CN111964146A - 空调热水器系统、换热控制方法及存储介质 - Google Patents

空调热水器系统、换热控制方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调热水器系统、换热控制方法及存储介质,涉及空调技术领域,上述空调热水器系统包括:空调器、热水器和换热器;换热器包括第一进口、第一出口、第二进口和第二出口,第一进口通过连接管与第一出口连接,第二进口通过连接管与第二出口连接;第二进口通过连接管连接水源,第二出口通过连接管连接热水器的进水端;空调器包括蒸发器,蒸发器包括相互独立的第一通道和第二通道;第一通道和第二通道相邻接设置且能够相互传递热量;第一通道用于传输待换热冷媒,第二通道的出液口与第一进口连接,第二通道的进液口与第一出口连接。本发明提升了空调器的换热效率,降低了空调能耗,同时提升了能源利用率,减缓了夏季热岛效应。

Description

空调热水器系统、换热控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种空调热水器系统、换热控制方法及存储介质。
背景技术
随着生活水平的不断提升,人们对于居住环境的舒适性越来越高,越来越多人们使用空调器改善室内居住环境,然而空调器的大量使用容易造成局部环境气温升高,导致地球温室效应不断加剧。空调器制冷一般是在夏季,由于夏季气温较高,室外机的散热条件较差,换热效率较低,造成空调能耗较高,此外,空调器外机将废气直接排到空气中,造成能源浪费,使热岛效应加剧。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种空调热水器系统、换热控制方法及存储介质,一方面,降低了外界环境温度对空调器换热的影响,提升了空调器的换热效率,降低了空调能耗,另一方面,通过使热水器吸收空调器的蒸发器余热为生活用水加热,提升了能源利用率,减缓了夏季热岛效应。
根据本发明实施例,一方面提供了一种空调热水器系统,包括:空调器、热水器和换热器;所述换热器包括第一进口、第一出口、第二进口和第二出口,所述第一进口通过连接管与所述第一出口连接,所述第二进口通过连接管与所述第二出口连接;所述第二进口通过连接管连接水源,所述第二出口通过连接管连接所述热水器的进水端;所述空调器包括蒸发器,所述蒸发器包括相互独立的的第一通道和第二通道,所述第一通道和所述第二通道相邻接设置且能够相互传递热量;所述第一通道用于传输待换热冷媒,所述第二通道的出液口与所述第一进口连接,所述第二通道的进液口与所述第一出口连接。
通过采用上述技术方案,在空调器的制冷过程中,第一通道中的待换热冷媒将热量散发至第二通道中,并通过第二通道的出液口将冷媒释放的热量传输至换热器,使水源流向热水器的水在换热器中吸收冷媒释放的热量,降低了外界环境温度对空调器换热的影响,提升了空调器的换热效率,降低了空调能耗,减缓了夏季热岛效应。
优选的,所述系统还包括第一水泵、第二水泵和第三水泵;所述第一水泵设置于所述进液口与所述第一出口之间的连接管;所述第一水泵用于控制所述第一出口流向所述进液口的流量;所述第二进口还通过连接管与所述热水器的第一出水端连接;所述第二水泵设置于所述第二进口与所述第一出水端之间的连接管;所述第三水泵设置于所述水源与所述第二进口之间的连接管;所述第三水泵用于控制所述水源流向所述第二进口的水流量。
通过采用上述技术方案,可以控制第一水泵、第二水泵和第三水泵的档位大小,进而控制水泵所在连接管的液体流量大小,当连接管内的流量变大时,可以提升换热效率。
优选的,所述系统还包括储水罐;所述储水罐的进水口与所述热水器的第二出水端连接,所述储水罐的出水口通过连接管与所述第二水泵连接。
通过采用上述技术方案,可以在储水罐中存储生活使用的热水,提升了用户使用的便捷性。
优选的,所述热水器为太阳能热水器,所述储水罐为电加热储水罐;
通过采用上述技术方案,在空调制热时,可以使用电加热储水罐或太阳能热水器等于生活用水进行加热,在提供生活热水的同时,可以对空调器的冷媒进行加热,提升能源利用率。
优选的,所述系统还包括第一阀门和第二阀门;所述第一阀门设置于所述太阳能热水器的第一出水端与所述第二水泵之间的连接管,所述第二阀门设置于所述电加热储水罐出水口与所述第二水泵之间的连接管。
通过采用上述技术方案,在太阳能热水器与第二水泵之间设置第一阀门,在电加热储水罐与第二水泵之间设置第二阀门,当空调器处于制热模式时,可以根据空调器冷媒需要吸收的热量大小,控制第一阀门和第二阀门的开闭,进而控制与冷媒进行换热的水的温度,在提升能源利用率的基础上,使空调热水器的使用更加灵活,提升了用户使用的便捷性。
根据本发明实施例,另一方面提供了一种换热控制方法,应用于上述空调热水器系统;所述空调热水器系统包括水泵和阀门;所述方法包括:获取空调器的运行模式;在所述空调器处于制冷模式的过程中,对所述空调热水器系统的水泵和阀门进行控制,以使待换热冷媒释放的热量对热水器中的水进行加热。
通过采用上述技术方案,在空调器的制冷过程中,通过对空调热水器中的水泵和阀门进行控制,使空调器外机散发的热量对热水器中的生活用水进行加热,降低了外界环境温度对空调器换热的影响,提升了空调器的换热效率,降低了空调能耗。
优选的,所述水泵包括第一水泵、第二水泵和第三水泵,所述阀门包括第一阀门;所述对所述空调热水器系统的水泵和阀门进行控制,以使待换热冷媒释放的热量对热水器中的水进行加热的步骤,包括:控制所述第一水泵和所述第三水泵开启,以使从水源流向热水器的水在换热器中吸收所述空调器中的待换热冷媒释放的热量;监测所述热水器的水位状态,当所述热水器的水位状态达到第一预设水位时,触发所述第三水泵关闭;当所述第三水泵关闭时,触发所述第二水泵和所述第一阀门开启,以使所述热水器中的水通过第一出水端循环进入所述换热器中吸收所述待换热冷媒释放的热量。
通过采用上述技术方案,使热水器吸收空调器的待换热冷媒释放的热量为生活用水加热,提升了能源利用率,减缓了夏季热岛效应。
优选的,所述方法还包括:获取所述待换热冷媒的当前温度,当所述当前温度大于第一冷媒温度时,根据所述当前温度对所述第一水泵和所述第二水泵进行档位控制,以使所述第一水泵和所述第二水泵所在连接管中的液体流量由第一流量切换至第二流量;其中,所述第二流量大于所述第一流量。
通过采用上述技术方案,在蒸发器中冷媒的当前温度大于第一冷媒温度时,控制第一水泵和第二水泵的档位增大,以增大连接管内的流量,从而使蒸发器中待换热冷媒的当前温度逐渐降低,提升了换热效率。
优选的,所述空调热水器系统还包括储水罐,所述方法还包括:当所述热水器中的当前水温达到第二预设温度时,触发所述第二水泵关闭,并触发所述热水器中的水通过第二出水端流入所述储水罐中;当所述热水器中的水位小于第二预设水位时,重复执行上述步骤,触发所述第三水泵开启,以使待换热冷媒释放的热量对所述热水器中的水进行加热,直至所述储水罐及所述热水器中均注满水。
通过采用上述技术方案,在热水器中的水温达到生活使用的热水温度时,可以在储水罐中存储生活使用的热水,提升了用户使用的便捷性。
优选的,所述热水器为太阳能热水器;所述方法还包括:在所述空调器处于制热模式的过程中,触发第三水泵开启,并在热水器的水位状态达到第一预设水位时触发所述第三水泵关闭;当所述太阳能热水器中的当前水温达到第三预设水温时,触发第一水泵、第二水泵和第一阀门开启,以使所述太阳能热水器为所述空调器中的待换热冷媒提供热量。
通过采用上述技术方案,当空调器的运行模式为制热模式时,能够给空调器外机的冷媒提供热量,从而满足空调器的制热需求。
优选的,所述方法还包括:获取所述待换热冷媒的当前温度,当所述当前温度小于第二冷媒温度且大于第三冷媒温度时,触发所述第一水泵和所述第二水泵的档位切换至最高档位,以使所述第一水泵和所述第二水泵所在连接管中的流量切换至最大流量。
通过采用上述技术方案,可以调节第一水泵和第二水泵的流量,以增大换热效率,提升空调器外机的冷媒温度,从而满足空调器的制热需求。
优选的,所述阀门还包括第二阀门,所述储水罐为电加热储水罐;所述方法还包括:当所述当前温度小于所述第三冷媒温度时,控制所述电加热储水罐开始加热,并触发所述第一阀门关闭,触发所述第二阀门开启,以使所述电加热储水罐中的水为所述空调器中的待换热冷媒提供热量。
通过采用上述技术方案,在太阳能热水器中的热水无法满足空调器的换热需求时,通过开启电加热储水罐进行加热,在提供生活热水的同时,通过换热器及蒸发器为第一通道中的待换热冷媒提供热量,满足了空调器的换热需求。
根据本发明实施例,另一方面提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器读取并运行时,实现上述换热控制方法。
本发明具有以下有益效果:
1.在空调器的制冷过程中,第一通道中的待换热冷媒将热量散发至第二通道中,并通过第二通道的出液口将冷媒释放的热量传输至换热器,使从水源流向热水器的水在换热器中吸收冷媒释放的热量,降低了外界环境温度对空调器换热的影响,提升了空调器的换热效率,降低了空调能耗。
2.通过使热水器吸收空调器的蒸发器余热为生活用水加热,提升了能源利用率,减缓了夏季热岛效应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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示例性的,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,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的一种空调热水器系统结构示意图;
图2为本发明提供的一种空调热水器系统结构示意图;
图3为本发明提供的一种空调热水器系统结构示意图;
图4为本发明提供的一种换热控制方法流程图。
附图标记说明:
11-第一进口;12-第一出口;21-第二进口;22-第二出口;31-进液口;32-出液口;41-第一水泵;42-第二水泵;43-第三水泵;51-第一出水端;52-第二出水端;53-储水罐的出水口;61-第一阀门;62-第二阀门。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例一:
本实施例提供了一种空调热水器系统,参见如图1所示的空调热水器系统结构示意图,该系统包括:空调器、热水器和换热器。
上述换热器包括第一进口11、第一出口12、第二进口21和第二出口22,第一进口11通过连接管与第一出口12连接,第二进口21通过连接管与第二出口22连接。第二进口21通过连接管连接水源,第二出口22通过连接管连接热水器的进水端。上述换热器可以是板式换热器或管壳式换热器等能够实现两种液体之间进行热交换的换热器。
上述空调器包括蒸发器,蒸发器包括相互独立的第一通道和第二通道,第一通道和第二通道相邻接设置且能够相互传递热量;第一通道用于传输待换热冷媒,第二通道的出液口32与第一进口连接,第二通道的进液口31与第一出口连接。其中,上述蒸发器为空调室外机的换热器,该蒸发器在空调处于制冷模式时作为冷凝器使用,在空调处于制热模式时作为蒸发器使用。
在空调器的制冷过程中,第一通道在传输待换热冷媒时,冷媒与第二通道的液体进行换热,冷媒释放热量为第二通道中的液体加热,第二通道中的液体吸收热量后,将吸收热量后的液体通过出液口32流出第二通道,并从第一进口11进入换热器。上述换热器中充有可以传递热量的液体(诸如可以是水等可导热液体),水源的水经过换热器后流入热水器,当水源的水经过第二进口21进入换热器后,可以与第一进口11进入的液体(吸收冷媒释放热量的液体)进行换热,从而对流向热水器的水进行加热。
本实施例提供的上述空调热水器系统,在空调器的制冷过程中,通过第二通道内的液体吸收冷媒换热时释放的热量,并通过第二通道的出液口将冷媒释放的热量传输至换热器,使从水源流向热水器的水在换热器中吸收冷媒释放的热量,以冷却空调器外机中的冷媒,一方面,降低了外界环境温度对空调器换热的影响,提升了空调器的换热效率,降低了空调能耗,另一方面,通过使热水器吸收空调器的蒸发器余热为生活用水加热,提升了能源利用率,减缓了夏季热岛效应。
为了防止蒸发器管道泄露导致冷媒污染生活用水,本实施例提供的蒸发器为套管蒸发器,其中,该套管蒸发器包括第一管道和空套于第一管道之外的第二管道,第一管道的内腔形成第一通道,第一管道与第二管道之间的间隙形成第二通道,第二通道用于传输可导热液体(诸如可以是水或者其他可导热液体)。通过在第二管道中充入能够吸收冷媒热量的液体,将第二通道中吸收冷媒热量后的液体传输至换热器,与流向热水器中的水进行换热,以通过换热器中的导热液体加热热水器中的生活用水,避免了冷媒直接进入换热器与生活用水进行换热,从而可以防止制冷剂泄漏到热水器内的生活用水中。
为了控制连接管内的流量大小,以控制系统的换热效率,参见如图2所示的空调热水器系统结构示意图,本实施例提供的空调热水器系统还包括第一水泵41、第二水泵42和第三水泵43。其中,上述第一水泵41设置于进液口31与第一出口12之间的连接管,第一水泵41用于控制第一出口12流向进液口31的(可导热液体的)流量。上述第二进口21还通过连接管与热水器的第一出水端51连接;第二水泵42设置于第二进口21与热水器的第一出水端51之间的连接管。第三水泵43设置于水源与第二进口21之间的连接管,第三水泵43用于控制水源流向第二进口21的水流量。当热水器注满时,触发第三水泵43关闭,触发第二水泵42开启,热水器中的水循环进入换热器中,使空调器制冷剂余热不断对热水器中的水进行加热。并且,当第一通道中的冷媒散热量较小时,还可以自动控制第一水泵41和第二水泵42的档位大小,以增大连接管中的液体流量。
在一种具体的实施方式中,参见如图3所示的空调热水器系统结构示意图,本实施例提供的空调热水器系统还包括:储水罐。当热水器中的水达到预设温度时,可以将热水器中加热后的生活用水传输至储水罐中,以方便用户使用热水。
如图3所示,上述系统还包括:第一阀门61和第二阀门62。上述储水罐的进水口与热水器的第二出水端52连接,储水罐的出水口53通过连接管与第二水泵42连接。为了节省能源,上述热水器可以是太阳能热水器,上述储水罐可以是电加热储水罐,第一阀门61设置于太阳能热水器的第一出水端与第二水泵42之间的连接管,第二阀门62设置于电加热储水罐出水口与第二水泵42之间的连接管。
当空调器处于制热模式时,由于蒸发器中的待换热冷媒需要吸收热量,可以在太阳能热水器中的水达到预设温度时(大于待换热冷媒的温度),触发第一水泵41、第二水泵42和第一阀门61开启,使太阳板热水器中的热水循环进入换热器中,与第二通道中的液体进行换热,使第二通道中的液体吸收热量提升温度,以便为待换热冷媒提供热量。当太阳能热水器中的水温无法满足空调器的冷媒换热需求时,触发第一阀门61关闭,启动电加热储水罐对热水器及储水罐中的水进行加热,并在水温达到预设温度后,触发第二阀门62开启,在提供生活热水的同时,与空调器的冷媒进行换热,提升能源利用率。
本实施例提供的上述空调热水器系统,在空调器的制冷过程中,可以使热水器中的常温水吸收冷媒释放的热量,以加热生活用水,在空调器的制热过程中,可以使热水器或储水罐中的热水释放热量,以加热空调器的待换热冷媒,提高了能源利用效率。此外,由于空调器的外机无需与外界空气直接换热,空调器外机不会产生结霜,提升了空调器运行的稳定性。
实施例二:
对应于上述实施例一提供的空调热水器系统,本发明实施例提供了应用上述空调热水器系统进行制冷和制热的实例,具体可参照如下方式一和方式二:
方式一:在该实施方式中,上述空调器处于制冷模式,诸如在夏季的早晨,天气温度为25度左右,水源中的自来水温度约为20度,当空调器启动制冷模式后,打开第三水泵给热水器注水,由于在制冷模式中空调器的外机温度较高(空调外机蒸发器入管温度约80℃),当太阳能热水器未注满水时,换热器的换热效率较高,可以控制第一水泵和第三水泵以小流量运行(根据第一通道出口温度反馈调节第一水泵和第三水泵的连接管流量)。当太阳能热水器注满水时,关闭第三水泵,此时太阳能热水器不再注入自来水,打开第二水泵,利用太阳能热水器中的水冷却蒸发器中的冷媒,随着时间的进行,太阳能热水器的水温不断增加,增大第一水泵和第二水泵的流量(第一水泵和第二水泵最大流量可以是5L/min);当第一水泵和第二水泵达到最大流量时,控制第一水泵和第二水泵以最大流量运行直至太阳能热水器中的水温达到50℃。当太阳能热水器中的水温达到50℃时,将太阳能热水器内热水存入储水罐。系统复位,重复以上操作,使热水器中的水不断吸收空调器中冷媒释放的热量。
方式二:在该实施方式中,上述空调器处于制热模式,诸如在冬季的中午,天气温度为8度左右,水源中的自来水温度约为12度,当空调器开启制热模式后,开启第三水泵为太阳能热水器注水,太阳能热水器吸收太阳能使热水器内的水温升高,当太阳能热水器注满水时,关闭第三水泵,控制第二水泵开启,随着太阳能热水器中水温的升高,可以控制第一水泵和第二水泵以小流量运行,以使空调器外机出口的制冷剂吸收热量。当空调系统制热运行时,为保证套管蒸发器内水不结冰,空调外机出口制冷剂温度Tdef的范围可以设置为2℃-6℃(空调器制热时外机出口制冷剂温度Tdef越高越好,但是考虑到压缩机效率及节能,盖温度一般不超过一定运行温度,诸如可以是6℃,不同地区可按照实际需要进行设置)。由于中午太阳温度较高、光照强,太阳能热水器内水温较高,第一水泵和第二水泵以小流量运行即可使得外机制冷剂出口温度Tdef达到6℃。当太阳能系统水温超过50℃时,可将一定量热水储存至储水罐(为保证系统连续可靠运行,具体储存比例x的计算方式可以是:若注入自来水后系统内水温高于30℃,(1-x)*50℃+x*y=30℃,y为自来水水温,x为存入储水罐水量占总水量的比例)。
当太阳光照减弱或室内制热需求增大时,需要不断增大第一水泵和第二水泵的流量,使空调器外机制冷剂出口温度(第一通道出口处的冷媒温度)保持在6℃,直到第一水泵和第二水泵达到最大流量。当第一水泵和第二水泵保持在最大流量处仍然不能使空调器外机制冷剂出口温度保持在6℃时,继续控制第一水泵和第二水泵开启最大流量,使空调器外机制冷剂出口温度保持在2℃-6℃之间。当空调器的制热需求继续增大,第一水泵和第二水泵保持最大流量也无法使空调器外机制冷剂出口温度保持在2℃以上时,关闭第一阀门,打开第二阀门,使太阳能热水器中的水与储水罐中的热水混合,太阳能热水器中的水温升高,通过反馈调节第一水泵和第二水泵的流量使得空调器外机制冷剂出口温度保持在2℃-6℃之间。随着时间进行,混合后的太阳能热水器内的热水通过换热器和套管蒸发器仍然无法使得Tdef达到2℃时(第一水泵和第二水泵达到最大流量),打开储水罐内电加热装置,加热太阳能热水器和储水罐内的水,使得Tdef保持2℃以上(水泵最大流速),当Tdef达到6℃时,关闭电加热装置直到Tdef无法到达2℃。
本实施例提供的上述空调热水器系统,在空调器的制冷和制热的过程中,外机制冷剂均可以通过套管蒸发器及换热器,与太阳能热水器及储水罐中的水进行换热,提高了能源利用效率,且空调器的外机无需与外界空气直接换热,不会产生结霜,提升了空调器运行的稳定性。
实施例三:
对应于上述实施例一提供的空调热水器系统,本发明实施例提供了一种换热控制方法,该方法可以应用于上述实施例一提供的空调热水器系统,该空调热水器系统包括水泵和阀门;参见如图4所示的换热控制方法流程图,该方法主要包括以下步骤S402~步骤S404:
步骤S402:获取空调器的运行模式。
上述空调器包括多种运行模式,诸如制冷模式、制热模式等,当空调器处于不同的运行模式时,换热需求也不相同,通过获取空调器的运行模式,可以确定空调器外机中的待换热冷媒的换热状态,该换热状态包括散热状态和吸热状态。
步骤S404:在空调器处于制冷模式的过程中,对空调热水器系统的水泵和阀门进行控制,以使待换热冷媒释放的热量对热水器中的水进行加热。
当上述空调器的当前运行模式为制冷模式时,外机蒸发器中的待换热冷媒处于散热状态,通过对上述空调热水器中的水泵和阀门进行控制,使第二通道中吸收冷媒热量后的液体,及热水器中的常温水或冷水进入换热器中进行换热,以对热水器中的生活用水进行加热。
本实施例提供的上述换热控制方法,在空调器的制冷过程中,通过使第二通道内的液体吸收冷媒换热时释放的热量,并将第二通道的出液口将冷媒释放的热量传输至换热器,使水源流向热水器的水在换热器中吸收冷媒释放的热量,以冷却第一通道中的冷媒,降低了外界环境温度对空调器换热的影响,提升了空调器的换热效率,降低了空调能耗,此外,通过使热水器吸收空调器的蒸发器余热为生活用水加热,提升了能源利用率,减缓了夏季热岛效应。
为了提升能源利用效率,本实施例提供了对空调热水器系统的水泵和阀门进行控制,以使待换热冷媒释放的热量对热水器中的水进行加热的实施方式,其中,上述水泵包括第一水泵、第二水泵和第三水泵,阀门包括第一阀门;具体可参照如下步骤(1)~步骤(3)执行:
步骤(1):控制第一水泵和第三水泵开启,以使从水源流向热水器的水在换热器中吸收空调器中的待换热冷媒释放的热量。
当空调器处于制冷模式时,首先控制上述空调热水器系统中的第一水泵和第三水泵开启,使蒸发器中第二通道中的液体(可以吸收待换热冷媒释放热量的液体)进入换热器,并使水源的水经过换热器后流入热水器,第二通道中的液体与流入热水器中的水在换热器中进行换热,以加热流入热水器中的生活用水,为了能提升换热效率,可以控制第一水泵和第三水泵在最小档位运行,以便使第一水泵和第三水泵所在连接管的流量尽可能地小。
步骤(2):监测热水器的水位状态,当热水器的水位状态达到第一预设水位时,触发第三水泵关闭。
实时或以预设间隔监测热水器中的水位状态,当热水器的水位状态达到第一预设水位时,确定该热水器即将注满,触发第三水泵关闭,以停止向热水器中注水。上述第一预设水位可以根据实际情况进行设定,诸如可以是小于热水器最高水位的水位值,且该第一预设水位须满足当第三水泵关闭后,连接管内剩余的水进入热水器后,热水器中的水位状态小于等于最高水位。
步骤(3):当第三水泵关闭时,触发第二水泵和第一阀门开启,以使热水器中的水通过第一出水端循环进入换热器中吸收待换热冷媒释放的热量。
当上述热水器注满时,触发第二水泵和第一阀门开启,使热水器中的水经过第二水泵及第二进口进入换热器中,从而冷却蒸发器中的液体。
为了提升换热效率,本实施例提供的换热控制方法还包括以下实施方式,具体可参照如下步骤(4)~步骤(6)执行:
步骤(4):获取待换热冷媒的当前温度,在当前温度大于第一冷媒温度时,根据当前温度对第一水泵和第二水泵进行档位控制,以使第一水泵和第二水泵所在连接管中的液体流量由第一流量切换至第二流量;其中,第二流量大于第一流量。
在换热过程中,随着热水器中的水温升高,换热器的换热效率会降低,为了满足空调器的散热需求,在蒸发器中冷媒的当前温度大于第一冷媒温度时,控制第一水泵和第二水泵的档位增大,以增大连接管内的流量,从而使蒸发器中待换热冷媒的当前温度逐渐降低。上述待换热冷媒的当前温度可以是第一通道出口处冷媒的当前温度,即完成散热后的冷媒温度,上述第一冷媒温度可以是根据空调器的散热需求设置的温度值。
步骤(5):当热水器中的当前水温达到第二预设温度时,触发第二水泵关闭,并触发热水器中的水通过第二出水端流入储水罐中。
当热水器中的温度达到第二预设温度时,热水器中的水对冷媒的冷却效果降低,触发第二水泵关闭,控制热水器中的水存入储水罐用于生活热水。
步骤(6):当热水器中的水位小于第二预设水位时,重复执行上述步骤,以使待换热冷媒释放的热量对热水器中的水进行加热,直至储水罐中注满水。
上述第二预设水位可以是小于热水器最低水位的水位值,当热水器中的水位值小于第二预设水位,或者热水器中的水已经全部存入储水罐中时,重复执行上述步骤(1)~步骤(6),触发第三水泵开启,重新向热水器中注水,继续利用热水器中的常温水冷却第二通道中的液体,进而使第二通道中的液体对冷媒进行冷却,同时第二通道中的液体加热热水器中的生活用水。当上述储水罐及热水器中均注满水(且水温达到第二预设温度)或者空调器停止运行制冷模式时,停止执行上述换热控制步骤。
考虑到空调器的运行模式为制热模式时,外机中的待换热冷媒需要吸热,因此本实施例提供的换热控制方法还包括以下实施方式,具体可参照如下步骤1~步骤4执行:
步骤1:在空调器处于制热模式的过程中,触发第三水泵开启,并在热水器的水位状态达到第一预设水位时触发第三水泵关闭。
当空调器的运行模式为制热模式时,为了能够给空调器提供热量,上述热水器可以是太阳能热水器。如果监测到空调器的当前运行模式为制热模式,触发第三水泵开始,向热水器中注水,当热水器中的水位状态达到第一预设水位时,确定热水器中注满水,关闭第三水泵,以停止向热水器注水。
步骤2:当太阳能热水器中的当前水温达到第三预设水温时,触发第一水泵、第二水泵和第一阀门开启,以使太阳能热水器为空调器中的待换热冷媒提供热量。
由于太阳能热水器可以吸收太阳能以提升热水器中的水温,为了能够满足空调器的制热需求,实时获取太阳能热水器中的当前水温,当太阳能热水器中的当前水温达到第三预设水温(第三预设水温可以根据空调器的制热需求进行设定)时,确定太阳能热水器能够给待换热冷媒提供足够的热量,触发第一水泵、第二水泵和第一阀门开启,使太阳能热水器中的热水流入换热器,在换热器中对第二通道中的液体进行加热,进而使第二通道中的液体对第一通道中的待换热冷媒进行加热,从而满足空调器的换热需求。
步骤3:获取待换热冷媒的当前温度,在当前温度小于第二冷媒温度且大于第三冷媒温度时,触发第一水泵和第二水泵的档位切换至最高档位,以使第一水泵和第二水泵所在连接管中的水流量切换至最大流量。
上述待换热冷媒的当前温度可以是第一通道出口处的冷媒温度,为保证空调系统能可靠运行,同时减少能源浪费,空调系统外机制冷剂出口温度Tdef(即第一通道出口处的冷媒温度)在Ttyn1~Ttyn2范围内运行,当空调系统外机制冷剂出口温度Tdef>Ttyn2时,第一水泵和第二水泵可以以较小档位(连接管中的流量较小)运行。当室内供热需求增大时,空调器的换热需求增加,或者当太阳能热水器提供的热量减小时,若第一通道出口处的冷媒温度降低至小于第二冷媒温度(Ttyn2)且大于第三冷媒温度(Ttyn1),增大第一水泵和第二水泵的档位,使第一通道出口处的冷媒温度达到第二冷媒温度(Ttyn2),直至连接管中的流量达到最大流量,以满足空调器的换热需求。
步骤4:在当前温度小于第三冷媒温度时,控制电加热储水罐开始加热,并触发第一阀门关闭,触发第二阀门开启,以使电加热储水罐中的水为空调器中的待换热冷媒提供热量。
当室内制热需求继续增加时,由于上述第一水泵和第二水泵所在连接管的流量已经达到最大值,若空调器的制热需求继续增大会导致第一通道出口处冷媒的温度不断降低(压缩机达到最大运行频率),当第一通道出口处冷媒的温度降低至小于第三冷媒温度时,控制电加热储水罐加热储水罐及太阳能热水器中的水,并触发第一阀门关闭,触发第二阀门开启,在提供生活热水的同时,通过换热器及蒸发器为第一通道中的待换热冷媒提供热量,以满足空调器的换热需求。
本实施例提供的上述换热控制方法,在空调器的制冷过程中,可以使热水器中的常温水吸收冷媒释放的热量,以加热生活用水,在空调器的制热过程中,可以使热水器或储水罐中的热水释放热量,以加热空调器的待换热冷媒,提高了能源利用效率。此外,由于空调器的外机无需与外界空气直接换热,空调器外机不会产生结霜,提升了空调器运行的稳定性。
实施例四:
本实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述换热控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
当然,本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程度来指令控制装置来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中,所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程,其中所述的存储介质可为存储器、磁盘、光盘等。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的换热控制方法而言,由于其与实施例公开的空调换热器系统相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见系统部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种空调热水器系统,其特征在于,包括:空调器、热水器和换热器;所述换热器包括第一进口、第一出口、第二进口和第二出口,所述第一进口通过连接管与所述第一出口连接,所述第二进口通过连接管与所述第二出口连接;所述第二进口通过连接管连接水源,所述第二出口通过连接管连接所述热水器的进水端;
所述空调器包括蒸发器,所述蒸发器包括相互独立的第一通道和第二通道,所述第一通道和所述第二通道相邻接设置且能够相互传递热量;所述第一通道用于传输待换热冷媒,所述第二通道的出液口与所述第一进口连接,所述第二通道的进液口与所述第一出口连接。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括第一水泵、第二水泵和第三水泵;
所述第一水泵设置于所述进液口与所述第一出口之间的连接管;所述第一水泵用于控制所述第一出口流向所述进液口的流量;
所述第二进口还通过连接管与所述热水器的第一出水端连接;所述第二水泵设置于所述第二进口与所述第一出水端之间的连接管;
所述第三水泵设置于所述水源与所述第二进口之间的连接管;所述第三水泵用于控制所述水源流向所述第二进口的水流量。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括储水罐;
所述储水罐的进水口与所述热水器的第二出水端连接,所述储水罐的出水口通过连接管与所述第二水泵连接。
4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述热水器为太阳能热水器,所述储水罐为电加热储水罐。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统还包括第一阀门和第二阀门;所述第一阀门设置于所述太阳能热水器的第一出水端与所述第二水泵之间的连接管,所述第二阀门设置于所述电加热储水罐出水口与所述第二水泵之间的连接管。
6.一种换热控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1-5任一项所述的空调热水器系统;所述空调热水器系统包括水泵和阀门;所述方法包括:获取空调器的运行模式;
在所述空调器处于制冷模式的过程中,对所述空调热水器系统的水泵和阀门进行控制,以使待换热冷媒释放的热量对热水器中的水进行加热。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述水泵包括第一水泵、第二水泵和第三水泵,所述阀门包括第一阀门;所述对所述空调热水器系统的水泵和阀门进行控制,以使待换热冷媒释放的热量对热水器中的水进行加热的步骤,包括:
控制所述第一水泵和所述第三水泵开启,以使从水源流向热水器的水在换热器中吸收所述空调器中的待换热冷媒释放的热量;
监测所述热水器的水位状态,当所述热水器的水位状态达到第一预设水位时,触发所述第三水泵关闭;
当所述第三水泵关闭时,触发所述第二水泵和所述第一阀门开启,以使所述热水器中的水通过第一出水端循环进入所述换热器中吸收所述待换热冷媒释放的热量。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述待换热冷媒的当前温度,当所述当前温度大于第一冷媒温度时,根据所述当前温度对所述第一水泵和所述第二水泵进行档位控制,以使所述第一水泵和所述第二水泵所在连接管中的液体流量由第一流量切换至第二流量;其中,所述第二流量大于所述第一流量。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述空调热水器系统还包括储水罐,所述方法还包括:
当所述热水器中的当前水温达到第二预设温度时,触发所述第二水泵关闭,并触发所述热水器中的水通过第二出水端流入所述储水罐中;
当所述热水器中的水位小于第二预设水位时,重复执行上述步骤,触发所述第三水泵开启,以使待换热冷媒释放的热量对所述热水器中的水进行加热,直至所述储水罐及所述热水器中均注满水。
10.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述热水器为太阳能热水器;所述方法还包括:
在所述空调器处于制热模式的过程中,触发第三水泵开启,并在热水器的水位状态达到第一预设水位时触发所述第三水泵关闭;
当所述太阳能热水器中的当前水温达到第三预设水温时,触发第一水泵、第二水泵和第一阀门开启,以使所述太阳能热水器为所述空调器中的待换热冷媒提供热量。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述待换热冷媒的当前温度,当所述当前温度小于第二冷媒温度且大于第三冷媒温度时,触发所述第一水泵和所述第二水泵的档位切换至最高档位,以使所述第一水泵和所述第二水泵所在连接管中的流量切换至最大流量。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述阀门还包括第二阀门,所述储水罐为电加热储水罐;所述方法还包括:
当所述当前温度小于所述第三冷媒温度时,控制所述电加热储水罐开始加热,并触发所述第一阀门关闭,触发所述第二阀门开启,以使所述电加热储水罐中的水为所述空调器中的待换热冷媒提供热量。
13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器读取并运行时,实现如权利要求6-12任一项所述的方法。
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