一种基于双胆变频热泵热水器的控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术涉及热泵热水器技术领域，更具体地，涉及一种基于双胆变频热泵热水器的控制方法及系统，其中控制方法包括以下步骤：S1：设定目标水温T0；分别采集多点对当前水温进行检测，其中，包括第一内胆中部的当前水温T1，第一内胆上部的当前水温T2，第二内胆上部的当前水温T3；检测当前环境温度T4；S2：利用多点的当前水温综合计算，从当前水温加热到目标水温T0所需要的第一内胆热能Q1及双胆热能总量Q0；S3：按照第一内胆热能Q1及双胆热能总量Q0的比例K控制第一分配阀与第二分配阀，直至到达目标水温T0。本发明专利技术的基于双胆变频热泵热水器的控制方法，可满足热水器在不同部位的均衡加热，使热水的供应量时刻保持充足，提升用户在寒冷天气下的体验感。气下的体验感。气下的体验感。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双胆变频热泵热水器的控制方法及控制系统


[0001]本专利技术涉及热泵热水器
，更具体地，涉及一种基于双胆变频热泵热水器的控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]市场常用热泵热水器都是单罐的，热水输出率基本在80％以下，单罐的直径较大，对于大部分市场客户安装位置都不太友好，双胆在容量相同情况下，可以做得更加薄，并且热水输出率比单胆要高出10％以上，传统热泵热水器冷凝外绕盘管单组的外绕换热器，只要热泵热水器开机，压缩后的高温冷媒总优先加热单罐上部的水，客户实际使用时，在多次少量用水后，水箱上部热水温度高的超过合理温度(85℃)但下部远远达不到目标温度，并且机组会触发热泵系统的高压高排气保护，无法满足整罐热水的均衡加热，造成热水不够用，导致体验差，尤其是寒冷天气，高压比的情况更加严重。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于双胆变频热泵热水器的控制方法，可满足热水器在不同部位的均衡加热，使热水的供应量时刻保持充足，提升用户在寒冷天气下的体验感。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]提供一种基于双胆变频热泵热水器的控制方法，所述控制方法应用于双胆变频热泵热水器，所述热水器包括并排设置的第一内胆与第二内胆，所述第一内胆与所述第二内胆通过管道连通，第一内胆上部外侧绕设有第一换热管，第一内胆下部外侧绕设有第二换热管，第二内胆绕设有第三换热管；热水器还包括换热源与控制器，所述换热源分别与所述第一换热管的进口及出口、所述第二换热管的进口及出口、所述第三换热管的进口及出口连通，在换热源与第一换热管进口连通处设有第一分配阀，在换热源与第三换热管进口连通处设有第二分配阀，所述第一分配阀与所述第二分配阀均与所述控制器通信连接；第一内胆下部设有冷水进口，第二内胆上部设有热水出口；
[0006]控制方法包括以下步骤：
[0007]S1：设定目标水温T0；
[0008]分别采集多点对当前水温进行检测，其中，包括第一内胆中部的当前水温T1，第一内胆上部的当前水温T2，第二内胆上部的当前水温T3；
[0009]检测当前环境温度T4；
[0010]S2：利用多点的当前水温综合计算，从当前水温加热到目标水温T0所需要的第一内胆热能Q1及双胆热能总量Q0；
[0011]S3：按照第一内胆热能Q1及双胆热能总量Q0的比例K控制第一分配阀与第二分配阀，直至到达目标水温T0。
[0012]本专利技术是基于双胆变频热泵热水器的控制方法，其中双胆变频热泵热水器中设置
了第一内胆与第二内胆，可通过第一换热管对第一内胆上部进行加热，通过第二换热管对第一内胆下部进行加热，通过第三换热管对第二内胆进行加热；第一内胆与第二内胆连通，水从第一内胆进行基础加热后进入到第二内胆中，用户用水时，从第二内胆获取热水；本专利技术可满足用户的热水需求，使热水的供应量时刻保持充足，使在加热过程中，可通过双胆的热量比例进行精准控制加热双胆任何部位。
[0013]进一步地，所述步骤S3中第一分配阀与第二分配阀的具体调配方式如下：
[0014]若1≥K≥a1，则关闭第一分配阀与第二分配阀；
[0015]若a1≥K≥a2，则打开第一分配阀，关闭第二分配阀；
[0016]若a2≥K≥a3，则打开第一分配阀与第二分配阀；
[0017]其中a1，a2，a3均为预设值，并且1≥a1≥a2≥a3≥0。
[0018]进一步地，所述第一内胆热能Q1的计算公式如下：
[0019]Q1＝C(L1/2)*(T4‑
((T1+T5)/2+T2)/2)；
[0020]其中Q1为第一内胆热能，C为水的比热容，L1为第一内胆的容量，T1为第一内胆中部的当前水温，T2为第一内胆上部的当前水温，T4为当前环境温度，T5为进水温度。
[0021]进一步地，所述双胆热能总量Q0的计算公式如下：
[0022]Q0＝C(L2/2)(T4‑
T3)+Q1；
[0023]其中Q0为双胆热能总量，C为水的比热容，L2为第二内胆的容量，T3为第二内胆上部的当前水温，T4为当前环境温度，Q1为第一内胆热能。
[0024]进一步地，所述第一内胆的容量L1与所述第二内胆的容量L2相等。
[0025]进一步地，所述步骤S2与所述步骤S3之间还包括步骤Sa：计算热水器从当前水温拟达到目标水温T0所需要的运行时间t，若t≥预设时长t
预设
，则进入步骤S3，若t＜预设时长t
预设
，则等待一定时长t
等待
后进入步骤S3，其中
[0026]t
等待
＝t
预设
‑
t。
[0027]进一步地，所述步骤Sa中按照当前环境温度对应的制热量q，计算运行时间t，具体公式如下：
[0028]t＝Q0/q。
[0029]进一步地，所述步骤Sa中的预设时长t
预设
根据环境温度进行分段设置。
[0030]进一步地，所述步骤Sa中根据环境温度T4与运行时间t控制热水器运行频率。
[0031]本专利技术还包括一种基于双胆变频热泵热水器的控制系统，包括温度监测模块、计算模块、控制模块，所述温度监测模块与所述计算模块通信连接，计算模块与所述控制模块通信连接。
[0032]利用温度监测模块对第一内胆及第二内胆的不同部位的温度进行测量，双胆水箱在热水使用过程中，温度监测模块中包括多个水温测温探头，水温测温探头因为垂直于水流方向的横截面更加小，故测试温度的延迟惯性也小，实时性更加强，并且双胆系统可在相同水温探头间距情况下，布置更加多的有效测温点，更加精准测试整机的储热量，为机组精准控制提供有效运行输入数据。计算模块用于计算从当前水温加热到目标水温T0所需要的第一内胆热能Q1及双胆热能总量Q0。控制模块用于控制换热源与第一换热管及第三换热管连通处的第一分配阀与第二分配阀，通过控制换热源供给第一换热管及第二换热管的换热媒介的比例使双胆系统得以精准加热。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0034]本专利技术可在实现双胆高热水输出率、可精准加热双胆任何一个或者一个内胆的上下部分，可确认任何工况下使用最优运行策略、并可按照动态调整机器启停时长，确保机组避免频繁启停，实现机组超长使用年限。
附图说明
[0035]图1为本专利技术双胆变频热泵热水器的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术一种基于双胆变频热泵热水器的控制方法的流程图；
[0037]图3为本专利技术一种基于双胆变频热泵热水器的控制系统的结构框图。
[0038]图示标记说明如下：
[0039]1、第一内胆；11、第一换热管；12、第二换热管；2、第二内胆；21、第三换热管；3、管道；4、换热源；5、第一分配阀；6、第二分配阀；7、冷水进口；8、热水出口。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双胆变频热泵热水器的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于双胆变频热泵热水器，所述热水器包括并排设置的第一内胆与第二内胆，所述第一内胆与所述第二内胆通过管道连通，第一内胆上部外侧绕设有第一换热管，第一内胆下部外侧绕设有第二换热管，第二内胆绕设有第三换热管；热水器还包括换热源与控制器，所述换热源分别与所述第一换热管的进口及出口、所述第二换热管的进口及出口、所述第三换热管的进口及出口连通，在换热源与第一换热管进口连通处设有第一分配阀，在换热源与第三换热管进口连通处设有第二分配阀，所述第一分配阀与所述第二分配阀均与所述控制器通信连接；第一内胆下部设有冷水进口，第二内胆上部设有热水出口；控制方法包括以下步骤：S1：设定目标水温T0；分别采集多点对当前水温进行检测，其中，包括第一内胆中部的当前水温T1，第一内胆上部的当前水温T2，第二内胆上部的当前水温T3；检测当前环境温度T4；S2：利用多点的当前水温综合计算，从当前水温加热到目标水温T0所需要的第一内胆热能Q1及双胆热能总量Q0；S3：按照第一内胆热能Q1及双胆热能总量Q0的比例K控制第一分配阀与第二分配阀，直至到达目标水温T0。2.根据权利要求1所述的基于双胆变频热泵热水器的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中第一分配阀与第二分配阀的具体调配方式如下：若1≥K≥a1，则关闭第一分配阀与第二分配阀；若a1≥K≥a2，则打开第一分配阀，关闭第二分配阀；若a2≥K≥a3，则打开第一分配阀与第二分配阀；其中a1，a2，a3均为预设值，并且1≥a1≥a2≥a3≥0。3.根据权利要求1所述的基于双胆变频热泵热水器的控制方法，其特征在于，所述第一内胆热能Q1的计算公式如下：Q1＝C(L1/2)*(T4‑
((T1+T5)/2+T2)/2)；其中Q1为第一内胆热能，C为水的比热容，L1为第一内胆的容量，T1为第一内胆...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫顺权，陈伟朝，苏健，
申请(专利权)人：广东芬尼电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：