CN108507170A - 热泵热水系统控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热泵热水系统控制方法及装置,用以解决相关技术中存在的由于放热温度高于使用温度而导致的能源浪费的问题,公开的热泵热水系统控制方法包括:在热泵热水系统中的蓄热器执行放热操作时,比较放热操作对应的目标温度值与蓄热器内的冷水进水端相连的至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值,其中,蓄热器至少包括两个蓄热模块;根据目标温度值与至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通,以使冷水流入目标放热通路并被至少一个蓄热模块加热。本公开避免了热泵热水系统实际放热温度高于所需温度而导致能源浪费的问题,使得系统更加节能。
Description
技术领域
本发明涉及热泵技术领域,具体而言,涉及一种热泵热水系统控制方法及装置。
背景技术
空气能热泵热水器凭借其良好的节能效果和安全性能越来越受到消费者的青睐,市场上常见的热泵热水器以带保温水箱的为主,在使用过程中,热泵热水器产生的热水储存在保温水箱中供用户使用。由于保温水箱显热蓄热的密度较低,导致必须使用较大体积的保温水箱才能满足一般家庭所需的热水量,这样则增加了制造成本以及建筑成本,严重制约了空气能热泵热水器的推广使用。
采用一次加热式热泵热水器能够避免使用大体积温水箱来蓄热的问题,但是由于加热过程中温度提升幅度大,热水流量不能过小,则需要确保一次加热式热泵热水器的机组制热功率必须足够大,这样则导致机组成本大幅度增加。为了解决该问题,目前市场上出现了采用由相变蓄热材料填充的一体式蓄热水箱替代保温水箱来进行蓄热的热泵热水器。但是,由于相变蓄能材料的质量蓄能密度普遍不高,采用蓄热水箱替代保温水箱时,会出现蓄热水箱重量过重导致搬运、安装困难等问题。当采用相变温度较高的相变材料满足高出水温度要求时,蓄热时热泵系统的能效较低,并且会导致蓄热温度高而使用温度低的能源浪费问题。同时,在放热时,还会导致出水温度远高于使用温度,同样造成了能源的浪费。
发明内容
本发明提供了一种热泵热水系统控制方法及装置,以至少解决相关技术中由于放热温度高于使用温度而导致的能源浪费的问题。
根据本公开的一个方面,提供了一种热泵热水系统控制方法,包括:在所述热水系统中的蓄热器执行放热操作时,比较所述放热操作对应的目标温度值与所述蓄热器内的冷水进水端相连的至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值,其中,所述蓄热器至少包括两个蓄热模块;根据所述目标温度值与所述相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通,以使冷水流入所述目标放热通路并被所述至少一个蓄热模块加热,所述目标放热通路包括冷水流入端、所述至少一个蓄热模块以及热水流出端。
可选地,所述方法还包括:在根据所述目标温度值与所述相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通之后,如果从所述热水流出端流出的热水的实际温度低于所述目标温度,则根据所述目标温度与所述实际温度的差值控制所述蓄热器中未接入所述目标放热通路中的蓄热模块接入所述目标放热通路,如果所述蓄热器中的所有蓄热模块均接入所述目标放热通路,则控制所述热水系统中的热泵系统工作并根据所述差值调节所述热水系统中的压缩机的运行频率以及热水流出端的水的流量,以使所述实际温度趋于所述目标温度。
可选地,所述方法还包括:在所述蓄热器执行放热操作且所述热水系统中的热泵系统运行的情况下,如果所述热水流出端停止出水,则对所述蓄热器进行充热。
可选地,所述方法还包括:在所述热水系统中的热泵系统进行除霜操作时,控制设置于所述蓄热器与所述热水系统的储液器之间的节流阀开启,以及控制设置于所述储液器与所述热水系统的蒸发器之间的节流阀开启,以使所述蓄热器中的制冷剂通过所述储存液器流入所述蒸发器。
可选地,所述方法还包括:在对所述热水系统中的蓄热器进行充热时,控制热泵系统工作,判断所述蓄热器中的各蓄热模块对应的相变温度是否相同;在所述相变温度相同的情况下,根据所述相变温度确定流经所述蓄热器的制冷剂所需满足的第一温度条件,调节所述热水系统的压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经所述蓄热器的制冷剂满足所述第一温度条件,对所述各蓄热模块进行充热;在所述相变温度不同的情况下,依次根据当前充热的蓄热模块对应的相变温度以及下一次充热的蓄热模块对应相变温度确定流经所述蓄热器的制冷剂所需满足的第二温度条件,调节所述压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经所述蓄热器的制冷剂满足所述第二温度条件,依次对所述各蓄热模块进行充热,直到所述各蓄热模块均完成充热。
可选地,所述第一温度条件为,流经所述蓄热器的制冷剂的冷凝温度大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度;所述第二温度条件为,流经所述蓄热器的制冷剂的冷凝温度大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度,且在所述蓄热器中还存在未充热的其他蓄热模块的情况下,所述冷凝温度小于下一次充热的蓄热模块对应的相变温度。
可选地,所述各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不大于60℃且不小于40℃,且在所述各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不同时,相连的两蓄热模块对应的相变温度的差值不低于3℃且不高于20℃。
根据本公开的第二个方面,提供了一种热泵热水系统控制装置,包括:比较模块,用于在所述热水系统中的蓄热器执行放热操作时,比较所述放热操作对应的目标温度值与所述蓄热器内的冷水进水端相连的至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值,其中,所述蓄热器至少包括两个蓄热模块;第一控制模块,用于根据所述目标温度值与所述相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通,以使冷水流入所述目标放热通路并被所述至少一个蓄热模块加热,所述目标放热通路包括冷水流入端、所述至少一个蓄热模块以及热水流出端。
可选地,所述装置还包括:第二控制模块,用于在根据所述目标温度值与所述相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通之后,如果从所述热水流出端流出的热水的实际温度低于所述目标温度,则根据所述目标温度与所述实际温度的差值控制所述蓄热器中未接入所述目标放热通路中的蓄热模块接入所述目标放热通路,如果所述蓄热器中的所有蓄热模块均接入所述目标放热通路,则控制所述热水系统中的热泵系统工作并根据所述差值调节所述热水系统中的压缩机的运行频率以及热水流出端的水的流量,以使所述实际温度趋于所述目标温度。
可选地,所述装置还包括:第一充热模块,用于在所述蓄热器执行放热操作且所述热水系统中的热泵系统运行的情况下,如果所述热水流出端停止出水,则对所述蓄热器进行充热。
可选地,所述装置还包括:第三控制模块,用于在所述热水系统中的热泵系统进行除霜操作时,控制设置于所述蓄热器与所述热水系统的储液器之间的节流阀开启,以及控制设置于所述储液器与所述热水系统的蒸发器之间的节流阀开启,以使所述蓄热器中的制冷剂通过所述储存液器流入所述蒸发器。
可选地,所述装置还包括:判断模块,用于在对所述热水系统中的蓄热器进行充热时,控制热泵系统工作,判断所述蓄热器中的各蓄热模块对应的相变温度是否相同;第二充热模块,用于在所述相变温度相同的情况下,根据所述相变温度确定流经所述蓄热器的制冷剂所需满足的第一温度条件,调节所述热水系统的压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经所述蓄热器的制冷剂满足所述第一温度条件,对所述各蓄热模块进行充热;第三充热模块,用于在所述相变温度不同的情况下,依次根据当前充热的蓄热模块对应的相变温度以及下一次充热的蓄热模块对应相变温度确定流经所述蓄热器的制冷剂所需满足的第二温度条件,调节所述压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经所述蓄热器的制冷剂满足所述第二温度条件,依次对所述各蓄热模块进行充热,直到所述各蓄热模块均完成充热。
可选地,所述第一温度条件为,流经所述蓄热器的制冷剂的冷凝温度大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度;所述第二温度条件为,流经所述蓄热器的制冷剂的冷凝温度大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度,且在所述蓄热器中还存在未充热的其他蓄热模块的情况下,所述冷凝温度小于下一次充热的蓄热模块对应的相变温度。
可选地,所述各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不大于60℃且不小于40℃,且在所述各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不同时,相连的两蓄热模块对应的相变温度的差值不低于3℃且不高于20℃。
本申请实施例提供的方案,在热泵热水系统中的蓄热器放热时,根据目标温度以及蓄热器中蓄热模块对应的相变温度来控制指定的蓄热模块进行放热,避免了热泵热水系统实际放热温度高于所需温度而导致能源浪费的问题,使得系统更加节能。
附图说明
图1是本申请实施例1中的蓄热式热泵热水系统的示意图;
图2是本申请实施例1中的热泵热水系统控制方法的流程图;
图3是本申请实施例1中的蓄热器充热流程图;
图4是本申请实施例1中的蓄热器放热流程图;
图5是本申请实施例2中的热泵热水系统控制装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
本实施例提供了一种热泵热水系统控制方法,用以对热泵热水系统进行控制,在对该方法进行说明之前,首先本实施例涉及到的蓄热式热泵热水系统进行简要说明。
图1是本实施例中蓄热式热泵热水系统的示意图,如图1所示,该热水系统包括如下器件:压缩机1、水/制冷剂换热器8、蓄热器7、第一节流装置5、储液器3、第二节流装置6和蒸发器4,各器件通过制冷剂管路依次连接。其中,蓄热器包括但不限于第一蓄热模块71、第二蓄热模块72和第三蓄热模块73,各蓄热模块可以分散安装在不同位置,也可以集中安装在同一位置;各蓄热模块分别设置有制冷剂侧流道和水侧流道,并分别设置有制冷剂进管、制冷剂出管、冷水进管和热水出管;第一蓄热模块71的制冷剂进管与蓄热器制冷剂进管相连接,第一蓄热模块71的制冷剂出管与第二蓄热模块72的制冷剂进管相连接,第二蓄热模块72的制冷剂出管与第三蓄热模块73的制冷剂进管相连接,第三蓄热模块73的制冷剂出管与蓄热器7制冷剂出管相连接;第一蓄热模块131的热水出管与蓄热器73热水出管相连接,第一蓄热模块71的冷水进管与第二蓄热模块72的热水出管相连接,第二蓄热模块72的冷水进管与第三蓄热模块73的热水出管相连接,第三蓄热模块73的冷水进管与蓄热器7的冷水进管相连接;其中,第一蓄热模块71填充的相变蓄热材料的相变温度为T1,第二蓄热模块填充的相变蓄热材料的相变温度为T2,第三蓄热模块填充的相变蓄热材料的相变温度为T3。水/制冷剂换热器设置有制冷剂侧流道和水侧流道,水/制冷剂换热器水侧流道设置有冷水进管和热水出管,水/制冷剂换热器冷水进管与蓄热器热水出管相连接,水/制冷剂换热器热水出管与热水总出管相连接,在第三蓄热模块73与热水总出管之间设置旁通水路及第一水路电磁三通阀75,在第二蓄热模块的热水出管与热水总出管之间设置旁通水路及第二水路电磁三通阀74。在蓄热器7中的制冷剂管路上设置有冷凝温度传感器,在水/换热器的热水出管处设置有热水温度传感器,在第一蓄热模块71的相变材料中设置温度传感器并在热水出管处设置有热水温度传感器,在第二蓄热模块72的相变材料中设置温度传感器,并在热水出管处设置有热水温度传感器,在第三蓄热模块71的相变材料中设置温度传感器,并在热水出管处设置有热水温度传感器。
需要说明的是,在本实施例中蓄热器至少可以包括两个蓄热模块,图1中所示的包括三个蓄热模块的蓄热器仅为本实施例所举例说明的一种蓄热器。
图2是本实施例的热泵热水系统控制方法,如图2所示,该方法包括如下处理:
步骤201:在热水系统中的蓄热器执行放热操作时,比较放热操作对应的目标温度值与蓄热器内的冷水进水端相连的至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值;
其中,放热操作对应的目标温度值具体可以是用户通过热水系统的控制面板设定的所需热水温度值。
步骤202:根据目标温度值与至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通,以使冷水流入目标放热通路并被至少一个蓄热模块加热,其中,目标放热通路包括冷水流入端、至少一个蓄热模块以及热水流出端。
其中,目标温度值与至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值之间的关系具体为二者之间的数值大小关系。
在一种情况下,本实施例的热泵热水系统控制方法还包括:在根据目标温度值与上述至少一个蓄热模块对应相变温度值(蓄热模块对应的相变温度即该蓄热模块内填充的蓄热材料的相变温度,下同)之间的关系控制目标放热通路接通之后,如果从热水流出端流出的热水的实际温度低于目标温度,则根据目标温度与实际温度的差值控制蓄热器中未接入目标放热通路中的蓄热模块接入目标放热通路,如果蓄热器中的所有蓄热模块均接入目标放热通路,则控制热泵系统工作并根据实际温度与目标温度之间的差值调节压缩机的运行频率以及热水流出端的水的流量,以使实际温度趋于目标温度。
在本实施例中,根据目标温度以及蓄热模块对应的相变温度来选择接通目标放热通路,由于在不同的目标放热通路中,接入的蓄热模块不同,故在放热的过程中,则无需使水依次流经蓄热器中的所有蓄热模块,从热避免了出水温度高于目标温度的问题。
本实施例的热泵热水系统控制方法还包括:在蓄热器执行放热操作且热水系统中的热泵系统运行的情况下,如果热水流出端停止出水,则对蓄热器进行充热操作。即,蓄热器放热运行且热泵系统运行时,若此时用户停止用水,即水侧停止流动,此时按蓄热器充热运行控制。
本实施例的热泵热水系统控制方法中还包括对蓄热器进行蓄热过程的控制,在对蓄热式热泵热水系统中的蓄热器进行充热时,控制热泵系统工作,判断蓄热器中的各蓄热模块对应的相变温度是否相同;在相变温度相同的情况下,根据相变温度确定出流经各蓄热模块的制冷剂所需满足的第一温度条件;调节压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经各蓄热模块的制冷剂满足第一温度条件,对各蓄热模块进行充热;在相变温度不同的情况下,依次根据当前充热的蓄热模块对应的相变温度以及下一次充热的蓄热模块对应相变温度确定流经当前充热的蓄热模块的制冷剂所需满足的第二温度条件,调节压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经当前充热的蓄热模块的制冷剂满足第二温度条件,依次对各蓄热模块进行充热,直到各蓄热模块均完成充热。
其中,第一温度条件为,流经蓄热器各蓄热模块的制冷剂的冷凝温度大于各蓄热模块对应的蓄热温度,第二温度条件为,流经当前充热的蓄热模块的制冷剂的冷凝温度需大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度,且在蓄热器中还存在未充热的其他蓄热模块的情况下,冷凝温度小于下一次充热的蓄热模块对应的相变温度。
在本实施例中,各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不大于60℃且不小于40℃,且在各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不同时,相连的两蓄热模块对应的相变温度的差值不低于3℃且不高于20℃。
本实施例中的热泵热水系统在运行时,除了上述蓄热器放热以及充热运行模式外,还具有蓄热器除霜模式,在热水系统中的热泵系统进行除霜操作时,在热水系统中的热泵系统进行除霜操作时,控制设置于蓄热器与热水系统的储液器之间的节流阀开启,以及控制设置于储液器与热水系统的蒸发器之间的节流阀开启,以使蓄热器中的制冷剂通过储存液器流入蒸发器,此时,制冷剂在蓄热器中释放部分热量,然后进入蒸发器中进一步放热,释放的热量即用于融化蒸发器翅片表面所凝结的霜。
以下通过具体的例子来对本实施例中的蓄热式热泵热水系统控制方法来进行进一步说明,在该例子中,以图1所示的蓄热式热泵热水系统为例进行说明,图3示出了蓄热器充热的流程,如图3所示,该流程包括以下步骤:
当蓄热器需要充热时,执行步骤301:热泵系统启动;
步骤302:判断蓄热器中各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度是否相同。当各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不同时,按照图3中步骤3001至步骤3007的流程控制流经蓄热器的制冷剂的冷凝温度,当各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度相同时,执行步骤3101至步骤3007的流程控制流经蓄热器的制冷剂的冷凝温度。
步骤3001:调节压缩机1的运行频率、第一节流装置5和第二节流装置6的开度,使冷凝温度Tc满足T3<Tc<T2;
步骤3002:判断第三蓄热模块73的温度T73是否满足T73>T3+ΔT,是则进入步骤3003,否则返回步骤3001,其中,T73>T3+ΔT表明第三蓄热模块73完成充热,下同;
步骤3003:调节压缩机1的运行频率、第一节流装置5和第二节流装置6的开度,使冷凝温度满足T2<Tc<T1;
步骤3004:判断第二蓄热模块72的温度T72是否满足T72>T2+ΔT,是则进入步骤3005,否则返回步骤3003;
步骤3005:调节压缩机1的运行频率、第一节流装置5和第二节流装置6的开度,使冷凝温度满足T1<Tc;
步骤3006:判断第一蓄热模块71的温度T71是否满足T71>T1+ΔT,是则进入步骤3007,否则返回步骤3005;
步骤3007:结束充热过程,热泵系统停机。
当蓄热器中各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度相同时,按下述流程控制流经蓄热器的制冷剂的冷凝温度,并完成充热过程。
步骤3101:调节压缩机1的运行频率、第一节流装置5和第二节流装置6的开度,使冷凝温度满足T1=T2=T3<Tc;
步骤3102:判断第一蓄热模块71的温度T71是否满足T71>T1+ΔT,是则进入步骤3103,否则返回步骤3101;
步骤3103:判断第二蓄热模块72的温度T72是否满足T72>T2+ΔT,是则进入步骤3104,否则返回步骤3101;
步骤3104:判断第三蓄热模块73的温度T73是否满足T73>T3+ΔT,是则进入步骤3105,否则返回步骤3101;
步骤3007:结束充热过程,热泵系统停机。
当需要使用热水而使蓄热器放热时,按照图4所示的流程进行控制,完成蓄热器放热过程,如图4所示,蓄热器放热过程包括如下步骤。
步骤400:蓄热器开启放热功能;
步骤401:判断所需热水温度Ts(即目标温度)与第三蓄热模块73中相变材料的相变温度T3的大小,当Ts<T3时,执行步骤402,否则执行步骤404;
步骤402:控制电磁三通水阀74断电、电磁三通水阀75上电,经蓄热器冷水进管流进的冷水经蓄热模块73加热后经电磁三通水阀75直接流出蓄热器热水出管,此时蓄热模块71以及蓄热模块72不放热;
步骤403:对从蓄热模块73流出的热水温度Twater_3与所需热水温度Ts大小进行判断,当Twater_3>Ts时,返回步骤402,否则执行步骤405;
步骤404:判断所需热水温度Ts与蓄热模块72中相变材料的相变温度T2的大小,当Ts<T2时,进入步骤405,否则进入步骤407;
步骤405:电磁三通水阀75断电、电磁三通水阀74上电,经蓄热器冷水进管流进的冷水经蓄热模块73以及蓄热模块72加热后经电磁水阀74直接流出蓄热器热水出管,此时蓄热模块71不放热;
步骤406:对从蓄热模块72流出的热水温度Twater_2与所需热水温度Ts大小进行判断,当Twater_2>Ts时,返回步骤405,否则进入步骤407;
步骤407:电磁三通水阀74以及电磁三通水阀75断电,经蓄热器冷水进管流进的冷水经蓄热模块73、蓄热模块72和蓄热模块71加热后流出蓄热器热水出管;
步骤408:对从蓄热模块71流出的热水温度Twater_1与所需热水温度Ts大小进行判断,当Twater_1>Ts时,返回步骤407,否则进入步骤409;
步骤409:热泵系统启动;
步骤410:判断从水/制冷剂换热器8的热水出管流出的热水温度Twater_out与Ts的大小,若Twater_out<Ts,则进入步骤411,否则进入步骤412;
步骤411:升高压缩机运行频率,并在t1时间后返回步骤410;
步骤412:判断从水/制冷剂换热器8的热水出管流出的热水温度Twater_out与Ts的大小,若Twater_out>Ts+2,则进入步骤413,否则进入步骤414;
步骤413:降低压缩机运行频率,并在t1时间后返回步骤412;
步骤414:保持压缩机运行频率不变;
步骤415:判断用户是否停止用水且完成蓄热器充热,是则进入步骤416,否则返回步骤414;
步骤416:热泵系统停机。
本实施例提供的热泵热水系统控制方法,在热泵热水系统中的蓄热器放热时,根据目标温度以及蓄热器中蓄热模块对应的相变温度来控制指定的蓄热模块进行放热,避免了热泵热水系统实际放热温度高于所需温度而导致能源浪费的问题,使得系统更加节能。同时在蓄热时根据蓄热器中蓄热模块对应的相变温度为蓄热模块充热,避免了充热过高导致的能源浪费。
实施例2
本实施例提供了一种热泵热水系统控制装置,该装置用于实现本申请的热泵热水系统控制方法,图5是该装置的框图,如图5所示,该装置50包括如下组成部分:
比较模块51,用于在热水系统中的蓄热器执行放热操作时,比较放热操作对应的目标温度值与蓄热器内的冷水进水端相连的至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值;
第一控制模块52,用于根据目标温度值与相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通,以使冷水流入目标放热通路并被至少一个蓄热模块加热,目标放热通路包括冷水流入端、至少一个蓄热模块以及热水流出端。
进一步本实施例的热泵热水系统控制装置还可以包括:第二控制模块,该第二控制模块用于在根据目标温度值与上述至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通之后,如果从热水流出端流出的热水的实际温度低于目标温度,则根据目标温度与实际温度的差值控制蓄热器中未接入目标放热通路中的蓄热模块接入目标放热通路,如果蓄热器中的所有蓄热模块均接入目标放热通路,则控制热泵系统工作并根据实际温度与目标温度之间的差值调节压缩机的运行频率以及热水流出端的水的流量,以使实际温度趋于目标温度。
更进一步的,本实施例的热泵热水系统控制装置还可以包括:第一充热模块,该模块用于在蓄热器执行放热操作且热水系统中的热泵系统运行的情况下,如果热水流出端停止出水,则对蓄热器进行充热。
更进一步的,本实施例的蓄热式热泵热水系统控制装置还可以包括:
第三控制模块,用于在热水系统中的热泵系统进行除霜操作时,控制设置于蓄热器与热水系统的储液器之间的节流阀开启,以及控制设置于储液器与热水系统的蒸发器之间的节流阀开启,以使蓄热器中的制冷剂通过储存液器流入蒸发器。
为了似的蓄热器的充热更加合理,避免充热过高导致能源浪费的问题,本实施例的蓄热式热泵热水系统还具备如下用以实现蓄热过程的组成部分:
判断模块,用于在对热泵热水系统中的蓄热器进行充热时,控制热泵系统工作,判断蓄热器中的各蓄热模块对应的相变温度是否相同,其中,蓄热器至少包括两个蓄热模块;第二充热模块,用于在相变温度相同的情况下,根据相变温度确定出流经各蓄热模块的制冷剂所需满足的第一温度条件,调节压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经各蓄热模块的制冷剂满足第一温度条件,对各蓄热模块进行充热;第三充热模块,用于在相变温度不同的情况下,依次根据当前充热的蓄热模块对应的相变温度以及下一次充热的蓄热模块对应相变温度确定流经当前充热的蓄热模块的制冷剂所需满足的第二温度条件,调节压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经当前充热的蓄热模块的制冷剂满足第二温度条件,依次对各蓄热模块进行充热,直到各蓄热模块均完成充热。其中,第二温度条件可以为流经当前充热的蓄热模块的制冷剂的冷凝温度需大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度,且在蓄热器中还存在未充热的其他蓄热模块的情况下,冷凝温度小于下一次充热的蓄热模块对应的相变温度。
本实施例中涉及到的各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不大于60℃且不小于40℃,且在各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不同时,相连的两蓄热模块对应的相变温度的差值不低于3℃且不高于20℃。
本实施例提供的热泵热水系统控制方法,在热泵热水系统中的蓄热器放热时,根据目标温度以及蓄热器中蓄热模块对应的相变温度来控制指定的蓄热模块进行放热,避免了实际放热温度高于所需温度而导致能源浪费的问题,使得系统更加节能。同时在蓄热时根据蓄热器中蓄热模块对应的相变温度为蓄热模块充热,避免了热泵热水系统充热过高导致的能源浪费。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (14)
1.一种热泵热水系统控制方法,其特征在于,包括:
在所述热水系统中的蓄热器执行放热操作时,比较所述放热操作对应的目标温度值与所述蓄热器内的冷水进水端相连的至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值,其中,所述蓄热器至少包括两个蓄热模块;
根据所述目标温度值与所述相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通,以使冷水流入所述目标放热通路并被所述至少一个蓄热模块加热,所述目标放热通路包括冷水流入端、所述至少一个蓄热模块以及热水流出端。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在根据所述目标温度值与所述相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通之后,如果从所述热水流出端流出的热水的实际温度低于所述目标温度,则根据所述目标温度与所述实际温度的差值控制所述蓄热器中未接入所述目标放热通路中的蓄热模块接入所述目标放热通路,如果所述蓄热器中的所有蓄热模块均接入所述目标放热通路,则控制所述热水系统中的热泵系统工作并根据所述差值调节所述热水系统中的压缩机的运行频率以及热水流出端的水的流量,以使所述实际温度趋于所述目标温度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述蓄热器执行放热操作且所述热水系统中的热泵系统运行的情况下,如果所述热水流出端停止出水,则对所述蓄热器进行充热。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述热水系统中的热泵系统进行除霜操作时,控制设置于所述蓄热器与所述热水系统的储液器之间的节流阀开启,以及控制设置于所述储液器与所述热水系统的蒸发器之间的节流阀开启,以使所述蓄热器中的制冷剂通过所述储存液器流入所述蒸发器。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在对所述热水系统中的蓄热器进行充热时,控制所述热水系统中的热泵系统工作,判断所述蓄热器中的各蓄热模块对应的相变温度是否相同;
在所述相变温度相同的情况下,根据所述相变温度确定流经所述蓄热器的制冷剂所需满足的第一温度条件,调节所述热水系统的压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经所述蓄热器的制冷剂满足所述第一温度条件,对所述各蓄热模块进行充热;
在所述相变温度不同的情况下,依次根据当前充热的蓄热模块对应的相变温度以及下一次充热的蓄热模块对应相变温度确定流经所述蓄热器的制冷剂所需满足的第二温度条件,调节所述压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经所述蓄热器的制冷剂满足所述第二温度条件,依次对所述各蓄热模块进行充热,直到所述各蓄热模块均完成充热。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一温度条件为,流经所述蓄热器的制冷剂的冷凝温度大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度;所述第二温度条件为,流经所述蓄热器的制冷剂的冷凝温度大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度,且在所述蓄热器中还存在未充热的其他蓄热模块的情况下,所述冷凝温度小于下一次充热的蓄热模块对应的相变温度。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的方法,其特征在于,所述各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不大于60℃且不小于40℃,且在所述各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不同时,相连的两蓄热模块对应的相变温度的差值不低于3℃且不高于20℃。
8.一种热泵热水系统控制装置,其特征在于,包括:
比较模块,用于在所述热水系统中的蓄热器执行放热操作时,比较所述放热操作对应的目标温度值与所述蓄热器内的冷水进水端相连的至少一个蓄热模块中填充的蓄热材料的相变温度值,其中,所述蓄热器至少包括两个蓄热模块;
第一控制模块,用于根据所述目标温度值与所述相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通,以使冷水流入所述目标放热通路并被所述至少一个蓄热模块加热,所述目标放热通路包括冷水流入端、所述至少一个蓄热模块以及热水流出端。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第二控制模块,用于在根据所述目标温度值与所述相变温度值之间的关系控制目标放热通路接通之后,如果从所述热水流出端流出的热水的实际温度低于所述目标温度,则根据所述目标温度与所述实际温度的差值控制所述蓄热器中未接入所述目标放热通路中的蓄热模块接入所述目标放热通路,如果所述蓄热器中的所有蓄热模块均接入所述目标放热通路,则控制所述热水系统中的热泵系统工作并根据所述差值调节所述热水系统中的压缩机的运行频率以及热水流出端的水的流量,以使所述实际温度趋于所述目标温度。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一充热模块,用于在所述蓄热器执行放热操作且所述热水系统中的热泵系统运行的情况下,如果所述热水流出端停止出水,则对所述蓄热器进行充热。
11.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第三控制模块,用于在所述热水系统中的热泵系统进行除霜操作时,控制设置于所述蓄热器与所述热水系统的储液器之间的节流阀开启,以及控制设置于所述储液器与所述热水系统的蒸发器之间的节流阀开启,以使所述蓄热器中的制冷剂通过所述储存液器流入所述蒸发器。
12.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
判断模块,用于在对所述热水系统中的蓄热器进行充热时,控制热泵系统工作,判断所述蓄热器中的各蓄热模块对应的相变温度是否相同;
第二充热模块,用于在所述相变温度相同的情况下,根据所述相变温度确定流经所述蓄热器的制冷剂所需满足的第一温度条件,调节所述热水系统的压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经所述蓄热器的制冷剂满足所述第一温度条件,对所述各蓄热模块进行充热;
第三充热模块,用于在所述相变温度不同的情况下,依次根据当前充热的蓄热模块对应的相变温度以及下一次充热的蓄热模块对应相变温度确定流经所述蓄热器的制冷剂所需满足的第二温度条件,调节所述压缩机的运行频率以及制冷剂的流量,以使流经所述蓄热器的制冷剂满足所述第二温度条件,依次对所述各蓄热模块进行充热,直到所述各蓄热模块均完成充热。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述第一温度条件为,流经所述蓄热器的制冷剂的冷凝温度大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度;所述第二温度条件为,流经所述蓄热器的制冷剂的冷凝温度大于当前充热的蓄热模块对应的相变温度,且在所述蓄热器中还存在未充热的其他蓄热模块的情况下,所述冷凝温度小于下一次充热的蓄热模块对应的相变温度。
14.根据权利要求8至13任意一项所述的装置,其特征在于,所述各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不大于60℃且不小于40℃,且在所述各蓄热模块中填充的相变材料的相变温度不同时,相连的两蓄热模块对应的相变温度的差值不低于3℃且不高于20℃。
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