CN108253630A - 一种变频热泵热水器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变频热泵热水器控制方法，变频热泵热水器设有用于加热水箱内水的热泵系统，包括变频压缩机、可变速风机，还设有对水箱内水进行辅助加热的电加热棒，该控制方法在用户触发调用指令和/或依据环境参数自动判断满足调用条件时，控制电加热棒执行调用指令开始工作进行辅助加热。本发明的变频热泵热水器控制方法，一方面考虑了电热棒的辅助加热，形成热泵系统与电热棒同时加热的双源加热模式，该双源加热模式加热速度快且加热水量大，提升了用户体验；另一方面结合用户输入指令和环境参数进行加热模式执行和切换，更智能化且客观。

Description

一种变频热泵热水器控制方法

技术领域

本发明属于热水器领域，具体地说，涉及一种变频热泵热水器控制方法。

背景技术

定频热泵热水器的压机频率、风机转速恒定，其加热模式单一，不能满足不同用户对节能和快速制热的差异化要求。而变频热泵系统可以根据环境温度和水箱温度的高低调节压机频率，当压机高频运行时，制热迅速，耗电量大；当压机低频运行时，节约了电能，但制热缓慢。目前的热泵热水器，仅由热水器控制系统根据环境温度和水箱温度确定压机频率，热水模式的切换未考虑入人工的自主切换，同时热水模式较单一。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种根据用户不同用水需求自由选择多种加热模式且设有电加热棒辅助加热的变频热泵热水器控制方法，该控制方法对于加热模式的切换既考虑用户触发指令也考虑环境因素。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明公开了一种变频热泵热水器控制方法，所述变频热泵热水器设有用于加热水箱内水的热泵系统，包括变频压缩机、可变速风机，还设有对水箱内水进行辅助加热的电加热棒，所述控制方法在用户触发调用指令和/或依据环境参数自动判断满足调用条件时，控制电加热棒执行调用指令开始工作进行辅助加热。

进一步地，变频热泵热水器具有双源加热模式，变频热泵热水器接收用户通过线控器触发的双源加热模式调用指令，控制热泵系统和电加热棒共同进行加热工作，令电加热棒辅助热泵系统进行双源加热。

进一步地，变频热泵热水器对环境参数进行实时采集，结合接收到的双源加热模式调用指令，判断并控制电加热棒执行/等待执行辅助加热；当所述环境参数不符合双源模式调用指令所对应的设定值时，电加热棒等待环境参数符合调用指令所对应的设定值时才执行辅助加热；优选的，所述环境参数包括对室外管温、水箱水温、环境温度、吸气温度和排气温度中任一或组合进行检测的检测值。

进一步地，变频热泵热水器对变频压缩机、可变速风机及电加热棒的工作状态进行变换组合产生至少四种加热模式，包括双源速热模式、变频速热模式、普通加热模式和超级节能模式，其加热效率依次降低；所述双源速热模式为变频压缩机高频运行，可变速风机高速运转，电加热棒加热；所述变频速热模式为变频压缩机高频运行，可变速风机高速运转；所述普通加热模式为变频压缩机中频运行，可变速风机中速运转；所述超级节能模式为变频压缩机低频运行，可变速风机低速运转。

进一步地，变频热泵热水器接收来自线控器的触发/切换加热模式调用指令，再结合当前的环境参数，调取已存储的控制参数，对所述至少四种加热模式进行调取/切换。

进一步地，当加热模式通过线控器触发且变频热泵热水器环境参数符合触发条件时，热泵热水器的变频压缩机、可变速风机和电加热棒以所选加热模式对应的控制参数进行工作。

进一步地，当变频热泵热水器接收到加热模式调用指令时，水箱水温已达到设定温度，则变频热泵热水器不执行当前的加热模式调用指令。

进一步地，所述线控器中储存有每种加热模式对应的设定温度，当水温即将达到所选定加热模式对应的设定温度时，所述控制方法对应调整工作状态，降低压缩机频率、减小风机装速并控制电加热棒停止加热。

进一步地，所述控制方法具体包括以下步骤：

S1、用户通过线控器发出加热模式调用指令，主控制器接收指令并对环境参数进行判断，当环境参数符合当前的调用条件时，执行步骤S2；

S2、主控制芯片执行接收到的指令，并根据当前的环境参数，调取存储在存储模块中的控制参数对变频热泵热水器进行调整控制，执行步骤S3；

S3、当水温即将达到线控器设定温度时，主控制芯片将对变频热泵热水器进行控制，降低其加热效率，直至完成本次加热。

进一步地，所述步骤S1还包括：当环境参数不符合当前的调用条件时，则等待条件满足再执行加热模式调用指令。采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的变频热泵热水器控制方法，考虑了电热棒的辅助加热，形成热泵系统与电热棒同时加热的双源加热模式，该双源加热模式加热速度快且加热水量大，提升了用户体验；对于电热棒是否进行加热并辅助形成双源加热模式，一方面考虑了用户的输入指令，另一方面也考虑了环境参数的影响，使得控制更客观有效；变频热泵热水器设有至少四种加热模式，分别具有不同的加热效率及耗能量，全面化覆盖了用户的用水需求。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本发明实施例中一种变频热泵热水器控制方法流程示意图；

图2是本发明实施例中一种变频热泵热水器指令控制示意图；

图3是本发明实施例中一种变频热泵热水器结构示意图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的一种变频热泵热水器控制方法的流程图。该变频热泵热水器设有变频压缩机、可变速风机和电加热棒，除在变频热泵热水器中用于加热的热泵系统：变频压缩机及变速风机的设置外，该变频热泵热水器还增设了对变频热泵热水器的水箱内水进行辅助加热的电加热棒，电加热棒设于水箱内部，当热泵故障或紧急加热时，启用电加热棒开始工作进行辅助加热实现快速热水。

进一步地，该变频热泵热水器中所设的变频压缩机具有高频、中频及低频三种工作状态，可变速风机具有高速、中速和低速三种工作状态，而电加热棒包括加热或不加热两种工作状态。对上所述变频压缩机、可变速风机及电加热棒的各种工作状态进行组合变换，形成至少四种加热模式，这四种加热模式的加热效率及有益效果均不同，用户可以基于自身需求调用不同的加热模式。

具体的，加热模式包括双源速热模式、变频速热模式、普通加热模式和超级节能模式，在双源速热模式下变频压缩机高频运行、可变速风机高速运转且辅助有电加热棒，此时通过双加热源实现对水的快速加热，适用于用户急需用水且用水量较大的情景；

在变频速热模式下变频压缩机高频运行且可变速风机高速运转，不启用电加热棒，适用于用户急需用水的情况；在普通加热模式下变频压缩机中频运行、可变速风机中速运转，加热速度适中，适用于普通情景下对热水速度无要求的情景；

在节能加热模式下变频压缩机低频运行、可变速风机低速运转，此时能量消耗少加热速度缓慢，但可以较大程度地节约能源。

多种加热模式的设置，特别是电加热棒的增设，丰富了加热模式的种类，覆盖满足了用户的需求盲区，极大地提升了用户体验。

关于上所述加热模式的启用和切换，其控制方法具体包括以下步骤：

S1、用户通过线控器发出加热模式调用指令，主控制器接收指令并对环境参数进行判断，当环境参数符合当前的调用条件时，执行步骤S2。

此处，用户通过线控器输入加热模式调用指令，线控器上设有多个加热模式按钮或仅设有一个加热模式按钮，用户可以直接触发选定四种加热模式的一种，也可以通过一个按钮进行切换选定触发。与线控器相连的变频热泵热水器的主控制器一方面接收加热模式调用指令，另一方面结合采集到的环境参数判断当前的加热模式调用指令是否可以执行。

具体的，环境参数包括对室外管温、水箱水温、环境温度、吸气温度和排气温度中的任一或组合进行检测的检测值，当线控器输入加热模式调用指令时，环境参数需符合所选加热模式调用指令所对应的设定值时，变频热泵热水器才执行所选加热模式调用指令进行加热工作。其中，各加热模式的环境参数设定值存储在主控制器中。具体如：当水箱水温在接收到加热模式调用指令时已达到设定温度时，则变频热泵热水器不执行当前的加热模式调用指令。另外，若环境参数在等待小段时间后会发生变化并符合调用指令所对应的设定值，则该控制方法等待条件满足后再执行加热模式调用指令。进一步地，若环境参数在长时间等待后均无法执行当前选定的加热模式时，变频热泵热水器发出报警信号提醒用户改变加热模式或当前不执行加热。

S2、主控制芯片执行接收到的指令，并根据当前的环境参数，调取存储在存储模块中的控制参数对变频热泵热水器进行调整控制，执行步骤S3。

当环境参数符合当前所选定加热模式的环境参数设定值时，该控制方法调用早已存储在变频热泵热水器内的控制参数，对变频压缩机和/或可变速风机和/或电加热棒进行控制，实现当前用户所选的加热模式。具体的，所述的加热模式控制参数为一组历史控制参数，控制方法随环境参数的变化对历史控制参数进行选择性调用，这样的设计使得对加热模式的控制更智能化，历史控制参数为人工设定参数或历史存储参数。

S3、当水温即将达到线控器设定温度时，主控制芯片将对变频热泵热水器进行控制，降低其加热效率，直至完成本次加热。

线控器中储存有每种加热模式对应的设定温度，该设定温度可以人工设定也可自动调节设定，在某次加热过程中，当水箱内的水温即将达到所选加热模式的设定温度时，该控制方法对应调整工作状态，降低压缩机频率、减小风机装速并控制电加热棒停止加热。

实施例二

本实施例为对上述实施例一的进一步限定，主控制器可以依据环境参数自动进行模式控制和切换，进一步地，此时在线控器上设有自动模式选项按钮，当用户通过该按钮触发自动模式时，主控制器依据采集到的环境参数自动选择加热模式。

该自动模式下，变频热泵热水器主要基于环境参数进行调节，还可辅佐有定时设置，实现定时和/或定性热水效果，提升用户体验的同时也节约了能源。

实施例三

如图2所示，本实施例所述的一种变频热泵热水器指令控制示意图。线控器上设有关于变频速热、双源速热、普通速热和超级节能的标示按钮或按键，当用户触发线控器上的加热模式按钮时，这些标示按钮或按键分别对应转为指令①、指令②、指令③和指令④传输至主控制芯片上。

主控制芯片执行指令①，控制压机高频运行，风机高速运转，实现制热快速；主控制芯片执行指令②，控制压机高频运行，风机高速运转，电加热开，实现制热快速且热水量大；主控制芯片执行指令③，控制压机中频运行，风机中速运转，实现普通模式制热；主控制芯片执行指令④，控制压机低频运行，风机低速运转，节能显著。此处，压机即为变频压缩机，风机为可变速风机，电加热为电加热棒或其他具有电加热效果的装置。

实施例四

如图3所示，实施例所述的一种变频热泵热水器结构示意图。该变频热泵热水器主要通过外机控制主板进行加热控制，外机控制主板连接有对之进行供电的电源，此处的外机控制主板即为上所述实施例中的主控制器外机控制主板与线控器相连，线控器上设有输入加热模式调用指令的按钮或按键，当用户通过线控器输入加热模式调用指令时，该指令传输至外机控制主板进行控制执行。另一方面外机控制主板与实现热水的装置相连，当用户所选定的调用指令符合条件进行执行时，外机控制主板对实现热水的装置(主要为热泵系统和电加热棒)进行控制以执行或切换加热模式。

实现热水的装置包括热泵系统，其中：热泵系统包括变频压机，变频压机通过变频板与外机控制主板相连，变频板为一控制板，对变频压机的频率等参数进行控制；还包括风机，与外机控制主板直接相连。实现热水的装置还包括电辅热，电辅热具体为电加热棒，与外机控制主机直接相连。

当外机控制主板接收到来自线控器的加热模式调用指令时，调取该加热模式的对应存储控制参数对风机、变频压机和电辅热进行控制，以组合变换满足用户的热水需求，执行本次所选定加热模式。进一步地，外机控制主板还连接有四通阀和电子膨胀阀。

进一步地，外机控制主板还连接有对于环境参数进行采集的感温包，主要包括：室外管温感温包、水箱水温感温包、环境温度感温包、吸气温度感温包及排气温度感温包。感温包内存储有某一时段内多次检测的温度值，当用户通过线控器选定触发某种加热模式时，该加热模式调用指令传输至外机控制主板中，外机控制主板依据当前选定的加热模式调取各感温包内的温度，判断最近一段时间内所检测的感温包内环境参数是否符合当前所选定加热模式的环境参数设定值。

进一步地，每处感温包均对应有用于采集该处温度的温度传感器，温度传感器周期性地对温度值进行采集，并实时存储至感温包内。进一步地，感温包内的温度值为即存即删，在某一时段内存储的温度值具有即时适用性，当超过某一时间适用间隔后，感温包会抹除此处存储的温度值清空内存，并进行下一时间段的温度采集和存储。

进一步地，外机控制主板还连接有漏电线圈和高压开关。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种变频热泵热水器控制方法，所述变频热泵热水器设有用于加热水箱内水的热泵系统，包括变频压缩机、可变速风机，其特征在于：还设有对水箱内水进行辅助加热的电加热棒，所述控制方法在用户触发调用指令和/或依据环境参数自动判断满足调用条件时，控制电加热棒执行调用指令开始工作进行辅助加热。

2.根据权利要求1所述的变频热泵热水器控制方法，其特征在于：变频热泵热水器具有双源加热模式，变频热泵热水器接收用户通过线控器触发的双源加热模式调用指令，控制热泵系统和电加热棒共同进行加热工作，令电加热棒辅助热泵系统进行双源加热。

3.根据权利要求1或2所述的变频热泵热水器控制方法，其特征在于：变频热泵热水器对环境参数进行实时采集，结合接收到的双源加热模式调用指令，判断并控制电加热棒执行/等待执行辅助加热；当所述环境参数不符合双源模式调用指令所对应的设定值时，电加热棒等待环境参数符合调用指令所对应的设定值时才执行辅助加热；

优选的，所述环境参数包括对室外管温、水箱水温、环境温度、吸气温度和排气温度中的任一或组合进行检测的检测值。

4.根据权利要求1-3任一所述的变频热泵热水器控制方法，其特征在于：变频热泵热水器对变频压缩机、可变速风机及电加热棒的工作状态进行变换组合产生至少四种加热模式，包括双源速热模式、变频速热模式、普通加热模式和超级节能模式，其加热效率依次降低；所述双源速热模式为变频压缩机高频运行，可变速风机高速运转，电加热棒加热；所述变频速热模式为变频压缩机高频运行，可变速风机高速运转；所述普通加热模式为变频压缩机中频运行，可变速风机中速运转；所述超级节能模式为变频压缩机低频运行，可变速风机低速运转。

5.根据权利要求1-4任一所述的变频热泵热水器控制方法，其特征在于：变频热泵热水器接收来自线控器的触发/切换加热模式调用指令，再结合当前的环境参数，调取已存储的控制参数，对所述至少四种加热模式进行调取/切换。

6.根据权利要求1-5任一所述的变频热泵热水器控制方法，其特征在于：当加热模式通过线控器触发且变频热泵热水器环境参数符合触发条件时，热泵热水器的变频压缩机、可变速风机和电加热棒以所选加热模式对应的控制参数进行工作。

7.根据权利要求1-6任一所述的变频热泵热水器控制方法，其特征在于：当变频热泵热水器接收到加热模式调用指令时，水箱水温已达到设定温度，则变频热泵热水器不执行当前的加热模式调用指令。

8.根据权利要求1-7任一所述的变频热泵热水器控制方法，其特征在于：所述线控器中储存有每种加热模式对应的设定温度，当水温即将达到所选定加热模式对应的设定温度时，所述控制方法对应调整工作状态，降低压缩机频率、减小风机装速并控制电加热棒停止加热。

9.根据权利要求1-8任一所述的变频热泵热水器控制方法，其特征在于：所述控制方法具体包括以下步骤：

S1、用户通过线控器发出加热模式调用指令，主控制器接收指令并对环境参数进行判断，当环境参数符合当前的调用条件时，执行步骤S2；

S2、主控制芯片执行接收到的指令，并根据当前的环境参数，调取存储在存储模块中的控制参数对变频热泵热水器进行调整控制，执行步骤S3；

S3、当水温即将达到线控器设定温度时，主控制芯片将对变频热泵热水器进行控制，降低其加热效率，直至完成本次加热。

10.根据权利要求1-9任一所述的变频热泵热水器控制方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：当环境参数不符合当前的调用条件时，则等待条件满足再执行加热模式调用指令。