CN110836534B - 水箱、热泵热水系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种水箱、热泵热水系统及其控制方法，水箱包括：水箱内胆；设置于水箱内胆上的第一换热器；第一换热器绕于水箱内胆上，用于加热水箱中的水；水箱内胆设置有水循环出口和水循环入口；水循环出口和水循环入口用于连通循环加热装置，以使循环加热装置将水箱中的水从水循环出口中吸出并加热后，从水循环入口输回至水箱中。当需要加热时，可以在第一换热器加热水箱中水的同时，按照需求使循环加热装置将水箱中的水从水循环出口中吸出并加热后，从水循环入口输回至水箱中，如此，便可以加快对水箱中的水加热的速度，缩短加热时间，快速满足用户对于大量热水的需求。

Description

水箱、热泵热水系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及热水系统技术，尤其涉及一种水箱、热泵热水系统及其控制方法。

背景技术

为了满足人们对于热水的需求，热泵热水系统得到了越来越广泛的应用。目前，现有的热泵热水系统一般都会设置有用于储存热水的水箱，通过加热机制对水箱中的水进行加热，从而得到所需的热水。为了满足用户对于热水的更大需求，往往会配置大容积的水箱，随着水箱中水量的增加，加热机制将大容积水箱中的水加热到期望温度的时间也会被延长，致使加热等待时间变长。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种水箱、热泵热水系统及其控制方法。

根据本申请的第一方面，提供一种水箱，包括：

水箱内胆；

设置于水箱内胆上的第一换热器；所述第一换热器绕于所述水箱内胆上，用于加热所述水箱中的水；

所述水箱内胆设置有水循环出口和水循环入口；所述水循环出口和所述水循环入口用于连通循环加热装置，以使所述循环加热装置将所述水箱中的水从所述水循环出口中吸出并加热后，从所述水循环入口输回至所述水箱中。

可选的，所述第一换热器和所述水循环出口分别设置于所述水箱的两端。

可选的，所述第一换热器设置在所述水箱处于安装完成状态时的远离地面的一端。

可选的，所述水循环入口包括第一水循环子入口和第二水循环子入口；

所述第一水循环子入口设置在所述水箱具有所述水循环出口的一端；所述第二水循环子入口设置在所述水箱具有所述第一换热器的一端；以使经过所述循环加热装置加热后的水从所述第一水循环子入口和/或所述第二水循环子入口输回至所述水箱中。

根据本申请的第二方面，提供一种热泵热水系统，包括：

如本申请第一方面所述的水箱；

与所述水循环出口和所述水循环入口相连接的循环加热装置；

用于提高所述加热介质的温度的加热介质处理装置；

所述加热介质处理装置包括第一加热介质输出端和第一加热介质输入端；所述循环加热装置包括第二加热介质输入端和第二加热介质输出端；所述第一换热器包括第三加热介质输入端和第三加热介质输出端；

所述第一加热介质输出端通过第一阀门与所述第三加热介质输入端连通；所述第一加热介质输出端通过第二阀门与所述第二加热介质输入端连通；所述第二加热介质输出端和所述第三加热介质输出端均与所述第一加热介质输入端连通。

可选的，本系统还包括：

用于根据用户的操作产生所述期望温度信号和所述设定模式信号的人机交互端；

用于测量所述水箱两端水温的第一温度传感器和第二温度传感器；

分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述循环加热装置和所述加热介质处理装置相连接的控制器，以使所述控制器根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器测得的温度、所述期望温度信号及所述设定模式信号控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述循环加热装置及所述加热介质处理装置的工作状态。

可选的，所述循环加热装置包括：

第二换热器和水泵；

所述第二换热器包括所述第二加热介质输入端、所述第二加热介质输出端、换热输入端和换热输出端；

所述水泵用于将所述水箱中的水通过所述水循环出口和所述换热输入端输入至所述第二换热器中进行加热，并通过所述换热输出端和所述水循环入口输回所述水箱。

根据本申请的第三方面，提供一种热泵热水系统，包括：

如本申请第一方面所述的水箱；

与所述水循环出口和所述水循环入口相连接的循环加热装置；

流向控制装置，用于控制经过所述循环加热装置加热后的水从所述第一水循环子入口和/或所述第二水循环子入口输回至所述水箱中；

用于提高所述加热介质的温度的加热介质处理装置；

所述加热介质处理装置包括第一加热介质输出端和第一加热介质输入端；所述循环加热装置包括第二加热介质输入端和第二加热介质输出端；所述第一换热器包括第三加热介质输入端和第三加热介质输出端；

所述第一加热介质输出端通过第一阀门与所述第三加热介质输入端连通；所述第一加热介质输出端通过第二阀门与所述第二加热介质输入端连通；所述第二加热介质输出端和所述第三加热介质输出端均与所述第一加热介质输入端连通。

可选的，所述流向控制装置为三通阀。

可选的，所述循环加热装置包括：

第二换热器和水泵；

所述第二换热器包括所述第二加热介质输入端、所述第二加热介质输出端、换热输入端和换热输出端；

所述水泵用于将所述水箱中的水通过所述水循环出口和所述换热输入端输入至所述第二换热器中进行加热，并通过所述换热输出端和所述水循环入口输回所述水箱；

所述热泵热水系统还包括：

用于根据用户的操作产生所述期望温度信号和所述设定模式信号的人机交互端；

用于测量所述水箱两端水温的第一温度传感器和第二温度传感器；

用于测量所述换热输出端温度的第三温度传感器；

分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述循环加热装置和所述加热介质处理装置相连接的控制器，以使所述控制器根据所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器测得的温度、所述期望温度信号及所述设定模式信号控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述循环加热装置及所述加热介质处理装置的工作状态。

可选的，所述加热介质处理装置包括：压缩机、四通阀和室外换热器；

所述室外换热器包括室外换热器入口和室外换热器出口；

所述四通阀的第一端口(C)为所述第一加热介质输出端；

所述四通阀的第二端口(E)与所述室外换热器出口连通；

所述室外换热器入口为所述第一加热介质输入端；

所述四通阀的第三端口(D)和第四端口(S)与所述压缩机连通。

根据本申请的第四方面，提供一种热泵热水系统控制方法，应用于如本申请第二方面所述的热泵热水系统，包括：

获取所述第一温度传感器测得的第一温度、第二温度传感器测得的第二温度和环境温度；

获取人机交互端发送的期望温度信号和设定模式信号；所述人机交互端用于根据用户的操作产生所述期望温度信号和所述设定模式信号；

根据所述第一温度、所述第二温度、所述环境温度、所述期望温度信号和所述设定模式信号控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述循环加热装置及所述加热介质处理装置的工作状态。

可选的，所述设定模式信号包括第一模式信号、第二模式信号和第三模式信号；

所述第一温度传感器设置在所述水箱上具有所述第一换热器的一端；所述第二温度传感器设置在所述水箱上具有所述水循环出口的一端；

当所述设定模式信号为第一模式信号时，控制所述第一阀门开启并根据所述第一温度、所述环境温度和所述期望温度信号控制所述加热介质处理装置的工作频率；

当所述设定模式信号为第一模式信号且所述第一温度与所述期望温度信号满足第一预设条件时，控制所述第一阀门和所述第二阀门开启、控制所述循环加热装置开始运行并根据所述第二温度、所述环境温度和所述期望温度信号控制所述加热介质处理装置的工作频率；

当所述设定模式信号为第一模式信号且所述第二温度和所述期望温度信号满足第二预设条件时，控制所述第一阀门和所述第二阀门关闭，控制所述加热介质处理装置和所述循环加热装置停止运行；

当所述设定模式信号为第二模式信号时，控制所述第一阀门和所述第二阀门开启并根据所述第一温度、所述第二温度、所述期望温度信号、所述环境温度控制所述加热介质处理装置的工作频率；

当所述设定模式信号为第二模式信号且所述第一温度和所述期望温度信号满足第三预设条件时，控制所述第一阀门关闭；

当所述设定模式信号为第二模式信号且所述第二温度和所述期望温度信号满足第四预设条件时，控制所述第二阀门关闭，同时控制所述加热介质处理装置和所述循环加热装置停止运行；

当所述设定模式信号为第三模式信号时，若第一温度小于第一预设温度，控制所述第一阀门开启并控制所述加热介质处理装置以预设频率工作；若第一温度大于或等于第一预设温度，控制第一阀门关闭、控制所述加热介质处理装置以预设频率工作、控制第二阀门开启并控制所述循环加热装置开始工作；

当所述设定模式信号为第三模式信号且所述第二温度大于或等于所述期望温度信号的温度时，控制所述加热介质处理装置和所述循环加热装置停止运行、控制所述第二阀门关闭。

可选的，所述加热介质处理装置包括：压缩机、四通阀和室外换热器；

所述室外换热器包括室外换热器入口和室外换热器出口；

所述四通阀的第一端口(C)为所述第一加热介质输出端；

所述四通阀的第二端口(E)与所述室外换热器出口连通；

所述室外换热器入口为所述第一加热介质输入端；

所述四通阀的第三端口(D)和第四端口(S)与所述压缩机连通；

所述方法还包括：

接收系统化霜信号；

当所述系统化霜信号为开始化霜时，若所述第二温度大于或等于第二预设温度时，控制所述第二阀门开启、控制所述四通阀换向、控制所述循环加热装置开始运行；若所述第二温度小于所述第二预设温度时，控制所述第一阀门和所述第二阀门开启、控制所述四通阀换向，控制所述循环加热装置开始运行。

根据本申请的第五方面，提供一种热泵热水系统控制方法，应用于如本申请第三方面所述的热泵热水系统，包括：

获取所述第一温度传感器测得的第一温度、第二温度传感器测得的第二温度和环境温度；

获取人机交互端发送的期望温度信号和设定模式信号；所述人机交互端用于根据用户的操作产生所述期望温度信号和所述设定模式信号；

根据所述第一温度、所述第二温度、所述环境温度、所述期望温度信号和所述设定模式信号控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述循环加热装置及所述加热介质处理装置的工作状态；

当所述第二阀门开启且所述循环加热装置运行时，若所述第三温度大于或等于所述第一温度时，控制所述三通阀将经过所述循环加热装置加热后的水从所述第二水循环子入口输回至所述水箱中；若所述第三温度与所述第一温度满足第五预设条件时，控制所述三通阀将经过所述循环加热装置加热后的水从所述第一水循环子入口输回至所述水箱中。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：一方面，在水箱内胆上设置第一换热器，另一方面，水箱内胆还设置有水循环入口和水循环出口，第一换热器绕于水箱内胆上，如此设置，当需要加热时，可以在第一换热器加热水箱中水的同时，按照需求使循环加热装置将水箱中的水从水循环出口中吸出并加热后，从水循环入口输回至水箱中，如此，便可以加快对水箱中的水加热的速度，缩短加热时间，快速满足用户对于大量热水的需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请的实施例一提供的一种水箱的结构示意图。

图2是本申请的实施例二提供的一种热泵热水系统的结构示意图。

图3是本申请的实施例三提供的一种热泵热水系统的结构示意图。

图4是本申请的实施例四提供的一种热泵热水系统控制方法的流程示意图。

图5是本申请的实施例三提供的一种挂式水箱的热泵热水系统的结构示意图。

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申请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、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了满足人们对于热水的需求，热泵热水系统得到了越来越广泛的应用。目前，现有的热泵热水系统一般都会设置有用于储存热水的水箱，通过加热机制对水箱中的水进行加热，从而得到所需的热水。为了满足用户对于热水的更大需求，往往会配置大容积的水箱，随着水箱中水量的增加，加热机制将大容积水箱中的水加热到期望温度的时间也会被延长，致使加热等待时间变长。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种水箱、热泵热水系统及其控制方法，下面以实施例的方式进行说明。

实施例一

请参阅图1，图1是本申请的实施例一提供的一种水箱的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的水箱可以包括：

水箱内胆1；

设置于水箱内胆上的第一换热器2；第一换热器绕于水箱内胆上，用于加热水箱中的水；

水箱内胆设置有水循环出口3和水循环入口；水循环出口和水循环入口用于连通循环加热装置，以使循环加热装置将水箱中的水从水循环出口中吸出并加热后，从水循环入口输回至水箱中。

一方面，在水箱内胆上设置第一换热器，另一方面，水箱内胆还设置有水循环入口和水循环出口，第一换热器绕于水箱内胆上，如此设置，当需要加热时，可以在第一换热器加热水箱中水的同时，按照需求使循环加热装置将水箱中的水从水循环出口中吸出并加热后，从水循环入口输回至水箱中，如此，便可以加快对水箱中的水加热的速度，缩短加热时间，快速满足用户对于大量热水的需求。

其中，第一换热器可以是外盘式换热器，可以是微通道、铜盘管或者铝盘管等。

需要说明的是，第一换热器和水循环出口分别设置于水箱的两端，并且，以水箱处于安装完成状态为例，第一换热器可以设置在水箱远离地面的一端，对应的，水循环出口设置在水箱靠近地面的一端。由于温度较高的水相较于温度较低的水的密度小，因此，温度较高的水会浮在温度较低的水上面，所以，本实施例中将第一换热器可以设置在水箱远离地面的一端，当利用第一换热器加热时，可以相对加热水箱上部的水，即远离地面一端的水，一定程度上避免了加热水箱其他部位的水时，该部位的水因温度上升、密度减小，在上浮过程中与未加热部位的水之间大规模的热传递，可以快速产生可用热水，在此基础上，利用循环加热装置对距离地面较近的一端的水进行循环加热，这样，就能在一定程度上同时对水箱上部和水箱下部的水进行同时加热，制热水速度更快。

仍以水箱处于安装完成的状态为例，水箱上部即水箱远离地面的一端，水箱下部即水箱靠近地面的一端。在水箱所处的系统的运行过程中，循环加热装置和第一换热器的加热效果可能会具有差异，为了尽快恢复热水，水箱的水循环入口可以包括第一水循环子入口41和第二水循环子入口42，第一水循环子入口设置在水箱具有水循环出口的一端；第二水循环子入口设置在水箱具有第一换热器的一端；以使经过循环加热装置加热后的水从第一水循环子入口和/或第二水循环子入口输回至水箱中，比如，可以将经过循环加热装置加热后的水从第二水循环子入口输回至水箱上部，以满足用户快速制热水的需求，同时减少水箱下部冷热水的掺混损失。

需要说明的是，对于控制经循环加热装置加热后的水从第一水循环子入口和/或第二水循环子入口流入水箱中的控制逻辑以及相关设备可以参考本申请下述实施例三和实施例四的内容。

实施例二

请参阅图2，图2是本申请的实施例二提供的一种热泵热水系统的结构示意图。

如图2所示，本实施例提供的热泵热水系统可以包括：

如本申请实施例一提供的水箱；

与水循环出口和水循环入口相连接的循环加热装置5；

用于提高加热介质的温度的加热介质处理装置6；

加热介质处理装置包括第一加热介质输出端和第一加热介质输入端；循环加热装置包括第二加热介质输入端和第二加热介质输出端；第一换热器包括第三加热介质输入端和第三加热介质输出端；

第一加热介质输出端通过第一阀门7与第三加热介质输入端连通；第一加热介质输出端通过第二阀门8与第二加热介质输入端连通；第二加热介质输出端和第三加热介质输出端均与第一加热介质输入端连通。

另外，本实施例提供的热泵热水系统还可以包括：用于根据用户的操作产生期望温度信号和设定模式信号的人机交互端；用于测量水箱两端水温的第一温度传感器和第二温度传感器；分别与第一温度传感器、第二温度传感器、循环加热装置和加热介质处理装置相连接的控制器，以使控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器测得的温度、期望温度信号及设定模式信号控制第一阀门、第二阀门、循环加热装置及加热介质处理装置的工作状态。

需要说明的是，循环加热装置可以有多种，循环加热装置包括：第二换热器51和水泵52；第二换热器包括第二加热介质输入端、第二加热介质输出端、换热输入端和换热输出端；水泵用于将水箱中的水通过水循环出口和换热输入端输入至第二换热器中进行加热，并通过换热输出端和水循环入口输回水箱。

其中，第二换热器可以是套管换热器、壳管式换热器或板式换热器等。

另外，加热介质处理装置可以是以压缩机为核心的装置组件，比如，本实施例的加热介质处理装置可以包括压缩机61、四通阀62和室外换热器63；室外换热器包括室外换热器入口和室外换热器出口；四通阀的第一端口C为第一加热介质输出端；四通阀的第二端口E与室外换热器出口连通；室外换热器入口为第一加热介质输入端；四通阀的第三端口D和第四端口S与压缩机连通。

需要说明的是，系统内具体的控制逻辑可以参考以下所述的实施例四，本实施例中不再赘述。

实施例三

请参阅图3，图3是本申请的实施例三提供的一种热泵热水系统的结构示意图。

如图3所示，本实施例提供的热泵热水系统可以包括：

如本申请实施例一提供的水箱；

与水循环出口和水循环入口相连接的循环加热装置；

流向控制装置9，用于控制经过循环加热装置加热后的水从第一水循环子入口和/或第二水循环子入口输回至水箱中；

用于提高加热介质的温度的加热介质处理装置；

加热介质处理装置包括第一加热介质输出端和第一加热介质输入端；循环加热装置包括第二加热介质输入端和第二加热介质输出端；第一换热器包括第三加热介质输入端和第三加热介质输出端；

第一加热介质输出端通过第一阀门与第三加热介质输入端连通；第一加热介质输出端通过第二阀门与第二加热介质输入端连通；第二加热介质输出端和第三加热介质输出端均与第一加热介质输入端连通。需要说明的是，循环加热装置可以包括：第二换热器和水泵；第二换热器包括第二加热介质输入端、第二加热介质输出端、换热输入端和换热输出端；水泵用于将水箱中的水通过水循环出口和换热输入端输入至第二换热器中进行加热，并通过换热输出端和水循环入口输回水箱。

另外，本实施例的热泵热水系统还可以包括：用于根据用户的操作产生期望温度信号和设定模式信号的人机交互端；用于测量水箱两端水温的第一温度传感器和第二温度传感器；用于测量换热输出端温度的第三温度传感器；分别与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、循环加热装置和加热介质处理装置相连接的控制器，以使控制器根据第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器测得的温度、期望温度信号及设定模式信号控制第一阀门、第二阀门、循环加热装置及加热介质处理装置的工作状态。

其中，流向控制装置可以为三通阀，也可以为多个普通控制阀，比如是两个普通控制阀，分别控制第一水循环子入口的流通和第二水循环子入口的流通。以水箱处于安装完成的状态、流向控制装置为三通阀及水循环入口包括第一水循环子入口和第二水循环子入口为例，水箱上部即水箱远离地面的一端，水箱下部即水箱靠近地面的一端，第一水循环子入口设置在水箱具有水循环出口的一端，本实施中可以为水箱下部；第二水循环子入口设置在水箱具有第一换热器的一端，本实施例中可以为水箱上部；循环加热装置加热后的水通过三通阀从第一水循环子入口和/或第二水循环子入口输回至水箱中。若将经过循环加热装置加热后的水从第二水循环子入口输回至水箱上部，以满足用户快速制热水的需求，同时减少水箱下部冷热水的掺混损失

具体的，关于上述三通阀的控制，可以根据第三温度传感器测得的温度来控制，比如，当第三温度传感器测得的温度大于一个预设的温度值(本实施例中可以取为42℃)时，可以控制三通阀动作，使循环加热装置加热后的水通过第二水循环子入口进入水箱上部，以满足用户快速制热水的需求，同时减少水箱下部冷热水的掺混损失。还可以根据第一温度传感器(此时第一温度传感器设置在上述所说明的水箱上部的一端)和第三温度传感器测得的温度来控制，比如，当第三温度传感器测得的温度大于或等于第一温度传感器测得的温度时，控制三通阀动作，使循环加热装置加热后的水通过第二水循环子入口进入水箱上部；当第三温度传感器测得的温度小于第一温度传感器测得的温度与另一个预设温度值(本实施例中另一个预设温度值可以为3℃)的差值时，控制三通阀动作，使循环加热装置加热后的水通过第一水循环子入口进入水箱下部；其他情况则维持三通阀当时的状态即可。

另外，对于第一阀门、第二阀门、循环加热装置及加热介质处理装置的工作状态的具体控制逻辑，可以参考本申请的实施例四，此处不再赘述。

其中，人机交互端可以是具有按键和屏幕中任意一种或者全部的装置，用户可以通过按键输入期望温度，以对应产生期望温度信号，可以通过按键输入设定模式，以对应产生设定模式信号，屏幕中可以显示系统中涉及到的部分或者所有温度以及系统的设定模式。当然，当没有按键时，该屏幕可以为触摸屏，既可以显示，也可以供用户输入。

另外，加热介质处理装置可以是以压缩机为核心的装置组件，比如，本实施例的加热介质处理装置可以包括压缩机、四通阀和室外换热器；室外换热器包括室外换热器入口和室外换热器出口；四通阀的第一端口C为第一加热介质输出端；四通阀的第二端口E与室外换热器出口连通；室外换热器入口为第一加热介质输入端；四通阀的第三端口D和第四端口S与压缩机连通。

另外，水箱可以有立式水箱和挂式水箱，请参阅图5，图5是本申请的实施例三提供的一种挂式水箱的热泵热水系统的结构示意图，其中包含的元器件及工作原理可以参考本申请的其他部分。

实施例四

请参阅图4，图4是本申请的实施例四提供的一种热泵热水系统控制方法的流程示意图。

如图4所示，本实施例提供的热泵热水系统控制方法应用于本申请实施例二或实施例三提供的热泵热水系统，可以包括：

步骤41、获取第一温度传感器测得的第一温度、第二温度传感器测得的第二温度和环境温度。

步骤42、获取人机交互端发送的期望温度信号和设定模式信号；人机交互端用于根据用户的操作产生期望温度信号和设定模式信号。

步骤43、根据第一温度、第二温度、环境温度、期望温度信号和设定模式信号控制第一阀门、第二阀门、循环加热装置及加热介质处理装置的工作状态。

具体的，步骤43中的设定模式信号可以有第一模式信号、第二模式信号和第三模式信号，另外，第一温度传感器设置在水箱上具有第一换热器的一端；第二温度传感器设置在水箱上具有水循环出口的一端；依据设定模式信号的不同，热泵热水系统的控制逻辑也有所不同，下面对各设定模式信号进行说明(本实施例中，对于加热介质处理装置的工作状态控制主要体现在对加热介质处理装置中压缩机的频率控制)：

当设定模式信号为第一模式信号时，控制第一阀门开启并根据第一温度、环境温度和期望温度信号控制加热介质处理装置的工作频率。比如，当第一温度≤用户设定温度-X，且环境温度≤Y时，压缩机高频运行，其中，X可以但不仅限于取5℃，Y可以但不仅限于取25℃，压缩机高频运行频率可取80Hz及以上频率；期望温度信号-X＜第一温度，或环境温度＞Y，变频压缩机中频运行，中频运行频率可取40～60Hz。

当设定模式信号为第一模式信号且第一温度与期望温度信号满足第一预设条件时，控制第一阀门和第二阀门开启、控制循环加热装置开始运行并根据第二温度、环境温度和期望温度信号控制加热介质处理装置的工作频率。其中，第一预设条件可以是第一温度≥期望温度信号。对于压缩机频率的控制，可以但不仅限于按照如下具体实例执行：当第二温度≤期望温度信号-M，且环境温度≤N时，变频压缩机中频运行，其中，M可以取7℃，N可以取30℃。期望温度信号-M＜第二温度＜期望温度信号，或环境温度＞N时，变频压缩机低频运行，低频运行频率可取20～38Hz。中频运行可参考前述说明。

当设定模式信号为第一模式信号且第二温度和期望温度信号满足第二预设条件时，控制第一阀门和第二阀门关闭，控制加热介质处理装置和循环加热装置停止运行。其中，第二预设条件可以是第二温度大于或等于期望温度信号。

上述第一模式信号为快速加热模式，可以快速为用户提供热水，当水箱上部水温较低时，只单独开启上部的换热器(即第一换热器)加热，目的是快速恢复水箱上部的热水供用户使用。当水箱上部温度加热到所需要的温度后，再开启上部换热器和循环加热换热器同时加热，快速加热整箱水。

当设定模式信号为第二模式信号时，控制第一阀门和第二阀门开启并根据第一温度、第二温度、期望温度信号、环境温度控制加热介质处理装置的工作频率。当第一温度和第二温度的平均值＜期望温度信号-X且环境温度≤Y时，压缩机中频运行；第一温度和第二温度的平均值≥期望温度信号-X或环境温度＞Y时，压缩机低频运行。对于中频运行、低频运行及X，Y的取值，可以参考前述说明。

当设定模式信号为第二模式信号且第一温度和期望温度信号满足第三预设条件时，控制第一阀门关闭。第三预设条件可以是第一温度≥期望温度信号。

当设定模式信号为第二模式信号且第二温度和期望温度信号满足第四预设条件时，控制第二阀门关闭，同时控制加热介质处理装置和循环加热装置停止运行。第四预设条件可以是第二温度≥期望温度信号。

第二模式信号可以是标准加热模式，第一换热器和循环加热装置中的第二换热器协同加热，水箱内水的扰动增强，可有效提高第一换热器和第二换热器的换热效率同时兼顾加热速率。

当设定模式信号为第三模式信号时，若第一温度小于第一预设温度，控制第一阀门开启并控制加热介质处理装置以预设频率工作；若第一温度大于或等于第一预设温度，控制第一阀门关闭、控制加热介质处理装置以预设频率工作、控制第二阀门开启并控制循环加热装置开始工作。该第一预设温度可以但不仅限于是45℃。

当设定模式信号为第三模式信号且第二温度大于或等于期望温度信号的温度时，控制加热介质处理装置和循环加热装置停止运行、控制第二阀门关闭。

第三模式信号可以是节能加热模式，在水温加热初期，利用第一换热器加热，上部第一换热器与水箱换热温差大，换热效率高，随着水温加热，由于浮升力的作用，热水聚集在上部，因此此时切换至循环加热装置，加热水箱下部水温。

为了提高对于室外换热器的化霜速率，避免室外换热器无霜或结霜少的条件下易导致高压保护的问题，基于实施例二和实施例三提供的热泵热水系统，本实施例提供的热泵热水系统控制方法还包括化霜逻辑，包括：接收系统化霜信号；当系统化霜信号为开始化霜时，若第二温度大于或等于第二预设温度时，控制第二阀门开启、控制四通阀换向、控制循环加热装置开始运行；若第二温度小于第二预设温度时，控制第一阀门和第二阀门开启、控制四通阀换向，控制循环加热装置开始运行。

其中，第二预设温度可以优选为10℃，上述四通阀换向可以参考图2及图3中加热介质的流向以及除霜介质的流向。

另外，对于具有流向控制装置的热泵热水系统，本实施例的控制方法还可以包括：

步骤44、当第二阀门开启且循环加热装置运行时，若第三温度大于或等于第一温度时，控制三通阀将经过循环加热装置加热后的水从第二水循环子入口输回至水箱中；若第三温度与第一温度满足第五预设条件时，控制三通阀将经过循环加热装置加热后的水从第一水循环子入口输回至水箱中。

具体的，以水箱处于安装完成的状态、流向控制装置为三通阀及水循环入口包括第一水循环子入口和第二水循环子入口为例，水箱上部即水箱远离地面的一端，水箱下部即水箱靠近地面的一端，第一水循环子入口设置在水箱具有水循环出口的一端，本实施中可以为水箱下部；第二水循环子入口设置在水箱具有第一换热器的一端，本实施例中可以为水箱上部；循环加热装置加热后的水通过三通阀从第一水循环子入口和/或第二水循环子入口输回至水箱中。若将经过循环加热装置加热后的水从第二水循环子入口输回至水箱上部，以满足用户快速制热水的需求，同时减少水箱下部冷热水的掺混损失

具体的，关于上述三通阀的控制，可以根据第三温度传感器测得的温度来控制，比如，当第三温度传感器测得的温度大于一个预设的温度值(本实施例中可以取为42℃)时，可以控制三通阀动作，使循环加热装置加热后的水通过第二水循环子入口进入水箱上部，以满足用户快速制热水的需求，同时减少水箱下部冷热水的掺混损失。还可以根据第一温度传感器(此时第一温度传感器设置在上述所说明的水箱上部的一端)和第三温度传感器测得的温度来控制，比如，当第三温度传感器测得的温度大于或等于第一温度传感器测得的温度时，控制三通阀动作，使循环加热装置加热后的水通过第二水循环子入口进入水箱上部；当第三温度传感器测得的温度小于第一温度传感器测得的温度与另一个预设温度值(本实施例中另一个预设温度值可以为3℃)的差值时，控制三通阀动作，使循环加热装置加热后的水通过第一水循环子入口进入水箱下部；其他情况则维持三通阀当时的状态即可。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

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特定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，并且本申请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，这应被本申请的实施例所述技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请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。例如，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，在本申请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。

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申请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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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

Claims (10)

1.一种热泵热水系统控制方法，应用于热泵热水系统，其特征在于，所述热泵热水系统，包括：水箱；所述水箱，包括：水箱内胆；设置于水箱内胆上的第一换热器；所述第一换热器绕于所述水箱内胆上，用于加热所述水箱中的水；所述水箱内胆设置有水循环出口和水循环入口；所述水循环出口和所述水循环入口用于连通循环加热装置，以使所述循环加热装置将所述水箱中的水从所述水循环出口中吸出并加热后，从所述水循环入口输回至所述水箱中；

与所述水循环出口和所述水循环入口相连接的循环加热装置；

用于提高加热介质的温度的加热介质处理装置；

所述加热介质处理装置包括第一加热介质输出端和第一加热介质输入端；所述循环加热装置包括第二加热介质输入端和第二加热介质输出端；所述第一换热器包括第三加热介质输入端和第三加热介质输出端；

所述第一加热介质输出端通过第一阀门与所述第三加热介质输入端连通；所述第一加热介质输出端通过第二阀门与所述第二加热介质输入端连通；所述第二加热介质输出端和所述第三加热介质输出端均与所述第一加热介质输入端连通；

所述方法包括：第一温度传感器设置在所述水箱上具有所述第一换热器的一端；第二温度传感器设置在所述水箱上具有所述水循环出口的一端；

获取所述第一温度传感器测得的第一温度、第二温度传感器测得的第二温度和环境温度；

获取人机交互端发送的期望温度信号和设定模式信号；所述人机交互端用于根据用户的操作产生所述期望温度信号和所述设定模式信号；所述设定模式信号包括第一模式信号、第二模式信号和第三模式信号；

根据所述第一温度、所述第二温度、所述环境温度、所述期望温度信号和所述设定模式信号控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述循环加热装置及所述加热介质处理装置的工作状态；

当所述设定模式信号为第一模式信号时，控制所述第一阀门开启并根据所述第一温度、所述环境温度和所述期望温度信号控制所述加热介质处理装置的工作频率；

当所述设定模式信号为第一模式信号且所述第一温度与所述期望温度信号满足第一预设条件时，控制所述第一阀门和所述第二阀门开启、控制所述循环加热装置开始运行并根据所述第二温度、所述环境温度和所述期望温度信号控制所述加热介质处理装置的工作频率；

当所述设定模式信号为第一模式信号且所述第二温度和所述期望温度信号满足第二预设条件时，控制所述第一阀门和所述第二阀门关闭，控制所述加热介质处理装置和所述循环加热装置停止运行；

当所述设定模式信号为第二模式信号时，控制所述第一阀门和所述第二阀门开启并根据所述第一温度、所述第二温度、所述期望温度信号、所述环境温度控制所述加热介质处理装置的工作频率；

当所述设定模式信号为第二模式信号且所述第一温度和所述期望温度信号满足第三预设条件时，控制所述第一阀门关闭；

当所述设定模式信号为第二模式信号且所述第二温度和所述期望温度信号满足第四预设条件时，控制所述第二阀门关闭，同时控制所述加热介质处理装置和所述循环加热装置停止运行；

当所述设定模式信号为第三模式信号时，若第一温度小于第一预设温度，控制所述第一阀门开启并控制所述加热介质处理装置以预设频率工作；若第一温度大于或等于第一预设温度，控制第一阀门关闭、控制所述加热介质处理装置以预设频率工作、控制第二阀门开启并控制所述循环加热装置开始工作；

当所述设定模式信号为第三模式信号且所述第二温度大于或等于所述期望温度信号的温度时，控制所述加热介质处理装置和所述循环加热装置停止运行、控制所述第二阀门关闭。

2.根据权利要求1所述的热泵热水系统控制方法，其特征在于，所述加热介质处理装置包括：压缩机、四通阀和室外换热器；

所述室外换热器包括室外换热器入口和室外换热器出口；

所述四通阀的第一端口（C）为所述第一加热介质输出端；

所述四通阀的第二端口（E）与所述室外换热器出口连通；

所述室外换热器入口为所述第一加热介质输入端；

所述四通阀的第三端口（D）和第四端口（S）与所述压缩机连通；

所述方法还包括：

接收系统化霜信号；

当所述系统化霜信号为开始化霜时，若所述第二温度大于或等于第二预设温度时，控制所述第二阀门开启、控制所述四通阀换向、控制所述循环加热装置开始运行；若所述第二温度小于所述第二预设温度时，控制所述第一阀门和所述第二阀门开启、控制所述四通阀换向，控制所述循环加热装置开始运行。

3.根据权利要求1所述的热泵热水系统控制方法，其特征在于，所述第一换热器和所述水循环出口分别设置于所述水箱的两端。

4.根据权利要求3所述的热泵热水系统控制方法，其特征在于，所述第一换热器设置在所述水箱处于安装完成状态时的远离地面的一端。

5.根据权利要求3所述的热泵热水系统控制方法，其特征在于，所述水循环入口包括第一水循环子入口和第二水循环子入口；

所述第一水循环子入口设置在所述水箱具有所述水循环出口的一端；所述第二水循环子入口设置在所述水箱具有所述第一换热器的一端；以使经过所述循环加热装置加热后的水从所述第一水循环子入口和/或所述第二水循环子入口输回至所述水箱中。

6.根据权利要求1所述的热泵热水系统控制方法，其特征在于，所述循环加热装置包括：

第二换热器和水泵；

所述第二换热器包括所述第二加热介质输入端、所述第二加热介质输出端、换热输入端和换热输出端；

所述水泵用于将所述水箱中的水通过所述水循环出口和所述换热输入端输入至所述第二换热器中进行加热，并通过所述换热输出端和所述水循环入口输回所述水箱。

7.一种热泵热水系统控制方法，应用于热泵热水系统，其特征在于，所述热泵热水系统，包括：水箱；所述水箱，包括：水箱内胆；设置于水箱内胆上的第一换热器；所述第一换热器绕于所述水箱内胆上，用于加热所述水箱中的水；所述水箱内胆设置有水循环出口和水循环入口；所述水循环出口和所述水循环入口用于连通循环加热装置，以使所述循环加热装置将所述水箱中的水从所述水循环出口中吸出并加热后，从所述水循环入口输回至所述水箱中；

与所述水循环出口和所述水循环入口相连接的循环加热装置；

流向控制装置，用于控制经过所述循环加热装置加热后的水从第一水循环子入口和/或第二水循环子入口输回至所述水箱中；

用于提高加热介质的温度的加热介质处理装置；

所述加热介质处理装置包括第一加热介质输出端和第一加热介质输入端；所述循环加热装置包括第二加热介质输入端和第二加热介质输出端；所述第一换热器包括第三加热介质输入端和第三加热介质输出端；

所述第一加热介质输出端通过第一阀门与所述第三加热介质输入端连通；所述第一加热介质输出端通过第二阀门与所述第二加热介质输入端连通；所述第二加热介质输出端和所述第三加热介质输出端均与所述第一加热介质输入端连通；

所述第一换热器和所述水循环出口分别设置于所述水箱的两端；

所述水循环入口包括第一水循环子入口和第二水循环子入口；

所述第一水循环子入口设置在所述水箱具有所述水循环出口的一端；所述第二水循环子入口设置在所述水箱具有所述第一换热器的一端；以使经过所述循环加热装置加热后的水从所述第一水循环子入口和/或所述第二水循环子入口输回至所述水箱中；

所述方法包括：第一温度传感器设置在所述水箱上具有所述第一换热器的一端；第二温度传感器设置在所述水箱上具有所述水循环出口的一端；

获取所述第一温度传感器测得的第一温度、第二温度传感器测得的第二温度和环境温度；

获取人机交互端发送的期望温度信号和设定模式信号；所述人机交互端用于根据用户的操作产生所述期望温度信号和所述设定模式信号；所述设定模式信号包括第一模式信号、第二模式信号和第三模式信号；

根据所述第一温度、所述第二温度、所述环境温度、所述期望温度信号和所述设定模式信号控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述循环加热装置及所述加热介质处理装置的工作状态；

当所述设定模式信号为第一模式信号时，控制所述第一阀门开启并根据所述第一温度、所述环境温度和所述期望温度信号控制所述加热介质处理装置的工作频率；

当所述设定模式信号为第一模式信号且所述第一温度与所述期望温度信号满足第一预设条件时，控制所述第一阀门和所述第二阀门开启、控制所述循环加热装置开始运行并根据所述第二温度、所述环境温度和所述期望温度信号控制所述加热介质处理装置的工作频率；

当所述设定模式信号为第一模式信号且所述第二温度和所述期望温度信号满足第二预设条件时，控制所述第一阀门和所述第二阀门关闭，控制所述加热介质处理装置和所述循环加热装置停止运行；

当所述设定模式信号为第二模式信号时，控制所述第一阀门和所述第二阀门开启并根据所述第一温度、所述第二温度、所述期望温度信号、所述环境温度控制所述加热介质处理装置的工作频率；

当所述设定模式信号为第二模式信号且所述第一温度和所述期望温度信号满足第三预设条件时，控制所述第一阀门关闭；

当所述设定模式信号为第二模式信号且所述第二温度和所述期望温度信号满足第四预设条件时，控制所述第二阀门关闭，同时控制所述加热介质处理装置和所述循环加热装置停止运行；

当所述设定模式信号为第三模式信号时，若第一温度小于第一预设温度，控制所述第一阀门开启并控制所述加热介质处理装置以预设频率工作；若第一温度大于或等于第一预设温度，控制第一阀门关闭、控制所述加热介质处理装置以预设频率工作、控制第二阀门开启并控制所述循环加热装置开始工作；

当所述设定模式信号为第三模式信号且所述第二温度大于或等于所述期望温度信号的温度时，控制所述加热介质处理装置和所述循环加热装置停止运行、控制所述第二阀门关闭。

8.根据权利要求7所述的热泵热水系统控制方法，其特征在于，所述流向控制装置为三通阀。

9.根据权利要求8所述的热泵热水系统控制方法，其特征在于，所述循环加热装置包括：

第二换热器和水泵；

所述第二换热器包括所述第二加热介质输入端、所述第二加热介质输出端、换热输入端和换热输出端；

所述水泵用于将所述水箱中的水通过所述水循环出口和所述换热输入端输入至所述第二换热器中进行加热，并通过所述换热输出端和所述水循环入口输回所述水箱；

所述热泵热水系统还包括：

用于根据用户的操作产生所述期望温度信号和所述设定模式信号的人机交互端；

用于测量所述水箱两端水温的第一温度传感器和第二温度传感器；

用于测量所述换热输出端温度的第三温度传感器；

分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述循环加热装置和所述加热介质处理装置相连接的控制器，以使所述控制器根据所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器测得的温度、所述期望温度信号及所述设定模式信号控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述循环加热装置及所述加热介质处理装置的工作状态。

10.根据权利要求7-9任一所述的热泵热水系统控制方法，其特征在于，所述加热介质处理装置包括：压缩机、四通阀和室外换热器；

所述室外换热器包括室外换热器入口和室外换热器出口；

所述四通阀的第一端口（C）为所述第一加热介质输出端；

所述四通阀的第二端口（E）与所述室外换热器出口连通；

所述室外换热器入口为所述第一加热介质输入端；

所述四通阀的第三端口（D）和第四端口（S）与所述压缩机连通。