一种热泵热水机组和控制方法技术

本发明专利技术公开了一种热泵热水机组和控制方法，在包括多台热泵、水箱和控制器的热泵热水机组中，控制器被配置为：若所述水箱的水位不小于第一预设水位且小于第二预设水位，开启所述补水阀，并根据所述水箱的目标水温、补水水温、第一水量、第二水量和补水量确定第一目标制热功率；根据所述第一目标制热功率启动对应数量的所述热泵，以使所述热泵热水机组进入补水加热模式，从而提高了机组可靠性，并实现对水箱水温和水箱水位的准确调节。水箱水温和水箱水位的准确调节。

【技术实现步骤摘要】
一种热泵热水机组和控制方法


[0001]本申请涉及热泵热水机组控制领域，更具体地，涉及一种热泵热水机组和控制方法。

技术介绍

[0002]现有的空气源热泵机组一般设置多台热泵与水箱连接，对水箱中的水进行供热，以使得水箱可提供热水，当需要机组工作制取热水时，控制所有机组中的压缩机同时开机，当实际水温达到水箱设定水温时，所有机组中的压缩机同时停机。采用此种方式控制机组运行增加了单位时间内所有机组的启动次数及停机次数，容易造成所有机组单位时间内频繁启动、停止。机组频繁的启动、停止会造成对电网的冲击次数增加，对电网冲击大；机组可能存在有没有达压缩机最小运行时间要求就停机的情况，压缩机中冷冻机油进入系统中的油多，而回油少，造成压缩机缺油，压机内部缺油会造成压缩机内部部件磨损，导致压缩机运行效率降低，机组性能下降，压缩机寿命降低；非实时使用热水需求时，所有机组依次开启后同时工作，很快到达水箱设定水温后，保温时间较长，热量损失较大，热量利用率低。
[0003]另外热泵热水机组通常包括制热水模式和保温模式两种工作模式，热泵热水机组根据时间固定运行制热水或保温模式；在用户的使用过程中，往往会出现水量不够时，热泵热水机组仍处于保温模式下；或水温不够时，热泵热水机组仍处于制热水模式下；因此，现有技术无法自动平衡热泵热水机组的水箱中的水温和水位。
[0004]因此，如何提供一种可以提高机组可靠性，并实现对水箱水温和水箱水位准确调节的热泵热水机组，是目前有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种热泵热水机组，用以解决现有技术中热泵热水机组可靠性低，且无法准确调节水箱水温和水箱水位的技术问题。
[0006]该热泵热水机组包括：
[0007]多台热泵，各所述热泵包括压缩机，进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作；水-冷媒热交换器，使冷媒与热源水进行热交换而冷凝；
[0008]水箱，基于热源水流路与所述水-冷媒热交换器连接，并通过水泵向用户供水，通过补水阀连接供水系统，所述水箱中包括：水位传感器，用于检测所述水箱的水位；温度传感器，用于检测所述水箱的水温；
[0009]控制器，被配置为：
[0010]若所述水箱的水位不小于第一预设水位且小于第二预设水位，开启所述补水阀，并根据所述水箱的目标水温、补水水温、第一水量、第二水量和补水量确定第一目标制热功率；
[0011]根据所述第一目标制热功率启动对应数量的所述热泵，以使所述热泵热水机组进入补水加热模式；
[0012]其中，所述第一水量为当前采样时刻下所述水箱的水量，所述第二水量为前一采样时刻下所述水箱的水量，所述补水量为当前采样时刻与前一采样时刻之间的补水量。
[0013]本申请一些实施例中，所述控制器还被配置为：
[0014]若所述热泵热水机组在所述补水加热模式且所述水位小于所述第一预设水位，启动所有所述热泵，以使所述热泵热水机组进入强制补水模式；
[0015]若所述热泵热水机组在所述补水加热模式且所述水位不小于第三预设水位，关闭所述补水阀，根据所述目标水温、所述水箱的当前水温和所述第一水量确定第二目标制热功率，并根据所述第二目标制热功率启动对应数量的所述热泵，以使所述热泵热水机组进入加热模式；
[0016]其中，所述第三预设水位大于所述第二预设水位。
[0017]本申请一些实施例中，所述控制器还被配置为：
[0018]若所述热泵热水机组在所述强制补水模式或所述加热模式，且所述当前水温小于第一预设温度，关闭所述补水阀，并启动所有所述热泵，以使所述热泵热水机组进入强制加热模式。
[0019]本申请一些实施例中，所述控制器还被配置为：
[0020]若所述水位不小于所述第二预设水位且小于所述第三预设水位，且所述当前水温不小于所述第一预设温度且小于第二预设温度，使所述热泵热水机组进入所述加热模式；
[0021]若所述热泵热水机组在所述加热模式，且所述水位不小于所述第一预设水位且小于所述第二预设水位，使所述热泵热水机组进入所述补水加热模式；
[0022]其中，所述第二预设温度是根据所述目标水温与预设允许水温波动值的差值确定的。
[0023]本申请一些实施例中，所述控制器还被配置为：
[0024]若所述水位小于所述第一预设水位，使所述热泵热水机组进入所述强制补水模式；
[0025]若所述热泵热水机组在所述强制补水模式且所述水位不小于所述第一预设水位且小于所述第二预设水位，使所述热泵热水机组进入所述补水加热模式。
[0026]本申请一些实施例中，所述控制器还被配置为：
[0027]若所述当前水温小于所述第一预设温度，使所述热泵热水机组进入所述强制加热模式；
[0028]若所述热泵热水机组在所述强制加热模式，且所述当前水温不小于所述第一预设温度且小于所述第二预设目标温度，且所述水位不小于所述第二预设水位且小于所述第三预设水位，使所述热泵热水机组进入所述加热模式；
[0029]若所述热泵热水机组在所述强制加热模式，且所述当前水温不小于所述第一预设温度且小于所述第二预设目标温度，且所述水位不小于所述第一预设水位且小于所述第二预设水位，使所述热泵热水机组进入所述补水加热模式；
[0030]若所述热泵热水机组在所述强制加热模式，且所述当前水温不小于所述第一预设温度且小于所述第二预设目标温度，且所述水位小于所述第一预设水位，使所述热泵热水机组进入所述强制补水模式。
[0031]本申请一些实施例中，所述控制器具体被配置为：
[0032]根据公式一确定所述第一目标制热功率，所述公式一具体为：
[0033]W1＝(T
目标
—T
补水
)(B
·
L
补
+C
·
(L
t0
—L
t1
—L
补
)/(t1-t0))
[0034]其中，W1为所述第一目标制热功率，T
目标
为所述目标水温，T
补水
为所述补水水温，L
t0
为所述第二水量，L
t1
为所述第一水量，L
补
为所述补水量，t1为所述当前采样时刻，t0为所述前一采样时刻，B和C为预设常数。
[0035]本申请一些实施例中，所述控制器还具体被配置为：
[0036]根据公式二确定所述第二目标制热功率，所述公式二具体为：
[0037]W2＝A
·
L
t1
·
(T
目标
—T
实际
)
[0038]其中W2为所述第二目标制热功率，L
t1
为所述第一水量，T
目标
为所述目标水温，T
实际
为所述当前水温，A为预设常数。
[0039]本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵热水机组，其特征在于，包括：多台热泵，各所述热泵包括压缩机，进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作；水-冷媒热交换器，使冷媒与热源水进行热交换而冷凝；水箱，基于热源水流路与所述水-冷媒热交换器连接，并通过水泵向用户供水，通过补水阀连接供水系统，所述水箱中包括：水位传感器，用于检测所述水箱的水位；温度传感器，用于检测所述水箱的水温；控制器，被配置为：若所述水箱的水位不小于第一预设水位且小于第二预设水位，开启所述补水阀，并根据所述水箱的目标水温、补水水温、第一水量、第二水量和补水量确定第一目标制热功率；根据所述第一目标制热功率启动对应数量的所述热泵，以使所述热泵热水机组进入补水加热模式；其中，所述第一水量为当前采样时刻下所述水箱的水量，所述第二水量为前一采样时刻下所述水箱的水量，所述补水量为当前采样时刻与前一采样时刻之间的补水量。2.如权利要求1所述的热泵热水机组，其特征在于，所述控制器还被配置为：若所述热泵热水机组在所述补水加热模式且所述水位小于所述第一预设水位，启动所有所述热泵，以使所述热泵热水机组进入强制补水模式；若所述热泵热水机组在所述补水加热模式且所述水位不小于第三预设水位，关闭所述补水阀，根据所述目标水温、所述水箱的当前水温和所述第一水量确定第二目标制热功率，并根据所述第二目标制热功率启动对应数量的所述热泵，以使所述热泵热水机组进入加热模式；其中，所述第三预设水位大于所述第二预设水位。3.如权利要求2所述的热泵热水机组，其特征在于，所述控制器还被配置为：若所述热泵热水机组在所述强制补水模式或所述加热模式，且所述当前水温小于第一预设温度，关闭所述补水阀，并启动所有所述热泵，以使所述热泵热水机组进入强制加热模式。4.如权利要求3所述的热泵热水机组，其特征在于，所述控制器还被配置为：若所述水位不小于所述第二预设水位且小于所述第三预设水位，且所述当前水温不小于所述第一预设温度且小于第二预设温度，使所述热泵热水机组进入所述加热模式；若所述热泵热水机组在所述加热模式，且所述水位不小于所述第一预设水位且小于所述第二预设水位，使所述热泵热水机组进入所述补水加热模式；其中，所述第二预设温度是根据所述目标水温与预设允许水温波动值的差值确定的。5.如权利要求2所述的热泵热水机组，其特征在于，所述控制器还被配置为：若所述水位小于所述第一预设水位，使所述热泵热水机组进入所述强制补水模式；若所述热泵热水机组在所述强制补水模式且所述水位不小于所述第一预设水位且小于所述第二预设水位，使所述热泵热水机组进入所述补水加热模式。6.如权利要求3所述的热泵热水机组，其特征在于，所述控制器还被配置为：若所述当前水温小于所述第一预设温度，使所述热泵热水机组进入所述强制加热模式；若所述热泵热水机组在所述强制加热模式，且所述当前水温不小于所述第一预设温度
且小于所述第二预设目标温度，且所述水位不...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉斌，刘朋，
申请(专利权)人：青岛海信日立空调系统有限公司，
类型：发明
国别省市：