一种水温控制方法、处理器、空气能热泵热水系统与流程

文档序号:22540799发布日期:2020-10-17 02:02阅读:191来源:国知局

本发明属于热泵热水器技术领域,具体涉及一种空气能热泵热水系统在制热水时,对系统中的水箱中的水温的控制方法。



背景技术:

目前市场上的空气能热泵热水器的水温控制是根据用户的设定水温与实际水温的差值来确定热泵机组的运行情况,例如设定水温为50℃,那么当水温低于某个值例如45℃时,热泵机组启动开始制热水,当水温达到设定温度50℃时,热泵机组停止制热水,该温度控制方法存在以下缺点:1、热泵机组开启完全根据实际水温与设定温度的差值,无法做到热泵机组以最节能的方式运行,因为一天中下午室外环境温度高,此时运行最节能;2、用户在不同时间段用水所需的温度不同,采用高水温混冷水的方式,存在能源浪费的问题,因为热泵热水器水温越高,机组能效越低;3、有可能产生需用水时水温不符合要求,需等较长时间的问题,例如晚上洗澡所需大量用水,但是白天用水后,由于冷水的补入,水温处于热泵机组开启的临界点,此时洗澡过程中就会出现水温过低不得不停止洗澡的问题;4、热泵机组保温阶段热水水温下降大的问题,造成能源浪费,因为水箱的保温跟热水温度和环境温度的差值成正比,差值越大,水温下降越大。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述问题,提供一种至少解决上述多个问题中的一个,实现根据客户的使用要求控制水温、且能确保空气能热泵热水器运行处于最节能状态的水温控制方法。

本发明的第二个目的是提供一种执行上述水温控制方法的处理器。

本发明的第三个目的是提供一种具有上述处理器的空气能热泵热水系统。

为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:本发明的水温控制方法,用于空气能热泵热水系统,其特征在于:水温控制方法包括以下步骤:

时间、水温设置,设置系统当前时间、当地一天中环境温度最高的时间值s,并相应地设置当地一天中环境温度最高的时段,即时间s-a至时间s+a,按时段的不同设置多个水温;

检测数据,即检测当前的时间和水温值;

根据当前时间是否在当地一天中环境温度最高的时段内实行不同的制热水方式;

重复检测数据这个步骤,直至本热水器停止运行。

在上述的水温控制方法中,按时段的不同设置多个水温的步骤包括将一天分割成n个不同的时段,为每个时段对应设置一个设定水温tsn。

在上述的水温控制方法中,根据当前时间是否在当地一天中环境温度最高的时段内实行不同的制热水方式的步骤包括:

若当前时间是在当地一天中环境温度最高的时段内,判断是否满足t<tsmax,tsmax为n个不同的时段多个设定水温tsn的最大值,若满足则启动热泵机组进行制热水,直至t≥tsmax时,热泵机组停止制热水;

若当前时间不在当地一天中环境温度最高的时段内,判断是否满足ts>t,ts为当前时间所在的时段n中的设定水温tsn,若满足则启动热泵机组进行制热水,直至t≥ts时,热泵机组停止制热水。

在上述的水温控制方法中,若当前时间不在当地一天中环境温度最高的时段内,在当前时间所在的时段n中,若热泵机组已由制热水状态转为停止制热水状态,则只有当满足ts-t>△t时,△t为预设的启动温差,热泵机组才再次启动制热水,直至t≥ts时,热泵机组停止制热水;

上述的处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行如上所述的水温控制方法中的步骤。

上述的空气能热泵热水系统,包括热泵机组,热泵机组包括由冷媒管连接的压缩机、水侧换热器、节流组件、室外风侧换热器,和水箱,本系统还包括用于检测水箱内的水温的水温传感器、时间调整器,以及处理器、存储器和存储在存储器上的计算机程序,处理器为如上所述的处理器。

与现有技术相比,本水温控制方法、处理器、空气能热泵热水系统的优点在于:利用一天中各时段环境温度不同的特点,通过为客户提供可在不同时段设定多个水温的方式来提高空气能热泵热水器的节能运行的效果。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

本空气能热泵热水系统,包括热泵机组,热泵机组包括由冷媒管连接的压缩机、水侧换热器、节流组件、室外风侧换热器,和水箱,本系统还包括用于检测水箱内的水温的水温传感器、时间调整器,以及处理器、存储器和存储在存储器上的计算机程序,处理器为如下所述的处理器。

时间调整器用于调整时间,以使系统上的时间与当地时间保持一致,为本系统下述的水温控制方法的有效执行提供了保障。

另外,系统上设有供用户设定不同时间段以及设定不同时间段的预设温度的操控面板,当然为了减轻客户的负担,本系统在出厂之前可以内置好不同的时间段和预设温度,以作为默认数据,用户可对上述数据进行修改,如不修改,就直接采用系统默认的数据。

本处理器,用于运行程序,程序运行时执行如下所述的水温控制方法中的步骤。

本水温控制方法包括以下步骤:

步骤100、时间、水温设置,设置系统当前时间、当地一天中环境温度最高的时间值s,并相应地设置当地一天中环境温度最高的时段,即时间s-a至时间s+a,例如,按时段的不同设置多个水温。

系统当前时间的设置,可确保不同地区的用户按照当地标准时间进行设置,确保了适用性。

这里的一天中环境温度最高的时间通常即为白天环境温度最高的时间,可具体情况设置,环境温度最高的时间值s在用户未设定情况下采用系统默认值,如13:00,这里的a的值可根据具体情况设定,在用户未设定情况下采用系统默认值,如1小时,该值的设置,可确保热泵机组在全天平均温度最高的时间段内启动运行,已实现热泵机组制取热水时实现高能效比,降低耗电量。

不同时段不同水温的设置,避免在低水温需求时热泵机组制取高水温,减少耗电量,实现节能。

当然步骤100可以省略,这样时间、水温数据会采用最近一次设置过的数据,也可以一直使用系统出厂时设置的作为系统默认的数据。

步骤110、按时段的不同设置多个水温的步骤包括将一天分割成n个不同的时段,为每个时段对应设置一个设定水温tsn,例如时段为05:01~17:00时的设定水温ts1=40℃,时段为17:01~22:00时的设定水温ts2=50℃,时段为22:01~05:00时的设定水温ts3=30℃。

步骤200、检测数据,即检测当前的时间t和水温t值。

步骤300、根据当前时间t是否在当地一天中环境温度最高的时段内实行不同的制热水方式。

步骤310、若当前时间t是在当地一天中环境温度最高的时段内,判断是否满足t<tsmax,tsmax为n个不同的时段多个设定水温tsn的最大值,若满足则启动热泵机组进行制热水,直至t≥tsmax时,热泵机组停止制热水。

通过比较用户设定水温获得用户需求的最高水温tsmax,然后确保在室外环境平均温度最高的时间段(即即间s-a至时间s+a)内制取水温为tsmax的热水,降低耗电量,实现节能。

步骤320、若当前时间t不在当地一天中环境温度最高的时段内,判断是否满足ts>t,ts为当前时间t所在的时段n中的设定水温tsn,若满足则启动热泵机组进行制热水,直至t≥ts时,热泵机组停止制热水。

对于刚进入一个新的时段,如果满足ts>t,则启动热泵机组进行制热水否则机组停止运行的控制方式,可及时其启动机组制热水,以满足用户的用水时的水温要求,否则及时停止机组制热水,减少耗电量实现节能。

步骤321、若当前时间t不在当地一天中环境温度最高的时段内,在当前时间t所在的时段n中,若热泵机组已由制热水状态转为停止制热水状态,则只有当满足ts-t>△t时,△t为预设的启动温差,热泵机组才再次启动制热水,直至t≥ts时,热泵机组停止制热水。

通过在时间段内机组由启动到停止后,采用ts-t>△t时,机组启动运行,避免机组频繁启停,造成耗电,实现节能。

步骤400、重复步骤200,直至本热水器停止运行。

下面给出本空气能热泵热水系统的水温控制方法的一个具体案例,以下案例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下案例。

步骤01、由用户根据当地时间设置好具体的时间:2020-02-0413:15。

步骤02、由用户设定当地白天环境温度最高的时间:13:00。

步骤03、用户根据自己的需求进行温度设定,第一阶段:05:01~17:00,设定水温ts1=40℃;第二阶段:17:01~22:00,设定水温ts2=50℃;第三阶段:22:01~05:00,设定水温ts3=30℃。

步骤04、根据用户不同时间段设定的水温tsn,确定最高设定水温tsmax=50℃。

步骤05、13:35,机组开始加水,水温t为15℃,根据机组当前时间t=13:35处于温度最高时间12:00~14:00时,热水实际温度t<tsmax,则启动机组进行制热水。

步骤06、17:15,水温t为50℃,则根据t≥tsmax,机组停止制热水,机组则进入下步控制。

步骤07、17:15,机组进入“17:01~22:00,设定水温ts2=50℃”这个时间段控制,由ts2≤t,则机组保持停止状态不变。

步骤08、20:00,水温t下降到44.9℃,此时根据ts2-t>△t,机组启动运行,开始制热水。

步骤09、21:00时,水温t为50℃,则停止制热水。

步骤10、21:50时,水温t再次变为44.9℃,此时根据ts2-t>△t,机组启动运行,开始制热水。

步骤11、22:01进入“22:01~05:00,设定水温ts3=30℃”,由于机组已经在运行制热水,此时t为45.1℃,根据t≥ts3,机组停止制热水。

步骤12、22:01~05:00时,水温t下降了10℃,由45.1℃变为35.1℃,但是整个阶段都满足t≥ts3的条件,机组一直处于停止运行状态。

步骤13、05:01时,机组进入“05:01~17:00,设定水温ts1=40℃”此时ts1>t,机组立即启动运行,开始制热水;

步骤14、8:00时,水温t达到40℃,则根据t>ts1,机组停止制热水。

步15、12:01时,水温t38℃,则根据12:01处于温度最高时间12:00~14:00时,t<tsmax(50℃),机组启动制热水。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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