CN106052122A - 一种预约加热方法、系统和热泵热水器 - Google Patents

一种预约加热方法、系统和热泵热水器 Download PDF

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刘群波
余凯
许克
李耀东
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李鸿耀
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Abstract

本申请公开了一种预约加热方法、系统和热泵热水器，该方法和系统应用于热泵热水器，具体为在用户预定用水时间前预设提前时间获取热泵热水器所在地的未来气象数据；根据未来气象数据计算未来时段的平均环境温度；根据平均环境温度计算加热提前时间；在当前时间距离用户预定用水时间为加热提前时间时，控制热泵热水器开始加热。由于本申请中加热提前时间是参考根据未来气象数据得到的平均环境温度得到的，因此其中考虑了天气变化情况的因素，从而能够解决目前的预约加热方法无法在天气变化时为用户提供温度合适的热水的问题。

Description

一种预约加热方法、系统和热泵热水器
技术领域
本申请涉及空调技术领域，更具体地说，涉及一种预约加热方法、系统和热泵热水器。
背景技术
热泵热水器因为能够以较少的电能获取较多的热量，因此被越来越多的用户采用。但是，热泵热水器相对于传统热水器来说其制热量较小，因此为了保证用户得到充足的热水，其所配备的水箱较大，一般会大于150升。为了使用户在回家前能够从如此大的水箱中得到温度合适的热水，热泵热水器一般具有预约加热功能，即在用户回家前开始加热。然而，目前的热泵热水器的预约加热时间只能提前设定，天气情况发生变化时也无法实时更改，天气突然变冷时水温不够，天气突然变热时又会长时间不必要的加热，在造成电能浪费的同时还会使水温过高，总之，目前的预约加热方法无法在天气变化时为用户提供温度合适的热水。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种预约加热方法、系统和热泵热水器，用于根据天气变化情况控制热泵热水器进行预约加热，以解决目前的预约加热方法无法在天气变化时为用户提供温度合适的热水的问题。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种预约加热方法，应用于热泵热水器，所述预约加热方法包括步骤：
在用户预定用水时间前预设提前时间获取所述热泵热水器所在地的未来气象数据；
根据所述未来气象数据计算未来时段的平均环境温度；
根据所述平均环境温度计算加热提前时间；
在当前时间距离所述用户预定用水时间为所述加热提前时间时，控制所述热泵热水器开始加热。
可选的，所述在用户预定用水时间前预设提前时间获取所述热泵热水器所在地的未来气象数据，包括：
通过无线通信方式从移动通信基站获取所述热泵热水器的所在地；
从气象服务网站获取所述所在地的所述未来气象数据。
可选的，所述无线通信方式为GPRS通信方式或4G通信方式。
可选的，所述根据所述平均环境温度计算加热提前时间，包括：
利用预设的需求水温曲线和所述平均环境温度，计算得到用户所需要的目标水温；
根据所述平均环境温度、所述目标水温和所述热泵热水器的水箱容量，计算得到所述加热提前时间。
可选的，所述在当前时间距离所述用户预定用水时间为所述加热提前时间时，控制所述热泵热水器开始加热，包括：
获取当前时间；
根据所述加热提前时间确定开始加热时间；
在所述当前时间达到所述开始加热时间时，向所述热泵热水器的热泵加热机构输出加热控制信号，所述加热控制信号用于控制所述热泵加热机构开始运行。
一种预约加热系统，应用于热泵热水器，所述预约加热系统包括：
气象数据获取模块，用于在用户预定用水时间前预设提前时间获取所述热泵热水器所在地的未来气象数据；
环境温度计算模块，用于根据所述未来气象数据计算未来时段的平均环境温度；
提前时间计算模块，用于根据所述平均环境温度计算加热提前时间；
加热控制模块，用于在当前时间距离所述用户预定用水时间为所述加热提前时间时，控制所述热泵热水器开始加热。
可选的，所述气象数据获取模块包括无线通信单元，其中：
所述无线通信单元用于通过无线通信方式从移动通信基站获取所述热泵热水器的所在地；
所述无线通信单元还用于从气象服务网站获取所述所在地的所述未来气象数据。
可选的，所述无线通信单元为GPRS通信单元或4G通信单元。
可选的，所述提前时间计算模块包括：
目标水温计算单元，用于利用预设的需求水温曲线和所述平均环境温度，计算得到用户所需要的目标水温；
提前时间计算单元，用于根据所述平均环境温度、所述目标水温和所述热泵热水器的水箱容量，计算得到所述加热提前时间。
可选的，所述加热控制模块包括：
当前时间获取单元，用于获取当前时间；
开始时间计算单元，用于根据所述加热提前时间确定开始加热时间；
控制信号输出单元，用于在所述当前时间达到所述开始加热时间时，向所述热泵热水器的热泵加热机构输出加热控制信号，所述加热控制信号用于控制所述热泵加热机构开始运行。
一种热泵热水器，设置有如上所述的预约加热系统。
从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种预约加热方法、系统和热泵热水器，该方法和系统应用于热泵热水器，具体为在用户预定用水时间前预设提前时间获取热泵热水器所在地的未来气象数据；根据未来气象数据计算未来时段的平均环境温度；根据平均环境温度计算加热提前时间；在当前时间距离用户预定用水时间为加热提前时间时，控制热泵热水器开始加热。由于本申请中加热提前时间是参考根据未来气象数据得到的平均环境温度得到的，因此其中考虑了天气变化情况的因素，从而能够解决目前的预约加热方法无法在天气变化时为用户提供温度合适的热水的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种预约加热方法的流程图；
图2为本申请提供的一种外环境温度与设定水温关系图；
图3为本申请提供的一种热泵热水器的产水量图；
图4为本申请另一实施例提供的一种预约加热系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
图1为本申请实施例提供的一种预约加热方法的流程图。
如图1所示，本实施例提供的预约加热方法应用于热泵热水器，具体包括如下步骤：
S101：获取热泵热水器所在地的未来气象数据。
具体为在用户预定用水时间前获取该未来气象数据，提前的时间为预设提前时间，这个预设提前时间应该根据热泵热水器的实际烧水时间进行确定，如果过于靠近用户预定用水时间，则可能来不及进行提前烧水，而过于提前则会造成获取的未来气象数据距离用户预定用水时间过长，造成数据不准。因此这个预设提前时间可在1～2小时选定，也可以更长或更短。
本实施例是具体通过无线通信方式从气象服务网站获取该未来气象数据，具体过程为：首先通过无线通信方式获取热泵热水器的所在地，然后继续通过无线通信方式从气象服务网站获取该所在地的未来气象数据。
这里的无线通信方式为GPRS无线通信方式或者4G无线通信方式，在获取未来气象数据时通过基站与气象服务网站连接。
S102：根据未来气象数据计算未来时段的平均环境温度。
未来气象数据中包括各个时间的环境温度，通过对多个环境温度的平均计算即可得到该平均环境温度。
S103：根据平均环境温度计算加热提前时间。
由于未来时段的平均环境温度与加热效果和用户需要的目标水温息息相关，如果平均环境温度较高，则需要的目标水温则较低，这时择需要提前较长时间开始加热；相反如果平均环境温度较低，则需要的目标水温则较高，则需要提前较短时间开始加热。本申请就是根据以上原理确定加热提前时间的。
在计算加热提前时间时，具体是利用预设的需求水温曲线和平均环境温度，得到用户所需要的目标水温；该需求水温曲线如图2所示，其函数为T设＝kT环+b，其中，T设为目标水温，T环为平均环境温度，k为负数，取值范围【-1.5，-0.1】，b为常数，取值范围【40，55】，T设定水温-max为机组最大可设水温范围为50～70℃，T设定水温-min为机组最可设水温范围为28～35℃。
在取得目标水温后，根据平均环境温度、目标水温和热泵热水器的水箱容量，计算得到加热提前时间。其中。平均环境温度越高热泵热水器能效越高，烧水所花的时间越短，如图3所示，烧水时间＝水箱容量/产水量，可以将该烧水时间作为加热提前时间。
举例说明，用户水箱容量为200L，预约19：00使用热水，通过网络可知当时平均环境温度为30℃，通过相气温热水曲线可得出设定水温为45℃，由平均环境温度、目标水温可得出280L/H，提前开机时间为200/280＝0.71H，即提前43min开机。
S104：控制热泵热水器按加热提前时间开始加热。
即在距离用户预定用水时间前的加热提前时间点上，控制所述热泵热水器开始加热。
具体过程为：获取当前时间；根据加热提前时间确定开始加热时间；在当前时间达到所述开始加热时间时，向热泵热水器的热泵加热机构输出加热控制信号，该加热控制信号用于控制所述热泵加热机构开始运行。
例如不间断获取当前时间，如果加热提前时间为1小时，预定用水时间为17：00，这样，当当前时间达到16：00时向热泵加热机构输出加热控制信号。
从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种预约加热方法，该方法应用于热泵热水器，具体为在用户预定用水时间前预设提前时间获取热泵热水器所在地的未来气象数据；根据未来气象数据计算未来时段的平均环境温度；根据平均环境温度计算加热提前时间；在当前时间距离用户预定用水时间为加热提前时间时，控制热泵热水器开始加热。由于本申请中加热提前时间是参考根据未来气象数据得到的平均环境温度得到的，因此其中考虑了天气变化情况的因素，从而能够解决目前的预约加热方法无法在天气变化时为用户提供温度合适的热水的问题。
实施例二
图4为本申请另一实施例提供的一种预约加热系统的结构框图。
如图4所示，本实施例提供的预约加热系统应用于热泵热水器，具体包括气象参数获取模块10、环境参数计算模块20、提前时间计算模块30和加热控制模块40。
气象数据获取模块10用于获取热泵热水器所在地的未来气象数据。
具体为在用户预定用水时间前获取该未来气象数据，提前的时间为预设提前时间，这个预设提前时间应该根据热泵热水器的实际烧水时间进行确定，如果过于靠近用户预定用水时间，则可能来不及进行提前烧水，而过于提前则会造成获取的未来气象数据距离用户预定用水时间过长，造成数据不准。因此这个预设提前时间可在1～2小时选定，也可以更长或更短。
本实施例的气象数据获取模块10包括无线通信单元11，该无线通信单元11用于通过无线通信方式从气象服务网站获取该未来气象数据，具体过程为：首先通过无线通信方式获取热泵热水器的所在地，然后继续通过无线通信方式从气象服务网站获取该所在地的未来气象数据。
这里的无线通信单元11优选GPRS无线通信单元或者4G无线通信单元，在获取未来气象数据时通过基站与气象服务网站连接。
环境温度计算模块20用于根据未来气象数据计算未来时段的平均环境温度。
未来气象数据中包括各个时间的环境温度，通过对多个环境温度的平均计算即可得到该平均环境温度。
提前时间计算模块30用于根据平均环境温度计算加热提前时间。
由于未来时段的平均环境温度与加热效果和用户需要的目标水温息息相关，如果平均环境温度较高，则需要的目标水温则较低，这时择需要提前较长时间开始加热；相反如果平均环境温度较低，则需要的目标水温则较高，则需要提前较短时间开始加热。本申请就是根据以上原理确定加热提前时间的。
提前时间计算模块30具体包括目标水温计算单元31和提前时间计算单元32。目标水温计算单元31用于利用预设的需求水温曲线和平均环境温度，得到用户所需要的目标水温；该需求水温曲线如图2所示，其函数为T设＝kT环+b，其中，T设为目标水温，T环为平均环境温度，k为负数，取值范围【-1.5，-0.1】，b为常数，取值范围【40，55】，T设定水温-max为机组最大可设水温范围为50～70℃，T设定水温-min为机组最可设水温范围为28～35℃。
提前时间计算单元32用于在目标水温计算单元31计算出目标水温后，根据平均环境温度、目标水温和热泵热水器的水箱容量，计算得到加热提前时间。其中。平均环境温度越高热泵热水器能效越高，烧水所花的时间越短，如图3所示，烧水时间＝水箱容量/产水量，可以将该烧水时间作为加热提前时间。
举例说明，用户水箱容量为200L，预约19：00使用热水，通过网络可知当时平均环境温度为30℃，通过相气温热水曲线可得出设定水温为45℃，由平均环境温度、目标水温可得出280L/H，提前开机时间为200/280＝0.71H，即提前43min开机。
加热控制模块40用于控制热泵热水器按加热提前时间开始加热。
即在距离用户预定用水时间前的加热提前时间点上，控制所述热泵热水器开始加热。
加热控制模块40具体包括当前时间获取单元41、开始时间计算单元42和控制信号输出单元43。当前时间获取单元41用于获取当前时间；开始时间计算单元42用于根据加热提前时间确定开始加热时间；控制信号输出单元43用于在当前时间达到所述开始加热时间时，向热泵热水器的热泵加热机构输出加热控制信号，该加热控制信号用于控制所述热泵加热机构开始运行。
例如不间断获取当前时间，如果加热提前时间为1小时，预定用水时间为17：00，这样，当当前时间达到16：00时向热泵加热机构输出加热控制信号。
从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种预约加热系统，该系统应用于热泵热水器，具体为在用户预定用水时间前预设提前时间获取热泵热水器所在地的未来气象数据；根据未来气象数据计算未来时段的平均环境温度；根据平均环境温度计算加热提前时间；在当前时间距离用户预定用水时间为加热提前时间时，控制热泵热水器开始加热。由于本申请中加热提前时间是参考根据未来气象数据得到的平均环境温度得到的，因此其中考虑了天气变化情况的因素，从而能够解决目前的预约加热方法无法在天气变化时为用户提供温度合适的热水的问题。
实施例三
本实施例提供一种热泵热水器，该热泵热水器设置有上一实施例所提供的预约加热系统。这种预约加热系统能够利用根据未来气象数据得到的平均环境温度得到提前加热时间，并利用该提前加热时间提前进行加热，由于其中考虑了天气变化情况的因素，从而能够解决目前的热泵热水器无法在天气变化时为用户提供温度合适的热水的问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种预约加热方法，应用于热泵热水器，其特征在于，所述预约加热方法包括步骤：
在用户预定用水时间前预设提前时间获取所述热泵热水器所在地的未来气象数据；
根据所述未来气象数据计算未来时段的平均环境温度；
根据所述平均环境温度计算加热提前时间；
在当前时间距离所述用户预定用水时间为所述加热提前时间时，控制所述热泵热水器开始加热。
2.如权利要求1所述的预约加热方法，其特征在于，所述在用户预定用水时间前预设提前时间获取所述热泵热水器所在地的未来气象数据，包括：
通过无线通信方式从移动通信基站获取所述热泵热水器的所在地；
从气象服务网站获取所述所在地的所述未来气象数据。
3.如权利要求2所述的预约加热方法，其特征在于，所述无线通信方式为GPRS通信方式或4G通信方式。
4.如权利要求1所述的预约加热方法，其特征在于，所述根据所述平均环境温度计算加热提前时间，包括：
利用预设的需求水温曲线和所述平均环境温度，计算得到用户所需要的目标水温；
根据所述平均环境温度、所述目标水温和所述热泵热水器的水箱容量，计算得到所述加热提前时间。
5.如权利要求1所述的预约加热方法，其特征在于，所述在当前时间距离所述用户预定用水时间为所述加热提前时间时，控制所述热泵热水器开始加热，包括：
获取当前时间；
根据所述加热提前时间确定开始加热时间；
在所述当前时间达到所述开始加热时间时，向所述热泵热水器的热泵加热机构输出加热控制信号，所述加热控制信号用于控制所述热泵加热机构开始运行。
6.一种预约加热系统，应用于热泵热水器，其特征在于，所述预约加热系统包括：
气象数据获取模块，用于在用户预定用水时间前预设提前时间获取所述热泵热水器所在地的未来气象数据；
环境温度计算模块，用于根据所述未来气象数据计算未来时段的平均环境温度；
提前时间计算模块，用于根据所述平均环境温度计算加热提前时间；
加热控制模块，用于在当前时间距离所述用户预定用水时间为所述加热提前时间时，控制所述热泵热水器开始加热。
7.如权利要求6所述的预约加热系统，其特征在于，所述气象数据获取模块包括无线通信单元，其中：
所述无线通信单元用于通过无线通信方式从移动通信基站获取所述热泵热水器的所在地；
所述无线通信单元还用于从气象服务网站获取所述所在地的所述未来气象数据。
8.如权利要求7所述的预约加热系统，其特征在于，所述无线通信单元为GPRS通信单元或4G通信单元。
9.如权利要求6所述的预约加热系统，其特征在于，所述提前时间计算模块包括：
目标水温计算单元，用于利用预设的需求水温曲线和所述平均环境温度，计算得到用户所需要的目标水温；
提前时间计算单元，用于根据所述平均环境温度、所述目标水温和所述热泵热水器的水箱容量，计算得到所述加热提前时间。
10.如权利要求6所述的预约加热系统，其特征在于，所述加热控制模块包括：
当前时间获取单元，用于获取当前时间；
开始时间计算单元，用于根据所述加热提前时间确定开始加热时间；
控制信号输出单元，用于在所述当前时间达到所述开始加热时间时，向所述热泵热水器的热泵加热机构输出加热控制信号，所述加热控制信号用于控制所述热泵加热机构开始运行。
11.一种热泵热水器，其特征在于，设置有如权利要求6～10任一项所述的预约加热系统。
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