CN107726633A - 热泵热水机及其的防冻结控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵热水机及其的防冻结控制方法和装置，所述防冻结控制方法包括以下步骤：获取室外机组的出水端水温和进水端水温；根据出水端水温和进水端水温判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制；如果需要对热泵热水机进行防冻结控制，则通过对三通阀和水泵进行控制以利用盘管中的热水对室外机组进行加热。由此，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围时的冻坏风险，同时还可以降低化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净、制热能力降低的风险。

Description

热泵热水机及其的防冻结控制方法和装置

技术领域

本发明涉及热泵热水机技术领域，特别涉及一种热泵热水机的防冻结控制方法、一种热泵热水机的防冻结控制装置以及一种具有该防冻结控制装置的热泵热水机。

背景技术

对于无内置电辅热的热泵热水机组，当机组出现故障或者环境温度低于热泵可运行温度范围时，机组水系统极易在低温下冻坏，使得换热器和管道破裂，造成无法恢复的损失。

针对水系统低温下易冻坏的问题，现有防冻结保护策略是在换热器和机组的内部关键零部件处增设电加热带，当水温低于一定程度时，启动电加热带以防止机组内部结冰。但是电加热带的发热能力有限，无法保护机组外部管道，且当水温较低时进行化霜，因防冻结保护容易导致化霜提前退出，使得化霜不干净，造成制热能力降低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种热泵热水机的防冻结控制方法，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围时的冻坏风险，同时还可以降低化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净、制热能力降低的风险。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种热泵热水机的防冻结控制装置。

本发明的第四个目的在于提出一种热泵热水机。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种热泵热水机的防冻结控制方法，所述热泵热水机包括室外机组、室内末端、三通阀和加热水箱，所述室外机组的出水端设置有水泵，所述水泵与所述三通阀的第一端相连通，所述加热水箱内设置有盘管和电辅热装置，所述盘管的一端连通到所述三通阀的第二端，所述盘管的另一端分别连通到所述室外机组的进水端和所述室内末端的一端，所述室内末端的另一端连通到所述三通阀的第三端，所述电辅热装置用于对所述加热水箱中的水进行辅助加热，所述防冻结控制方法包括以下步骤：获取所述室外机组的出水端水温和进水端水温；根据所述出水端水温和进水端水温判断是否需要对所述热泵热水机进行防冻结控制；如果需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，则通过对所述三通阀和所述水泵进行控制以利用所述加热水箱中的热水对所述室外机组进行加热。

根据本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制方法，实时获取室外机组的出水端水温和进水端水温，并根据出水端水温和进水端水温判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制，如果需要对热泵热水机进行防冻结控制，则通过对三通阀和水泵进行控制以利用加热水箱中的热水对室外机组进行加热。由此，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围时的冻坏风险，同时还可以降低化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净、制热能力降低的风险。

根据本发明的一个实施例，当所述热泵热水机进入化霜模式时，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第一预设温度且持续第一预设时间，则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，并判断所述加热水箱中的水温是否大于第二预设温度，其中，如果所述加热水箱中的水温大于第二预设温度，则控制所述水泵开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通；如果所述加热水箱中的水温小于等于第二预设温度，则控制所述电辅热装置开启，并强制所述热泵热水机退出化霜模式。

根据本发明的一个实施例，所述第一预设时间可以为5～20s，所述第一预设温度可以为5～15℃，所述第二预设温度可以为30～50℃。

根据本发明的另一个实施例，当所述热泵机组处于待机状态时，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第三预设温度且持续第二预设时间、以及室外环境温度小于第四预设温度，则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，并控制所述水泵开启，以及在所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且所述室外机组不可用时，判断所述加热水箱中的水温是否大于第六预设温度，其中，如果所述加热水箱中的水温大于第六预设温度，则控制所述三通阀的第一端与第二端连通，直至所述出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度；如果所述加热水箱中的水温小于等于第六预设温度，则控制所述电辅热装置开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通。

根据本发明的一个实施例，当需要对所述热泵热水机进行防冻结控制时，当所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且所述室外机组可用时，控制室外机组启动以进行制热水，并通过热水循环以对所述室外机组进行加热，直至所述出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度。

根据本发明的一个实施例，所述第二预设时间可以为5～20s，所述第三预设温度可以为5～10℃，所述第四预设温度可以为5～10℃，所述第五预设温度可以为12～18℃，所述第六预设温度可以为30～45℃，所述第七预设温度可以为15～25℃。

根据本发明的又一个实施例，当所述热泵热水机以制冷模式运行并停机第三预设时间后，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第八预设温度且持续第四预设时间，则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，并控制所述水泵持续运行第五预设时间，以及在所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第九预设温度时，判断所述加热水箱中的水温是否大于第十预设温度，其中，如果所述加热水箱中的水温大于第十预设温度，则控制所述水泵开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通；如果所述加热水箱中的水温小于等于第十预设温度，则控制所述电辅热装置开启，并控制所述水泵开启，同时控制所述三通阀的第一端与第二端连通

根据本发明的一个实施例，所述第三预设时间可以为1～3min，所述第四预设时间可以为3～10s，所述第五预设时间可以为1～3min，所述第八预设温度可以为5～8℃，所述第九预设温度可以为10～15℃，所述第十预设温度可以为30～40℃。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述热泵热水机执行上述的防冻结控制方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的防冻结控制方法，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围时的冻坏风险，同时还可以降低化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净、制热能力降低的风险。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种热泵热水机的防冻结控制装置，所述热泵热水机包括室外机组、室内末端、三通阀和加热水箱，所述室外机组的出水端设置有水泵，所述水泵与所述三通阀的第一端相连通，所述加热水箱内设置有盘管和电辅热装置，所述盘管的一端连通到所述三通阀的第二端，所述盘管的另一端分别连通到所述室外机组的进水端和所述室内末端的一端，所述室内末端的另一端连通到所述三通阀的第三端，所述电辅热装置用于对所述加热水箱中的水进行辅助加热，所述防冻结控制装置包括：获取模块，用于获取所述室外机组的出水端水温和进水端水温；判断模块，用于根据所述出水端水温和进水端水温判断是否需要对所述热泵热水机进行防冻结控制；控制模块，用于在需要对所述热泵热水机进行防冻结控制时通过对所述三通阀和所述水泵进行控制以利用所述加热水箱中的热水对所述室外机组进行加热。

根据本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制装置，通过获取模块获取室外机组的出水端水温和进水端水温，并通过判断模块根据出水端水温和进水端水温判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制，在需要对热泵热水机进行防冻结控制时，控制模块通过对三通阀和水泵进行控制以利用加热水箱中的热水对室外机组进行加热。由此，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围时的冻坏风险，同时还可以降低化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净、制热能力降低的风险。

根据本发明的一个实施例，当所述热泵热水机进入化霜模式时，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第一预设温度且持续第一预设时间，所述判断模块则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，并判断所述加热水箱中的水温是否大于第二预设温度，其中，如果所述加热水箱中的水温大于第二预设温度，所述控制模块则控制所述水泵开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通；如果所述加热水箱中的水温小于等于第二预设温度，所述控制模块则控制所述电辅热装置开启，并强制所述热泵热水机退出化霜模式。

根据本发明的一个实施例，所述第一预设时间可以为5～20s，所述第一预设温度可以为5～15℃，所述第二预设温度可以为30～50℃。

根据本发明的另一个实施例，当所述热泵机组处于待机状态时，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第三预设温度且持续第二预设时间、以及室外环境温度小于第四预设温度，所述判断模块则则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，所述控制模块控制所述水泵开启，并在所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且所述室外机组不可用时，通过所述判断模块判断所述加热水箱中的水温是否大于第六预设温度，其中，如果所述加热水箱中的水温大于第六预设温度，所述控制模块则控制所述三通阀的第一端与第二端连通，直至所述出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度；如果所述加热水箱中的水温小于等于第六预设温度，所述控制模块则控制所述电辅热装置开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通。

根据本发明的一个实施例，当所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且所述室外机组可用时，所述控制模块控制室外机组启动以进行制热水，并通过热水循环以对所述室外机组进行加热，直至所述出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度。

根据本发明的一个实施例，所述第二预设时间可以为5～20s，所述第三预设温度可以为5～10℃，所述第四预设温度可以为5～10℃，所述第五预设温度可以为12～18℃，所述第六预设温度可以为30～45℃，所述第七预设温度可以为15～25℃。

根据本发明的又一个实施例，当所述热泵热水机以制冷模式运行并停机第三预设时间后，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第八预设温度且持续第四预设时间，所述判断模块则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，所述控制模块控制所述水泵持续运行第五预设时间，并在所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第九预设温度时，通过所述判断模块判断所述加热水箱中的水温是否大于第十预设温度，其中，如果所述加热水箱中的水温大于第十预设温度，所述控制模块则控制所述水泵开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通；如果所述加热水箱中的水温小于等于第十预设温度，所述控制模块则控制所述电辅热装置开启，并控制所述水泵开启，同时控制所述三通阀的第一端与第二端连通。

根据本发明的一个实施例，所述第三预设时间可以为1～3min，所述第四预设时间可以为3～10s，所述第五预设时间可以为1～3min，所述第八预设温度可以为5～8℃，所述第九预设温度可以为10～15℃，所述第十预设温度可以为30～40℃。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种热泵热水机，其包括上述的热泵热水机的防冻结控制装置。

本发明实施例的热泵热水机，通过上述的防冻结控制装置，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围时的冻坏风险，同时还可以降低化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净、热泵热水机制热能力降低的风险。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的热泵热水机的系统示意图；

图2是根据本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制方法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的热泵热水机的防冻结控制方法的流程图；

图4是根据本发明另一个实施例的热泵热水机的防冻结控制方法的流程图；

图5是根据本发明又一个实施例的热泵热水机的防冻结控制方法的流程图；以及

图6是根据本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述根据本发明实施例提出的热泵热水机的防冻结控制方法、热泵热水机的防冻结控制装置以及具有该防冻结控制装置的热泵热水机。

在本发明的实施例中，如图1所示，热泵热水机可包括室外机组1、室内末端4、三通阀2和加热水箱3，室外机组1的出水端设置有水泵13，水泵13与三通阀2的第一端相连通，加热水箱3内设置有盘管31和电辅热装置33，盘管31的一端连通到三通阀2的第二端，盘管31的另一端分别连通到室外机组1的进水端和室内末端4的一端，室内末端4的另一端连通到三通阀2的第三端，电辅热装置33用于对加热水箱3中的水进行辅助加热。其中，在室外机组1出水端和进水端还分别设置出水温度传感器12和进水温度传感器14，分别用于实时获取室外机组1的出水端温度和进水端温度，在加热水箱3设置有温度传感器32，用以实时获取加热水箱3中的水温。

图2是根据本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制方法的流程图。如图2所示，本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制方法可包括以下步骤：

S1，获取室外机组的出水端水温和进水端水温。

具体地，可分别通过设置在室外机组进水端和出水端处的温度传感器(即图1所示的进水温度传感器14和出水温度传感器12)获取室外机组的进水端水温和出水端水温，分别记为Ti和To。

S2，根据出水端水温和进水端水温判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制。

S3，如果需要对热泵热水机进行防冻结控制，则通过对三通阀和水泵进行控制以利用加热水箱中的热水对室外机组进行加热。

具体而言，在根据Ti和To判断是否需要进行防冻结控制时，可取两者之间较小的温度值进行判断，例如，当较小的温度值小于一定值时，则判断需要进行防冻结控制。然后对三通阀和水泵进行相应的控制，例如，控制水泵开启，使管道中的水流动(室内末端的水可能是热水)，进而提高Ti和To，或者控制三通阀分别连接加热水箱和室外机组的两端导通，以通过加热水箱中的热水对室外机组进行加热，进而提高Ti和To，或者控制水泵开启，同时控制三通阀分别连接加热水箱和室外机组的两端导通，以提高Ti和To。从而可有效解决热泵热水机发生故障或热泵热水机内部和外部管道防冻结的问题，同时还可以解决在热泵热水机进行化霜时因水温过低而提前退出化霜模式，导致化霜不干净的问题。

在本发明的实施例中，由于热泵机组的运行模式不同，所以在根据Ti和To判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制时的温度要求略有不同，并且，在判断需要对热泵热水机进行防冻结控制时，对三通阀和水泵的控制方式也稍有不同，但是最终目的都是为了提高进水端水温和出水端水温。

下面先详细介绍当热泵热水机进入化霜模式时，如何根据Ti和To判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制和如何对三通阀和水泵进行控制来提高进水端水温和出水端水温。

根据本发明的一个实施例，当热泵热水机进入化霜模式时，如果出水端水温和进水端水温中的较小值小于第一预设温度且持续第一预设时间，则判断需要对热泵热水机进行防冻结控制，并判断加热水箱中的水温是否大于第二预设温度，其中，如果加热水箱中的水温大于第二预设温度，则控制水泵开启，并控制三通阀的第一端与第二端连通；如果加热水箱中的水温小于等于第二预设温度，则控制电辅热装置开启，并强制热泵热水机退出化霜模式。

在本发明的实施例中，第一预设时间可以为5～20s，第一预设温度可以为5～15℃，第二预设温度可以为30～50℃。

具体而言，当热泵热水机进入化霜模式时，获取并比较Ti和To的大小，以获取两者中的较小值，即取min(Ti，To)，然后对其进行判断。如果min(Ti，To)≥第一预设温度A(如10℃)，则不需要对热泵热水机进行防冻结控制，热泵热水机继续进行化霜，直至满足退出化霜模式的条件时，控制热泵热水机退出化霜模式；如果min(Ti，To)＜A且持续第一预设时间t1(如10s)，则说明需要对热泵热水机进行防冻结控制。

进一步地，通过设置在加热水箱中的温度传感器获取加热水箱中的水温T5，并判断T5是否大于第二预设温度B(如40℃)。如果T5＞B，则控制水泵开启，并控制三通阀切换为制热水模式(即控制三通阀的第一端与第二端连通)，以通过加热水箱中的热水对室外机组进行加热，进而提高Ti和To，直至满足退出化霜模式的条件时，控制热泵热水机退出化霜模式；如果T5≤B，则控制加热水箱中的电辅热装置开启，以对加热水箱中的水进行辅助加热，提高T5的值，同时控制热泵热水机退出化霜模式。从而可以有效降低在热泵热水机进行化霜时因水温过低而使化霜模式提前退出，导致化霜不干净、影响制热能力的风险。

作为一个具体示例，如图3所示，该热泵热水机的防冻结控制方法可包括以下步骤：

S101，热泵热水机进入化霜模式。

S102，实时获取室外机组的进水端温度Ti和出水端温度To。

S103，判断min(Ti，To)＜第一预设温度A且持续第一预设时间t1是否成立。如果是，执行步骤S104；如果否，执行步骤S108。

S104，实时获取水箱温度T5。

S105，判断T5＞第二预设温度B是否成立。如果是，执行步骤S107；如果否，执行步骤S106。

S106，开启电辅热装置，并执行步骤S109。

S107，控制三通阀切换为制热水模式。

S108，判断是否满足退出化霜条件。如果是，执行步骤S109；如果否，返回步骤S102。

S109，控制热泵热水机退出化霜模式，并且控制三通阀切换回原模式。

下面详细介绍当热泵机组处于待机状态时，如何根据Ti和To判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制和如何对三通阀和水泵进行控制来提高进水端水温和出水端水温。

根据本发明的另一个实施例，当热泵机组处于待机状态时，如果出水端水温和进水端水温中的较小值小于第三预设温度且持续第二预设时间、以及室外环境温度小于第四预设温度，则判断需要对热泵热水机进行防冻结控制，并控制水泵开启，以及在出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且室外机组不可用时判断加热水箱中的水温是否大于第六预设温度，其中，如果加热水箱中的水温大于第六预设温度，则控制三通阀的第一端与第二端连通，直至出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度；如果加热水箱中的水温小于等于第六预设温度，则控制电辅热装置开启，并控制三通阀的第一端与第二端连通。

根据本发明的实施例，当出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且室外机组可用时，控制室外机组启动以进行制热水，并通过热水循环以对室外机组进行加热，直至出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度。

在本发明的实施例中，第二预设时间可以为5～20s，第三预设温度可以为5～10℃，第四预设温度可以为5～10℃，第五预设温度可以为12～18℃，第六预设温度可以为30～45℃，第七预设温度可以为15～25℃。

具体而言，当热泵机组处于待机状态时，获取并比较Ti和To的大小，以获取两者中的较小值，即取min(Ti，To)，然后对其进行判断。如果min(Ti，To)≥第三预设温度C(如10℃)，则不需要对热泵热水机进行防冻结控制，控制热泵机组仍处于待机状态；如果min(Ti，To)＜C且持续第二预设时间t2(如20s)，则进一步获取当前室外环境温度T4，并对其进行判断。如果T4≥第四预设温度D(如10℃)，则说明当前室外温度很高，即使min(Ti，To)较低，也不需要对热泵热水机进行防冻结控制，控制热泵机组仍处于待机状态；如果T4＜D，则判断需要对热泵热水机进行防冻结控制，此时先控制水泵开启，以使管道中的水循环流动(室内末端可能是热水)，并在水泵持续运行一段时间(如2min)后，再次对min(Ti，To)进行判断。如果min(Ti，To)＞第五预设温度E(如18℃)，则说明室内末端的水为热水，通过开启水泵使管道中的水循环流动，提高了Ti和To的值，所以不会出现冻坏的风险，此时控制热泵机组退出防冻结控制；如果min(Ti，To)≤第五预设温度E，则说明室内末端的水不是热水，或者水温不高，此时进一步判断室外机组是否可用(即是否可以启动运行)。

其中，当室外机组不可用时，获取加热水箱中的水温T5，并对其进行判断，当T5＞第六预设温度F(如35℃)时，控制三通阀切换为制热水模式(即控制三通阀的第一端与第二端连通)，以通过加热水箱中的热水对室外机组进行加热，进而提高Ti和To，直至min(Ti，To)＞第七预设温度G(如25℃)，控制热泵热水机退出防冻结控制；当T5≤F时，控制加热水箱中的电辅热装置开启，以对加热水箱中的水进行辅助加热，提高T5，同时并控制三通阀的第一端与第二端连通，并在min(Ti，To)＞G(如25℃)时，控制热泵热水机退出防冻结控制。

当室外机组可用时，控制室外机组启动以进行制热水，通过热水循环以对室外机组进行加热，直至min(Ti，To)＞G时，控制热泵热水机退出防冻结控制。

由此，可以有效降低热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围时的冻坏风险。

作为一个具体示例，如图4所示，该热泵热水机的防冻结控制方法可包括以下步骤：

S201，热泵热水机处于待机状态。

S202，实时获取室外机组的进水端温度Ti和出水端温度To。

S203，判断min(Ti，To)＜第三预设温度C且持续第二预设时间t2是否成立。如果是，执行步骤S204；如果否，返回步骤S201。

S204，实时获取当前室外环境温度T4。

S205，判断T4＜第四预设温度D是否成立。如果是，执行步骤S206；如果否，执行步骤S201。

S206，控制水泵开启，并持续运行一段时间(如2min)。

S207，判断min(Ti，To)＞第五预设温度E。如果是，执行步骤S215；如果否，执行步骤S208。

S208，判断室外机组是否可用。如果是，执行步骤S209；如果否，执行步骤S210。

S209，控制热泵热水机启动以进行制热水。

S210，实时获取水箱温度T5。

S211，判断T5＞第六预设温度F是否成立。如果是，执行步骤S213；如果否，执行步骤S212。

S212，开启电辅热装置，并执行步骤S213。

S213，控制三通阀切换为制热水模式。

S214，判断min(Ti，To)＞第七预设温度G是否成立。如果是，执行步骤S215；如果否，返回步骤S208。

S215，控制热泵热水机退出防冻结控制。

下面详细介绍当热泵机组以制冷模式运行并停机时，如何根据Ti和To判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制和如何对三通阀和水泵进行控制来提高进水端水温和出水端水温。

根据本发明又一个实施例，当热泵热水机以制冷模式运行并停机第三预设时间后，如果出水端水温和进水端水温中的较小值小于第八预设温度且持续第四预设时间，则判断需要对热泵热水机进行防冻结控制，并控制水泵持续运行第五预设时间，以及在出水端水温和进水端水温中的较小值小于第九预设温度时，判断加热水箱中的水温是否大于第十预设温度，其中，如果加热水箱中的水温大于第十预设温度，则控制水泵开启，并控制三通阀的第一端与第二端连通；如果加热水箱中的水温小于等于第十预设温度，则控制电辅热装置开启，并控制水泵开启，同时控制三通阀的第一端与第二端连通。

在本发明的实施例中，第三预设时间可以为1～3min，第四预设时间可以为3～10s，第五预设时间可以为1～3min，第八预设温度可以为5～8℃，第九预设温度可以为10～15℃，第十预设温度可以为30～40℃。

具体而言，当热泵热水机以制冷模式运行并停机第三预设时间(如3min)后，获取并比较Ti和To的大小，以获取两者中的较小值，即取min(Ti，To)，然后对其进行判断。如果min(Ti，To)≥第八预设温度H(如8℃)，则不需要对热泵热水机进行防冻结控制，控制热泵热水机处于停机状态；如果min(Ti，To)＜H且持续第四预设时间t4(如7s)，则说明需要对热泵热水机进行防冻结控制，此时先控制水泵开启，以使管道中的水循环流动(室内末端可能是热水)，并在水泵持续运行第五预设时间(如3min)后，再次对min(Ti，To)进行判断。如果min(Ti，To)＞第九预设温度I(如10～15℃)，则说明室内末端的水为热水，通过开启水泵使管道中的水循环流动，提高了Ti和To的值，此时控制热泵热水机退出防冻结控制；如果min(Ti，To)≤I，则说明室内末端的水不是热水，或者水温不高，此时通过设置在加热水箱中的温度传感器获取加热水箱中的水温T5，并判断T5是否大于第十预设温度J(如30～40℃)。

其中，如果T5＞J，则控制水泵开启，并控制三通阀切换为制热水模式(即控制三通阀的第一端与第二端连通)，以使加热水箱中的热水循环流动，对室外机组进行加热，进而提高Ti和To，直至min(Ti，To)＞I，控制热泵热水机退出防冻结控制；如果T5≤J，则控制加热水箱中的电辅热装置开启，以对加热水箱中的水进行辅助加热，提高T5，并控制水泵开启，同时控制三通阀的第一端与第二端连通。从而可以有效降低热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围时的冻坏风险。

作为一个具体示例，如图5所示，该热泵热水机的防冻结控制方法可包括以下步骤：

S301，热泵热水机以制冷模式运行并停机第三预设时间t3后。

S302，实时获取室外机组的进水端温度Ti和出水端温度To。

S303，判断min(Ti，To)＜第八预设温度H且持续第四预设时间t4是否成立。如果是，执行步骤S305；如果否，执行步骤S304。

S304，控制热泵热水机处于停机状态。

S305，控制水泵开启，并持续运行第五预设时间t5。

S306，判断min(Ti，To)＞第九预设温度I。如果是，执行步骤S311；如果否，执行步骤S307。

S307，实时获取水箱温度T5。

S308，判断T5＞第十预设温度J是否成立。如果是，执行步骤S310；如果否，执行步骤S309。

S309，开启电辅热装置，并返回步骤S310。

S310，控制水泵开启，控制三通阀切换为制热水模式，并返回步骤S306。

S311，控制热泵热水机退出防冻结控制。

综上所述，根据本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制方法，实时获取室外机组的出水端水温和进水端水温，并根据出水端水温和进水端水温判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制，其中，如果需要对热泵热水机进行防冻结控制，则通过对三通阀和水泵进行控制以利用加热水箱中的热水对室外机组进行加热。由此，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围时的冻坏风险，同时还可以降低化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净、制热能力降低的风险。

图6是根据本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制装置的方框示意图。如图6所示，本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制装置可包括：获取模块10、判断模块20和控制模块30。其中，获取模块10用于获取室外机组1的出水端水温和进水端水温。判断模块20用于根据出水端水温和进水端水温判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制。控制模块30用于在需要对热泵热水机进行防冻结控制时通过对三通阀2和水泵13进行控制以利用盘管31中的热水对室外机组1进行加热。

根据本发明的一个实施例，当热泵热水机进入化霜模式时，如果出水端水温和进水端水温中的较小值小于第一预设温度且持续第一预设时间，判断模块20则判断需要对热泵热水机进行防冻结控制，并判断加热水箱3中的水温是否大于第二预设温度，其中，如果加热水箱3中的水温大于第二预设温度，控制模块30则控制水泵13开启，并控制三通阀2的第一端与第二端连通；如果加热水箱3中的水温小于等于第二预设温度，控制模块30则控制电辅热装置33开启，并强制热泵热水机退出化霜模式。

根据本发明的一个实施例，第一预设时间可以为5～20s，第一预设温度可以为5～15℃，第二预设温度可以为30～50℃。

根据本发明的另一个实施例，当热泵机组处于待机状态时，如果出水端水温和进水端水温中的较小值小于第三预设温度且持续第二预设时间、以及室外环境温度小于第四预设温度，判断模块20则判断需要对热泵热水机进行防冻结控制，控制模块30控制水泵13开启，并在出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且室外机组1不可用时，通过判断模块20判断加热水箱3中的水温是否大于第六预设温度，其中，如果加热水箱3中的水温大于第六预设温度，控制模块30则控制三通阀2的第一端与第二端连通，直至出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度；如果加热水箱3中的水温小于等于第六预设温度，控制模块30则控制电辅热装置33开启，并控制三通阀的第一端与第二端连通。

根据本发明的一个实施例，当出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且室外机组1可用时，控制模块30控制室外机组1启动以进行制热水，并通过热水循环以对室外机组1进行加热，直至出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度。

根据本发明的一个实施例，第二预设时间可以为5～20s，第三预设温度可以为5～10℃，第四预设温度可以为5～10℃，第五预设温度可以为12～18℃，第六预设温度可以为30～45℃，第七预设温度可以为15～25℃。

根据本发明的又一个实施例，当热泵热水机以制冷模式运行并停机第三预设时间后，如果出水端水温和进水端水温中的较小值小于第八预设温度且持续第四预设时间，判断模块20则判断需要对热泵热水机进行防冻结控制，控制模块30控制水泵13持续运行第五预设时间，并在出水端水温和进水端水温中的较小值小于第九预设温度时，通过判断模块20判断加热水箱3中的水温是否大于第十预设温度，其中，如果加热水箱3中的水温大于第十预设温度，控制模块30则控制水泵13开启，并控制三通阀2的第一端与第二端连通；如果加热水箱3中的水温小于等于第十预设温度，控制模块30则控制电辅热装置33开启，并控制水泵开启，同时控制三通阀的第一端与第二端连通。

根据本发明的一个实施例，第三预设时间可以为1～3min，第四预设时间可以为3～10s，第五预设时间可以为1～3min，第八预设温度可以为5～8℃，第九预设温度可以为10～15℃，第十预设温度可以为30～40℃。

需要说明的是，本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制装置中未披露的细节，请参照本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的热泵热水机的防冻结控制装置，通过获取模块获取室外机组的出水端水温和进水端水温，并通过判断模块根据出水端水温和进水端水温判断是否需要对热泵热水机进行防冻结控制，在需要对热泵热水机进行防冻结控制时，控制模块通过对三通阀和水泵进行控制以利用加热水箱中的热水对室外机组进行加热。由此，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围内时的冻坏风险，同时还降低了化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净，进而导致制热能力降低的风险。

另外，本发明的实施例还提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当指令被执行时，热泵热水机执行上述的防冻结控制方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的防冻结控制方法，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围内时的冻坏风险，同时还降低了化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净，进而导致制热能力降低的风险。

此外，本发明的实施例还提出了一种热泵热水机，其包括上述的热泵热水机的防冻结控制装置。

本发明实施例的热泵热水机，通过上述的防冻结控制装置，可以有效降低热泵热水机发生故障或热泵热水机和管道在环境温度低于热泵热水机可运行温度范围内时的冻坏风险，同时还降低了化霜时因水温过低而使化霜提前退出造成的化霜不干净，进而导致热泵热水机制热能力降低的风险。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (18)

1.一种热泵热水机的防冻结控制方法，其特征在于，所述热泵热水机包括室外机组、室内末端、三通阀和加热水箱，所述室外机组的出水端设置有水泵，所述水泵与所述三通阀的第一端相连通，所述加热水箱内设置有盘管和电辅热装置，所述盘管的一端连通到所述三通阀的第二端，所述盘管的另一端分别连通到所述室外机组的进水端和所述室内末端的一端，所述室内末端的另一端连通到所述三通阀的第三端，所述电辅热装置用于对所述加热水箱中的水进行辅助加热，所述防冻结控制方法包括以下步骤：

获取所述室外机组的出水端水温和进水端水温；

根据所述出水端水温和进水端水温判断是否需要对所述热泵热水机进行防冻结控制；

如果需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，则通过对所述三通阀和所述水泵进行控制以利用所述加热水箱中的热水对所述室外机组进行加热。

2.如权利要求1所述的热泵热水机的防冻结控制方法，其特征在于，当所述热泵热水机进入化霜模式时，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第一预设温度且持续第一预设时间，则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，并判断所述加热水箱中的水温是否大于第二预设温度，其中，

如果所述加热水箱中的水温大于第二预设温度，则控制所述水泵开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通；

如果所述加热水箱中的水温小于等于第二预设温度，则控制所述电辅热装置开启，并强制所述热泵热水机退出化霜模式。

3.如权利要求2所述的热泵热水机的防冻结控制方法，其特征在于，所述第一预设时间为5～20s，所述第一预设温度为5～15℃，所述第二预设温度为30～50℃。

4.如权利要求1所述的热泵热水机的防冻结控制方法，其特征在于，当所述热泵机组处于待机状态时，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第三预设温度且持续第二预设时间、以及室外环境温度小于第四预设温度，则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，并控制所述水泵开启，以及在所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且所述室外机组不可用时，判断所述加热水箱中的水温是否大于第六预设温度，其中，

如果所述加热水箱中的水温大于第六预设温度，则控制所述三通阀的第一端与第二端连通，直至所述出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度；

如果所述加热水箱中的水温小于等于第六预设温度，则控制所述电辅热装置开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通。

5.如权利要求4所述的热泵热水机的防冻结控制方法，其特征在于，当所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且所述室外机组可用时，控制室外机组启动以进行制热水，并通过热水循环以对所述室外机组进行加热，直至所述出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度。

6.如权利要求4或5所述的热泵热水机的防冻结控制方法，其特征在于，所述第二预设时间为5～20s，所述第三预设温度为5～10℃，所述第四预设温度为5～10℃，所述第五预设温度为12～18℃，所述第六预设温度为30～45℃，所述第七预设温度为15～25℃。

7.如权利要求1所述的热泵热水机的防冻结控制方法，其特征在于，当所述热泵热水机以制冷模式运行并停机第三预设时间后，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第八预设温度且持续第四预设时间，则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，并控制所述水泵持续运行第五预设时间，以及在所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第九预设温度时，判断所述加热水箱中的水温是否大于第十预设温度，其中，

如果所述加热水箱中的水温大于第十预设温度，则控制所述水泵开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通；

如果所述加热水箱中的水温小于等于第十预设温度，则控制所述电辅热装置开启，并控制所述水泵开启，同时控制所述三通阀的第一端与第二端连通。

8.如权利要求7所述的热泵热水机的防冻结控制方法，其特征在于，所述第三预设时间为1～3min，所述第四预设时间为3～10s，所述第五预设时间为1～3min，所述第八预设温度为5～8℃，所述第九预设温度为10～15℃，所述第十预设温度为30～40℃。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述热泵热水机执行如权利要求1-8中任一项所述的防冻结控制方法。

10.一种热泵热水机的防冻结控制装置，其特征在于，所述热泵热水机包括室外机组、室内末端、三通阀和加热水箱，所述室外机组的出水端设置有水泵，所述水泵与所述三通阀的第一端相连通，所述加热水箱内设置有盘管和电辅热装置，所述盘管的一端连通到所述三通阀的第二端，所述盘管的另一端分别连通到所述室外机组的进水端和所述室内末端的一端，所述室内末端的另一端连通到所述三通阀的第三端，所述电辅热装置用于对所述加热水箱中的水进行辅助加热，所述防冻结控制装置包括：

获取模块，用于获取所述室外机组的出水端水温和进水端水温；

判断模块，用于根据所述出水端水温和进水端水温判断是否需要对所述热泵热水机进行防冻结控制；

控制模块，用于在需要对所述热泵热水机进行防冻结控制时通过对所述三通阀和所述水泵进行控制以利用所述加热水箱中的热水对所述室外机组进行加热。

11.如权利要求10所述的热泵热水机的防冻结控制装置，其特征在于，当所述热泵热水机进入化霜模式时，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第一预设温度且持续第一预设时间，所述判断模块则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，并判断所述加热水箱中的水温是否大于第二预设温度，其中，

如果所述加热水箱中的水温大于第二预设温度，所述控制模块则控制所述水泵开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通；

如果所述加热水箱中的水温小于等于第二预设温度，所述控制模块则控制所述电辅热装置开启，并强制所述热泵热水机退出化霜模式。

12.如权利要求11所述的热泵热水机的防冻结控制装置，其特征在于，所述第一预设时间为5～20s，所述第一预设温度为5～15℃，所述第二预设温度为30～50℃。

13.如权利要求10所述的热泵热水机的防冻结控制装置，其特征在于，当所述热泵机组处于待机状态时，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第三预设温度且持续第二预设时间、以及室外环境温度小于第四预设温度，所述判断模块则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，所述控制模块控制所述水泵开启，并在所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且所述室外机组不可用时，通过所述判断模块判断所述加热水箱中的水温是否大于第六预设温度，其中，

如果所述加热水箱中的水温大于第六预设温度，所述控制模块则控制所述三通阀的第一端与第二端连通，直至所述出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度；

如果所述加热水箱中的水温小于等于第六预设温度，所述控制模块则控制所述电辅热装置开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通。

14.如权利要求13所述的热泵热水机的防冻结控制装置，其特征在于，当所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于等于第五预设温度、且所述室外机组可用时，所述控制模块控制室外机组启动以进行制热水，并通过热水循环以对所述室外机组进行加热，直至所述出水端水温和进水端水温中的较小值大于第七预设温度。

15.如权利要求13或14所述的热泵热水机的防冻结控制装置，其特征在于，所述第二预设时间为5～20s，所述第三预设温度为5～10℃，所述第四预设温度为5～10℃，所述第五预设温度为12～18℃，所述第六预设温度为30～45℃，所述第七预设温度为15～25℃。

16.如权利要求10所述的热泵热水机的防冻结控制装置，其特征在于，当所述热泵热水机以制冷模式运行并停机第三预设时间后，如果所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第八预设温度且持续第四预设时间，所述判断模块则判断需要对所述热泵热水机进行防冻结控制，所述控制模块控制所述水泵持续运行第五预设时间，并在所述出水端水温和进水端水温中的较小值小于第九预设温度时，通过所述判断模块判断所述加热水箱中的水温是否大于第十预设温度，其中，

如果所述加热水箱中的水温大于第十预设温度，所述控制模块则控制所述水泵开启，并控制所述三通阀的第一端与第二端连通；

如果所述加热水箱中的水温小于等于第十预设温度，所述控制模块则控制所述电辅热装置开启，并控制所述水泵开启，同时控制所述三通阀的第一端与第二端连通。

17.如权利要求16所述的热泵热水机的防冻结控制装置，其特征在于，所述第三预设时间为1～3min，所述第四预设时间为3～10s，所述第五预设时间为1～3min，所述第八预设温度为5～8℃，所述第九预设温度为10～15℃，所述第十预设温度为30～40℃。

18.一种热泵热水机，其特征在于，包括如权利要求10-17中任一项所述的热泵热水机的防冻结控制装置。