一种太阳能热泵热水器控制方法及太阳能热泵热水器技术

本发明专利技术公开了一种太阳能热泵热水器控制方法及太阳能热泵热水器，包括以下步骤：S0：将节流装置调节至初始开度，控制压缩机按照初始频率启动运行，以及控制风机按照初始转速转动；S1：获取压缩机的目标频率，并调节压缩机按照目标频率运行；S2：压缩机启动运行设定时间后，检测光照强度，获取吸气过热度△T，并根据所述光照强度和吸气过热度调节所述节流装置的开度或者压缩机频率或者风机转速，以将所述吸气过热度调节至预设范围内。本发明专利技术的控制方法避免因光照波动造成的热泵系统参数波动，进而导致的过热度不足造成的能源浪费，节约能源，有利于提高制热水速度。

A control method of solar heat pump water heater and solar heat pump water heater

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能热泵热水器控制方法及太阳能热泵热水器
本专利技术涉及一种热泵热水器
，具体地说，是涉及一种太阳能热泵热水器控制方法及系统。
技术介绍
随着热泵热水器及空调技术的应用推广，其高效节能、环保可靠等特点越来越被市场所接受，但对于使用中经常面对的极其重要的性能衰减及可靠性问题，主要体现在：1、现有的太阳能结合热泵热水器，仅为简单的将太阳能集热板与蒸发器串联，普遍没有考虑运行后太阳能侧的实际变化，属于比较粗糙的控制，已不适用于产品工作环境的特点及新一代使用变频风机、电子膨胀阀等精密元器件的需求。2、元器件为定频或不可调节，从风量及冷媒流量的控制上，调节余地过小，无法平衡太阳能侧负荷的变化。3、输入参数过少，控制程序无法及时感知到由太阳能侧负荷变化造成的热泵系统参数波动。4、控制方式不合理，由于前两个原因，造成调节不及时甚至调节耦合造成系统运行波动加大。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有太阳能热泵热水器由于太阳光强度变化，太阳能集热装置收集和传递给热泵系统的热量不稳定，造成蒸发器侧冷媒蒸发后的过热度不稳定的问题，提出了一种太阳能热泵热水器控制方法，可以解决上述问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种太阳能热泵热水器控制方法，包括以下步骤：S0：将节流装置调节至初始开度，控制压缩机按照初始频率启动运行，以及控制风机按照初始转速转动；S1：检测水箱中的水温以及检测环境温度，根据所述水温以及环境温度获取压缩机的目标频率，并调节压缩机按照所述目标频率运行；S2：压缩机启动运行设定时间后，检测光照强度，获取吸气过热度△T，并根据所述光照强度和吸气过热度调节所述节流装置的开度或者压缩机频率或者风机转速，以将所述吸气过热度调节至预设范围内。进一步的，步骤S2中，还包括:S21：根据所述光照强度计算极大吸气过热度Tmax和极小吸气过热度Tmin，所述极大吸气过热度Tmax与所述光照强度呈正相关，所述极小吸气过热度Tmin与所述光照强度呈负相关;S22：获取吸气过热度ΔT；S23：判断所述吸气过热度△T与极大吸气过热度Tmax和极小吸气过热度Tmin之间的大小关系；S24：若Tmin≤ΔT≤Tmax，继续判断ΔT是否位于预设范围内，若是，保持当前运行参数，否则，调节所述节流装置的开度，直至满足所述吸气过热度位于预设范围内。进一步的，Tmax=A+B1*L/C;Tmin=A–B2*L/C;其中，A为目标吸气过热度，为常量，B1、B2、C为大于0的常系数，L为光照强度，由光照强度传感器测得。进一步的，吸气过热度的预设范围是：[Tlow,Thigh]，其中，Tmin＜Tlow＜Thigh＜Tmax。进一步的，Thigh=A+B3*L/C;Tlow=A–B4*L/C;0＜B3＜B1；0＜B4＜B2。进一步的，步骤S23之后，还包括：S25：若△T＜Tmin，按照设定步长将风机转速调高并返回步骤S22；S26：若△T＞Tmax，按照设定步长将风机转速调低并返回步骤S22。进一步的，步骤S25中，若风机转速已经调节至最高转速，仍然△T＜Tmin，则直接调节所述节流装置的开度，直至满足所述吸气过热度位于预设范围内；步骤S26中，若风机转速已经调节至最低转速，仍然△T＞Tmax，则直接调节所述节流装置的开度，直至满足所述吸气过热度位于预设范围内。进一步的，若所述节流装置的开度被调至允许的最小开度后仍不能满足△T位于预设范围内，则按照设定频率将压缩机频率调高并返回步骤S22。进一步的，若所述节流装置的开度被调至允许的最大开度后仍不能满足△T位于预设范围内，则按照设定频率将压缩机频率调低并返回步骤S22。本专利技术同时提出了一种太阳能热泵热水器，包括压缩机、水箱、设置在所述水箱内部或者外部的冷凝器、节流装置、太阳能集热器以及蒸发器，所述蒸发器一侧设置有风机，所述节流装置连接在所述冷凝器与所述太阳能集热器之间，还包括用于检测光照强度的光照强度传感器、用于检测环境温度的环温传感器以及用于检测水箱中水温的水温传感器，所述压缩机为变频压缩机，所述太阳能热泵热水器按照前面任一条所记载的控制方法执行控制。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术的太阳能热泵热水器控制方法，根据光照强度以及压缩机的吸气过热度，调节节流装置的开度或者压缩机频率或者风机转速，以将吸气过热度调节至预设范围内。避免因光照波动造成的热泵系统参数波动，进而导致的过热度不足造成的能源浪费，节约能源，有利于提高制热水速度。使得太阳能热泵热水器始终运行在最佳区间，减少系统参数过于恶劣状态的时间，发挥系统节能性可靠性的优点，延长系统运行寿命。此外，对机组改动小，元器件少，易实现。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所提出的太阳能热泵热水器控制方法的一种实施例流程图；图2是本专利技术所提出的太阳能热泵热水器的一种实施例系统原理图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。现有的太阳能结合热泵热水器，仅为简单的将太阳能集热板与蒸发器串联，普遍没有考虑运行后太阳能侧的实际变化，属于比较粗糙的控制，已不适用于产品工作环境的特点及新一代使用变频风机、电子膨胀阀等精密元器件的需求。而且与太阳能结合的热泵热水器，受太阳光强度变化影响较大，太阳光强度变化导致太阳能集热装置收集和传递给热泵系统的热量不稳定，造成蒸发器侧冷媒蒸发后的过热度不稳定的问题。基于此，本专利技术提出了一种太阳能热泵热水器控制方法，根据所检测的光照强度调节系统运行参数，进而使得吸气过热度保持在最佳的区间，维护系统运行稳定的同时提高能效。下面将以一具体实施例详细说明本方案。实施例一，本实施例提出了一种太阳能热泵热水器控制方法，如图1所示，包括以下步骤：S0：将节流装置调节至初始开度，控制压缩机按照初始频率启动运行，以及控制风机按照初始转速转动；其中，节流装置的初始开度、压缩机的初始频率以及风机的初始转速可以是系统预设值，也可以通过查表获取，每次开机启动时，控制各器件按照上述初始参数运行。S1：检测水箱中的水温以及检测环境温度，根据所述水温以及环境温度获取压缩机的目标频率，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能热泵热水器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS0：将节流装置调节至初始开度，控制压缩机按照初始频率启动运行，以及控制风机按照初始转速转动；/nS1：检测水箱中的水温以及检测环境温度，根据所述水温以及环境温度获取压缩机的目标频率，并调节压缩机按照所述目标频率运行；/nS2：压缩机启动运行设定时间后，检测光照强度，获取吸气过热度△T，并根据所述光照强度和吸气过热度调节所述节流装置的开度或者压缩机频率或者风机转速，以将所述吸气过热度调节至预设范围内。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热泵热水器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S0：将节流装置调节至初始开度，控制压缩机按照初始频率启动运行，以及控制风机按照初始转速转动；
S1：检测水箱中的水温以及检测环境温度，根据所述水温以及环境温度获取压缩机的目标频率，并调节压缩机按照所述目标频率运行；
S2：压缩机启动运行设定时间后，检测光照强度，获取吸气过热度△T，并根据所述光照强度和吸气过热度调节所述节流装置的开度或者压缩机频率或者风机转速，以将所述吸气过热度调节至预设范围内。


2.根据权利要求1所述的太阳能热泵热水器控制方法，其特征在于，步骤S2中，还包括:
S21：根据所述光照强度计算极大吸气过热度Tmax和极小吸气过热度Tmin，所述极大吸气过热度Tmax与所述光照强度呈正相关，所述极小吸气过热度Tmin与所述光照强度呈负相关;
S22：获取吸气过热度ΔT；
S23：判断所述吸气过热度△T与极大吸气过热度Tmax和极小吸气过热度Tmin之间的大小关系；
S24：若Tmin≤ΔT≤Tmax，继续判断ΔT是否位于预设范围内，若是，保持当前运行参数，否则，调节所述节流装置的开度，直至满足所述吸气过热度位于预设范围内。


3.根据权利要求2所述的太阳能热泵热水器控制方法，其特征在于，
Tmax=A+B1*L/C;
Tmin=A–B2*L/C;
其中，A为目标吸气过热度，为常量，B1、B2、C为大于0的常系数，L为光照强度，由光照强度传感器测得。


4.根据权利要求3所述的太阳能热泵热水器控制方法，其特征在于，吸气过热度的预设范围是：[Tlow,Thigh]，其中，Tmin＜Tlow＜Thigh＜Tmax。


5.根据权利要求4所述的太阳能热泵热水器控制方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，黄娟，郑记莘，柴树昌，杨磊，
申请(专利权)人：青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司，青岛海尔新能源电器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37