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CN104676902B - 热泵热水器及其控制方法 - Google Patents

热泵热水器及其控制方法 Download PDF

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CN104676902B CN201510106969.1A CN201510106969A CN104676902B CN 104676902 B CN104676902 B CN 104676902B CN 201510106969 A CN201510106969 A CN 201510106969A CN 104676902 B CN104676902 B CN 104676902B
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Abstract

本发明提供了一种热泵热水器及其控制方法。该控制方法用于控制热泵热水器,包括:检测水箱内水的温度;若水温不大于第一预设温度值,控制器控制加热装置以第一平均加热功率加热;若水温大于第二预设温度值,控制加热装置停止加热;否则,若检测到有水流入水箱内,控制加热装置以第二平均加热功率加热,若检测到无水流入水箱内,控制加热装置以第三平均加热功率加热;第二预设温度值大于第一预设温度值,第一平均加热功率大于第二平均加热功率。本发明提供的控制方法,通过考虑水箱内水温与预设温度值的差、是否有冷水流入水箱等因素,来判断何时开启何种热源进行加热,平衡了加热时间及加热效率的关系,达到加热时间短,加热效率高的目的。

Description

热泵热水器及其控制方法
技术领域
本发明涉及制冷设备领域,更具体而言,涉及一种用于控制热泵热水器的控制方法和一种热泵热水器。
背景技术
现有的热泵热水器,由于热泵系统的加热能力相对较小,以及低环境温度下加热能力会衰减的原因,往往都会增加辅助电加热器进行加热。一般而言,电加热器的加热速度较快,热泵系统的加热速度较慢;同时,电加热器的加热效率较低,而热泵系统的加热效率较高。此时,在什么时机选择何种热源进行加热才能满足用户热水需求以及节能需求就显得尤为重要了。
现有的储热式热水器一般是根据水箱水温与设定水温的温差作为开机条件,通常当水箱水温与设定水温比较接近时,选择热泵系统进行加热,以提高加热能效,当水箱水温与设定水温的差值较大时,选择电加热器进行加热,以缩短加热时间。由于水箱水温的下降可能是由于用户用水造成的,也有可能是水箱内的水自然散热造成的,因此用该条件作为热泵热水器的开机条件,不能很好地反映用户用水的情况,也就不能根据用户的用水情况来合理选择加热热源。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个方面的目的在于,提供一种用于热泵热水器的控制方法,可根据用户的用水或者水箱的自然散热,来选择不同的加热功率,以提高加热能效,同时提高加热效率。
本发明的另一个方面的目的在于,提供一种热泵热水器。
为实现上述目的,本发明的一个方面的实施例提供了一种控制方法,用于控制热泵热水器,包括以下步骤:检测所述热泵热水器的水箱内水的温度值;若所述水箱内水的温度值不大于所述第一预设温度值,所述热泵热水器的控制器控制所述热泵热水器的加热装置以第一平均加热功率进行加热;若所述水箱内水的温度大于第二预设温度值,则控制所述加热装置停止加热;否则,若检测到有水流入所述水箱内,则控制所述加热装置以第二平均加热功率进行加热,若检测到无水流入所述水箱内,则控制所述加热装置以第三平均加热功率进行加热;其中,所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值,所述第一平均加热功率大于所述第三平均加热功率。
在本发明的上述实施例中,若水箱内的水温不大于第一预设温度值,则表明此时水箱内的水温过低,加热装置以第一平均加热功率对水箱进行快速加热,以缩短加热时间,保证水箱内有热水供用户使用;若水箱内的水温大于第二预设温度值,则表明此时水箱内的水温较高,无需加热,可直接使用水箱内的热水;若水箱内的水温在第一预设温度值与第二预设温度值之间,且有水流入水箱内,表明主要由于用户用水导致水箱内的水温降低,此时加热装置以第二平均加热功率进行加热,以便将流入水箱内的水加热,供用户使用;若水箱内的水温在第一预设温度值与第二预设温度值之间,且无水流入水箱内,表明水箱内水温降低主要是由于自然散热造成的,此时加热装置以第三平均加热功率进行加热,以弥补自然散热造成的水温降低。
综上所述,本发明上述实施例提供的控制方法中,判断出水箱内的水温过低、需要加热时,会继续判断是否有水流入水箱,即得出此时是由于用水造成的水温降低还是自然散热造成的水温降低,以便根据不同的情况以不同的平均加热功率进行加热,这样即可保证缩短加热时间,以保证有足够的热水供用户使用,同时可提高加热能效。
另外,本发明上述实施例提供的控制方法还具有如下附加技术特征:
根据本发明的一个实施例,若所述水箱内水的温度值大于所述第一预设温度值、不大于所述第二预设温度值,且检测到流入所述水箱内的水的流量大于预设流量,则所述控制器控制所述加热装置以第四平均加热功率进行加热,若检测到流入水箱内的水的流量不大于所述预设流量,则控制所述加热装置以第五平均加热功率进行加热;当所述水箱内水的温度值上升至第三预设温度值时,控制所述加热装置停止加热;其中,所述第四平均加热功率大于所述第五平均加热功率,所述第三预设温度值大于等于所述第二预设温度值。
根据本发明的一个实施例,通过检测所述水箱内水温的下降速度来检测是否有水流入所述水箱:若所述水箱内水温的下降速度大于预设的水温下降速度,则控制所述加热装置以所述第四平均加热功率进行加热,若所述水箱内水温的下降速度不大于所述预设的水温下降速度,则控制所述加热装置以所述第五平均加热功率进行加热。
根据本发明的一个实施例,当所述水箱内水的温度不大于所述第一预设温度值时,控制所述加热装置先以第六平均加热功率进行加热,将所述水箱内水的温度值加热至第四预设温度值时,再以第七平均功率将所述水箱内水的温度值加热至第五预设温度值,然后控制所述加热装置停止加热;其中,所述第六平均加热功率大于所述第七平均加热功率,所述第五预设温度值大于所述第四预设温度值。
根据本发明的一个实施例,所述第五预设温度值等于所述第三预设温度值;所述第三平均加热功率、所述第五平均加热功率和所述第七平均加热功率相等。
根据本发明的一个实施例,所述加热装置包括:第一子加热装置、第二子加热装置和第三子加热装置,所述第一子加热装置为热泵系统,所述第二子加热装置和所述第三子加热装置均为电加热器;若所述水箱内水的温度值不大于所述第一预设温度值,所述控制器先控制所述第二子加热装置进行加热,当所述水箱内水的温度值加热至所述第四预设温度值时,再控制所述第一子加热装置进行加热,当所述水箱内的水温上升至所述第五预设温度值,控制所述第一子加热装置停止加热;若所述水箱内水的温度值大于所述第一预设温度值、不大于所述第二预设温度值,且流入所述水箱内的水的流量大于所述预设流量时,控制所述第三子加热装置进行加热,当所述水箱内的水温上升至所述第五预设温度值,控制所述第三子加热装置停止加热;若检测到流入水箱内的水的流量不大于所述预设流量或者无水流入所述水箱内,则控制所述第一子加热装置进行加热,当所述水箱内的水温上升至所述第五预设温度值,控制所述第一子加热装置停止加热。
本发明的另一个方面的实施例提供了一种热泵热水器,包括:水箱,所述水箱上设有温度检测装置和检测所述水箱内是否有水流入的第一检测装置;加热装置,可以不同的功率对所述水箱内的水进行加热;和控制器,所述加热装置、所述温度检测装置和所述第一检测装置均与所述控制器电连接,且所述控制器可控制所述加热装置以不同的功率进行加热。
另外,本发明上述实施例提供的热泵热水器还具有如下附加技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述第一检测装置包括:设置在所述水箱的进水口或出水口处的流量计;比较单元,所述比较单元与所述流量计电连接,且所述比较单元内存储有预设流量,并可将所述预设流量与所述流量计检测到的水的流量进行比较;和判断单元,所述判断单元和所述比较单元电连接,并可根据所述比较单元的比较结果,判断是否有水流入所述水箱,且所述判断单元与所述控制器电连接。
根据本发明的一个实施例,所述第一检测装置包括:比较单元,所述比较单元与所述温度检测装置电连接,且所述比较单元内存储有预设的水温下降速度,并可将所述预设的水温下降速度与所述水温检测装置检测到的水温的下降速度进行比较;和判断单元,所述比较单元和所述判断单元电连接,并可根据所述比较单元的比较结果,判断是否有水流入所述水箱,且所述判断单元与所述控制器电连接。
根据本发明的一个实施例,所述加热装置包括多个子加热装置,且多个所述子加热装置均与所述控制器电连接。
根据本发明的一个实施例,所述加热装置包括第一子加热装置、第二子加热装置和第三子加热装置,且所述第一子加热装置、所述第二子加热装置和所述第三子加热装置均与所述控制器电连接。
根据本发明的一个实施例,所述第一子加热装置包括由压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器依次连接组成的热泵系统,所述冷凝器的冷凝管盘绕在所述水箱上,所述压缩机与所述控制器电连接;所述第二子加热装置和所述第三子加热装置均为电加热器,且所述第二子加热装置安装在靠近所述水箱的进水口的一端,所述第三子加热装置安装在靠近所述水箱的出水口的一端。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例所述的热泵热水器的控制方法的流程示意图;
图2是根据本发明一个实施例所述的热泵热水器的结构示意图。
其中,图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1压缩机,2水箱,3冷凝器,4节流部件,5蒸发器,6上电加热器,7下电加热器,8温度传感器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照附图描述根据本发明一些实施例的热泵热水器及其控制方法。
根据本发明一些实施例提供的一种控制方法,用于控制热泵热水器,包括以下步骤:
检测所述热泵热水器的水箱内水的温度值;
若所述水箱内水的温度值不大于所述第一预设温度值,所述热泵热水器的控制器控制所述热泵热水器的加热装置以第一平均加热功率进行加热;若所述水箱内水的温度大于第二预设温度值,则控制所述加热装置停止加热;否则,若检测到有水流入所述水箱内,则控制所述加热装置以第二平均加热功率进行加热,若检测到无水流入所述水箱内,则控制所述加热装置以第三平均加热功率进行加热;
其中,所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值,所述第一平均加热功率大于所述第三平均加热功率。
在本发明的上述实施例中,若水箱内的水温不大于第一预设温度值,则表明此时水箱内的水温过低,加热装置以第一平均加热功率对水箱进行快速加热,以缩短加热时间,保证水箱内有热水供用户使用;若水箱内的水温大于第二预设温度值,则表明此时水箱内的水温较高,无需加热,可直接使用水箱内的热水;若水箱内的水温在第一预设温度值与第二预设温度值之间,且有水流入水箱内,表明主要由于用户用水导致水箱内的水温降低,此时加热装置以第二平均加热功率进行加热,以便将流入水箱内的水加热,供用户使用;若水箱内的水温在第一预设温度值与第二预设温度值之间,且无水流入水箱内,表明水箱内水温降低主要是由于自然散热造成的,此时加热装置以第三平均加热功率进行加热,以弥补自然散热造成的水温降低。
综上所述,本发明上述实施例提供的控制方法中,判断出水箱内的水温过低、需要加热时,会继续判断是否有水流入水箱,即得出此时是由于用水造成的水温降低还是自然散热造成的水温降低,以便根据不同的情况以不同的平均加热功率进行加热,这样即可保证缩短加热时间,以保证有足够的热水供用户使用,同时可提高加热能效。
在本发明的一些优选实施例中,若所述水箱内水的温度值大于所述第一预设温度值、不大于所述第二预设温度值,且检测到流入所述水箱内的水的流量大于预设流量,则所述控制器控制所述加热装置以第四平均加热功率进行加热,若检测到流入水箱内的水的流量不大于所述预设流量,则控制所述加热装置以第五平均加热功率进行加热;
当所述水箱内水的温度值上升至第三预设温度值时,控制所述加热装置停止加热;
其中,所述第四平均加热功率大于所述第五平均加热功率,所述第三预设温度值大于等于所述第二预设温度值。
在本发明的上述实施例中,若流入水箱内的水量超过预设流量,则表明用户大量用水导致水箱内的水温降低,此时加热装置以第四平均加热功率对水箱进行快速加热,以缩短加热时间;若流入水箱内的水量不超过预设流量,表明此时用户的用水量不大,则加热装置以第五平均加热功率对水箱进行加热,这样在保证加热速度较快、有足够热水可用的前提下,提高加热能效,避免一直使用大功率加热导致的能耗高的问题;当水箱内的水温上升至第三预设温度值时,表面此时水箱内的水温已达到使用要求,用户可使用热水。
在本发明的一具体示例中,通过检测所述水箱内水温的下降速度来检测是否有水流入所述水箱,即:
若所述水箱内水温的下降速度大于预设的水温下降速度,则控制所述加热装置以所述第四平均加热功率进行加热,若所述水箱内水温的下降速度不大于所述预设的水温下降速度,则控制所述加热装置以所述第五平均加热功率进行加热。
水流入水箱内会造成水箱内的水温降低,若水箱内水温的下降速度过快,如超过预设的水温下降速度,则表明此时用户大量用水,故而有大量的水流入水箱内,此时加热装置以第四平均加热功率对水箱进行快速加热,以缩短加热时间,保证水箱内能够迅速升高至所需的温度;若水箱内水温的下降速度未超过预设的水温下降速度,则表明此时用户的用水量不大,加热装置可以第五平均加热功率对水箱进行加热,这样在保证加热速度较快、有足够热水可用的前提下,提高加热能效。
在本发明的一些实施例中,当所述水箱内水的温度不大于所述第一预设温度值时,控制所述加热装置先以第六平均加热功率进行加热,将所述水箱内水的温度值加热至第四预设温度值时,再以第七平均功率将所述水箱内水的温度值加热至第五预设温度值,然后控制所述加热装置停止加热;
其中,所述第六平均加热功率大于所述第七平均加热功率,所述第五预设温度值大于所述第四预设温度值。
当水箱内的水的温度过低,如低于第一预设温度值时,不管此时水温过低是由于何种原因造成的,加热装置先以第六平均加热功率对水箱进行快速加热,直至水温上升至第四预设温度值,然后再以第七平均加热功率进行慢速加热,直至将水温加热至可满足用户使用,这样先快速加热,后慢速加热,兼顾了加热速率与加热能效,在满足缩短加热时间,保证水箱内有热水供用户使用的前提下,适当提高加热能效,降低能耗。
进一步,所述第五预设温度值等于所述第三预设温度值;
所述第三平均加热功率、所述第五平均加热功率和所述第七平均加热功率相等。
第五预设温度值等于第三预设温度值,便于控制程序的设定;第三平均加热功率、第五平均加热功率和第七平均加热功率相等,也便于控制程序的设定,同时加热功率相同,可使用同一热源进行加热,减少了热源的数量,即减少了热泵热水器的零部件的数量,降低了成本。
当然,第五预设温度值也可以不等于第三预设温度值,第三平均加热功率、第五平均加热功率和第七平均加热功率也可以不相等,在实际应用过程中,可根据需要自行设定。
在本发明的一具体实施例中,所述加热装置包括:第一子加热装置、第二子加热装置和第三子加热装置,所述第一子加热装置为热泵系统,所述第二子加热装置和所述第三子加热装置均为电加热器。
若所述水箱内水的温度值不大于所述第一预设温度值,所述控制器先控制所述第二子加热装置进行加热,当所述水箱内水的温度值加热至所述第四预设温度值时,再控制所述第一子加热装置进行加热,当所述水箱内的水温上升至所述第五预设温度值,控制所述第一子加热装置停止加热;
若所述水箱内水的温度值大于所述第一预设温度值、不大于所述第二预设温度值,且流入所述水箱内的水的流量大于所述预设流量时,控制所述第三子加热装置进行加热,当所述水箱内的水温上升至所述第五预设温度值,控制所述第三子加热装置停止加热;若检测到流入水箱内的水的流量不大于所述预设流量或者无水流入所述水箱内,则控制所述第一子加热装置进行加热,当所述水箱内的水温上升至所述第五预设温度值,控制所述第一子加热装置停止加热。
电加热器的加热速度较快,加热效率较低,能耗高,热泵系统的加热速度较慢,加热效率较高,能耗低,因此在水箱内水温较低时,利用电加热器进行快速加热,缩短加热时间;在水温较高时,利用热泵系统加热,提高能效,降低能耗。
本发明另一方面的实施例提供了一种热泵热水器,如图2所示,包括:水箱2、加热装置和控制器(图中未示出)。
其中,所述水箱2上设有温度传感器8(即温度检测装置)和检测所述水箱内是否有水流入的第一检测装置(图中未示出);
所述加热装置可以不同的功率对所述水箱2内的水进行加热;
所述加热装置、所述温度传感器8和所述第一检测装置均与所述控制器电连接,且所述控制器可控制所述加热装置以不同的功率进行加热。
本发明上述实施例提供的热泵热水器,水箱上设有可检测水温的温度检测装置,当温度检测装置检测到水箱内的水温过低,如不大于第一预设温度值时,控制器控制加热装置以大功率对水箱进行快速加热,以缩短加热时间,保证水箱内有热水供用户使用;当温度检测装置检测到水箱内的水温较高,如大于第二预设温度值时,则表明此时无需加热,可直接使用水箱内的热水;当温度检测装置检测到水箱内的水温在第一预设温度值与第二预设温度值之间时,水箱内的水温较低,需要加热,若第一检测装置检测到有水流入水箱内,表明主要由于用户用水导致水箱内的水温降低,此时控制器控制加热装置以较大的加热功率进行加热,以便将流入水箱内的水快速加热,供用户使用;若水箱内的水温在第一预设温度值与第二预设温度值之间,且无水流入水箱内,表明水箱内水温降低主要是由于自然散热造成的,此时控制器控制加热装置以较小的加热功率进行加热,以弥补自然散热造成的水温降低。
综上所述,本发明上述实施例提供的热泵热水器,通过温度检测装置检测出水箱内的水温的较低、需要加热时,第一检测装置会继续检测是否有水流入水箱,得出此时是由于用水造成的水温降低还是自然散热造成的水温降低,以便根据不同的情况以不同的加热功率进行加热,这样即可保证缩短加热时间,以保证有足够的热水供用户使用,同时可提高加热能效。
在本发明的一具体实施例中,所述第一检测装置包括:设置在所述水箱2的进水口或出水口处的流量计、比较单元和判断单元。
其中,所述比较单元与所述流量计电连接,且所述比较单元内存储有预设流量,并可将所述预设流量与所述流量计检测到的水的流量进行比较;
所述判断单元和所述比较单元电连接,并可根据所述比较单元的比较结果,判断是否有水流入所述水箱,且所述判断单元与所述控制器电连接。
在上述具体实施例中,水箱进水口或出水口处设有流量计,可通过进水口处流量计的检测得到流入水箱的水量,或者通过出水口处的流量计检测到流出水箱的水量,间接得到流入水箱的水量;然后比较单元将流量计的检测结果与其内预存的预设流量进行比较,并将比较结果输送给判断单元;若比较结果为检测结果大于预设流量,则判断单元可得出此时有大量水流入水箱,反之,有少量水流入水箱;控制器根据判断单元的判断结构,控制加热装置的加热功率。
在本发明的另一具体实施例中,所述第一检测装置包括:比较单元和判断单元。
其中,所述比较单元与所述温度检测装置电连接,且所述比较单元内存储有预设的水温下降速度,并可将所述预设的水温下降速度与所述水温检测装置检测到的水温的下降速度进行比较;
所述比较单元和所述判断单元电连接,并可根据所述比较单元的比较结果,判断是否有水流入所述水箱,且所述判断单元与所述控制器电连接。
在上述具体实施例中,温度检测装置可实时检测水箱内的水温,并将检测结果输送给比较单元;然后比较单元将温度检测装置检测到的水温的下降速度与其内预存的预设水温下降速度进行比较,并将比较结果输送给判断单元;若比较结果为检测到的水温下降速度大于预设水温下降速度,则判断单元可得出此时有大量水流入水箱,造成水箱内的水温下降过快;反之,有少量水流入水箱;控制器根据判断单元的判断结构,控制加热装置的加热功率。
通过温度检测装置检测水箱内水温的下降速度来间接获得是否有水流入水箱及其流入水箱内的水量,这样无需另外设置流量计来间的水的流量,节省了成本。
在本发明的一些实施例中,所述加热装置包括多个子加热装置,且多个所述子加热装置均与所述控制器电连接。
多个子加热装置的加热功率可相同,也可不同相同,控制器可控制某一子加热装置进行加热,可以同时控制多个子加热装置进行加热,实现加热装置可以不同的功率对水箱内的水进行加热,以便根据用户用水情况或水箱自然散热等控制加热装置的加热功率,在保证加热速率的同时,提高加热能效。
在本发明的一具体实施例中,所述加热装置包括第一子加热装置、第二子加热装置和第三子加热装置,且所述第一子加热装置、所述第二子加热装置和所述第三子加热装置均与所述控制器电连接。
进一步,如图2所示,所述第一子加热装置包括由压缩机1、冷凝器3、节流部件4、蒸发器5依次连接组成的热泵系统,所述冷凝器3的冷凝管盘绕在所述水箱2上,所述压缩机1与所述控制器电连接;
所述第二子加热装置和所述第三子加热装置均为电加热器,且所述第二子加热装置为安装在靠近所述水箱2的进水口(开设在水箱2的下端)的一端的上电加热器6,所述第三子加热装置安装在靠近所述水箱2的出水口(开设在水箱2的上端)的一端的下电加热器7。
优选地,所述上电加热器6和所述下电加热器7的加热功率相同。
下面结合图1和图2,具体说明本发明提供的热泵热水器及其控制方法进行说明。
如图2所示,热泵热水器的水箱2上设有温度传感器8(即温度检测装置)、上电加热器6(即第二子加热装置,位于靠近水箱2进水口的一端)、下电加热器7(即第三子加热装置,位于靠近水箱2出水口的一端),热泵热水器的热泵系统(即第一子加热装置)包括压缩机1、冷凝器3、节流部件4和蒸发器5,冷凝器3的冷凝管盘然在水箱2上,可对水箱2加热。
如图1所示,热泵热水器开机后,首先处于待机状态,然后进入步骤S1;
步骤S1,温度传感器8检测水箱2内水的温度T0;
步骤S2,将水温T0与Ts-a(即第一预设温度值)进行比较,如果T0≤Ts-a,则进入步骤S3,如果T0>Ts-a,则进入步骤S5;
步骤S3,开启上电加热器6进行加热,直至T0≥Ts-c(即第四预设温度值),然后进入步骤S4;
步骤S4,开启热泵系统加热,直至T0≥Ts(即第五预设温度值),然后重新进入热水器待机状态;
步骤S5,将T0与Ts-a和Ts-b(即第二预设温度值)进行比较,如果Ts-a<T0≤Ts-b,则进入步骤S6,如果T0>Ts-b,则热泵热水器重新进入待机状态;
步骤S6,判断是否有水流入水箱2,若是,则进入步骤S7,反之,则进入步骤S4;
步骤S7,判断是否有大量水流入水箱2,若是,则进入步骤S8,反之,则进入步骤S4;
步骤S8,开启下加热器7进行加热,直至T0≥Ts(即第三预设温度值,与第五预设温度值相等),然后重新进入热水器待机状态。
需要说明的是,当大量用水导致Ts-a<T0≤Ts-b时,开启靠近出水口的下电加热器7进行加热,以便出水口能够快速流出热水。
在一具体示例中,设定Ts=60℃,a=15℃,b=2℃。
1、检测出当前的水温T0=57℃;
2、判断当前的水温T0是否小于等于60℃-15℃,当前水温T0=57℃不在此范围内;
3、判断当前水温是否处于60℃-15℃与60℃-2℃之间,当前水温T0=57℃在此范围内;
4、通过判断水箱水温下降速率或采用其他方案判断是否有水流入水箱及流入水箱内的水量,例如:设定当水箱内水温的下降速度大于0.5℃/min时,认为有大量的水(即超过预设流量的水)流入水箱,检测到当前水温下降速率为0.3℃/min时,则认为只有少量水进入水箱(当水温的下降速度极小,如低于0.1℃/h时,认为无水进入水箱,水箱处于自然散热状态);
5、此时开启热泵系统加热,至T0=60℃时停机;
6、热泵热水器重新进入待机状态。
综上所述,本发明实施例提供的用于热泵热水器的控制方法,通过考虑水箱内的水温与预设温度值的差、水箱是否处于自然散热状态、是否有冷水流入水箱以及流入水箱的冷水量等实际情况,来判断何时开启何种热源对水箱内的水进行加热,较好地平衡了加热时间及加热效率的关系,从而达到加热时间短,加热效率高的目的。
在本发明的描述中,术语“多个”是指两个或两个以上;术语“固定”等均应做广义理解,例如,“固定”可以是不可拆地固定,也可以是可拆卸地固定;可以是直接固定,也可以通过中间媒介间接固定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制方法,用于控制热泵热水器,其特征在于,包括以下步骤:
检测所述热泵热水器的水箱内水的温度;
若所述水箱内水的温度值不大于所述第一预设温度值,则所述热泵热水器的控制器控制所述热泵热水器的加热装置以第一平均加热功率进行加热;若所述水箱内水的温度值大于第二预设温度值,则控制所述加热装置停止加热;否则,若检测到有水流入所述水箱内,则控制所述加热装置以第二平均加热功率进行加热,若检测到无水流入所述水箱内,则控制所述加热装置以第三平均加热功率进行加热;
其中,所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值,所述第一平均加热功率大于所述第三平均加热功率;
若所述水箱内水的温度值大于所述第一预设温度值、不大于所述第二预设温度值,且检测到流入所述水箱内的水的流量大于预设流量,则所述控制器控制所述加热装置以第四平均加热功率进行加热,若检测到流入水箱内的水的流量不大于所述预设流量,则控制所述加热装置以第五平均加热功率进行加热;
当所述水箱内水的温度值上升至第三预设温度值时,控制所述加热装置停止加热;
其中,所述第四平均加热功率大于所述第五平均加热功率,所述第三预设温度值大于等于所述第二预设温度值。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,
通过检测所述水箱内水温的下降速度来检测是否有水流入所述水箱:
若所述水箱内水温的下降速度大于预设的水温下降速度,则控制所述加热装置以所述第四平均加热功率进行加热;若所述水箱内水温的下降速度不大于所述预设的水温下降速度,则控制所述加热装置以所述第五平均加热功率进行加热。
3.根据权利要求1或2所述的控制方法,其特征在于,
当所述水箱内水的温度不大于所述第一预设温度值时,控制所述加热装置先以第六平均加热功率进行加热,将所述水箱内水的温度值加热至第四预设温度值时,再以第七平均功率将所述水箱内水的温度值加热至第五预设温度值,然后控制所述加热装置停止加热;
其中,所述第六平均加热功率大于所述第七平均加热功率,所述第五预设温度值大于所述第四预设温度值。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,
所述第五预设温度值等于所述第三预设温度值;
所述第三平均加热功率、所述第五平均加热功率和所述第七平均加热功率相等。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,
所述加热装置包括:第一子加热装置、第二子加热装置和第三子加热装置,所述第一子加热装置为热泵系统,所述第二子加热装置和所述第三子加热装置均为电加热器;
若所述水箱内水的温度值不大于所述第一预设温度值,所述控制器先控制所述第二子加热装置进行加热,当所述水箱内水的温度值上升至所述第四预设温度值时,再控制所述第一子加热装置进行加热,当所述水箱内的水温上升至所述第五预设温度值,控制所述第一子加热装置停止加热;
若所述水箱内水的温度值大于所述第一预设温度值、不大于所述第二预设温度值,且流入所述水箱内的水的流量大于所述预设流量时,控制所述第三子加热装置进行加热,当所述水箱内的水温上升至所述第五预设温度值,控制所述第三子加热装置停止加热;若检测到流入水箱内的水的流量不大于所述预设流量或者无水流入所述水箱内,则控制所述第一子加热装置进行加热,当所述水箱内的水温上升至所述第五预设温度值,控制所述第一子加热装置停止加热。
6.一种热泵热水器,其特征在于,包括:
水箱,所述水箱上设有温度检测装置和检测所述水箱内是否有水流入的第一检测装置;
加热装置,用于对所述水箱内的水进行加热;和
控制器,所述加热装置、所述温度检测装置和所述第一检测装置均与所述控制器电连接,且所述控制器可控制所述加热装置以不同的功率进行加热;
所述第一检测装置包括:
设置在所述水箱的进水口或出水口处的流量计;
比较单元,所述比较单元与所述流量计电连接,且所述比较单元内存储有预设流量,并可将所述预设流量与所述流量计检测到的流量进行比较;和
判断单元,所述判断单元和所述比较单元电连接,并可根据所述比较单元的比较结果,判断是否有水流入所述水箱,且所述判断单元与所述控制器电连接。
7.根据权利要求6所述的热泵热水器,其特征在于,所述第一检测装置包括:
比较单元,所述比较单元与所述温度检测装置电连接,且所述比较单元内存储有预设的水温下降速度,并可将所述预设的水温下降速度与所述水温检测装置检测到的水温的下降速度进行比较;和
判断单元,所述比较单元和所述判断单元电连接,并可根据所述比较单元的比较结果,判断是否有水流入所述水箱,且所述判断单元与所述控制器电连接。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的热泵热水器,其特征在于,
所述加热装置包括多个子加热装置,且多个所述子加热装置均与所述控制器电连接。
9.根据权利要求8所述的热泵热水器,其特征在于,
所述加热装置包括第一子加热装置、第二子加热装置和第三子加热装置,且所述第一子加热装置、所述第二子加热装置和所述第三子加热装置均与所述控制器电连接。
10.根据权利要求9所述的热泵热水器,其特征在于,
所述第一子加热装置包括由压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器依次连接组成的热泵系统,所述冷凝器的冷凝管盘绕在所述水箱上,所述压缩机与所述控制器电连接;
所述第二子加热装置和所述第三子加热装置均为电加热器,且所述第二子加热装置安装在靠近所述水箱的进水口的一端,所述第三子加热装置安装在靠近所述水箱的出水口的一端。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9951962B2 (en) * 2011-12-06 2018-04-24 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump heating and hot-water system
CN105865019B (zh) * 2016-04-06 2019-03-26 珠海格力电器股份有限公司 空气能热水器增容实现方法及装置
KR101950888B1 (ko) * 2017-02-02 2019-02-21 김인수 보일러
CN107965917B (zh) * 2017-04-14 2021-05-18 宁波方太厨具有限公司 一种燃气热水器的控制方法
US20180298611A1 (en) * 2017-04-17 2018-10-18 David R. Hall Configurable Hydronic Structural Panel
CN107144017B (zh) * 2017-05-15 2019-10-25 广东美的暖通设备有限公司 热水器控制方法、热水器控制系统及热泵热水器
CN107479363A (zh) * 2017-08-04 2017-12-15 珠海格力电器股份有限公司 一种电器设备及其控制电路和控制方法
CN107504551A (zh) * 2017-08-30 2017-12-22 宗永红 一种分体式电热取暖装置
US10895387B2 (en) * 2017-11-14 2021-01-19 Rheem Manufacturing Company Hybrid heat pump water heaters
CN110873456B (zh) * 2018-08-31 2024-06-25 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 热水器及其控制方法
CN109210789B (zh) * 2018-09-21 2020-07-31 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种空气源热泵控制方法、装置及空气源热泵
CN112631345A (zh) * 2019-10-08 2021-04-09 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 水温控制装置、方法及壁挂炉
CN111156588A (zh) * 2020-02-07 2020-05-15 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司 热水器控制方法及装置
CN112050472B (zh) * 2020-08-24 2022-05-13 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 热水器的水温控制方法、水温控制装置及存储介质
CN112303928B (zh) * 2020-10-30 2023-08-08 青岛海信日立空调系统有限公司 一种热泵热水机组和控制方法
CN112984821B (zh) * 2021-03-04 2022-03-04 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 加热装置的控制方法
CN113701398A (zh) * 2021-09-01 2021-11-26 广东美的制冷设备有限公司 热水机控制方法、热水机以及计算机可读存储介质
CN114151980A (zh) * 2021-10-26 2022-03-08 浙江中广电器股份有限公司 一种热水器及其节能控制装置和方法
CN114484891B (zh) * 2022-02-09 2022-12-27 宁波方太厨具有限公司 热水器控制方法和系统、热水器以及存储介质
CN115183465A (zh) * 2022-06-23 2022-10-14 青岛海尔空调电子有限公司 用于热泵热水机的控制方法及控制装置、热泵热水机、存储介质
CN115540346B (zh) * 2022-08-01 2023-11-03 青岛海信日立空调系统有限公司 热水供应装置
CN115327888B (zh) * 2022-08-22 2023-04-07 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种循环水泵流量的pid算法、直流循环水泵、空气能热泵

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203375710U (zh) * 2013-06-26 2014-01-01 广东美的暖通设备有限公司 热泵热水器水箱和具有其的热泵热水器
CN103900253A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 福州斯狄渢电热水器有限公司 即开即用式空气能热泵热水器及其控制方法
CN103900248A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 福州斯狄渢电热水器有限公司 即热式热水器
CN204187834U (zh) * 2014-08-28 2015-03-04 珠海格力电器股份有限公司 一种水箱及热泵热水器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5946927A (en) * 1998-04-14 1999-09-07 Arthur D. Little, Inc. Heat pump water heater and storage tank assembly
JP3758627B2 (ja) * 2001-11-13 2006-03-22 ダイキン工業株式会社 ヒートポンプ式給湯装置
JP3932913B2 (ja) * 2002-01-29 2007-06-20 ダイキン工業株式会社 ヒートポンプ式給湯機
JP3742356B2 (ja) * 2002-03-20 2006-02-01 株式会社日立製作所 ヒートポンプ給湯機
US8733429B2 (en) * 2006-02-13 2014-05-27 The H.L. Turner Group, Inc. Hybrid heating and/or cooling system
EP2098791A1 (de) * 2008-03-05 2009-09-09 Roth Werke GmbH Vorrichtung zur Erwärmung von Wasser
JP5042928B2 (ja) 2008-06-12 2012-10-03 シャープ株式会社 ヒートポンプ式給湯機
US8422870B2 (en) * 2009-02-13 2013-04-16 General Electric Company Residential heat pump water heater
EP2416083B1 (en) * 2009-03-30 2017-05-31 Mitsubishi Electric Corporation Fluid heating system and method, and fluid heating control system, control device and control method
EP2427702A4 (en) * 2009-05-08 2012-10-10 Stone Mountain Technologies Inc GAS HEAT PUMP WATER HEATER
US8385729B2 (en) * 2009-09-08 2013-02-26 Rheem Manufacturing Company Heat pump water heater and associated control system
US9951962B2 (en) * 2011-12-06 2018-04-24 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump heating and hot-water system
JP6166949B2 (ja) 2013-05-13 2017-07-19 東芝キヤリア株式会社 ヒートポンプ給湯機
JP6141425B2 (ja) * 2013-05-24 2017-06-07 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
JP6223279B2 (ja) * 2014-05-26 2017-11-01 三菱電機株式会社 給湯装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103900253A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 福州斯狄渢电热水器有限公司 即开即用式空气能热泵热水器及其控制方法
CN103900248A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 福州斯狄渢电热水器有限公司 即热式热水器
CN203375710U (zh) * 2013-06-26 2014-01-01 广东美的暖通设备有限公司 热泵热水器水箱和具有其的热泵热水器
CN204187834U (zh) * 2014-08-28 2015-03-04 珠海格力电器股份有限公司 一种水箱及热泵热水器

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US20160265794A1 (en) 2016-09-15
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