CN204923477U - 热泵热水器的省电量显示装置及热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种热泵热水器的省电量显示装置及热泵热水器，所述省电量显示装置包括：耗能采集电路，其用于采集所述热泵热水器的耗能参数；第一温度测量单元，其用于测量环境温度；第二温度测量单元，其用于测量所述热泵热水器的水箱内水的水温；控制器，其与所述耗能采集器、所述第一温度测量单元及所述第二温度测量单元相连；所述控制器用于根据所述耗能参数、所述环境温度及所述水温计算所述热泵热水器的省电量；显示器，其与所述控制器相连；所述显示器用于显示所述省电量。本申请提供的热泵热水器的省电量显示装置及热泵热水器能够显示热泵热水器的省电量。

Description

热泵热水器的省电量显示装置及热泵热水器

技术领域

本申请涉及热水器领域，尤其涉及一种热泵热水器的省电量显示装置及热泵热水器。

背景技术

热泵热水器是将空气或低温环境中的热量通过介质吸收进来，然后通过压缩机压缩后升温增压，再通过换热器将压缩后的高温介质的热能传递给水箱，以此来加热水箱中的水。与传统电热水器相比，热泵热水器具有高效节能的特点，制造相同的热水量，其热效率是电热水器的4-6倍，年平均热效率是电热水器的4倍。

热泵热水器的热效率较高，一般可以达到400％，甚至更高。热泵热水器的热效率也可以称之为热泵制热性能系数(COP)，基于热泵热水器的热泵制热性能系数可以计算热泵热水器的省电量Q＝(COP-1)*W，W为所耗电能，其中，热泵热水器的热泵制热性能系数可以通过在实验室中在不同水温不同环境温度下的值测量出来，或者，根据COP＝f(T水，T环)函数进行计算，T水为水箱内的水温，T环为环境温度。另外，省电量还可以通过Q＝P-W计算，其中，P为水箱内水增加的热量，其可以通过获取水箱内的水温计算出来；W为所耗电能。可以看出，水箱内水增加的热量超出所耗电能部分的热量均可以相当于所节省的电量。但是，目前还未有一种热泵热水器能够将上述省电量显示出来，以提高人们对于热泵热水器节能的认知。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本申请提供一种热泵热水器的省电量显示装置及热泵热水器，以能够显示热泵热水器的省电量。

为达到上述目的，本申请提供一种热泵热水器的省电量显示装置，包括：

耗能采集电路，其用于采集所述热泵热水器的耗能参数；

第一温度测量单元，其用于测量环境温度；

第二温度测量单元，其用于测量所述热泵热水器的水箱内水的水温；

控制器，其与所述耗能采集电路、所述第一温度测量单元及所述第二温度测量单元相连；所述控制器用于根据所述耗能参数、所述环境温度及所述水温计算所述热泵热水器的省电量；

显示器，其与所述控制器相连；所述显示器用于显示所述省电量。

作为一个优选的实施例，还包括：

与所述控制器连接的存储器，其用于存储所述耗能参数及所述省电量。

作为一个优选的实施例，所述控制器用于根据所述耗能参数及所述省电量计算所述热泵热水器的总耗能量及总省电量。

作为一个优选的实施例，所述耗能采集电路包括第一电能采集器、计量电阻；所述计量电阻连接于所述热泵热水器的电源线的火线或零线上；所述第一电能采集器与所述计量电阻并联且与所述火线和所述零线连接；所述第一电能采集器能向所述控制器发送所述耗能参数。

作为一个优选的实施例，所述计量电阻的阻值大于0欧且为15毫欧以下。

作为一个优选的实施例，所述耗能采集电路包括第二电能采集器、电流互感器；所述电流互感器设置于所述热泵热水器的电源线的火线或零线上；所述第二电能采集器连接所述电流互感器且与所述火线和所述零线连接；所述第二电能采集器能向所述控制器发送所述耗能参数。

作为一个优选的实施例，所述耗能采集电路与所述控制器之间设置有光耦隔离器。

作为一个优选的实施例，所述耗能采集电路与所述控制器之间设置有滤波电路。

作为一个优选的实施例，所述滤波电路包括RC滤波电路。

作为一个优选的实施例，所述存储器存储有所述热泵热水器在不同水温对应不同环境温度下的热泵制热性能系数数据；所述控制器能够在所述热泵制热性能系数数据中获取所述水温及所述环境温度所对应的所述热泵制热性能系数。

作为一个优选的实施例，所述耗能参数为所述热泵热水器的主电流及主电压；或者，所述耗能参数为所述热泵热水器的功率；或者，所述耗能参数为所述热泵热水器的耗电量。

作为一个优选的实施例，所述第一温度测量单元设于所述热泵热水器的外机上。

作为一个优选的实施例，所述第二温度测量单元包括多个水温测量传感器以测量所述水箱内不同位置的水温；所述控制器能够根据多个所述水温测量传感器的测量数据计算所述水箱内的水温。

为达到上述目的，本申请还提供一种热泵热水器，包括：如上述任一实施例任一所述的省电量显示装置。

通过以上描述可以看出，本申请所提供的热泵热水器的省电量显示装置通过设有第一温度测量单元、第二温度测量单元、耗能采集电路分别采集计算省电量所需的参数，并将参数提供给所连接的控制器，再通过控制器计算出省电量后由连接控制器的显示器将省电量进行显示，所以，通过本申请提供的省电量显示装置能够显示出热泵热水器的省电量。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例所提供的热泵热水器的省电量显示装置示意图；

图2是本申请一个实施例所提供的热泵热水器的省电量显示装置示意图；

图3是本申请另一个实施例所提供的热泵热水器的省电量显示装置示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本申请提供一个实施方式提供一种热泵热水器的省电量显示装置，包括：耗能采集电路，其用于采集所述热泵热水器的耗能参数；第一温度测量单元，其用于测量环境温度；第二温度测量单元，其用于测量所述热泵热水器的水箱内水的水温；控制器，其与所述耗能采集电路、所述第一温度测量单元及所述第二温度测量单元相连；所述控制器用于根据所述耗能参数、所述环境温度及所述水温计算所述热泵热水器的省电量；显示器，其与所述控制器相连；所述显示器用于显示所述省电量。

本实施例中，控制器及显示器均具有硬件实体结构，比如，控制器可以包括处理器、CPU、单片机、或PLC等，显示器可以包括LED显示屏、或液晶显示屏。另外，本实施例中的连接方式并不局限于导线连接(比如通过电路板上的电路连接)，还可以通过数据通信连接(比如耗能采集电路可以向控制器发送的耗能参数即可用脉冲信号或通信数据信号传递)，所述本实施例中对于连接方式并不作任何限制。

请参阅图1，本实施例中，耗能采集电路可以包括电能采集器。电能采集器与热泵热水器的电源线之间可以通过测量热泵热水器主电流的电流测量电路以及测量热泵热水器的主电压的电压测量电路连接，进而电能采集器根据测得的热泵热水器的主电流及主电压获取热泵热水器的耗能参数。具体的，所述耗能参数可以为所述热泵热水器的主电流及主电压，所述主电流为热泵热水器的电源线的火线或零线上的电流，所述主电压为热泵热水器的电源电压，虽然主电压可以采用市电220V，但考虑到市电并非稳定于220V，处于精确显示省电量的目的，本实施例为实时测量热泵热水器的主电压大小。另外，所述耗能参数也可以为所述热泵热水器的功率。其他的，所述耗能参数还可以为所述热泵热水器的耗电量。

以所述耗能参数为所述热泵热水器的主电流I及主电压U为例，控制器收到所述主电流和所述主电压U，根据W＝UIt可以计算热泵热水器的耗电量W，其中，t为加热时长或耗能时长。以所述耗能参数为所述热泵热水器的功率P，控制器收到所述功率P，根据W＝Pt可以计算热泵热水器的耗电量W，其中，t为加热时长或耗能时长。以所述耗能参数为所述热泵热水器的耗电量W为例，耗能采集电路采集耗电量W后将其提供给控制器，控制器收到该耗电量W后即可将其发送给显示器进行显示。

本实施例中，所述省电量显示装置还可以包括与所述控制器连接的存储器，所述存储器用于存储所述耗能参数及所述省电量。所述控制器还用于根据所述耗能参数及所述省电量计算所述热泵热水器的总耗能量及总省电量。相应的，显示器也可以将所述总耗能量和所述总省电量进行显示。以耗能采集电路每时间间隔T采集一次热泵热水器的耗电量W为例，在热泵热水器总运行时间T_总内，存储器总所存储的各个时间间隔耗能数据为W₁、W₂、W₃···W_T总/T,相应的，各个时间间隔的省电量数据为Q₁、Q₂、Q₃···Q_T总/T，进而，控制器将各个时间间隔的耗能数据以及省电量数据进行叠加，获得热泵热水器的总耗能W_总＝W₁+W₂+···+W_T总/T，总省电量Q_总＝Q₁+Q₂+···+Q_T总/T。可以看出，利用前述积累的省电量数据可以十分简单的计算出热泵热水器的总省电量，通过将该总省电量显示出来，可以综合反映热泵热水器的节能性能。

较佳的，所述存储器还可以存储有所述热泵热水器在不同水温对应不同环境温度下的热泵制热性能系数数据；所述控制器能够在所述热泵制热性能系数数据中获取所述水温及所述环境温度所对应的所述热泵制热性能系数。比如，在实验室中将热泵热水器在不同水温、不同环境温度下的热泵制热性能系数测量出来，整理成热泵制热性能系数表格并存储在存储器中。通过此种设置而非套用函数计算热泵制热性能系数，可以保证实际使用过程中，所使用的计算省电量的每个热泵制热性能系数都十分精确可靠。

请参阅图2，本申请一实施例中，所述耗能采集电路可以包括第一电能采集器、计量电阻。所述计量电阻连接于所述热泵热水器的电源线的火线或零线上。所述第一电能采集器与所述计量电阻并联且与所述火线和所述零线连接。所述第一电能采集器能向所述控制器通过脉冲信号发送所述耗能参数。计量电阻的阻值不宜选取阻值过大的电阻，以防止计量电阻本申请产生较大的耗电量，造成电能浪费，并且，计量电阻的两侧可以形成低电压区域，进而与其并联的第一电能采集器形成低电压采集电路。第一电能采集器与计量电阻并联，以测量流经计量电阻的电流大小，此电流即为主电流I。第一电能采集器连接火线和零线，以采集热泵热水器的主电压U(电源电压)。第一电能采集器可以直接将主电流及主电压提供给控制器，也可以向控制器发送通过主电流及主电压计算出的热泵热水器的功率或预定时间内耗电量(比如每5S发送一次耗电量)。另外，通过火线和零线可以为第一电能采集器供电。

所述计量电阻可以为定值电阻，第一电能采集器可以采集计量电阻的电压，通过该电压及所述计量电阻的阻值计算出通过计量电阻的电流，该电流即为热泵热水器的主电流I。具体的，计量电阻的阻值可以大于0欧且为15毫欧以下。

请参阅图3，本申请另一实施例中，所述耗能采集电路可以包括第二电能采集器、电流互感器。所述电流互感器设置于所述热泵热水器的电源线的火线或零线上。所述第二电能采集器连接所述电流互感器且与所述火线和所述零线连接。所述第二电能采集器能向所述控制器发送所述耗能参数。鉴于热泵热水器采用的为交流供电，电流互感器内可以产生感应电流，当然，电流互感器中的互感线圈可以具有预设圈数，其内部的感应电流与主电流具有预设倍数关系，进而第二电能采集器通过测量电流互感器内的互感电流，通过换算即可获得热泵热水器的主电流大小。

当然，上述两个实施例仅为本申请测量热泵热水器耗能参数的示意性举例，本申请并不以上述实施例为限制，在不违背本申请提供的精髓的情况下，本领域人员做出的任何改变均应位于本申请的保护范围内。

考虑到第一电能采集器或第二电能采集器可以通过脉冲信号向控制器发送耗能参数，第一电能采集器或第二电能采集器与控制器之间并没有电的直接连接，为保证脉冲信号可被控制器接收识别，所述耗能采集电路与所述控制器之间可以设置有光耦隔离器。以一种常见的光耦隔离器的作用方式为例，光耦隔离器在接收第一电能采集器发送耗能参数的电信号(脉冲信号)后，将该信号转换为光信号，然后再将光信号转换为可被控制器接收识别的电信号。

本实施例中，所述省电量显示装置还可以包括设置于所述耗能采集电路及所述控制器之间的信号处理电路。所述信号处理电路用于将所述脉冲信号进行滤波处理后提供给所述控制器。可以看出所述信号处理电路为滤波电路，其能保证具有耗能参数的所述脉冲信号通过并抑制或衰减无用信号，进而提高控制器接收数据的准确性，保障省电量计算结果的精确性。考虑到目前滤波电路种类较多且技术较为成熟，本实施例并不以信号处理电路包括哪种滤波电路为限制。较佳的，所述信号处理电路可以包括RC滤波电路。

所述第一温度测量单元可以包括至少一个温度传感器。第一温度测量单元可以实时采集环境温度，并将环境温度传送给控制器，控制器中可以设有模数转换器(A/D转换器)，进而通过模数转换器将第一温度测量单元的测量信号(电压信号)转换为可被控制器识别利用的数字信号。第一温度测量单元的具体设置位置本申请并不作任何限定，可以设置于室内，也可以设置于室外；或者，第一温度测量单元可以设置于热泵热水器上，也可以设置于热泵热水器外。考虑到现有的大部分热泵热水器为分体机型，即包括内机和外机，外机通常设于室外，进而，所述第一温度测量单元可以设于所述热泵热水器的外机上。当然，有的热泵热水器为一体机型并设于室内，第一温度测量单元可以设置于热泵热水器上且同样设于室内。

所述第二温度测量单元包括多个水温测量传感器以测量所述水箱内不同位置的水温；所述控制器能够根据多个所述水温测量传感器的测量数据计算所述水箱内的水温。例如，多个水温测量传感器可以分别设置于水箱的底部及侧壁，或者，在底壁或侧壁的不同位置设置多个水温测量传感器。控制器收到来至多个水温测量传感器测量的水温数据时，将水温数据进行平均进而获得能够真实反映水箱内水温状况的水温。

通过以上描述可以看出，本实施例所提供的热泵热水器的省电量显示装置通过设有第一温度测量单元、第二温度测量单元、耗能采集电路分别采集计算省电量所需的参数，并将参数提供给所连接的控制器，再通过控制器计算出省电量后由连接控制器的显示器将省电量进行显示，所以，通过本实施例所提供的省电量显示装置能够显示出热泵热水器的省电量。

本申请另一个实施例还提供一种热泵热水器，包括：如上述实施例所述的省电量显示装置。

需要说明的是，本实施例提供的热泵热水器具有的加热部分、冷凝剂的输送部分以及其他部分等可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (14)

1.一种热泵热水器的省电量显示装置，其特征在于，包括：

耗能采集电路，其用于采集所述热泵热水器的耗能参数；

第一温度测量单元，其用于测量环境温度；

第二温度测量单元，其用于测量所述热泵热水器的水箱内水的水温；

控制器，其与所述耗能采集电路、所述第一温度测量单元及所述第二温度测量单元相连；所述控制器用于根据所述耗能参数、所述环境温度及所述水温计算所述热泵热水器的省电量；

显示器，其与所述控制器相连；所述显示器用于显示所述省电量。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：

与所述控制器连接的存储器，其用于存储所述耗能参数及所述省电量。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：所述控制器用于根据所述耗能参数及所述省电量计算所述热泵热水器的总耗能量及总省电量。

4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述耗能采集电路包括第一电能采集器、计量电阻；所述计量电阻连接于所述热泵热水器的电源线的火线或零线上；所述第一电能采集器与所述计量电阻并联且与所述火线和所述零线连接；所述第一电能采集器能向所述控制器发送所述耗能参数。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：所述计量电阻的阻值大于0欧且为15毫欧以下。

6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述耗能采集电路包括第二电能采集器、电流互感器；所述电流互感器设置于所述热泵热水器的电源线的火线或零线上；所述第二电能采集器连接所述电流互感器且与所述火线和所述零线连接；所述第二电能采集器能向所述控制器发送所述耗能参数。

7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述耗能采集电路与所述控制器之间设置有光耦隔离器。

8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述耗能采集电路与所述控制器之间设置有滤波电路。

9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于：所述滤波电路包括RC滤波电路。

10.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：所述存储器存储有所述热泵热水器在不同水温对应不同环境温度下的热泵制热性能系数数据；所述控制器能够在所述热泵制热性能系数数据中获取所述水温及所述环境温度所对应的所述热泵制热性能系数。

11.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述耗能参数为所述热泵热水器的主电流及主电压；或者，所述耗能参数为所述热泵热水器的功率；或者，所述耗能参数为所述热泵热水器的耗电量。

12.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述第一温度测量单元设于所述热泵热水器的外机上。

13.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述第二温度测量单元包括多个水温测量传感器以测量所述水箱内不同位置的水温；所述控制器能够根据多个所述水温测量传感器的测量数据计算所述水箱内的水温。

14.一种热泵热水器，其特征在于，包括：如权利要求1至13任一所述的省电量显示装置。