CN205261940U - 热泵热水器的水箱的控制系统及热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵热水器的水箱的控制系统及热泵热水器。其中，该系统包括：第一水箱，用于储存第一温度的水；第二水箱，与所述第一水箱通过第一换向三通阀连接，用于储存第二温度的水，其中，所述第二温度小于第一温度；第三水箱，与所述第二水箱通过第二换向三通阀连接，用于储存第三温度的水，其中，所述第三温度小于第二温度；处理器，与所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀建立通信关系，用于控制所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀的打开或关闭。本实用新型解决了现有的热泵热水器的水箱功能简单，导致热水资源浪费的技术问题。

Description

热泵热水器的水箱的控制系统及热泵热水器

技术领域

本实用新型涉及控制领域，具体而言，涉及一种热泵热水器的水箱的控制系统及热泵热水器。

背景技术

随着用户用热水使用的需求日益提高，各种直热型热泵相继出现，使用户及时用水变的简单易行，常见的直热型热泵有：二氧化碳直热型空气源热泵、R32直热型空气源热泵等。直热型热泵有即开即用，效率高等特点，完全符合生活用热水的随时性和不确定性，但是如果要完全满足用户偶尔较大热水使用量的要求，采用储热型水箱来缓解用水量高峰的热泵能力压力是有必要的，而且符合市场需求。

需要说明的是，现有的热泵热水器的储热水箱功能较简单，往往单功能水箱会拿高温水来做低温用，出现极大的浪费，而且，单功能水箱会造成热泵的频繁起停和控制复杂等问题。

针对上述现有的热泵热水器的水箱功能简单，导致热水资源浪费，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种热泵热水器的水箱的控制系统及热泵热水器，以至少解决现有的热泵热水器的水箱功能简单，导致热水资源浪费的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种热泵热水器的水箱的控制系统，包括：第一水箱，用于储存第一温度的水；第二水箱，与所述第一水箱通过第一换向三通阀连接，用于储存第二温度的水，其中，所述第二温度小于第一温度；第三水箱，与所述第二水箱通过第二换向三通阀连接，用于储存第三温度的水，其中，所述第三温度小于第二温度；处理器，与所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀建立通信关系，用于控制所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀的打开或关闭。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种热泵热水器，包括：上述热泵热水器的水箱的控制系统。

在本实用新型实施例中，热泵热水器的水箱的控制系统包括：第一水箱，用于储存第一温度的水；第二水箱，与所述第一水箱通过第一换向三通阀连接，用于储存第二温度的水，其中，所述第二温度小于第一温度；第三水箱，与所述第二水箱通过第二换向三通阀连接，用于储存第三温度的水，其中，所述第三温度小于第二温度；处理器，与所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀建立通信关系，用于控制所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀的打开或关闭，解决了现有的热泵热水器的水箱功能简单，导致热水资源浪费的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种热泵热水器的水箱的控制系统的示意图；以及

图2是根据本实用新型实施例的可选的热泵热水器的水箱的控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种热泵热水器的水箱的控制系统，如图1所示，该系统可以包括：

第一水箱12，用于储存第一温度的水；第二水箱14，与第一水箱通过第一换向三通阀连接，用于储存第二温度的水，其中，第二温度小于第一温度；第三水箱16，与第二水箱通过第二换向三通阀连接，用于储存第三温度的水，其中，第三温度小于第二温度；处理器18，与第一换向三通阀与第二换向三通阀建立通信关系，用于控制第一换向三通阀与第二换向三通阀的打开或关闭。

具体地，在本方案中，水箱分为三层，分别为高温层，中温层和低温层，三层之间用两个三通换向阀连接，根据用户用水需要，然后确定三通阀的开通方式。第一水箱可以为用于储存高温水(例如60℃以上)的高温水箱，上述第二水箱可以为用于储存中温水(例如40℃至60°以上)的中温水箱，上述第三水箱可以为用于储存低温水(例如40℃以下)的低温水箱。

可选地，控制器包括：接收端，用于接收用户输入的用水指令，其中，用水指令至少包括：高温用水以及中温用水。

例如，在用户需要用高温水(例如洗澡)的情况下，可以向热泵热水器发送高温用水指令，在用户需要使用中温水(使用中温水对暖气片供暖)的情况下，可以向热泵热水器发送中温水用水指令。

可选地，处理器还包括：第一控制器，与第一换向三通阀与第二换向三通阀建立通信关系，用于在用水指令为高温用水的情况下，控制第一换向三通阀关闭、第二换向三通阀打开，使得第一水箱与第三水箱连通。

可选地，处理器还包括：第二控制器，与第一换向三通阀与第二换向三通阀建立通信关系，用于在用水指令为中温用水的情况下，控制第一换向三通阀打开、第二换向三通阀关闭，使得第一水箱与第二水箱连通。

具体地，结合图2，上述控制方式如下：当用户只用高温水的时候第一换向三通阀A1关闭，第二换向三通阀A2打开，使高温层和低温层连通，隔断中温层；当用户只用中温水的时候，A1打开，A2关闭，使高温层和中温层连通，隔断低温层；同时使用时，A1打开，A2打开，高温层、中温层、低温层形成串联。本实施例可以起到在满足客户需求的基础上最大限度的节能的作用。

本实施例通过接收用户的用水指令；在用水指令为高温用水的情况下，控制第一水箱与第三水箱连通，并关闭第二水箱；在用水指令为中温用水的情况下，控制第一水箱与第二水箱连通，并关闭第三水箱，容易注意到，本方案可以针对用户的不同需要调整三层水箱的连通状态，可以在满足用户的用水需求上最大限度的节能，因此本方案解决了现有的热泵热水器的水箱功能简单，导致热水资源浪费的技术问题。

可选地，处理器还可以包括：

传感器，与第一水箱、第二水箱连接，用于采集泵热水器的温度参数集合，其中，温度参数集合至少包括：用户设定水温t1、第二水箱出水口的温度t2、第一水箱内温t3以及第二水箱内温t4；第三控制器，与传感器建立通信关系，用于根据温度参数集合控制热泵热水器的运行状态。

具体地，结合图2，本方案可以采用温度计B1采集用户设定水温t1，采用温度计B2采集中温水箱的出水温度t2(中温水箱向暖气片的供水温度)，采用温度计B3采集高温水箱的内温(高温水箱内部的水温)，采用温度计B4采集中温水箱内部的水温t4。本方案可以根据上述用户设定水温t1、第二水箱出水口的温度t2、第一水箱内温t3、第二水箱内温t4来控制热泵热水器各个部件的运行状态，例如，特泵的开关机、电加热装置的开关机、水泵的开启与关闭以及混水阀的开度大小等。

可选地，第三控制器还包括：第一子控制器，与热泵热水器的开启装置连接，用于根据温度参数集合控制热泵热水器启动或关闭。

具体地，热泵热水器的开机控制条件可以根据如下判断：当B1所测温度t1小于用户需求高温水水温ta0，且混水阀A4关闭，即常温自来水混入量V＝0，热泵开启，当B2所测温度t2小于用户所需中温水水温ta1和△t1(△t1根据实验数据拟合设定的最佳温差)之和，而且B3所测温度t3小于B4所测温度t4与△t2(根据实验数据拟合设定的最佳温差)，热泵开启。热泵的关机控制：当t3等于热泵开机稳定运行时的出水温度时热泵关机。本实施例可以实现在满足客户需求的基础上，避免热泵频繁开停机，延长使用寿命，节约资源的作用。

可选地，系统还可以包括电加热装置，与第一水箱、第二水箱连接，其中，第三控制器还包括：第二子控制器，与电加热装置连接，用于根据温度参数集合控制电加热装置的启动或关闭。

具体地，电加热装置的开启控制：当压缩机运行时间大于预定时间时，且如下条件有一个发生时，开启电加热装置：B1所测温度t1小于用户需求高温水水温ta0，且混水阀A4关闭，即常温自来水混入量V＝0；B2所测温度t2小于用户所需中温水水温ta1。需要说明的是，当B3测的的t3等于为热泵开机稳定运行时的出水温度时，本方案控制电加热装置。

可选地，热泵热水器还包括：水泵，与第一水箱、第二水箱、第三水箱连接，第三控制器还可以包括：第三子控制器，与水泵连接，用于根据温度参数集合控制水泵的启动或关闭。

具体地，结合图2，水泵D1开启控制方案:满足以下条件之一，开启水泵D1：B1所测温度t1小于用户需求高温水水温ta0，且混水阀A4关闭，即常温自来水混入量V＝0；B2所测温度t2小于用户所需中温水水温ta1。需要说明的是，当：客户停止对热水提出要求，且热泵已停止运行时间大于t2，本方案控制控制D1水泵。

还需要说明的是，当:客户对中温水提出要求。本方案关闭图2中的D2循环水泵。

可选地，热泵热水器还包括：混水阀，与第一水箱连接，其中，第三控制器还包括：第四子控制器，混水阀连接，用于根据温度参数集合控制水泵的混水阀的开度大小。

具体地，混水阀开度设定方案为如下：混水阀的起始设定开度为全开，然后，每T1s(T1根据实验拟合设定所得最佳数值)检测一次，当B1所测温度t1小于用户需求高温水水温ta0时，关闭2步，当B1所测温度t1大于用户需求高温水水温ta0与△t2(△t2根据实验拟合设定所得最佳数值)之和时，开2步，当B1所测温度t1大于用户需求高温水水温ta0与5℃之和时，打开10步。

本申请还提供了一种热泵热水器，该热泵热水器可以包括上述任一项热泵热水器的水箱的控制系统。

综上，在本实施例中，首先，储水箱的高温层、中温层和低温层经过三通换向阀，可以实现不同形式组合，可以防止高温水用作低温需求，造成浪费。然后，通过本方案可以通用小能力的热泵即可满足用户需求，减小用户初投资成本，而且对用户需求的随意性有很好的适应能力，避免热泵频繁起停，提高热泵使用寿命。最后，本实施例采用用户水温测试和水箱各部分水温测试，控制各个三通换向阀，水泵和热泵等部件的关闭，控制方法简单，易于实现，且精度高，控制目标明确，可以节约控制成本。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种热泵热水器的水箱的控制系统，其特征在于，所述系统包括：

第一水箱，用于储存第一温度的水；

第二水箱，与所述第一水箱通过第一换向三通阀连接，用于储存第二温度的水，其中，所述第二温度小于第一温度；

第三水箱，与所述第二水箱通过第二换向三通阀连接，用于储存第三温度的水，其中，所述第三温度小于第二温度；

处理器，与所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀建立通信关系，用于控制所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀的打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器包括：

接收端，用于接收用户输入的用水指令，其中，所述用水指令至少包括：高温用水以及中温用水。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理器还包括：

第一控制器，与所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀建立通信关系，用于在所述用水指令为高温用水的情况下，控制所述第一换向三通阀关闭、所述第二换向三通阀打开，使得所述第一水箱与所述第三水箱连通。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述处理器还包括：

第二控制器，与所述第一换向三通阀与所述第二换向三通阀建立通信关系，用于在所述用水指令为中温用水的情况下，控制所述第一换向三通阀打开、所述第二换向三通阀关闭，使得所述第一水箱与所述第二水箱连通。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述处理器还包括：

传感器，与所述第一水箱、所述第二水箱连接，用于采集所述泵热水器的温度参数集合，其中，所述温度参数集合至少包括：所述用户设定水温t1、所述第二水箱出水口的温度t2、所述第一水箱内温t3以及所述第二水箱内温t4；

第三控制器，与所述传感器建立通信关系，用于根据所述温度参数集合控制所述热泵热水器的运行状态。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第三控制器还包括：

第一子控制器，与所述热泵热水器的开启装置连接，用于根据所述温度参数集合控制所述热泵热水器启动或关闭。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电加热装置，与所述第一水箱、所述第二水箱连接，其中，所述第三控制器还包括：

第二子控制器，与所述电加热装置连接，用于根据所述温度参数集合控制所述电加热装置的启动或关闭。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述热泵热水器还包括：水泵，与所述第一水箱、所述第二水箱、所述第三水箱连接，所述第三控制器还包括：

第三子控制器，与所述水泵连接，用于根据所述温度参数集合控制所述水泵的启动或关闭。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述热泵热水器还包括：混水阀，与所述第一水箱连接，其中，所述第三控制器还包括：

第四子控制器，所述混水阀连接，用于根据所述温度参数集合控制所述水泵的混水阀的开度大小。

10.一种热泵热水器，其特征在于，所述热泵热水器包括权利要求1至9任一项所述的系统。