CN109210788B - 一种空气能热水器及其恒温出水控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气能热水器及其恒温出水控制方法，其中所述的控制方法，步骤有：先选择用水点中最高的设定出水温度Tsmax用作设定出水温度，并检测热水器的水箱出水温度Tc和该用水点的用水温度Ty；再比较设定出水温度Tsmax和用水温度Ty之间的大小关系，选择相应的调节方式；最后将该用水点的热水输出端用水量调节到最大，并使得变频压缩机的频率P相适应，以致水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。通过反馈用水端的用水温度，调节热水用水量和压缩机的频率，以致机组稳定运行时用户端的用水温度与水箱出水温度相等，使得用水更加舒适。变频压缩机始终以较优的频率运行，可降低机组的耗电量。

Description

一种空气能热水器及其恒温出水控制方法

技术领域

本发明涉及空气能热水器技术领域，特别涉及一种具有变频压缩机的空气能热水器及其恒温出水控制方法。

背景技术

空气能热水器节能、环保、高效，受到了越来越广泛的应用，但普通家用空气能热水器需要配置100 L及以上容积的储热式水箱，才算合理应用。水箱容积大意味着占用空间大，在房屋寸土寸金的今天，这就意味着限制了家用空气能热水器的推广应用。解决的方案是采用直热式热水器，大制热量外机配备小容积水箱，如60 L左右的水箱。配备小容积水箱的目的是为了机组开机阶段，热泵系统未稳定时难以达到直热出水运行的一种缓冲，以及在低温环境下,弥补空气源热泵机组因室外环境温度降低制热量衰减的不足。

现有常规空气能热水器出水温度为用户设定温度。用户为了确保热水够用，设定温度一般远远高于用水温度。而在用户用水端，往往需要调节混水龙头的开度，掺混冷水方可到达舒适的用水温度。冷热水掺混造成能量的浪费，水龙头的精度调节不高时容易造成用水忽冷忽热之现象。

因此，如何克服现有空气能热水器使用时经常需要冷热混水调节，以致使用不便和能量浪费的缺陷是业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了解决现有空气能热水器使用时经常需要冷热混水调节，以致使用不便和能量浪费的问题，提出一种节能高效、使用方便的空气能热水器及其恒温出水控制方法。

本发明提出的一种空气能热水器恒温出水控制方法，其包括步骤:

步骤1：选择用水点中最高的设定出水温度Tsmax用作设定出水温度，并检测热水器的水箱出水温度Tc和该最高设定出水温度用水点的用水温度Ty；

步骤2：比较所述设定出水温度Tsmax和测得的所述用水温度Ty之间的大小关系，选择相应的调节方式；

步骤3：将该用水点热水输出端用水量调节到最大，并使得热水器的变频压缩机的频率P与设定出水温度Tsmax相适应，以致所述的水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

较优的，当步骤2检测到的用水温度Ty小于设定出水温度Tsmax时，增大热水输出端用水量，使得用水温度Ty升高，继续检测。

较优的，当热水输出端用水量已经到达最大，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Tsmax时，则水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

较优的，当热水输出端用水量小于最大用水量，用水温度Ty已经等于设定出水温度Tsmax时，则调节热水输出端用水量到最大，同时降低压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

较优的，当热水输出端用水量已经到达最大，用水温度Ty还小于设定出水温度Tsmax时，则升高压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

较优的，当步骤2检测到用水温度Ty大于或等于设定出水温度Tsmax时，降低压缩机的频率P，使得水箱水温度Tc降低，继续检测。

较优的，当热水输出端用水量已经到达最大，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Tsmax时，则水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

较优的，当热水输出端用水量小于最大用水量，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Tsmax时，则调节热水输出端用水量到最大，继续降低压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

较优的，当热水输出端用水量已经到达最大，而用水温度Ty还大于设定出水温度Tsmax时，继续降低压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

较优的，所述用水点中设定出水温度Ts低于最高设定出水温度Tsmax的用水点，通过调节热水输出端用水量的大小使得其用水温度与该用水点的设定出水温度Ts相等。

本发明还提出一种空气能热水器，其还包括：用于检测用水点用水温度的用水感温装置，用于调节用水点用水量的智能混水阀，该热水器使用了本发明提出的空气能热水器恒温出水控制方法。

本发明在直热式空气能热水器的出水处配置智能混水阀、用水感温包以及终端水温调节器。通过反馈用水端的用水温度，调节智能混水阀的开度和机组变频压缩机的频率，使得水箱出水温度与用水点的用水温度联动，以致机组稳定运行时用户端用水温度与水箱出水温度相等，免除或减少用水点冷热水掺混，使得用水更加舒适。变频压缩机始终以较优的频率运行，可降低机组运行耗电量。

附图说明

图1是本发明热水器较佳实施例直热水空气能热水器系统示意图；

图2是本发明热水器恒温出水控制方法第一实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合具体实施例和附图，对本发明技术方案进行详细说明。

如图1所示，本发明提出的一种空气能热水器的较佳实施例--直热式空气能热水器，其包括：具有变频压缩机的外机1和水箱2、用于检测水箱出水温度的出水感温装置3，用于检测各个用水点4、8 、… 9用水温度的用水感温装置6，用于调节用水点用水量的智能混水阀5，用于显示和调节用水点设定温度终端水温调节器7。本发明的直热式空气能热水器，通过其控制单元将水箱出水感温装置3、智能混水阀5、用水感温装置6、终端水温调节器7以及变频压缩机关联起来。通过反馈用水点的用水温度,自动调节智能混水阀开度和变频压缩机的频率，使得从而机组稳定运行时，水箱出水温度与设定出水温度以及用水温度相等，减少用水点冷热水的掺混，以致更加节能舒适。

请结合图1和图2，本发明提出的直热式空气能热水器恒温出水控制方法第一实施例—用水点为单个用户用水时，热水器机组的用户端用水温度控制目标为用户：设定出水温度为Ts。而用水感温装置温度记为用水温度Ty，水箱出水感温装置温度记为出水温度Tc。该用水点的热水器恒温出水控制方法，其步骤如下:

步骤1：先由本用水点的终端水温调节器7输入适合自己用水习惯的设定出水温度Ts，并通过水箱出水感温装置3和用水感温装置6分别检测水箱2的出水温度Tc和该用水点的用水温度Ty。

步骤2：比较设定出水温度Ts和测得的用水温度Ty之间的大小关系，根据两温度大小的不同关系，选择相应的调节方式。

步骤3：将该用水点智能混水阀5的热水输出端开度调到最大Kmax，并使得空气能热水器的压缩机频率P与设定出水温度Ts相适应，以致水箱出水温度Tc、设定出水温度Ts和用水温度Ty三者相等。如此调节，用水点无需冷热水掺混，以致更加节能和用水舒适。

本实施例中，当步骤2检测到的用水温度Ty小于设定出水温度Ts时，可先将智能混水阀5的热水输出端开度K调大，使得用水温度Ty升高，继续检测。如果已将智能混水阀5的热水输出端开度调到最大Kmax，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Ts时，那么水箱出水温度Tc、设定出水温度Ts和用水温度Ty三者相等，调整完毕。如果热水输出端用水量小于最大热水用水量，即智能混水阀5热水输出端开度K小于最大开度Kmax，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Ts时，则先将智能混水阀5的热水输出端开度调到最大开度Kmax，使得热水输出端用水量到最大，此时的用水温度Ty会升高，则同时就要降低压缩机的频率P，即降低水箱出水温度Tc，以致水箱出水温度Tc、设定出水温度Ts和用水温度Ty三者相等。如果智能混水阀5的热水输出端开度调到最大Kmax，即热水输出端用水量已经到达最大，而用水温度Ty还是小于设定出水温度Ts时，则升高压缩机的频率P，即提高水箱出水温度Tc，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Ts和用水温度Ty三者相等。

本实施例中，当步骤2检测到用水温度Ty大于或等于设定出水温度Ts时，就要降低压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc降低，以致用水温度Ty降低，继续检测。如果热水输出端用水量已经到达最大，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Ts时，则水箱出水温度Tc、设定出水温度Ts和用水温度Ty三者相等的。如果热水输出端用水量小于最大热水输出用水量，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Ts时，则调节热水输出端用水量到最大，继续降低压缩机的频率P，即降低水箱出水温度Tc，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Ts和用水温度Ty三者相等。如果热水输出端用水量已经到达最大，而用水温度Ty还大于设定出水温度Ts时，则继续降低压缩机的频率P，即降低水箱出水温度Tc，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Ts和用水温度Ty三者相等。

本发明的第二实施例，不同用水点同时用水时的热水器恒温出水控制方法，步骤如下:

步骤1：不同用水点各自输入设定出水温度ts，机组自动选择各用水点中最高的设定出水温度Tsmax用作目标设定出水温度，并检测热水器水箱的出水温度Tc和该最高设定出水温度用水点的用水温度Ty；

步骤2：比较所述设定出水温度Tsmax和测得的所述用水温度Ty之间的大小关系，选择相应的调节方式；

步骤3：将该用水点的热水输出端用水量调节到最大，并使得所述空气能热水器的压缩机频率P相适应，以致水箱的出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

接下来根据设定出水温度Tsmax和测得该用水点的用水温度Ty之间的大小关系，来调整控制该最高设定出水温度的用水点的用水温度。该用水点用水温度Ty的具体控制方法与第一实施例中单个用户用水时的控制方法一样进行。当机组稳定运行后，即该最高设定出水温度用水点的用水温度与水箱出水温度相等。那么设定出水温度低于该最高设定出水温度Tsmxs的其他各用水点，机组将通过各用水点的智能混水阀自动减少各用水点的热水输出端出水量，使得各用水点的用水温度与其原设定出水温度相等，如此调节完毕。由于各用水点的设定出水温度一般相差不会太大，因而对于多点同时用水时，各用水点冷热水掺混量也很少，相对于现有技术也是大大的节省能源了。本实施例的调整原则就是，热水器调节水箱的出水温度Tc是以各用水点终端水温调节器设定的最高温度Ts_max为目标。当一个用水点需要调高压缩机运行频率，而另一用水点需要调低压缩机运行频率时，则以调高压缩机运行频率P_max的为准。调节的平衡状态是压缩机运行在某一频率，该频率下出水温度为各个用水点的最高设定温度。设定温度较低的用水点，只有调节阀门的大小来控制出水温度，即智能混水阀将热水输出端开度调到某一开度；设定温度最高的用水点智能混水阀将热水输出端开度调到最大。

本发明的控制方法通过反馈用水端的用水温度，调节智能混水阀的开度和直热式机组变频压缩机的频率，使得水箱出水温度与用水温度联动，以致机组稳定运行时用户端的用水温度与水箱出水温度相等，免除或减少用水点冷热水掺混，使得用水更加舒适。变频压缩机始终以较优的频率运行，可降低机组运行耗电量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种空气能热水器恒温出水控制方法，其特征在于，包括如下步骤:

步骤1：选择用水点中最高的设定出水温度Tsmax用作设定出水温度，并检测水箱出水温度Tc和该最高设定出水温度用水点的用水温度Ty；

步骤2：比较所述设定出水温度Tsmax和测得的所述用水温度Ty之间的大小关系，选择相应的调节方式；

步骤3：将该用水点的热水输出端用水量调节到最大，并使得变频压缩机的频率P相适应，以致所述的水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当步骤2检测到的用水温度Ty小于设定出水温度Tsmax时，增大热水输出端用水量，使得用水温度Ty升高，继续检测。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当热水输出端用水量已经到达最大，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Tsmax时，则水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

4.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当热水输出端用水量小于最大用水量，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Tsmax时，则调节热水输出端用水量到最大，同时降低压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

5.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当热水输出端用水量已经到达最大，而用水温度Ty还小于设定出水温度Tsmax时，则升高压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当步骤2检测到用水温度Ty大于或等于设定出水温度Tsmax时，降低压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc降低，继续检测。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当热水输出端用水量已经到达最大，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Tsmax时，则水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当热水输出端用水量小于最大用水量，而用水温度Ty已经等于设定出水温度Tsmax时，则调节热水输出端用水量到最大，继续降低压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

9.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当热水输出端用水量已经到达最大，用水温度Ty还大于设定出水温度Tsmax时，继续降低压缩机的频率P，使得水箱出水温度Tc、设定出水温度Tsmax和用水温度Ty三者相等。

10.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述用水点中设定出水温度Ts低于最高设定出水温度Tsmax的用水点，通过调节热水输出端用水量使得该用水点的用水温度与其设定出水温度相等。

11.一种空气能热水器，其特征在于，包括用于检测用水点温度的用水感温装置，用于调节用水点用水量的智能混水阀，该空气能热水器使用了如权利要求1~10任一项所述的控制方法。