一种热泵高能效热水系统的控制方法技术方案

一种热泵高能效热水系统的控制方法，热泵包括风机、与换热器相接的压缩机和电子膨胀阀，所述换热器水侧的出水口通过第一管道与水箱相连通，用于检测热泵的出水温度Twc的出水温度传感器设置在第一管道上且靠近换热器，水箱内设置有用于水箱内的水温Tws的水箱温度传感器，热泵工作时包括以下步骤：步骤一，在热泵处于待机或制热模式运行时，适时检测热泵的水箱内的水温Tws；步骤二，根据水箱内的水温Tws，热泵的中控器判断所述热泵是否满足进入热水模式的预设条件；当满足时，进入步骤三，当不满足时，进入步骤一；步骤三，控制热泵进入热水模式，设定压缩机的工作频率。本发明专利技术具有操作简单、控制准确的特点。控制准确的特点。控制准确的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种热泵高能效热水系统的控制方法


[0001]本专利技术涉及一种热泵高能效热水系统的控制方法。

技术介绍

[0002]现有的热泵热水系统在生活热水的模式下制取热水时，通常热泵压缩机以较高的频率、风机以固有档位、电子膨胀阀以过热度的模式进行调节的控制方式，对水箱的水进行加热。当检测到水箱内的水温到达某个温度后，热泵开始降低频率运行，但是由于热泵的压缩制冷系统里的制冷剂经过降压节流、蒸发吸热、冷凝放热等四个步骤构成一个完整的热循环，通过制冷剂在换热器中加热水，再通过水在水箱的盘管中流动来对位于盘管外的水进行加热。在这种工作模式下，热泵能力太大，盘管里的热量不能完全散发出去，导致换热器的出水温度过高、压缩机频率频繁波动、消耗功率升高，能耗增加，从而造成热泵的综合性能下降，能耗较高，这种状况令用户相当不满意，因此有待改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的旨在提供一种操作简单、控制准确的热泵高能效热水系统的控制方法，以克服现有技术中的不足之处。
[0004]按此目的设计的一种热泵高能效热水系统的控制方法，其特征是热泵包括风机、与换热器相接的压缩机和电子膨胀阀，所述换热器水侧的出水口通过第一管道与水箱相连通，用于检测热泵的出水温度Twc的出水温度传感器设置在第一管道上且靠近换热器，水箱内设置有用于水箱内的水温Tws的水箱温度传感器，热泵工作时包括以下步骤：
[0005]步骤一，在热泵处于待机或制热模式运行时，适时检测热泵的水箱内的水温Tws；
[0006]步骤二，根据水箱内的水温Tws，热泵的中控器判断所述热泵是否满足进入热水模式的预设条件；当满足时，进入步骤三，当不满足时，进入步骤一；
[0007]步骤三，控制热泵进入热水模式，热泵的中控器根据热泵所处的环境温度和水箱内的水温Tws，设定压缩机的工作频率、电子膨胀阀的开度和风机的转速并开始运行；进入步骤四；
[0008]步骤四，适时检测热泵的实际排气温度值，中控器根据水箱内的水温Tws计算出热泵的目标排气温度值，中控器通过对电子膨胀阀进行调节，使实际排气温度值接近目标排气温度值，并保持60秒；进入步骤五；
[0009]步骤五，适时检测热泵的出水温度Twc和水箱内的水温Tws，进入步骤六；
[0010]步骤六，计算Twc与Tws的差值，当Twc
‑
Tws＝5℃时，进入步骤七，当Twc
‑
Tws＜5℃时，进入步骤八，当Twc
‑
Tws＞5℃时，进入步骤九；
[0011]步骤七，适时检测压缩机的吸气温度Ts，进入步骤十；
[0012]步骤八，中控器控制压缩机的工作频率升一档，风机转速升一档，同时电子膨胀阀回到初始开度，进入步骤十四；
[0013]步骤九，中控器控制压缩机的工作频率降一档，风机转速降一档，同时电子膨胀阀
回到初始开度，进入步骤十四；
[0014]步骤十，中控器判断
‑
5℃＜Ts≤6℃,且0℃＜Ts
‑
s≤2℃是否成立，当其为是时，进入步骤十一，当其为否时，进入步骤十二；其中，Ts
‑
s为过热度；
[0015]步骤十一，压缩机的工作频率、电子膨胀阀开度和风机转速保持不变，继续运行；进入步骤一；
[0016]步骤十二，中控器判断吸气温度Ts≤
‑
6℃或Ts＞6℃是否成立，当其为是时，进入步骤十三，当其为否时，进入步骤七；
[0017]步骤十三，压缩机的工作频率和风机转速保持不变，中控器控制电子膨胀阀以吸气目标温度Tas＝5
±
2℃且吸气目标过热度0＜Tas
‑
s≤2℃进行PID调节；进入步骤一；
[0018]步骤十四，适时检测热泵的实际排气温度值，中控器根据水箱内的水温Tws计算得到热泵的目标排气温度值，中控器通过电子膨胀阀进行调节，使实际排气温度值接近目标排气温度值，保持60秒，进入步骤七。
[0019]本专利技术通过适时检测热泵的水箱内的水温Tws，对热泵系统的压缩机、风机和电子膨胀阀进行精准的控制，使得热泵在加热生活热水时，压缩机始终处于最佳的运行状态，从而节省能耗。
[0020]本专利技术运行时，适时检测热泵的实际排气温度值和热泵的出水温度Twc，使其排气处于最佳的运行状态，减少热泵系统的调节时间，从而节省能耗；与此同时，不断的将适时检测得到的热泵的出水温度Twc与水箱内的水温Tws进行差值计算，而后中控器依据差值的变化，对压缩机的工作频率、风机转速、电子膨胀阀的开度进行控制，以调到最佳的状态，提高能源利用率。
[0021]为了提高控制的准确性，本专利技术在运行中同时也适时检测吸气温度Ts和吸气过热度吸气过热度，当其与吸气目标温度Tas、吸气目标过热度Tas
‑
s发生偏移时，通过中控器对电子膨胀阀的开度进行微调节，确保了电子膨胀阀始的开度终处于最佳，从而提高能源利用率。
[0022]综上所述，本专利技术具有操作简单、控制准确的特点。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一实施例的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术的控制流程图。
[0025]图中：1为换热器，2为水箱，3为出水温度传感器，4为水箱温度传感器，5为进水温度传感器。
具体实施方式
[0026]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述。
[0027]参见图1
‑
图2，本热泵高能效热水系统的控制方法，热泵包括风机、与换热器1相接的压缩机和电子膨胀阀，所述换热器1水侧的出水口通过第一管道与水箱2相连通，用于检测热泵的出水温度Twc的出水温度传感器3设置在第一管道上且靠近换热器1，水箱2内设置有用于水箱内的水温Tws的水箱温度传感器4，热泵工作时包括以下步骤：
[0028]步骤一，在热泵处于待机或制热模式运行时，适时检测热泵的水箱内的水温Tws。
[0029]步骤二，根据水箱内的水温Tws，热泵的中控器判断所述热泵是否满足进入热水模式的预设条件；当满足时，进入步骤三，当不满足时，进入步骤一。
[0030]其中，预设条件是指水箱内的当前水温与目标水温之间的预定差值。
[0031]步骤三，控制热泵进入热水模式，热泵的中控器根据热泵所处的环境温度和水箱内的水温Tws，设定压缩机的工作频率、电子膨胀阀的开度和风机的转速并开始运行；进入步骤四。
[0032]步骤四，适时检测热泵的实际排气温度值，中控器根据水箱内的水温Tws计算出热泵的目标排气温度值，中控器通过对电子膨胀阀进行调节，使实际排气温度值接近目标排气温度值，并保持60秒；进入步骤五。所述步骤四是对于目标排气温度进行追踪，整个追踪时间为60秒。下面的步骤十四也是对于目标排气温度进行追踪，整个追踪时间为60秒。
[0033]根据水箱内的水温等同于制冷剂在冷凝器内的冷凝温度，制冷剂由高温气态冷凝成中温液态后的饱和温度；可以得到水箱内的水温Tw本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热泵高能效热水系统的控制方法，其特征是热泵包括风机、与换热器(1)相接的压缩机和电子膨胀阀，所述换热器(1)水侧的出水口通过第一管道与水箱(2)相连通，用于检测热泵的出水温度Twc的出水温度传感器(3)设置在第一管道上且靠近换热器(1)，水箱(2)内设置有用于水箱内的水温Tws的水箱温度传感器(4)，热泵工作时包括以下步骤：步骤一，在热泵处于待机或制热模式运行时，适时检测热泵的水箱内的水温Tws；步骤二，根据水箱内的水温Tws，热泵的中控器判断所述热泵是否满足进入热水模式的预设条件；当满足时，进入步骤三，当不满足时，进入步骤一；步骤三，控制热泵进入热水模式，热泵的中控器根据热泵所处的环境温度和水箱内的水温Tws，设定压缩机的工作频率、电子膨胀阀的开度和风机的转速并开始运行；进入步骤四；步骤四，适时检测热泵的实际排气温度值，中控器根据水箱内的水温Tws计算出热泵的目标排气温度值，中控器通过对电子膨胀阀进行调节，使实际排气温度值接近目标排气温度值，并保持60秒；进入步骤五；步骤五，适时检测热泵的出水温度Twc和水箱内的水温Tws，进入步骤六；步骤六，计算Twc与Tws的差值，当Twc
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Tws＝5℃时，进入步骤七，当Twc
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Tws＜5℃时，进入步骤八，当Twc
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Tws＞5℃时，进入步骤九；步骤七...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁益军，黄志威，曾少环，李桃，童风喜，
申请(专利权)人：中山市爱美泰电器有限公司，
类型：发明
国别省市：