CN111397252A - 一种利于热水器在高温环境下运行的控制方法、处理器和热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利于热水器在高温环境下运行的控制方法、处理器和热水器，属于空气能热水器技术领域。它解决了现有空气能热水器在高温环境下运行时不可靠等问题。本利于热水器在高温环境下运行的控制方法，热水器为空气能热水器，其包括外机和内机，外机包括压缩机、风侧换热器、和电子膨胀阀，内机包括水侧换热器和水箱，外机和内机之间及其内部通过冷媒总管依次连接形成循环管路等。本利于热水器在高温环境下运行的控制方法、处理器和热水器的优点在于：通过电子膨胀阀控制压缩机的低压，喷液电磁阀控制压缩机的排气温度，从而保证压缩机使用在安全可靠的范围内，且压缩机系统控制稳定，不波动。

Description

一种利于热水器在高温环境下运行的控制方法、处理器和热 水器
技术领域
本发明属于空气能热水器技术领域，尤其是涉及一种利于热水器在高温环境下运行的控制方法、处理器和热水器。
背景技术
空气能热水器一般包括设有室外的外机和设于室内的内机，外机包括压缩机、风侧换热器和室外风机等，内机包括水箱和水侧换热器等，在高温环境下运行时，位于外机上的压缩机的低压高，远远超过压缩机的运行范围，压缩机运行不可靠、有损坏的风险。
目前解决此问题的控制方法为，当判定环境温度高于一定的温度且压缩机的排气温度高于设定的某温度值时关停室外风机使其处于停止状态，当判定压缩机的排气温度低于另一个某温度值时启动室外风机使其处于运转状态，即通过室外风机的开停来解决压缩机的低压高、排气高的问题。
但上述的控制方法存在两个不能解决的问题，分别为1、压缩机的低压不能准确的控制在某一个值，是一个波动值，低压依旧、会超出使用范围；2：室外风机的开停波动，引起压缩机油位的波动，给压缩机可靠运行带来风险。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种解决上述问题的利于热水器在高温环境下运行的控制方法。
本发明的第二个目的是提供一种执行上述控制方法的处理器。
本发明的第三个目的是提供一种包含上述处理器的的热水器。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的利于热水器在高温环境下运行的控制方法，热水器为空气能热水器，其包括外机和内机，外机包括压缩机、风侧换热器、和电子膨胀阀，内机包括水侧换热器和水箱，外机和内机之间及其内部通过冷媒总管依次连接形成循环管路，电子膨胀阀设于连接风侧换热器和水侧换热器的冷媒总管上，靠近风侧换热器侧设有检测该处温度的蒸发器温度传感器，靠近压缩机排气端侧设有检测排气温度的排气温度传感器，其特征在于：连接风侧换热器和水侧换热器的冷媒总管上的位于电子膨胀阀和相邻于水侧换热器的一端之间的部位与连接水侧换热器和压缩机进气端的冷媒总管之间设有连通该两条冷媒总管的冷媒支管，冷媒支管上设有毛细管，该冷媒支管上位于毛细管与相邻于连接风侧换热器和水侧换热器的冷媒总管的一端之间的部位上设有喷液电磁阀，所述控制方法包括以下步骤：
在本热水器处于制热模式下，根据蒸发器温度传感器测得的温度控制电子膨胀阀的开度；
在本热水器处于制热模式下，根据排气温度传感器测得的温度控制喷液电磁阀的开闭。
在上述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法中，根据蒸发器温度传感器测得的温度控制电子膨胀阀的开度包括以下步骤：
检测当前的蒸发器温度Tps；
根据检测到的当前蒸发器温度Tps与设定的蒸发器目标温度Tps-mb的比较关系来确定电子膨胀阀的控制模式。
在上述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法中，根据检测到的当前蒸发器温度Tps与设定的蒸发器目标温度Tps-mb的比较关系来确定电子膨胀阀的控制模式包括以下步骤：
若当前蒸发器温度Tps<Tps-mb，电子膨胀阀的开度按照常规的回气过热度控制；
若当前蒸发器温度Tps≥Tps-mb，则电子膨胀阀关小，电子膨胀阀关小的步数的计算公式为1*e+0.5*△e，e为第一蒸发器温度差，其值为当前蒸发器温度Tps减去设定的蒸发器目标温度Tps-mb，△e为蒸发器温度前后差，其值为第一蒸发器温度差e减去第二蒸发器温度差e-1，第二蒸发器温度差e-1为前一次检测的蒸发器温度Tps-1减去设定的蒸发器目标温度Tps-mb。
在上述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法中，若当前蒸发器温度Tps≥Tps-mb时，当计算得到的电子膨胀阀关小的步数大于等于设定的最大步差STPmax时，电子膨胀阀关小的步数为STPmax。
在上述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法中，根据排气温度传感器测得的温度控制喷液电磁阀的开闭包括以下步骤：
检测当前排气温度Tda；
根据检测到的当前排气温度Tda与设定的排气上限目标温度Tda-sxmb和排气下限目标温度Tda-xxmb的比较关系来确定喷液电磁阀的开关。
在上述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法中，根据检测到的当前排气温度Tda与设定的排气上限目标温度Tda-sxmb和排气下限目标温度Tda-xxmb的比较关系来确定喷液电磁阀的开关包括以下步骤：
若当前排气温度Tda≥Tda-sxmb，则开启喷液电磁阀；
若当前排气温度Tda<Tda-xxmb，则关闭喷液电磁阀。
上述的处理器，用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述的控制方法中的步骤。
上述的热水器，包括外机和内机，外机包括压缩机、风侧换热器和电子膨胀阀，内机包括水侧换热器和水箱，外机和内机之间及其内部通过冷媒总管依次连接形成循环管路，电子膨胀阀设于连接风侧换热器和水侧换热器的冷媒总管上，靠近风侧换热器侧设有检测该处温度的蒸发器温度传感器，靠近压缩机排气端侧设有检测排气温度的排气温度传感器，还包括控制器，其特征在于：连接风侧换热器和水侧换热器的冷媒总管上的位于电子膨胀阀和相邻于水侧换热器的一端之间的部位与连接水侧换热器和压缩机进气端的冷媒总管之间设有连通该两条冷媒总管的冷媒支管，冷媒支管上设有毛细管，该冷媒支管上位于毛细管与相邻于连接风侧换热器和水侧换热器的冷媒总管的端口之间的部位上设有喷液电磁阀，控制器分别与电子膨胀阀、排气温度传感器、蒸发器温度传感器、喷液电磁阀电连接，控制器包括如上处理器。
与现有技术相比，本利于热水器在高温环境下运行的控制方法、处理器和热水器的优点在于：通过电子膨胀阀控制压缩机的低压，喷液电磁阀控制压缩机的排气温度，从而保证压缩机使用在安全可靠的范围内，且压缩机系统控制稳定，不波动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1提供了在高温环境下的本热水器在制热模式中喷液电磁阀关闭时的工作原理图。
图2提供了在高温环境下的本热水器在制热模式中喷液电磁阀打开时的工作原理图。
图中，外机100、压缩机101、风侧换热器102、电子膨胀阀103、四通阀104、蒸发器温度传感器105、排气温度传感器106、毛细管107、喷液电磁阀108、风机109、过滤器110、水箱内储水温度传感器111、内机200、水侧换热器201、水箱202、冷媒总管301、冷媒支管302。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1和2所示，本热水器为空气能热水器，包括外机100和内机200，外机100包括压缩机101、风侧换热器102、电子膨胀阀103和四通阀104，内机200包括水侧换热器201和水箱202，外机100和内机200之间及其内部通过冷媒总管301依次连接形成循环管路，电子膨胀阀103设于连接风侧换热器102和水侧换热器201的冷媒总管301上，四通阀104的四个端口分别与压缩机101进气端和排气端、风侧换热器102的一端、水侧换热器201的一端一一连接，靠近风侧换热器102侧设有检测该处温度的蒸发器温度传感器105，靠近压缩机101排气端侧设有检测排气温度的排气温度传感器106，还包括控制器，连接风侧换热器102和水侧换热器201的冷媒总管301上的位于电子膨胀阀103和相邻于水侧换热器201的一端之间的部位与连接四通阀104一端和压缩机101进气端的冷媒总管301之间设有连通该两条冷媒总管301的冷媒支管302，冷媒支管302上设有毛细管107，该冷媒支管302上位于毛细管107与相邻于连接风侧换热器102和水侧换热器201的冷媒总管301的端口之间的部位上设有喷液电磁阀108，控制器分别与电子膨胀阀103、排气温度传感器106、蒸发器温度传感器105、喷液电磁阀108电连接，控制器包括下述的处理器，该处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行下述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法中的步骤。
上述的冷媒支管302、毛细管107和喷液电磁阀108的设置有利于根据需要向压缩机101进气端补充高温气体。
需要说明的是由于本利于热水器在高温环境下运行的控制方法只适用于制热模式，所以上述中提到的四通阀104这个零部件可以省去，另外上述的蒸发器温度传感器105测得的温度即为当前的室外环境温度。
本利于热水器在高温环境下运行的控制方法所述控制方法包括以下步骤：
步骤100、在本热水器处于制热模式下，根据蒸发器温度传感器105测得的温度控制电子膨胀阀103的开度。
具体地，步骤100包括如下步骤：
步骤110、检测当前的蒸发器温度Tps；
步骤120、根据检测到的当前蒸发器温度Tps与设定的蒸发器目标温度Tps-mb的比较关系来确定电子膨胀阀的控制模式。
其中步骤120包括如下步骤：
步骤121、若当前蒸发器温度Tps<Tps-mb，电子膨胀阀103的开度按照常规的回气过热度控制；
步骤122、若当前蒸发器温度Tps≥Tps-mb，则电子膨胀阀103关小，电子膨胀阀103关小的步数的计算公式为1*e+0.5*△e，e为第一蒸发器温度差，其值为当前蒸发器温度Tps减去设定的蒸发器目标温度Tps-mb，△e为蒸发器温度前后差，其值为第一蒸发器温度差e减去第二蒸发器温度差e-1，第二蒸发器温度差e-1为前一次检测的蒸发器温度Tps-1减去设定的蒸发器目标温度Tps-mb。
作为优选，在上述的步骤122中，当计算得到的电子膨胀阀103关小的步数大于等于设定的最大步差STPmax时，电子膨胀阀103关小的步数为STPmax。
步骤200、在本热水器处于制热模式下，根据排气温度传感器106测得的温度控制喷液电磁阀108的开闭；
具体地，步骤200包括如下步骤：
步骤210、检测当前排气温度Tda；
步骤220、根据检测到的当前排气温度Tda与设定的排气上限目标温度Tda-sxmb和排气下限目标温度Tda-xxmb的比较关系来确定喷液电磁阀108的开关。
其中步骤220包括如下步骤：
步骤221、若当前排气温度Tda≥Tda-sxmb，则开启喷液电磁阀108；
步骤222、若当前排气温度Tda<Tda-xxmb，则关闭喷液电磁阀108。
下面给出本利于热水器在高温环境下运行的控制方法的一个具体案例。
在该案例中蒸发器目标温度Tps-mb＝25℃，排气上限目标温度Tda-sxmb＝105℃，排气下限目标温度Tda-xxmb＝100℃，最大步差STPmax＝8步。
这样当本热水器处于制热模式时，若通过蒸发器温度传感器105检测得到的当前蒸发器温度Tps<25℃,则电子膨胀阀103按照常规的回气过热度控制，以保证能力最大化。
而当Tps≥25℃时，电子膨胀阀103关小，电子膨胀阀103关小的步数通过下面公式(1*e+0.5*△e)计算得到，这里的e＝Tps-25，这里的△e＝e-e-1＝(Tps-25)-(Tps-1-25)，这里的的Tps-1通过蒸发器温度传感器105检测得到的前一次的前蒸发器温度Tps<25℃。
当计算出电子膨胀阀103关小的步数大于等于8步时，取8步。
另外，通过排气温度传感器106检测出压缩机101的当前排气温度Tda，若Tda≥105℃时，如图2所示，控制器操控喷液电磁阀108开启，此时冷媒支管302流动有通向压缩机101的冷媒，若Tda<100℃时，如图1所示，控制器操控喷液电磁阀108关闭，此时冷媒支管302未有冷媒流向压缩机101。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了外机100、压缩机101、风侧换热器102、电子膨胀阀103、四通阀104、蒸发器温度传感器105、排气温度传感器106、毛细管107、喷液电磁阀108、风机109、过滤器110、水箱内储水温度传感器111、内机200、水侧换热器201、水箱202、冷媒总管301、冷媒支管302等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种利于热水器在高温环境下运行的控制方法，所述的热水器为空气能热水器，其包括外机(100)和内机(200)，所述的外机(100)包括压缩机(101)、风侧换热器(102)、和电子膨胀阀(103)，所述的内机(200)包括水侧换热器(201)和水箱(202)，所述的外机(100)和内机(200)之间及其内部通过冷媒总管(301)依次连接形成循环管路，所述的电子膨胀阀(103)设于连接风侧换热器(102)和水侧换热器(201)的冷媒总管(301)上，靠近所述的风侧换热器(102)侧设有检测该处温度的蒸发器温度传感器(105)，靠近所述的压缩机(101)排气端侧设有检测排气温度的排气温度传感器(106)，其特征在于：连接风侧换热器(102)和水侧换热器(201)的冷媒总管(301)上的位于电子膨胀阀(103)和相邻于水侧换热器(201)的一端之间的部位与连接水侧换热器(201)和压缩机(101)进气端的冷媒总管(301)之间设有连通该两条冷媒总管(301)的冷媒支管(302)，所述的冷媒支管(302)上设有毛细管(107)，该冷媒支管(302)上位于毛细管(107)与相邻于连接风侧换热器(102)和水侧换热器(201)的冷媒总管(301)的一端之间的部位上设有喷液电磁阀(108)，所述控制方法包括以下步骤：
在本热水器处于制热模式下，根据蒸发器温度传感器(105)测得的温度控制电子膨胀阀(103)的开度；
在本热水器处于制热模式下，根据排气温度传感器(106)测得的温度控制喷液电磁阀(108)的开闭。
2.根据权利要求1所述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法，其特征在于，所述的根据蒸发器温度传感器(105)测得的温度控制电子膨胀阀(103)的开度包括以下步骤：
检测当前的蒸发器温度Tps；
根据检测到的当前蒸发器温度Tps与设定的蒸发器目标温度Tps-mb的比较关系来确定电子膨胀阀的控制模式。
3.根据权利要求2所述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法，其特征在于，所述的根据检测到的当前蒸发器温度Tps与设定的蒸发器目标温度Tps-mb的比较关系来确定电子膨胀阀的控制模式包括以下步骤：
若当前蒸发器温度Tps<Tps-mb，电子膨胀阀(103)的开度按照常规的回气过热度控制；
若当前蒸发器温度Tps≥Tps-mb，则电子膨胀阀(103)关小，电子膨胀阀(103)关小的步数的计算公式为1*e+0.5*△e，所述的e为第一蒸发器温度差，其值为当前蒸发器温度Tps减去设定的蒸发器目标温度Tps-mb，所述的△e为蒸发器温度前后差，其值为第一蒸发器温度差e减去第二蒸发器温度差e-1，所述的第二蒸发器温度差e-1为前一次检测的蒸发器温度Tps-1减去设定的蒸发器目标温度Tps-mb。
4.根据权利要求3所述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法，其特征在于，若当前蒸发器温度Tps≥Tps-mb时，当计算得到的电子膨胀阀(103)关小的步数大于等于设定的最大步差STPmax时，电子膨胀阀(103)关小的步数为STPmax。
5.根据权利要求1所述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法，其特征在于，所述的根据排气温度传感器(106)测得的温度控制喷液电磁阀(108)的开闭包括以下步骤：
检测当前排气温度Tda；
根据检测到的当前排气温度Tda与设定的排气上限目标温度Tda-sxmb和排气下限目标温度Tda-xxmb的比较关系来确定喷液电磁阀(108)的开关。
6.根据权利要求5所述的利于热水器在高温环境下运行的控制方法，其特征在于，所述的根据检测到的当前排气温度Tda与设定的排气上限目标温度Tda-sxmb和排气下限目标温度Tda-xxmb的比较关系来确定喷液电磁阀(108)的开关包括以下步骤：
若当前排气温度Tda≥Tda-sxmb，则开启喷液电磁阀(108)；
若当前排气温度Tda<Tda-xxmb，则关闭喷液电磁阀(108)。
7.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任一项所述的控制方法中的步骤。
8.一种热水器，包括外机(100)和内机(200)，所述的外机(100)包括压缩机(101)、风侧换热器(102)和电子膨胀阀(103)，所述的内机(200)包括水侧换热器(201)和水箱(202)，所述的外机(100)和内机(200)之间及其内部通过冷媒总管(301)依次连接形成循环管路，所述的电子膨胀阀(103)设于连接风侧换热器(102)和水侧换热器(201)的冷媒总管(301)上，靠近所述的风侧换热器(102)侧设有检测该处温度的蒸发器温度传感器(105)，靠近所述的压缩机(101)排气端侧设有检测排气温度的排气温度传感器(106)，还包括控制器，其特征在于：连接风侧换热器(102)和水侧换热器(201)的冷媒总管(301)上的位于电子膨胀阀(103)和相邻于水侧换热器(201)的一端之间的部位与连接水侧换热器(201)和压缩机(101)进气端的冷媒总管(301)之间设有连通该两条冷媒总管(301)的冷媒支管(302)，所述的冷媒支管(302)上设有毛细管(107)，该冷媒支管(302)上位于毛细管(107)与相邻于连接风侧换热器(102)和水侧换热器(201)的冷媒总管(301)的端口之间的部位上设有喷液电磁阀(108)，所述的控制器分别与电子膨胀阀(103)、排气温度传感器(106)、蒸发器温度传感器(105)、喷液电磁阀(108)电连接，所述的控制器包括如权利要求7所述的处理器。
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