CN113531691B - 循环式热水机的控制方法和循环式热水机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于循环式热水机技术领域，旨在现有循环式热水机水温变化剧烈，造成机组的冷媒流量无法跟随水温变化，导致其处于非稳态的时间较长，从而易造成机组频繁发生故障的问题，本发明提供了一种循环式热水机的控制方法，其包括：获取机组的本次出水温度和上次出水温度；计算本次出水温度与上次出水温度的差值；根据差值确定机组的出水温度变化率以及电子膨胀阀每次调节的开度；根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间；基于确定出的电子膨胀阀每次调节的开度和间隔时间来控制电子膨胀阀。本发明使得机组的电子膨胀阀能够根据循环式热水机的水温进行控制，降低循环式热水机处于非稳态的时间，提高机组运行的稳定性。

Description

循环式热水机的控制方法和循环式热水机
技术领域
本发明属于循环式热水机技术领域，具体提供一种循环式热水机的控制方法和循环式热水机。
背景技术
循环式热水机是能够提供热水的设备，其主要采用机组和水箱相组合的方式，把水箱中的水从自来水温度持续加热到用户需求温度，特点是：持续加热且水温变化快。区别于空调水系统的水温波动小，现有的循环式热水机的电子膨胀阀控制沿用空调的设计思路，即通过机组的吸气过热度进行控制，并通过机组的排气温度作为辅助参数进行修正，但由于循环式热水机的水温变化剧烈以及温度传感器反应迟滞性，造成机组的冷媒流量不能跟随水温变化，从而导致循环式热水机处于非稳态时间较长，容易造成机组频繁发生故障。
因此，本领域需要一种新的循环式热水机的控制方法和相应的循环式热水机来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有循环式热水机水温变化剧烈，造成机组的冷媒流量无法跟随水温变化，导致其处于非稳态的时间较长，从而易造成机组频繁发生故障的问题，本发明提供了一种循环式热水机的控制方法，该循环式热水机包括机组和水箱，机组与水箱通过循环管路连接，机组包括电子膨胀阀，控制方法包括：获取机组的本次出水温度和上次出水温度；计算本次出水温度与上次出水温度的差值；根据差值确定机组的出水温度变化率以及电子膨胀阀每次调节的开度；根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间；基于确定出的电子膨胀阀每次调节的开度和间隔时间来控制电子膨胀阀。
在上述控制方法的优选技术方案中，“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤具体包括：通过公式P＝P1-K△T计算电子膨胀阀每次调节的开度，其中，P为电子膨胀阀每次调节的开度，P1为默认的初始开度，△T为本次出水温度与上次出水温度的差值，K为开度修正系数。
在上述控制方法的优选技术方案中，“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤具体包括：通过公式T＝T1+B△T”计算电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间，其中，T为电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间，T1为默认调节时间，△T”为机组的出水温度的变化率，B为时间修正系数。
在上述控制方法的优选技术方案中，同时执行“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤和“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤。
在上述控制方法的优选技术方案中，先执行“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤再执行“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤。
在上述控制方法的优选技术方案中，先执行“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤再执行“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤。
在另一方面，本发明还提供了一种循环式热水机，该循环式热水机包括控制器，控制器配置成能够执行上述的控制方法。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，获取机组的本次出水温度和上次出水温度；计算本次出水温度与上次出水温度的差值；根据差值确定机组的出水温度变化率以及电子膨胀阀每次调节的开度；根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间；基于确定出的电子膨胀阀每次调节的开度和间隔时间来控制电子膨胀阀。通过这样的控制方式，使得机组的电子膨胀阀能够根据循环式热水机的水温进行控制，即机组的冷媒流量可以根据循环式热水机的水温变化，适应机组冷凝压力、蒸发压力以及压缩比的变化，使得机组快速满足冷媒需求，降低循环式热水机处于非稳态的时间，提高机组运行的稳定性，避免机组频繁发生故障，保障机组的正常运行，提升用户体验。
附图说明
图1是本发明的循环式热水机的机组的结构示意图；
图2是本发明的循环式热水机的控制方法实施例的流程图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”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，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
基于背景技术指出的现有循环式热水机水温变化剧烈，造成机组的冷媒流量无法跟随水温变化，导致其处于非稳态的时间较长，从而易造成机组频繁发生故障的问题，本发明提供了一种循环式热水机的控制方法和循环式热水机，旨在使得机组的电子膨胀阀能够根据循环式热水机的水温进行控制，即机组的冷媒流量可以根据循环式热水机的水温变化，适应机组冷凝压力、蒸发压力以及压缩比的变化，使得机组快速满足冷媒需求，降低循环式热水机处于非稳态的时间，提高机组运行的稳定性，避免机组频繁发生故障，保障机组的正常运行，提升用户体验。
具体地，如图1所示，本发明的循环式热水机包括机组和水箱，机组与水箱通过循环管路连接(图中仅示出机组的结构，未示出水箱和循环管路的结构)，该机组包括压缩机1、套管换热器2、室外换热器3、电子膨胀阀4和四通阀5，套管换热器2的进水口通过第一管路与水箱的出水口连接，套管换热器2的出水口通过第二管路与水箱的进水口连接，第一管路和第二管路共同形成循环管路，套管换热器2、循环管路和水箱构成水循环回路，套管换热器2、压缩机1、室外换热器3、电子膨胀阀4和四通阀5构成冷媒循环回路，继续参见图1，室外换热器3通过蒸发吸热以与空气进行热交换来提高冷媒循环回路中的冷媒温度，套管换热器2通过冷凝放热以使冷媒循环回路中冷媒的热量传输给水循环回路中的水来使水循环回路中的水的温度升高，进而实现水箱中水温满足用户的需求温度。具体冷媒流向为套管换热器2→电子膨胀阀4→室外换热器3→四通阀5的C端→四通阀5的S端→压缩机1→四通阀5的D端→四通阀5的E端→套管换热器2，电子膨胀阀4的上下游侧均可以设置过滤器6，压缩机1的上游侧可以设置气液分离器7。此外，本发明的循环式热水机还包括控制器，该控制器配置成能够执行本发明的控制方法。
本发明的控制方法包括：获取机组的本次出水温度和上次出水温度；计算本次出水温度与上次出水温度的差值；根据差值确定机组的出水温度变化率以及电子膨胀阀每次调节的开度；根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间；基于确定出的电子膨胀阀每次调节的开度和间隔时间来控制电子膨胀阀。其中，可以在套管换热器的出水口设置温度传感器，还可以在第二管路中靠近套管换热器的出水口设置温度传感器，该温度传感器能够检测机组的出水温度。当然，本领域技术人员还可以通过其他方式间接计算得出机组的出水温度。机组的出水温度变化率的计算方式可以为分别记录获取机组本次出水温度和上次出水温度的间隔时间，然后通过先计算本次出水温度和上次出水温度的差值再计算该差值与本次出水温度和上次出水温度的间隔时间的比值来得出机组的出水温度变化率。此外，可以同时执行“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤和“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤；还可以先执行“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤再执行“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤；又可以先执行“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤再执行“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤。本领域技术人员可以对“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤以及“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤的执行时机进行灵活地设置，这种“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤以及“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤执行时机的调整和改变不构成对本发明的限制，均应限定在本发明的保护范围之内。
在本发明中，本领域技术人员可以灵活地设置“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的具体方式。在一种优选的情形中，“根据差值确定电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤具体包括：通过公式P＝P1-K△T计算电子膨胀阀每次调节的开度，其中，P为电子膨胀阀每次调节的开度，P1为默认的初始开度，△T为本次出水温度与上次出水温度的差值，K为开度修正系数。另外，在本发明中，本领域技术人员可以灵活地设置“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的具体方式。在一种优选的情形中，“根据机组的出水温度变化率确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤具体包括：通过公式T＝T1+B△T”计算电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间，其中，T为电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间，T1为默认调节时间，△T”为机组的出水温度的变化率，B为时间修正系数。例如在一种具体的情形中，经过公式P＝P1-K△T和公式T＝T1+B△T”分别计算得出P为5步，T为30秒，则机组的电子膨胀阀以每隔30秒降低5步的方式进行调节控制。
如图2所示，下面结合一个更为具体的实施方式来阐述本发明的技术方案。
S1：获取机组的本次出水温度Tn和上次出水温度Tn-1；
S2：计算本次出水温度Tn与上次出水温度Tn-1的差值△T；
S3：根据差值△T确定机组的出水温度变化率△T”；
S4：根据公式P＝P1-K△T确定电子膨胀阀每次调节的开度；
S5：根据公式T＝T1+B△T”确定电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间；
S6：按照确定的P和T控制电子膨胀阀；
S7：使机组正常运行，在机组正常运行的过程中，继续进行步骤S1。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种循环式热水机的控制方法，其特征在于，所述循环式热水机包括机组和水箱，所述机组与所述水箱通过循环管路连接，所述机组包括电子膨胀阀，
所述控制方法包括：
获取所述机组的本次出水温度和上次出水温度；
计算所述本次出水温度与所述上次出水温度的差值；
根据所述差值确定所述机组的出水温度变化率以及所述电子膨胀阀每次调节的开度；
根据所述机组的出水温度变化率确定所述电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间；
基于确定出的所述电子膨胀阀每次调节的开度和间隔时间来控制所述电子膨胀阀；
“根据所述差值确定所述电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤具体包括：
通过公式P＝P1-K△T计算所述电子膨胀阀每次调节的开度，
其中，P为所述电子膨胀阀每次调节的开度，P1为默认的初始开度，△T为所述本次出水温度与所述上次出水温度的差值，K为开度修正系数；
“根据所述机组的出水温度变化率确定所述电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤具体包括：
通过公式T＝T1+B△T”计算所述电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间，
其中，T为所述电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间，T1为默认调节时间，△T”为所述机组的出水温度的变化率，B为时间修正系数。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，同时执行“根据所述差值确定所述电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤和“根据所述机组的出水温度变化率确定所述电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，先执行“根据所述差值确定所述电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤再执行“根据所述机组的出水温度变化率确定所述电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，先执行“根据所述机组的出水温度变化率确定所述电子膨胀阀每次调节开度的间隔时间”的步骤再执行“根据所述差值确定所述电子膨胀阀每次调节的开度”的步骤。
5.一种循环式热水机，其特征在于，所述循环式热水机包括控制器，所述控制器配置成能够执行权利要求1至4中任一项所述的控制方法。
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