预设热水量。所述热水可以为温度在用户的设定温度以上的水。例如,用户的设定温度可以为40摄氏度。其中,所述第一预设热水量、第二预设热水量可以为针对容积一定的内胆1而言的。例如,可以定义内胆1中的1/3的热水量为第一预设热水量,2/3的热水量为第二预设热水量。
当所述温度检测装置2检测到的温度信号获得所述剩余热水量的当前值小于所述第一预设热水量时,表示当前内胆1中的热水量较少,此时可以采用速热模式进行加热,以实现快速加热内胆1中的水,供用户使用。
当所述温度检测装置2检测到的温度信号获得所述剩余热水量的当前值大于所述第二预设热水量时,表示当前内胆1中的热水量较多,此时可以采用节能模式进行加热,以实现提高整机的能效。
当所述温度检测装置2检测到的温度信号获得所述剩余热水量的当前值在所述第一预设热水量至所述第二预设热水量之间时,表示当前内胆1中的热水量适中,此时可以采用标准模式进行加热。
在一个实施方式中,所述控制器22还用于接收环境温度信号,并根据所述环境温度信号获取当前环境温度。
在本实施方式中,所述控制器22还可以接收环境温度信号,并根据所述环境温度信号获得当前环境温度。具体的,所述热泵热水器还可以设置有用于监测环境温度的温度检测件。所述温度检测件可以与所述控制器22电性连接,当所述温度检测件检测到温度信号后,可以传输给所述控制器22,所述控制器22根据所述温度信号确定当前环境温度。具体的所述温度检测件的形式本申请在此并不作具体的限定。
在一个实施方式中,所述节流装置5与所述控制器22电性连接,所述存储器20针对每个所述工作模式还可以存储有:所述节流装置5的起始运行开度,以及基于单位时间内过热度变化量确定所述节流装置5对应的变化开度的第二预设算法。
在本实施方式中,所述节流装置5可以与所述控制器22电性连接,以便所述控制器22适应性地控制所述节流装置5的开度。
在本实施方式中,所述存储器20可以针对每个工作模式存储所述节流装置5的其实运行开度和第二预设算法。所述第二预设算法用于基于单位时间内过热度变化量确定所述节流装置5对应的变化开度。一般的,所述过热度可以为制冷循环中相同蒸发压力下制冷剂的过热温度与饱和温度之差。当所述制冷剂为冷媒时,所述过热度可以为吸气温度与蒸发温度的差值。所述单位时间可以为1分钟,当然,所述单位时间还可以为2分钟、3分钟等等,本申请在此并不作具体的限定。当所述单位时间为1分钟时,所述过热度变化量可以为当前过热度与前一分钟过热度的差值。
在本实施方式中,所述节流装置5开度的调节的影响因素可以包括第一因素和第二因素,其中第一因素可以为冷媒变为稳态的响应速度;第二因素可以为冷媒变为稳态的振荡程度所述过热度变化量。其中所述过单位时间内的过热度变化量可以用于表示所述第一因素,所述过热度与相应的目标过热度的差值可以用于表示所述第二因素。其中,所述目标过热度可以基于压缩机3的出气管位置获得排气温度确定。一般的,排气温度越高所述目标过热度越小。
在一个具体的实施方式中,在所述压缩机3的进气管设置有用于获得吸气温度的第一温度检测件30,所述蒸发器4的进气管位置设置有用户获得蒸发温度的第二温度检测件40;所述控制器22基于所述吸气温度和蒸发温度确定所述单位时间内过热度变化量。
在本实施方式中,所述压缩机3的进气管位置可以设置有与所述控制器22电性连接的第一温度检测件30。所述第一温度检测件30用于获取所述吸气温度信号。所述控制器22基于所述第一温度检测件30获取的所述压缩机3进气管位置的吸气温度信号确定所述吸气温度。
在本实施方式中,所述蒸发器4的进气管位置可以设置有与所述控制器22电性连接的第二温度检测件40。所述第二温度检测件40用于获取所述蒸发温度信号。所述控制器22基于所述第二温度检测件40获取的所述蒸发器4进气管位置的蒸发温度信号确定所述蒸发温度。
在本实施方式中所述控制器22可以基于所述吸气温度和蒸发温度确定所述单位时间内过热度变化量。具体的,所述过热度可以为所述吸气温度与所述蒸发温度的差值。所述单位时间内过热度变化量可以为当前周期过热度与前一个时间过热度的差值。
在一个实施方式中,所述控制器22还可以包括:周期性数据采集模块221,用于在预定周期内每天以预定的时间间隔获取每个时间点所述温度检测装置2采集的水温信号,并根据相邻时间点的水温信号获取水温变化率;比较模块222,用于将获取的所述水温变化率与预设水温变化率对比,识别出大于等于所述预设水温变化率对应的时间点;统计模块223,用于在所述预定周期内统计大于等于所述预设水温变化率的时间点,根据统计结果识别出预定周期内水温变化速率大于等于预设水温变化速率的高峰用水时段和预定周期内水温变化速率小于预设水温变化速率的非高峰用水时段。
在本实施方式中,所述控制器22还具有自学习功能,通过学习用户的用水习惯,可以获得用户的用水习惯:高峰用水时段和非高峰用水时段。
所述预定周期可以为四个星期,或者其也可以小于四个星期或者大于四个星期,本申请在此并不作具体的限定,只需保证在所述预定周期内能够统计出用户的用水习惯,包括用户的高峰用水时段和非高峰用水时段。所述预定的时间间隔可以为1小时,也可以为30分钟、45分钟等等,本申请在此并不作具体的限定。当然所述预定的时间间隔约短,获取到的所述说水温信号越密集,越能准确体现所述内胆1中的水温变化。但考虑到一般的用户用水一般集中某个时间段或者某几个时间段,因而只要获取到所述水温变化的时间点即可。当所述预定的时间间隔为1小时左右,既可以获得所述水温变化也能够减少控制器22的工作量。
在本实施方式中,通过相邻时间点的水温信号可以获得所述水温变化率。具体的通过所述水温信号可以获得相邻两个水温信号表示的水温,所述相邻两个水温与所述预定时间间隔比值为所述水温变化率。
在本实施方式中,所述存储器20中可以存储有预设水温变化率。当获取的水温变化率大于所述预设水温变化率时,表示此时用户处于用水状态;当获取的水温变化率小于所述预设水温变化率时,表示此时用户处于非用水状态。具体的,所述预设水温变化率可以针对所述内胆1的容积,根据一般用户的使用习惯设置一个初始值,具体的所述预设水温变化率的大小本申请并不作具体的限定。此外,所述预设水温变化率也可以根据统计到的用户的用水情况来进行适当的修正。
在本实施方式中,所述统计模块223可以将所述预定周期内,每天所述比较模块222获得的所述用户的用水情况进行统计,确定出用户一般的高峰用水时段和非高峰用水时段。
在一个实施方式中,所述控制器22根据所述温度检测装置2采集的温度信号确定所述高峰用水时段结束时所述内胆1中的剩余热水量,并将所述剩余热水量与所述高峰用水时段对应存储在所述存储器20中,形成与所述高峰时段对应的高峰剩余热水量。
在本实施方式中,根据所述统计模块223的结果,可以确定所述用户的高峰用水时段,所述控制器22可以根据所述温度检测装置2采集的温度信号确定所述高峰用水时段结束时所述内胆1中的剩余热水量,并且控制所述存储器20将所述剩余热水量与所述高峰用水时段进行对应存储,以获得所述与所述高峰时段对应的高峰剩余热水量。
在一个实施方式中,当所述热泵热水器在用水高峰时段工作时,所述控制器22根据与所述用水高峰时段对应的所述高峰剩余热水量、预设剩余热水量、当前剩余热水量及当前环境温度确定所述热泵热水器对应的工作模式。
在本实施方式中,所述预设剩余热水量可以包括第一剩余热水量和第二剩余热水量,所述第一剩余热水量小于所述第二剩余热水量。所述预设剩余热水量可以用于作为所述高峰剩余热水量的参考标准。通过将所述高峰剩余热水量与所述预设剩余热水量进行比较,或结合相应的当前剩余热水量、当前环境温度等参数可以确定所述热泵热水器对应的工作模式。
在本实施方式中,所述当前剩余热水量可以参看所述第一预设参数当前值的确定方法,本申请在此不再赘述。
在一个具体的实施方式中,所述存储器20中存储有第一剩余热水量、第二剩余热水量,所述第一剩余热水量小于所述第二剩余热水量;当所述高峰剩余热水量小于所述第一剩余热水量时:所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;当所述高峰剩余热水量位于所述第一剩余热水量和第二剩余热水量之间时:所述控制器22根据当前剩余热水量和当前环境温度确定所述热泵热水器的工作模式;当所述高峰剩余热水量大于所述第二剩余热水量时,若当前剩余热水量小于所述第一剩余热水量时,所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;若当前剩余热水量不小于所述第一剩余热水量时,所述热泵热水器以所述第二工作模式工作。
在本实施方式中,所述第一剩余热水量可以为整胆热水量的1/3,当然所述第一剩余热水量也可以定义为整胆热水量的其他分数值,本申请在此并不作具体的限定。一般的,所述分数值为小于1/2的分数值。所述第二剩余热水量可以为整胆热水量的2/3,当然所述第二剩余热水量也可以定义为整胆热水量的其他分数值,本申请在此并不作具体的限定。一般的,所述分数值为大于1/2的分数值。
在本实施方式中,当所述高峰剩余热水量小于所述第一剩余热水量时,表示此时用户的用水量需求比较大,可以采用所述速热模式为用户快速提供足量的热水。
当所述高峰剩余热水量位于所述第一剩余热水量和第二剩余热水量之间时,表示此时用户的用水量需求适中,此时所述控制器22可以根据当前剩余热水量和当前环境温度确定所述热泵热水器的工作模式。具体的,当所述当前剩余热水量小于所述第一剩余热水量时,表示此时内胆1中的剩余热水量较少,此时所述热泵热水器可以所述速热模式进行工作,以快速地为用户提供足够的热水。当所述当前剩余热水量在所述第一剩余热水量和所述第二剩余热水量之间时,可以结合环境温度来选择具体的工作模式。例如,当环境温度低时,低于第一设定环境温度时,可以采用速热模式进行工作,以在低温环境下快速加热内胆1中的水,从而为用户提供满足需求的热水量。当所述环境温度较高时,例如高于第二设定环境温度时,可以采用节能模式进行工作,以在高温环境下,尽可能的提高能效,节能省电。当环境温度介于所述第一设定环境温度和第二设定环境温度之间时,为了兼顾加热时间与能效,采用标准模式进行工作。
当所述高峰剩余热水量大于所述第二剩余热水量时,表示用户在该时段用水需求不是很大。但若当前剩余热水量小于所述第一剩余热水量,表示当前内胆1中的热水量较少,此时所述热泵热水器可以速热模式工作,以快速满足用户的使用需求。若当前剩余热水量不小于所述第一剩余热水量,表示当前内胆1中的热水量足够,此时所述热泵热水器可以节能工作模式工作,以提高能效。
在一个实施方式中,当所述热泵热水器在所述非用水高峰时段工作时,所述控制器22控制所述热泵热水器在第二工作模式下运行。
在本实施方式中,当控制器22根据获得的用户的用水习惯可以确定什么时候用户一般为高峰用水时段和非高峰用水时段。当在所述非用水高峰时段工作时,所述控制器22可以控制所述热泵热水器在第二工作模式下运行,即以节能模式运行,既可以保证当在非高峰用水时段出现用水需求时保证用户的热水量需求,同时也能够最大限度的提高能效。
在一个实施方式中,所述存储器20存储有第一预设环境温度、第二预设环境温度,所述第一预设环境温度小于第二环境温度;当所述控制器22根据水箱中任一所述温度检测装置2到的水温的变化速率的绝对值大于所述预设水温变化速率时,判断为大流量用水;当所述当前环境温度小于所述第一预设环境温度时,所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;当所述当前环境温度大于所述第二预设环境温度时,所述热泵热水器以所述第二工作模式工作;当所述当前环境温度位于所述第一预设环境温度和第二预设环境温度之间时,所述热泵热水器以所述第三工作模式工作。
在本实施方式中,当在所述非高峰用水时段,所述控制器22根据水箱中任一所述温度检测装置2到的水温的变化速率的绝对值大于所述预设水温变化速率时,可以判断此时用户在大流量用水。
在本实施方式中,所述第一预设环境温度的具体温度可以较低。例如,其可以为8摄氏度。所述第二预设环境温度可以比较高。例如,其可以在28摄氏度。当然,所述第一预设环境温度、第二预设环境温度可以根据用户所在的环境的不同而设定和调整,本申请在此并不作具体的限定。例如,当所述当前环境温度较低时,低于第一设定环境温度时,可以采用速热模式进行工作,以在低温环境下快速加热内胆1中的水,从而为用户提供满足需求的热水量。当所述环境温度较高时,例如高于第二设定环境温度时,可以采用节能模式进行工作,以在高温环境下,尽可能的提高能效,节能省电。当环境温度介于所述第一设定环境温度和第二设定环境温度之间时,为了兼顾加热时间与能效,采用标准模式进行工作。
在一个实施方式中,当所述温度检测装置2采集到的温度信号的平均值大于第二设定温度时,当所述热泵热水器在所述第一工作模式下或者第三工作模式下时,所述控制器22控制所述热泵热水器从所述第一工作模式或第三工作模式调整为第二工作模式运行,至加热到所述平均温度达到第一设定温度时停止运行,其中,第二设定温度小于第一设定温度。
在本实施方式中,在所述存储器20中还可以存储有第一设定温度和第二设定温度,其中第二设定温度小于所述第一设定温度。所述设定温度用于和所述温度检测装置2采集到的温度信号的平均值进行比较。所述第一设定温度可以为低于所述用户的设定温度的某个温度值或某个温度范围;所述第二设定温度可以为高于所述用户的设定温度的某个温度值或某个温度范围。例如所述第一设定温度可以为35摄氏度,所述第二设定温度可以为50摄氏度。当然,所述第一设定温度和第二设定温度也可以根据所述热泵热水器的使用环境而作相应的变化,本申请在此并不作具体的限定。
具体的,当所述温度检测装置2采集到的温度信号的平均值大于第二设定温度时,表示该内胆1中的水温已经比较高了,热水量也比较多了,若所述热泵热水器在所述速热工作模式下或者标准工作模式下运行,此时所述控制器22控制所述热泵热水器从所述速热模式或标准模式调整为节能模式运行。进一步的,当所述热泵热水器以所述节能模式运行,所述内胆1中的平均水温已经达到所述第二设定温度时,表示此时内胆1中的热水量已经完全能够满足用户需求了,此时可以控制所述热泵热水器处于停机状态,进而达到最大限度的节能。
在一个实施方式中,当所述控制器22根据所述高峰用水时段和非高峰用水时段判断出距离所述高峰用水时段具有预设时间时,所述控制器22基于当前剩余热水量和当前环境温度确定所述热泵热水器对应的工作模式。
在本实施方式中,所述控制器22可以根据用户的用水习惯确定距离所述高峰用水时段之前的预设时间。例如所述用户在18点至21点为高峰用水时段。所述预设时间为所述高峰用水时段往前推的预定时长确定的时间。例如所述预定时长可以为2个小时。那么所述预设时间可以为16点。所述控制器22可以基于当前剩余热水量和当前环境温度确定所述热泵热水器对应的工作模式。
在一个具体的实施方式中,所述存储器20还存储有第三剩余热水量,当所述当前剩余热水量小于所述第三剩余热水量时,所述控制器22控制所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;当所述当前剩余热水量大于所述第三剩余热水量时,所述控制器22根据所述环境温度确定所述热水泵热水器对应的工作模式。
在本实施方式中,所述第三剩余热水量可以作为所述当前剩余热水量的对比标准。所述第三剩余热水量可以介于所述第一剩余热水量和第二剩余热水量之间。具体的,其可以为1/2胆热水量,当然,诉讼或第三剩余热水量的值还可以为其他分数值,本申请在此并不作具体的限定。
在本实施方式中,当所述当前剩余热水量小于所述第三剩余热水量时,表示此时当前剩余热水量比较少,此时可以采用速热模式进行加热,以快速提升内胆1中的水温,满足用户的用水需求。
当所述剩余热水量大于所述第三剩余热水量时,表示当前所述剩余热水量相对比较多,此时可以结合当前环境温度确定所述热泵热水器对应的工作模式。具体的,当所述当前环境温度低于第一预设环境温度时,所述控制器22控制所述热泵热水器以速热模式进行加热,以在低温环境下快速加热内胆1中的水,从而为用户提供满足需求的热水量。当所述环境温度高于所述第二预设环境温度时,所述控制器22控制所述热泵热水器以节能模式进行加热,以在高温环境下,尽可能的提高能效,节能省电。当所述环境温度在所述第一预设温度与所述第二预设温度之间时,为了兼顾加热时间与能效,所述控制器22控制所述热泵热水其以标准模式运行。
本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
以上所述仅为本发明的几个实施例,虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (23)

1.一种热泵热水器,其特征在于,包括:
内胆;
设置在内胆上的温度检测装置;
通过冷媒流路相连通的变频压缩机、蒸发器、节流装置;
为所述蒸发器提供空气的变速风机;
与所述温度检测装置、变频压缩机和变速风机电性连接的控制器;
存储有第一预设参数与所述压缩机频率至少两种对应关系的存储器;
所述控制器根据所述温度检测装置检测到的温度信号获得所述第一预设参数的当前值,根据所述第一预设参数的当前值调用相应的对应关系,控制所述压缩机按照所述第一预设参数与所述压缩机频率的对应关系运行,并控制所述变速风机以与所述压缩机提供的冷媒流量相适配的转速运行。
2.如权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,所述存储器存储有制热量大于等于第一预设制热量的第一工作模式;能效大于等于第一预设能效的第二工作模式且制热量小于第二预设制热量;能效小于第一预设能效的第三工作模式,每种所述工作模式对应有所述第一预设参数与所述压缩机频率的对应关系。
3.如权利要求1或2所述的热泵热水器,其特征在于,所述第一预设参数包括下述中的任意一种:剩余热水量,剩余冷水量,已用热水量,剩余加热时间。
4.如权利要求3所述的热泵热水器,其特征在于,所述温度检测装置的个数为两个以上,所述两个以上的温度检测装置沿着重力方向依次排布。
5.如权利要求4所述的热泵热水器,其特征在于,所述存储器中还存储有用户的设定温度;
所述控制器根据所述温度检测装置检测到的温度信号以及所述用户的设定温度并基于第一预设算法计算所述第一预设参数的当前值。
6.如权利要求2所述的热泵热水器,其特征在于,所述第一预设参数为剩余热水量,所述存储器还存储有第一预设热水量和第二预设热水量,所述第一预设热水量小于所述第二预设热水量;
当所述剩余热水量的当前值小于第一预设热水量时,所述控制器调用所述第一工作模式并控制所述热泵热水器按照第一工作模式下所述剩余热水量与所述压缩机频率的对应关系运行;
当所述剩余热水量的当前值大于第二预设热水量时,所述控制器调用所述第二工作模式并控制所述热泵热水器按照第二工作模式下所述剩余热水量与所述压缩机频率的对应关系运行;
当所述剩余热水量的当前值在所述第一预设热水量至所述第二预设热水量之间时,所述控制器调用所述第三工作模式并控制所述热泵热水器按照第三工作模式下所述剩余热水量与所述压缩机频率的对应关系运行。
7.如权利要求5所述的热泵热水器,其特征在于:
所述控制器调用第一工作模式时,控制所述变频压缩机频率按照与所述剩余热水量的第一对应关系运行;其中,所述变频压缩机的起始运行频率大于第一预设频率,所述变速风机的起始运行转速大于第一预设转速;
所述控制器调用第二工作模式时,控制所述变频压缩机频率按照与所述剩余热水量的第二对应关系运行;其中,所述变频压缩机的起始运行频率小于第二预设频率,所述变速风机的起始运行转速小于第二预设转速;
所述控制器调用第三工作模式时,控制所述变频压缩机频率按照与所述剩余热水量的第三对应关系运行。
8.如权利要求7所述的热泵热水器,其特征在于,所述第一对应关系包括:随着所述内胆中剩余热水量的增多,
所述变频压缩机以第一预设起始运行频率运行,并在所述第一预设起始运行频率基础上逐渐降低运行频率;
所述变速风机以第一预设起始运行转速运行,并随着所述变频压缩机向所述蒸发器提供的冷媒的蒸发量的减少,在所述第一预设起始运行转速基础上逐渐降低运行转速。
9.如权利要求7所述的热泵热水器,其特征在于,所述第二对应关系包括:随着所述内胆中剩余热水量的增多,
所述变频压缩机以第二预设起始运行频率运行,并在所述第二预设起始运行频率基础上逐渐增加运行频率;
所述变速风机以第二预设起始运行转速运行,并在所述第二预设起始运行转速基础上逐渐降低运行转速。
10.如权利要求7所述的热泵热水器,其特征在于,所述第三对应关系包括:随着所述内胆中剩余热水量的增多,
所述变频压缩机以第三预设起始运行频率运行,并在所述第三预设起始运行频率基础上逐渐增加运行频率;
所述变速风机以第三预设起始运行转速运行,并随着所述变频压缩机向所述蒸发器提供的冷媒的蒸发量的减少,在所述第三预设起始运行转速基础上逐渐降低运行转速。
11.如权利要求5所述的热泵热水器,其特征在于,所述控制器还用于接收环境温度信号,并根据所述环境温度信号获取当前环境温度。
12.如权利要求11所述的热泵热水器,其特征在于,所述节流装置与所述控制器电性连接,所述存储器针对每个工作模式还存储有:
所述节流装置的起始运行开度,以及基于单位时间内过热度变化量确定所述节流装置对应的变化开度的第二预定算法。
13.如权利要求12所述的热泵热水器,其特征在于,在所述压缩机的进气管设置有用于获得吸气温度的第一温度检测件,所述蒸发器的进气管位置设置有用户获得蒸发温度的第二温度检测件;所述控制器基于所述吸气温度和蒸发温度确定所述单位时间内过热度变化量。
14.如权利要求2所述的热泵热水器,其特征在于,所述控制器还包括:
周期性数据采集模块,用于在预定周期内每天以预定的时间间隔获取每个时间点所述温度检测装置采集的水温信号,并根据相邻时间点的水温信号获取水温变化率;
比较模块,用于将获取的所述水温变化率与预设水温变化率对比,识别出大于等于所述预设水温变化率对应的时间点;
统计模块,用于在所述预定周期内统计大于等于所述预设水温变化率的时间点,根据统计结果识别出预定周期内水温变化速率大于等于预设水温变化速率的高峰用水时段和预定周期内水温变化速率小于预设水温变化速率的非高峰用水时段。
15.如权利要求14所述的热泵热水器,其特征在于:所述控制器根据所述温度检测装置采集的温度信号确定所述高峰用水时段结束时所述内胆中的剩余热水量,并将所述剩余热水量与所述高峰用水时段对应存储在所述存储器中,形成与所述高峰时段对应的高峰剩余热水量。
16.如权利要求15所述的热泵热水器,其特征在于:当所述热泵热水器在用水高峰时段工作时,所述控制器根据与所述用水高峰时段对应的所述高峰剩余热水量、预设剩余热水量、当前剩余热水量及当前环境温度确定所述热泵热水器对应的工作模式。
17.如权利要求16所述的热泵热水器,其特征在于:所述存储器中存储有第一剩余热水量、第二剩余热水量,所述第一剩余热水量小于所述第二剩余热水量;
当所述高峰剩余热水量小于所述第一剩余热水量时:所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;
当所述高峰剩余热水量位于所述第一剩余热水量和第二剩余热水量之间时:所述控制器根据当前剩余热水量和当前环境温度确定所述热泵热水器的工作模式;
当所述高峰剩余热水量大于所述第二剩余热水量时,若当前剩余热水量小于所述第一剩余热水量,所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;若当前剩余热水量不小于所述第一剩余热水量,所述热泵热水器以所述第二工作模式工作。
18.如权利要求14所述的热泵热水器,其特征在于:当所述热泵热水器在所述非高峰用水时段工作时,所述控制器控制所述热泵热水器在第二工作模式下运行。
19.如权利要求14所述的热泵热水器,其特征在于:所述存储器存储有第一预设环境温度、第二预设环境温度,所述第一预设环境温度小于所述第二预设环境温度;当所述控制器根据水箱中任一所述温度检测装置到的水温的变化速率的绝对值大于所述预设水温变化速率时,判断为大流量用水;
当所述当前环境温度小于所述第一预设环境温度时,所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;
当所述当前环境温度大于所述第二预设环境温度时,所述热泵热水器以所述第二工作模式工作;
当所述当前环境温度位于所述第一预设环境温度和第二预设环境温度之间时,所述热泵热水器以所述第三工作模式工作。
20.如权利要求19所述的热泵热水器,其特征在于:当所述温度检测装置采集到的温度信号的平均值大于第二设定温度时,当所述热泵热水器在所述第一工作模式下或者第三工作模式下时,所述控制器控制所述热泵热水器从所述第一工作模式或第三工作模式调整为第二工作模式运行,至加热到所述平均温度达到第一设定温度时停止运行。
21.如权利要求14所述的热泵热水器,其特征在于:当所述控制器根据所述高峰用水时段和非高峰用水时段判断出距离所述高峰用水时段具有预设时间时,所述控制器基于当前剩余热水量和当前环境温度确定所述热泵热水器对应的工作模式。
22.如权利要求21所述的热泵热水器,其特征在于:所述存储器还存储有第三剩余热水量,
当所述剩余热水量小于所述第三剩余热水量时,所述控制器控制所述热泵热水器以所述第一工作模式工作;
当所述剩余热水量大于所述第三剩余热水量时,所述控制器根据所述环境温度确定所述热水泵热水器对应的工作模式。
23.如权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于:所述节流装置包括下述中的任意一种:电子膨胀阀、热力膨胀阀。
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