变频热泵热水机压缩机的频率控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热泵热水机技术领域，尤其涉及一种变频热泵热水机压缩机的频率控 制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 热泵热水机作为一种高效节能环保的设备，近年来在国内外获得了日益广泛的应 用。随着变频技术的发展，变频热泵热水机已崭露头角。与定频热泵热水机相比，变频热泵 热水机具有制热量大、能效高等优点，特别在低温环境温度下其优点更加明显。
[0003] 目前，变频热泵热水机压缩机采用的频率控制方法是以水箱目标温度与水箱即时 温度的差值作为反馈对象，即当两者温差大于某一值时，压缩机尽可能的以高频率运行以 提高产热量，缩短加热时间；当两者温差小于某一值时，动态调整压缩机频率，为了保证水 箱温度稳定在目标温度范围内，通常此时压缩机的运行频率比较低。
[0004] 然而，通常变频热泵热水机所产生的热量随着缩机频率提高而增加，但其能效比 呈抛物线变化趋势，即当压缩机频率高于某一频率时，热泵热水机的能效比随压缩机频率 提高而下降，在低于这一频率时，热泵热水机的能效比随压缩机频率下降而下降。由此可 见，现有的通过水箱内的温度对变频热泵热水机压缩机的频率进行控制的方式，无法保证 压缩机的可靠性，变频热泵热水器的节能优势未能充分发挥。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0006] 为此，本发明的第一个目的在于提出一种变频热泵热水机压缩机的频率控制方 法。该方法通过换热器的出水温度对压缩机的频率进行控制的方式，可以有效降低变频压 缩机的运行频率，提升机组运行能效，在保证出水温度恒定情况下，保证压缩机的可靠性。
[0007] 本发明的第二个目的在于提出一种变频热泵热水机压缩机的频率控制系统。
[0008] 为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的变频热泵热水机压缩机的频率控制 方法，包括：检测换热器的出水温度和水箱的水箱温度；根据所述水箱温度生成所述换热 器的出水设定温度；以及根据所述换热器的出水温度和出水设定温度对变频压缩机的频率 进行控制。
[0009] 根据本发明实施例的变频热泵热水机压缩机的频率控制方法，首先检测换热器的 出水温度和水箱的水箱温度，然后根据水箱温度生成换热器的出水设定温度，以及根据换 热器的出水温度和出水设定温度对变频压缩机的频率进行控制，该实施例提出了一种通过 换热器的出水温度对压缩机的频率进行控制的方式，可以有效降低变频压缩机的运行频 率，提升机组运行能效，在保证出水温度恒定情况下，保证压缩机的可靠性。
[0010] 其中，在本发明的一个实施例中，通过以下公式生成所述出水设定温度，
[0011]T1S=a1 *a2*a3*T5+b，其中，T1S为出水设定温度，a1为水箱内水-水换热器修正 系数，a2为热泵机组能力修正系数，a3为修正参数，T5为水箱温度，b为温差修正系数。
[0012] 根据本发明的一个实施例，所述根据所述换热器的出水温度和所述换热器的出水 设定温度对变频压缩机的频率进行控制具体包括：获取所述换热器的出水温度和出水设定 温度之间的温度差；获取所述温度差所在的区间，并根据所述温度差所在的区间获取修正 值；根据所述变频压缩机的当前频率和所述修正值生成所述变频压缩机的目标频率。
[0013] 根据本发明的一个实施例，所述控制方法还包括：将所述变频压缩机的目标频率 与所述机组可运行频率集合中的机组可运行频率进行比较；获得与所述目标频率最相近的 机组可运行频率，并将所述机组可运行频率作为所述目标频率。
[0014] 根据本发明的一个实施例，所述将所述机组可运行频率作为所述目标频率具体地 包括：获取所述水箱温度下机组运行最小频率和机组运行最大频率；将所述机组可运行频 率与所述组运行最小频率和所述机组运行最大频率；如果所述机组可运行频率位于所述机 组运行最小频率与所述机组运行最大频率之间，则将所述机组可运行频率作为所述目标频 率。
[0015] 根据本发明的一个实施例，所述控制方法还包括：如果所述机组可运行频率大于 机组运行最大频率，则将所述机组运行最大频率作为所述目标频率；如果所述机组可运行 频率小于机组运行最小频率，则将所述机组运行最小频率作为所述目标频率。
[0016] 为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的电变频热泵热水机压缩机的频率控 制系统，包括：变频压缩机；与所述变频压缩机相连的换热器；设置在所述换热器的出水口 的第一温度传感器，用于检测所述换热器的出水温度；与所述换热器相连的水箱；设置在 所述水箱中的第二温度传感器，用于检测所述水箱的水箱温度；控制器，用于从所述第一温 度传感器中获得所述换热器的出水温度，并从所述第二温度传感器中获得所述水箱的出水 温度，然后根据所述水箱温度生成所述换热器的出水设定温度，以及根据所述换热器的出 水温度和出水设定温度对变频压缩机的频率进行控制。
[0017] 根据本发明实施例的变频热泵热水机压缩机的频率控制系统，控制器从第一温度 传感器中获得换热器的出水温度，并从第二温度传感器中获得水箱的水箱温度，然后根据 水箱温度生成换热器的出水设定温度，以及根据换热器的出水温度和出水设定温度对变频 压缩机的频率进行控制，该实施例提出了一种通过换热器的出水温度对变频压缩机的频率 进行控制的方式，可以有效降低压缩机的运行频率，提升机组运行能效，在保证出水温度恒 定情况下，保证压缩机的可靠性。
[0018] 其中，在本发明的一个实施例中，所述控制器通过以下公式生成所述出水设定温 度，T1S=al*a2*a3*T5+b，其中，T1S为出水设定温度，al为水箱内水-水换热器修正系数， a2为热泵机组能力修正系数，a3为修正参数，T5为水箱温度，b为温差修正系数。
[0019] 根据本发明的一个实施例，所述控制器，具体用于：获取所述换热器的出水温度和 出水设定温度之间的温度差；获取所述温度差所在的区间，并根据所述温度差所在的区间 获取修正值；根据所述变频压缩机的当前频率和所述修正值生成所述变频压缩机的目标频 率。
[0020] 根据本发明的一个实施例，所述控制器，还用于：将所述变频压缩机的目标频率与 所述机组可运行频率集合中的机组可运行频率进行比较；获得与所述目标频率最相近的机 组可运行频率，并将所述机组可运行频率作为所述目标频率。
[0021] 根据本发明的一个实施例，所述控制器，还用于：获取所述水箱温度下机组运行最 小频率和机组运行最大频率；将所述机组可运行频率与所述组运行最小频率和所述机组运 行最大频率；如果所述机组可运行频率位于所述机组运行最小频率与所述机组运行最大频 率之间，则将所述机组可运行频率作为所述目标频率。
[0022] 根据本发明的一个实施例，所述控制器，还用于：如果所述机组可运行频率大于机 组运行最大频率，则将所述机组运行最大频率作为所述目标频率；如果所述机组可运行频 率小于机组运行最小频率，则将所述机组运行最小频率作为所述目标频率。
[0023] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0024] 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中，
[0025] 图1是根据本发明一个实施例的变频热泵热水机压缩机的频率控制方法的流程 图。
[0026]图2是根据本发明一个实施例的变频热泵热水机压缩机的频率控制系统的结构 示意图。
[0027] 图3是根据本发明一个实施例的变频热泵热水机压缩机的频率控制系统的原理 示例图。
[0028] 附图标记：
[0029] 变频压缩机10、换热器20、第一温度传感器30、水箱40、第二温度传感器50、控制 器60、节流部分70、循环水泵80、水箱内部水-水换热器90、水-冷媒换热器21。
【具体实施方式】
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