CN110749096B - 一种自清洁方法及热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明属于热水器控制技术领域，公开了一种自清洁方法及热泵热水器，自清洁方法包括：检测换热器所处环境的环境温度Te；当环境温度Te处于预设温度区间(T1，T2)，且满足预设清洁条件时，开启自清洁功能，所述自清洁功能包括对所述换热器进行结霜处理，并在结霜后对所述换热器进行化霜处理。本发明在环境温度Te处于预设温度区间(T1，T2)，且满足预设清洁条件时，就会对换热器先后进行结霜以及化霜处理，进而通过结霜产生的膨胀力将污垢剥离下来，随后通过化霜产生的化霜融水将剥离下来的污垢带走，使换热器的清洁度始终满足要求，进而保证热泵热水器始终运行在最佳区间，发挥热泵热水器节能性可靠性的优点，延长其使用寿命。

Description

一种自清洁方法及热泵热水器

技术领域

本发明涉及热水器控制技术领域，尤其涉及一种自清洁方法及热泵热水器。

背景技术

随着空气能热泵热水器的应用推广，其高效节能、环保可靠等特点越来越被市场所接受，但对于使用中经常面对的极其重要的长期运行的性能衰减及可靠性问题，现有产品最常用的保障措施和控制方法还有着明显的不足，现有机组经常面临换热器长时间使用后清洁度下降造成故障增多节能性下降的问题。

目前有部分热泵热水器在运行中通过风机引风吹过换热器表面或部分情况下换热器表面产生冷凝水，通过冷凝水来清洁换热器，以提升换热器清洁度，但这些都是机组正常运行时的控制动作，当热泵热水器在长期使用过程中，依旧存在着换热器换热情况逐渐恶化及依靠冷凝水无法有效去除灰尘等不利情况，甚至可能出现引风过多沾染灰尘更多或冷凝水与灰尘混合进一步沾染灰尘，造成更恶化的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自清洁方法及热泵热水器，能够有效解决热泵热水器的换热器长期运行时出现的清洁度严重下降的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自清洁方法，包括：

检测换热器所处环境的环境温度Te；

当环境温度Te处于预设温度区间(T1，T2)，且满足预设清洁条件时，开启自清洁功能，所述自清洁功能包括对所述换热器进行结霜处理，并在结霜后对所述换热器进行化霜处理。

作为优选，所述预设清洁条件包括：

第一清洁条件：所述换热器的盘管温度Tci小于所述环境温度Te与第一预设温度T3之差并持续时间t1；

或者，第二清洁条件：自上次自清洁后，所述换热器累计运行时间t2；

或者，第三清洁条件：用户手动操作进行自清洁模式。

作为优选，所述对所述换热器进行结霜处理包括：

调节电子膨胀阀开度至预设开度P1，并持续所述预设开度P1时间t5；

同时循环以下操作：控制所述换热器处的风机停止运行时间t3后，低速运行所述风机时间t4；或者控制所述换热器处的风机停止运行时间t3+t4，以使得换热器表面结霜。

作为优选，还包括：

在所述预设开度P1持续时间t5后，对所述电子膨胀阀的开度进行调节。

作为优选，所述对所述电子膨胀阀的开度进行调节包括：

检测压缩机的吸气温度To以及所述换热器的盘管温度Tci，并将所述吸气温度To与所述盘管温度Tci进行差值计算；

当所述差值大于预设的目标过热度ΔT时，增大所述电子膨胀阀的开度；

当所述差值小于预设的目标过热度ΔT时，减小所述电子膨胀阀的开度。

作为优选，还包括：

当所述盘管温度Tci小于第二预设温度T4且持续时间t6时，对所述换热器进行化霜处理。

作为优选，所述对所述换热器进行化霜处理包括：

通过热气旁通或者四通阀换向的方式对所述换热器表面的凝霜进行融化，并在融化凝霜时调节电子膨胀阀开度至预设开度P2。

作为优选，还包括：

检测换热器的盘管温度Tci，当所述盘管温度Tci大于第三预设温度T5时，退出化霜模式，换热器正常运行；

或者，当化霜时间累积达到时间t7时，退出化霜模式，换热器正常运行。

作为优选，所述盘管温度Tci通过设置在所述换热器中间位置或者所述换热器进口位置的感温包检测获得。

本发明还提供一种热泵热水器，应用上述的自清洁方法。

本发明的有益效果：通过上述自清洁方法，当环境温度Te处于预设温度区间(T1，T2)，且满足预设清洁条件时，就会对换热器先后进行结霜以及化霜处理，进而通过结霜产生的膨胀力将污垢剥离下来，随后通过化霜产生的化霜融水将剥离下来的污垢带走，使换热器的清洁度始终满足要求，进而保证热泵热水器始终运行在最佳区间，减少热泵热水器系统参数处于恶劣状态的时间，发挥热泵热水器节能性可靠性的优点，延长其使用寿命。而且上述方法还能够避免换热器清洁度不足造成的能源浪费，节约能源，提高热泵热水器制热水的速度。

附图说明

图1是本发明自清洁方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供一种自清洁方法，该自清洁方法用于实现对热泵热水器的换热器的自清洁，以使得换热器表面得到清洁，保证换热器长时间使用时的清洁度以及使用寿命。具体的，本实施例所述的自清洁方法适用于空气能热泵热水器，该热泵热水器至少包括压缩机、冷凝器、电子膨胀阀以及蒸发器，本实施例在阐述上述方法时，以蒸发器这一换热器作为举例，该换热器处设置有风机以及感温包，该感温包设置换热器中间位置或者进口位置处，用于检测换热器的盘管温度Tci。同时在热泵热水器处设置有另一感温包，以检测换热器所处环境的环境温度Te。

下面可参照图1，来对本实施例所述的自清洁方法加以说明：

本实施例的自清洁方法具体包括以下步骤：

S1、检测换热器所处环境的环境温度Te；

即通过热泵热水器的感温包来检测其换热器所处的环境温度Te。

S2、当环境温度Te处于预设温度区间(T1，T2)，且满足预设清洁条件时，开启自清洁功能。

在检测到环境温度Te后，将环境温度Te与预设温度区间(T1，T2)进行对比，并判断环境温度Te是否处于预设温度区间(T1，T2)内。本步骤中，上述预设温度区间(T1，T2)通常为零上至最高运行环境温度的区间。

当环境温度Te处于预设温度区间(T1，T2)内时，如果满足以下预设清洁条件之一，热泵热水器在本次运行过程中或者下次开机运行时，自动开启自清洁功能，对换热器进行清洁。上述预设清洁条件具体如下：

第一清洁条件：具体是通过感温包检测换热器的盘管温度Tci，如果换热器的盘管温度Tci小于环境温度Te与第一预设温度T3之差，即Tci＜Te-T3，且Tci＜Te-T3持续时间t1的话，则开启自清洁功能。需要说明的是，上述时间t1通常较短(如10分钟)，主要目的是为了防止热泵热水器正常控制下风机转速改变而造成盘管温度的波动。

第二清洁条件：自上次自清洁后，换热器累计运行时间t2，即在上次对换热器进行自清洁后，热泵热水器累积换热器运行时间，当换热器运行时间达到t2时，开启自清洁功能。上述时间t2设置较大，如可以是100小时。

第三清洁条件：用户手动操作进行自清洁模式，即用户根据自身需要，直接通过操作控制器按键，进入自清洁模式，开启热泵热水器的自清洁功能。

本步骤中，上述自清洁功能包括对换热器进行结霜处理，并在结霜后对换热器进行化霜处理。

具体的，上述对换热器进行结霜处理包括：

调节电子膨胀阀开度至预设开度P1，并持续预设开度P1时间t5，通过调节电子膨胀阀的开度，来实现换热器的结霜。上述预设开度P1通常为电子膨胀阀在环境温度Te较低时(如-7℃)所对应的开度。

当上述预设开度P1持续时间t5后，本实施例会对电子膨胀阀的开度进行自动调节。具体的，是通过检测压缩机的吸气温度To以及换热器的盘管温度Tci，上述压缩机的吸气温度To是通过设置压缩机处的感温包检测到的。

在检测到吸气温度To以及盘管温度Tci后，将吸气温度To与盘管温度Tci进行差值计算，当该差值大于预设的目标过热度ΔT时，增大电子膨胀阀的开度；当该差值小于预设的目标过热度ΔT时，减小电子膨胀阀的开度。通过调整电子膨胀阀的开度，进一步提高结霜效果。

本实施例中，在调整电子膨胀阀的过程中，同时循环以下操作：控制换热器处的风机停止运行时间t3后，低速运行风机时间t4；或者控制所述换热器处的风机停止运行时间t3+t4。

即进行结霜操作时，可以控制换热器处的风机停止运行时间t3，随后再低转速运行风机时间t4，上述对风机的控制操作，能够使得换热器表面逐渐结霜，循环控制风机如上操作，直至结霜结束。本步骤还可以直接控制换热器处的风机停止运行时间t3+t4，同样可以实现对换热器的结霜操作。本步骤中，上述时间t3以及时间t4可以根据不同换热器结霜的需要进行设定，以达到最佳的结霜效果。本实施例的上述结霜操作，热泵热水器不需要四通阀换向，直接关闭风机即可实现对换热器的结霜，使得换热器结霜操作更加方便。

本实施例中，当盘管温度Tci小于第二预设温度T4(通常为一零下较低值如-2℃)且持续时间t6(该时间即可与环境温度相关，也可是预设固定值)时，换热器表面完全结霜，且冷凝水与灰尘污垢凝结为霜，并且在结霜过程中，能够利用结霜时的膨胀力将污垢剥离于换热器。之后即需要对换热器进行化霜处理，使得化霜产生的化霜融水将剥离下来的污垢带走。

上述对换热器进行化霜处理具体包括：通过热气旁通或者四通阀换向的方式对换热器表面的凝霜进行融化，并在融化凝霜时调节电子膨胀阀开度至预设开度P2。

在化霜时，当检测到换热器的盘管温度Tci大于第三预设温度T5(通常为一零上较高值如5℃)时，则说明已经完成化霜过程，此时热泵热水器会退出化霜模式，其换热器正常运行。

除了通过判断盘管温度Tci是否大于第三预设温度T5外，本实施例还可以根据化霜总时间来确定是否退出化霜模式。具体的，当化霜时间累积达到时间t7时，退出化霜模式，换热器正常运行。

本发明还提供一种热泵热水器，应用上述的自清洁方法，通过该自清洁方法，通过主动结霜并随后化霜，来实现对换热器表面的清洁，使换热器的清洁度始终满足要求，进而保证热泵热水器始终运行在最佳区间，减少泵热水器系统参数处于恶劣状态的时间，发挥泵热水器节能性可靠性的优点，延长其使用寿命。而且本发明的上述自清洁方法，能够使得热泵热水器的改动更小，采用的元器件也更少，易于实现。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自清洁方法，其特征在于，包括：

检测换热器所处环境的环境温度Te；

当环境温度Te处于预设温度区间(T1，T2)，且满足预设清洁条件时，开启自清洁功能，所述自清洁功能包括对所述换热器进行结霜处理，并在结霜后对所述换热器进行化霜处理；

所述对所述换热器进行结霜处理包括：

调节电子膨胀阀开度至预设开度P1，并持续所述预设开度P1时间t5；

同时循环以下操作：控制所述换热器处的风机停止运行时间t3后，低速运行所述风机时间t4；或者控制所述换热器处的风机停止运行时间t3+t4，以使得换热器表面结霜；

在所述预设开度P1持续时间t5后，对所述电子膨胀阀的开度进行调节，所述对所述电子膨胀阀的开度进行调节包括：

检测压缩机的吸气温度To以及所述换热器的盘管温度Tci，并将所述吸气温度To与所述盘管温度Tci进行差值计算；

当所述差值大于预设的目标过热度ΔT时，增大所述电子膨胀阀的开度；

当所述差值小于预设的目标过热度ΔT时，减小所述电子膨胀阀的开度。

2.根据权利要求1所述的自清洁方法，其特征在于，所述预设清洁条件包括：

第一清洁条件：所述换热器的盘管温度Tci小于所述环境温度Te与第一预设温度T3之差并持续时间t1；

或者，第二清洁条件：自上次自清洁后，所述换热器累计运行时间t2；

或者，第三清洁条件：用户手动操作进行自清洁模式。

3.根据权利要求1所述的自清洁方法，其特征在于，还包括：

当所述盘管温度Tci小于第二预设温度T4且持续时间t6时，对所述换热器进行化霜处理。

4.根据权利要求1-3任一所述的自清洁方法，其特征在于，所述对所述换热器进行化霜处理包括：

通过热气旁通或者四通阀换向的方式对所述换热器表面的凝霜进行融化，并在融化凝霜时调节电子膨胀阀开度至预设开度P2。

5.根据权利要求1所述的自清洁方法，其特征在于，还包括：

检测换热器的盘管温度Tci，当所述盘管温度Tci大于第三预设温度T5时，退出化霜模式，换热器正常运行；

或者，当化霜时间累积达到时间t7时，退出化霜模式，换热器正常运行。

6.根据权利要求2或5所述的自清洁方法，其特征在于，所述盘管温度Tci通过设置在所述换热器中间位置或者所述换热器进口位置的感温包检测获得。

7.一种热泵热水器，其特征在于，应用权利要求1-6任一所述的自清洁方法。

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