變頻熱水機(jī)及其控制方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變頻熱水機(jī)及其控制方法和裝置。其中，變頻熱水機(jī)的控制方法通過在變頻熱水機(jī)的壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，在水溫升高時(shí)，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比，并檢測壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況條件，以獲取變頻熱水機(jī)預(yù)存的與檢測到的工況條件相對應(yīng)的原始能效比，在實(shí)際能效比大于原始能效比的情況下，及時(shí)獲取壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率，并更新變頻熱水機(jī)中所存儲的工況條件對應(yīng)的能效比和頻率，解決了現(xiàn)有技術(shù)中變頻熱水機(jī)容易出現(xiàn)節(jié)能效果變差的問題，進(jìn)而達(dá)到了高效節(jié)能的效果。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變頻熱水機(jī)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種變頻熱水機(jī)及其控制方法和裝 置。 變頻熱水機(jī)及其控制方法和裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有變頻熱水機(jī)一般都包括多種運(yùn)行模式，如：節(jié)能模式、快速模式、正常模式等， 其中變頻熱水機(jī)的高能效運(yùn)行模式（即，節(jié)能模式）是指變頻熱水機(jī)在任何條件下都是按照 最佳能效比（Coefficient of Performance,簡稱C0P)及最佳C0P對應(yīng)的頻率（即，最佳頻 率）運(yùn)行。
[0003] 但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在變頻熱水機(jī)運(yùn)行中，隨著作用對象溫度和工況環(huán)境的變化， 變頻熱水機(jī)整機(jī)最佳C0P和最佳頻率均會發(fā)生變化，現(xiàn)有技術(shù)中在節(jié)能模式下，始終控制 變頻熱水機(jī)按照最佳C0P和最佳頻率運(yùn)行的技術(shù)方案，使得變頻熱水機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)并 非維持在最佳C0P和最佳頻率下，導(dǎo)致變頻熱水機(jī)的節(jié)能效果變差。
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中變頻熱水機(jī)容易出現(xiàn)節(jié)能效果變差的問題，目前尚未提出有效的 解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種變頻熱水機(jī)及其控制方法和裝置，以解決現(xiàn)有技 術(shù)中變頻熱水機(jī)容易出現(xiàn)節(jié)能效果變差的問題。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種變頻熱水機(jī)的控制方法 其中，變頻熱水機(jī)包括壓縮機(jī)和水箱，變頻熱水機(jī)的控制方法包括：步驟S11 :實(shí)時(shí)檢測水 箱內(nèi)的水溫；步驟S12 :在水溫升高預(yù)設(shè)溫度的情況下，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比，并檢測 變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，得到中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度；步驟S13 :查找 與中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度相對應(yīng)的能效比及頻率，得到設(shè)定能效比和設(shè)定頻率，其 中，在變頻熱水機(jī)中存儲有與不同蒸發(fā)溫度和不同冷凝溫度相對應(yīng)的能效比及頻率；步驟 S14:判斷實(shí)際能效比是否大于設(shè)定能效比，其中，若判斷出實(shí)際能效比大于設(shè)定能效比，則 依次執(zhí)行步驟S15和步驟S16,若判斷出實(shí)際能效比小于或等于設(shè)定能效比，則執(zhí)行步驟 S17 ;步驟S15 :獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行頻率，并將設(shè)定能效比的具體數(shù)值更新為實(shí)際能效 比的具體數(shù)值，以及將設(shè)定頻率的具體數(shù)值更新為當(dāng)前運(yùn)行頻率的具體數(shù)值；步驟S16 :控 制壓縮機(jī)以當(dāng)前運(yùn)行頻率繼續(xù)運(yùn)行，并返回步驟S11 ;以及步驟S17 :控制壓縮機(jī)以設(shè)定頻 率運(yùn)行，并返回步驟S11。
[0007] 進(jìn)一步地，變頻熱水機(jī)還包括冷凝器，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比包括：確定壓縮 機(jī)吸氣管路的焓值hl，壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2和冷凝器出口的焓值h3 ;以及按照公式 C0Pl=(h2-h3V(h2-hl)計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比C0P1。
[0008] 進(jìn)一步地，確定壓縮機(jī)吸氣管路的焓值hl，壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2和冷凝器 出口的焓值h3包括：采集壓縮機(jī)的吸氣溫度Ts、壓縮機(jī)的排氣溫度Tp、冷凝器的出口溫度 Tsc ;獲取變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)壓力Pe和冷凝壓力Pc ;根據(jù)吸氣溫度Ts和蒸發(fā)壓力Pe確定壓 縮機(jī)吸氣管路的焓值hi ;根據(jù)排氣溫度Tp和冷凝壓力Pc確定壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2 ; 以及根據(jù)出口溫度Tsc和冷凝壓力Pc、或者根據(jù)出口溫度Tsc和出口溫度Tsc對應(yīng)的飽和 壓力Pm確定冷凝器出口的焓值h3。
[0009] 進(jìn)一步地，變頻熱水機(jī)還包括蒸發(fā)器，獲取變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)壓力Pe和冷凝壓力 Pc包括：通過壓力傳感器采集蒸發(fā)壓力Pe和冷凝壓力Pc ;或采集冷凝器的中部溫度Tc和 蒸發(fā)器的中部溫度Te ;根據(jù)冷凝器的中部溫度Tc確定冷凝壓力Pc ;以及根據(jù)蒸發(fā)器的中 部溫度Te確定蒸發(fā)壓力Pe。
[0010] 進(jìn)一步地，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比包括：獲取水箱內(nèi)水的質(zhì)量；以及按照公式 CffiAT COP〗 計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比C0P1，其中，C為水的比熱，m為獲取到的水的質(zhì) 3600ΙΨ 量，Λ T為預(yù)設(shè)溫度，W為變頻熱水機(jī)將質(zhì)量m的加熱升高預(yù)設(shè)溫度的耗電量。
[0011] 進(jìn)一步地,在步驟S11之前,控制方法還包括：控制壓縮機(jī)以啟動(dòng)頻率啟動(dòng)；判斷 壓縮機(jī)是否穩(wěn)定運(yùn)行于啟動(dòng)頻率；在判斷出壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行于啟動(dòng)頻率的情況下，檢測變 頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，得到初始蒸發(fā)溫度和初始冷凝溫度；查找與初始蒸發(fā)溫 度和初始冷凝溫度相對應(yīng)的頻率，得到初始頻率；以及控制壓縮機(jī)以初始頻率運(yùn)行。
[0012] 進(jìn)一步地，判斷壓縮機(jī)是否穩(wěn)定運(yùn)行于啟動(dòng)頻率包括：檢測壓縮機(jī)以啟動(dòng)頻率運(yùn) 行的持續(xù)時(shí)間；以及判斷持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間，其中，在判斷出持續(xù)時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí) 間的情況下，確定壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行于啟動(dòng)頻率。
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種變頻熱水機(jī)的控制裝置， 該控制裝置用于執(zhí)行本發(fā)明上述內(nèi)容所提供的任一種變頻熱水機(jī)的控制方法。
[0014] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種變頻熱水機(jī)的控制裝置， 其中，變頻熱水機(jī)包括壓縮機(jī)和水箱，控制裝置包括：檢測單元，用于實(shí)時(shí)檢測水箱內(nèi)的水 溫；第一處理單元，用于在水溫升高預(yù)設(shè)溫度的情況下，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比，并檢測 變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，得到中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度；查找單元，用于查 找與中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度相對應(yīng)的能效比及頻率，得到設(shè)定能效比和設(shè)定頻率， 其中，在變頻熱水機(jī)中存儲有與不同蒸發(fā)溫度和不同冷凝溫度相對應(yīng)的能效比及頻率；判 斷單元，用于判斷實(shí)際能效比是否大于設(shè)定能效比；第二處理單元，用于在判斷單元判斷出 實(shí)際能效比大于設(shè)定能效比的情況下，獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行頻率，并將設(shè)定能效比的具 體數(shù)值更新為實(shí)際能效比的具體數(shù)值，以及將設(shè)定頻率的具體數(shù)值更新為當(dāng)前運(yùn)行頻率的 具體數(shù)值；第一控制單元，用于控制壓縮機(jī)以當(dāng)前運(yùn)行頻率繼續(xù)運(yùn)行，并控制檢測單元重新 實(shí)時(shí)檢測水箱內(nèi)的水溫；以及第二控制單元，用于在判斷單元判斷出實(shí)際能效比小于或等 于設(shè)定能效比的情況下，控制壓縮機(jī)以設(shè)定頻率運(yùn)行，并控制檢測單元重新實(shí)時(shí)檢測水箱 內(nèi)的水溫。
[0015] 進(jìn)一步地，變頻熱水機(jī)還包括冷凝器，第一處理單元包括：確定模塊，用于確定壓 縮機(jī)吸氣管路的焓值hi，壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2和冷凝器出口的焓值h3 ;以及第一計(jì)算 模塊，用于按照公式C0Pl=(h2-h3V(h2-hl)計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比C0P1。
[0016] 進(jìn)一步地，第一處理單元包括：獲取模塊，用于獲取水箱內(nèi)水的質(zhì)量；以及第二計(jì) 算模塊，用于按照公式Γ?)? 計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比C0P1，其中，C為水的比熱， 3600W m為獲取到的水的質(zhì)量，△ T為預(yù)設(shè)溫度，W為變頻熱水機(jī)將質(zhì)量m的加熱升高預(yù)設(shè)溫度的 耗電量。
[0017] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種變頻熱水機(jī)，該變頻熱水 機(jī)包括本發(fā)明上述內(nèi)容所提供了任一種變頻熱水機(jī)的控制裝置。
[0018] 本發(fā)明通過在變頻熱水機(jī)的壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，在水溫升高時(shí)，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí) 際能效比，并檢測變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，得到壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況條件，以獲 取變頻熱水機(jī)預(yù)存的與檢測到的工況條件相對應(yīng)的原始能效比，然后對比原始能效比和實(shí) 際能效比的大小，在實(shí)際能效比大于原始能效比的情況下，及時(shí)獲取壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻 率，并更新變頻熱水機(jī)中所存儲的工況條件對應(yīng)的能效比和頻率，實(shí)現(xiàn)在變頻熱水機(jī)運(yùn)行 過程中，不斷更新其存儲的與各種工況條件相對應(yīng)的能效比和頻率，以使變頻熱水機(jī)運(yùn)行 過程中的能效比逐漸趨近實(shí)際最優(yōu)的能效比，進(jìn)而使得變頻熱水機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)保持最 佳，解決了現(xiàn)有技術(shù)中變頻熱水機(jī)容易出現(xiàn)節(jié)能效果變差的問題，進(jìn)而達(dá)到了高效節(jié)能的 效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0020] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變頻熱水機(jī)的控制方法的流程圖；以及
[0021] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變頻熱水機(jī)的控制裝置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變頻熱水機(jī)的控制方法，以下對本發(fā)明實(shí)施例所提供的 變頻熱水機(jī)的控制方法進(jìn)行具體介紹：
[0024] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變頻熱水機(jī)的控制方法的流程圖，如圖1所示，該方法 包括如下的步驟S11至步驟S18 :
[0025] 步驟SI 1 :實(shí)時(shí)檢測水箱內(nèi)的水溫
[0026] 可以通過溫度傳感器、溫度感溫包等器件來檢測水溫，該檢測水溫的器件設(shè)置在 變頻熱水機(jī)的水箱上；也可以通過壓力傳感器來檢測水箱內(nèi)的壓力，然后通過壓力與水溫 的對應(yīng)關(guān)系獲取到水箱內(nèi)的水溫。
[0027] 其中，對水箱內(nèi)水溫的檢測，主要是在變頻熱水機(jī)的壓縮機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行后進(jìn)行的檢 測，變頻熱水機(jī)剛剛開機(jī)時(shí)，控制壓縮機(jī)以啟動(dòng)頻率啟動(dòng)，當(dāng)壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行于啟動(dòng)頻率下 時(shí)，檢測變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度Te和冷凝溫度Tc，得到初始蒸發(fā)溫度TeO和初始冷凝溫度 TcO,然后從初始頻率表單中查找出與初始蒸發(fā)溫度TeO和初始冷凝溫度TcO相對應(yīng)的初始 頻率f〇,以該初始頻率f〇作為壓縮機(jī)啟動(dòng)后的運(yùn)彳丁頻率，控制壓縮機(jī)以該初始頻率f〇開始 運(yùn)行。初始頻率表單為變頻熱水機(jī)中預(yù)先存儲的表單，該表單中存儲有與不同蒸發(fā)溫度Te 和不同冷凝溫度Tc對應(yīng)的能效比及頻率，在本發(fā)明實(shí)施例中，初始頻率表單中所存儲的能 效比和頻率，為經(jīng)過試驗(yàn)測試所得到的最佳COP及最佳COP相應(yīng)的頻率，如表1所示。
[0028] 表 1
[0029] \ Tc *優(yōu)\ \ HTC 12C ... 64°C 66V f (-20,10) f (-20,12) f (-20,64) f (-20,66) - __COP (-20,10) COP (-20,12)…COP (-20,64) COP (-20,66) ~Z f (-18,10) f (-18,12) f (-18,64) f (-18,66)^ - __COPC-18,10) COP (-18,12)…COP (-18,64) COP (-18,66) 34? f (34,10) f (34,12) :. f (34,64) f (34,66)^ __COP (34,10) COP(-18,12)___COP (36,64) COP ￠34,66) -- f (36,10) f (36,12) f (36,64) f (36,66)^ _ 1 COP (36,10) 1 COPC-I8J2) 1 …COP (36,64) COP (36,66)
[0030]
[0031] 表1中f (Te，Tc)表示與不同蒸發(fā)溫度Te和不同冷凝溫度Tc相對應(yīng)的頻率，COP (Te，Tc)表示與不同蒸發(fā)溫度Te和不同冷凝溫度Tc相對應(yīng)的能效比。
[0032] 壓縮機(jī)是否穩(wěn)定運(yùn)行于啟動(dòng)頻率下，則通過檢測壓縮機(jī)以啟動(dòng)頻率運(yùn)行的持續(xù)時(shí) 間，然后判斷該持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間來確定，對于壓縮機(jī)以啟動(dòng)頻率運(yùn)行的持續(xù)時(shí) 間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間的情況，則確定壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行于啟動(dòng)頻率。
[0033] 變頻熱水機(jī)運(yùn)行過程中的情況，壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率則是然后從初始頻率表單中查 找出的、與具體的中間蒸發(fā)溫度Ten和中間冷凝溫度Ten相對應(yīng)的頻率值fn。
[0034] 步驟S12 :在水溫升高預(yù)設(shè)溫度的情況下，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比，并檢測變頻 熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，得到中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度
[0035] 本發(fā)明實(shí)施例中，可以將預(yù)設(shè)溫度設(shè)定為1°C，S卩，在水箱內(nèi)的水溫升高1攝氏度 的情況下，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比，并檢測變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度Te和冷凝溫度Tc，這 一過程中檢測到的蒸發(fā)溫度Te和冷凝溫度Tc相對步驟S11中確定壓縮機(jī)初始頻率的蒸發(fā) 溫度TeO和冷凝溫度TcO而言，稱作中間蒸發(fā)溫度Ten和中間冷凝溫度Ten。計(jì)算壓縮機(jī)實(shí) 際能效比的方法可以采用以下方式：
[0036] 方式一：
[0037] 首先，確定壓縮機(jī)吸氣管路的焓值hi，壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2和變頻熱水機(jī)冷 凝器出口的焓值h3 ;
[0038] 然后，按照公式C0Pl=(h2-h3V(h2_hl)計(jì)算所述壓縮機(jī)的實(shí)際能效比C0P1。
[0039] 其中，變頻熱水機(jī)具有控制器、與控制器相連接的多個(gè)傳感器，多個(gè)傳感器實(shí)時(shí)檢 測溫度和壓力，以使控制器根據(jù)檢測的溫度和壓力確定上述焓值，進(jìn)而計(jì)算實(shí)際能效比。具 體地，該變頻熱水機(jī)包括以下的溫度傳感器和壓力傳感器：采集壓縮機(jī)的吸氣溫度Ts的第 一溫度傳感器、采集壓縮機(jī)的排氣溫度Tp的第二溫度傳感器、采集冷凝器的出口溫度Tsc 的第三溫度傳感器、采集變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)壓力Pe的第一壓力傳感器以及采集變頻熱水 機(jī)的冷凝壓力Pc的第二壓力傳感器?？刂破鞲鶕?jù)Pe和Ts計(jì)算壓縮機(jī)吸氣管路的焓值、根 據(jù)Pc和Tp計(jì)算壓縮機(jī)排氣管路的焓值、根據(jù)Pc和Tsc計(jì)算變頻熱水機(jī)中冷凝器出口的焓 值，具體的計(jì)算方法可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任意的焓值計(jì)算方法。
[0040] 變頻熱水機(jī)所具有的多個(gè)傳感器還均可以是溫度傳感器，以使控制器根據(jù)檢測的 溫度確定壓力和焓值，進(jìn)而計(jì)算實(shí)際能效比。具體地，該變頻熱水機(jī)包括以下的溫度傳感 器：采集壓縮機(jī)的吸氣溫度Ts的第一溫度傳感器、采集壓縮機(jī)的排氣溫度Tp的第二溫度傳 感器、采集冷凝器的出口溫度Tsc的第三溫度傳感器、采集冷凝器的中部溫度Tc的第四溫 度傳感器和采集蒸發(fā)器溫度Te的第五溫度傳感器?？刂破魇紫雀鶕?jù)蒸發(fā)器溫度Te計(jì)算系 統(tǒng)的蒸發(fā)壓力Pe、根據(jù)冷凝器的中部溫度Tc計(jì)算系統(tǒng)的冷凝壓力Pc，然后根據(jù)Pe和Ts計(jì) 算壓縮機(jī)吸氣管路的焓值、根據(jù)Pc和Tp計(jì)算壓縮機(jī)排氣管路的焓值、根據(jù)Pc和Tsc計(jì)算 變頻熱水機(jī)中冷凝器出口的焓值，具體的計(jì)算方法可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任意的焓值計(jì)算方 法。
[0041] 方式二：
[0042] 首先，獲取水箱內(nèi)水的質(zhì)量； rm\l
[0043] 然后，按照公式計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比C0P1，其中，c為水的比 360〇r 熱，單位為kj/kg · °C, m為獲取到的水的質(zhì)量,單位為kg, ΔΤ為預(yù)設(shè)溫度，單位為°(：, W為 變頻熱水機(jī)將質(zhì)量m的加熱升高預(yù)設(shè)溫度的耗電量，單位為kWh。
[0044] 步驟S13 :查找與中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度相對應(yīng)的能效比及頻率，得到設(shè) 定能效比和設(shè)定頻率
[0045] 從初始頻率表單中查找與步驟S12中檢測到的中間蒸發(fā)溫度Ten和中間冷凝溫度 Ten相對應(yīng)的能效比COP (Ten, Ten)及頻率f (Ten, Ten)。
[0046] 步驟S14 :判斷實(shí)際能效比是否大于設(shè)定能效比
[0047] 判斷C0P1是否大于COP (Ten，Tcn)，C0P1為步驟S12中所計(jì)算出的實(shí)際能效 比C0P1，COP (Ten, Ten)為步驟S13中所查找到的設(shè)定能效比COP (Ten, Ten)。其中，若 判斷出C0PDC0P (Ten, Ten)，則依次執(zhí)行以下步驟S15和步驟S16,若判斷出COPK COP (Ten, Ten)，則以下執(zhí)行步驟S17。
[0048] 步驟S15 :獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行頻率，并將設(shè)定能效比的具體數(shù)值更新為實(shí)際 能效比的具體數(shù)值，以及將設(shè)定頻率的具體數(shù)值更新為當(dāng)前運(yùn)行頻率的具體數(shù)值
[0049] 對壓縮機(jī)當(dāng)前運(yùn)行頻率的具體的獲取方法，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任意的壓縮機(jī)實(shí) 際運(yùn)行頻率的獲取方法。
[0050] 若判斷出C0PDC0P (Ten, Ten)，則說明相對當(dāng)前的工況條件（Ten, Ten)而言，變頻 熱水機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)并非維持在最佳C0P和最佳頻率下，對于這種情況，將初始頻率表 單與工況條件（Ten, Ten)相對應(yīng)的COP (Ten, Ten)更新為C0P1，將與工況條件（Ten, Ten) 相對應(yīng)的f (Ten，Ten)更新為壓縮機(jī)當(dāng)前運(yùn)行的實(shí)際運(yùn)行頻率，實(shí)現(xiàn)將工況條件對應(yīng)的能 效比和頻率設(shè)定為最佳。
[0051] 步驟S16 :控制壓縮機(jī)以當(dāng)前運(yùn)行頻率繼續(xù)運(yùn)行，并返回步驟Sll
[0052] 將初始頻率表單中的與工況條件（Ten, Ten)相對應(yīng)的COP (Ten, Ten)和f (Ten，Ten)進(jìn)行一次更新后，控制壓縮機(jī)以當(dāng)前運(yùn)行頻率繼續(xù)運(yùn)行，以保證變頻熱水機(jī)繼續(xù) 維持在當(dāng)前良好的運(yùn)行狀態(tài)下，然后返回步驟S11，S卩，再次執(zhí)行上述控制方法，以控制變頻 熱水機(jī)繼續(xù)進(jìn)行加熱，并在加熱過程中對變頻熱水機(jī)進(jìn)行控制。
[0053] 步驟S17 :控制壓縮機(jī)以設(shè)定頻率運(yùn)行，并返回步驟S11
[0054] 若判斷出C0P1 < COP (Ten, Ten)，則說明相對當(dāng)前的工況條件（Ten, Ten)而言，變 頻熱水機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)已經(jīng)處于最佳C0P和最佳頻率下，對于這種情況，無需對初始頻 率表單中的與工況條件（Ten, Ten)相對應(yīng)的COP (Ten, Ten)和f (Ten, Ten)進(jìn)行更新，直 接控制壓縮機(jī)按照初始頻率表單中與相依工況條件對應(yīng)的頻率（即，步驟S13中所查找到 的設(shè)定頻率）運(yùn)行即可，并再次執(zhí)行上述控制方法，以控制變頻熱水機(jī)繼續(xù)進(jìn)行加熱，并在 加熱過程中對變頻熱水機(jī)進(jìn)行控制。
[0055] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的變頻熱水機(jī)的控制方法，通過在變頻熱水機(jī)的壓縮機(jī)運(yùn)行 過程中，在水溫升高時(shí)，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比，并檢測變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫 度，得到壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況條件，以獲取變頻熱水機(jī)預(yù)存的與檢測到的工況條件相對應(yīng) 的原始能效比，然后對比原始能效比和實(shí)際能效比的大小，在實(shí)際能效比大于原始能效比 的情況下，及時(shí)獲取壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率，并更新變頻熱水機(jī)中所存儲的工況條件對應(yīng) 的能效比和頻率，實(shí)現(xiàn)在變頻熱水機(jī)運(yùn)行過程中，不斷更新其存儲的與各種工況條件相對 應(yīng)的能效比和頻率，以使變頻熱水機(jī)運(yùn)行過程中的能效比逐漸趨近實(shí)際最優(yōu)的能效比，進(jìn) 而使得變頻熱水機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)保持最佳，解決了現(xiàn)有技術(shù)中變頻熱水機(jī)容易出現(xiàn)節(jié)能 效果變差的問題，進(jìn)而達(dá)到了高效節(jié)能的效果。并且，本發(fā)明實(shí)施例所提供的控制方法，無 需在變頻熱水機(jī)上增加任何硬件裝置，達(dá)到了在不升高變頻熱水機(jī)成本的基礎(chǔ)上，保證變 頻熱水機(jī)高效節(jié)能運(yùn)行的效果。
[0056] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種變頻熱水機(jī)的控制裝置，以下對本發(fā)明實(shí)施例所提供 的變頻熱水機(jī)的控制裝置進(jìn)行具體介紹：
[0057] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變頻熱水機(jī)的控制裝置的示意圖，如圖2所示，本發(fā)明 實(shí)施例的變頻熱水機(jī)包括：檢測單元10、第一處理單元20、查找單元30、判斷單元40、第二 處理單元50、第一控制單元60和第二控制單元70。
[0058] 其中，檢測單元10用于實(shí)時(shí)檢測水箱內(nèi)的水溫，檢測單元10可以是溫度傳感器、 溫度感溫包等器件，該檢測水溫的器件設(shè)置在變頻熱水機(jī)的水箱上；也可以是壓力傳感器， 用于檢測水箱內(nèi)的壓力，然后通過壓力與水溫的對應(yīng)關(guān)系獲取到水箱內(nèi)的水溫。檢測單元 對水箱內(nèi)水溫的檢測，主要是在變頻熱水機(jī)的壓縮機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行后進(jìn)行的檢測，具體在變頻 熱水機(jī)處于什么運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行水溫檢測，與上述步驟S11中所描述的相同，此處不再贅 述。
[0059] 第一處理單元20用于在水溫升高預(yù)設(shè)溫度的情況下，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比， 并檢測變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，得到中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度，具體地，第 一處理單元20的組成方式由以下兩種：
[0060] 第一種：第一處理單元包括確定模塊和計(jì)算模塊（以下稱作第一計(jì)算模塊)，其中， 確定模塊用于確定壓縮機(jī)吸氣管路的焓值hl，壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2和變頻熱水機(jī)冷 凝器出口的焓值h3,具體確定方式與步驟S13中所描述的相同，此處不再贅述。第一計(jì)算模 塊用于按照公式C0Pl=(h2-h3V(h2-hl)計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比C0P1。
[0061] 第二種：第一處理單元包括獲取模塊和計(jì)算模塊（以下稱作第二計(jì)算模塊)，其中， yiM? A V 獲取模塊用于獲取水箱內(nèi)水的質(zhì)量。第二計(jì)算模塊用于按照公式=5^7計(jì)算壓縮 3600lf 機(jī)的實(shí)際能效比C0P1，其中，C為水的比熱，單位為kj/kg*°c，m為獲取到的水的質(zhì)量，單位 為kg，Λ T為預(yù)設(shè)溫度，單位為°C，W為變頻熱水機(jī)將質(zhì)量m的加熱升高預(yù)設(shè)溫度的耗電量， 單位為kWh。
[0062] 查找單元30用于查找與中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度相對應(yīng)的能效比及頻率， 得到設(shè)定能效比和設(shè)定頻率，其中，在初始頻率表單中存儲有與不同蒸發(fā)溫度和不同冷凝 溫度相對應(yīng)的能效比及頻率。
[0063] 判斷單元40用于判斷實(shí)際能效比是否大于設(shè)定能效比，S卩，判斷第一處理單元計(jì) 算出的實(shí)際能效比是否大于查找單元查找到的設(shè)定能效比。
[0064] 第二處理單元50用于在判斷單元判斷出實(shí)際能效比大于原始能效比的情況下， 獲取壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行頻率，并將初始頻率表單中設(shè)定能效比的具體數(shù)值更新為實(shí)際能效 t匕，將初始頻率表單中設(shè)定頻率更新為當(dāng)前運(yùn)行頻率。
[0065] 第一控制單元60用于控制壓縮機(jī)以當(dāng)前運(yùn)行頻率繼續(xù)運(yùn)行，并控制檢測單元重 新實(shí)時(shí)檢測水箱內(nèi)的水溫。
[0066] 第二控制單元70用于在判斷單元判斷出實(shí)際能效比小于或等于設(shè)定能效比的情 況下，控制壓縮機(jī)以設(shè)定頻率運(yùn)行，并控制檢測單元重新實(shí)時(shí)檢測水箱內(nèi)的水溫。
[0067] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的變頻熱水機(jī)的控制裝置，通過在變頻熱水機(jī)的壓縮機(jī)運(yùn)行 過程中，在水溫升高時(shí)，計(jì)算壓縮機(jī)的實(shí)際能效比，并檢測變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫 度，得到壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況條件，以獲取變頻熱水機(jī)預(yù)存的與檢測到的工況條件相對應(yīng) 的原始能效比，然后對比原始能效比和實(shí)際能效比的大小，在實(shí)際能效比大于原始能效比 的情況下，及時(shí)獲取壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行頻率，并更新變頻熱水機(jī)中所存儲的工況條件對應(yīng) 的能效比和頻率，實(shí)現(xiàn)在變頻熱水機(jī)運(yùn)行過程中，不斷更新其存儲的與各種工況條件相對 應(yīng)的能效比和頻率，以使變頻熱水機(jī)運(yùn)行過程中的能效比逐漸趨近實(shí)際最優(yōu)的能效比，進(jìn) 而使得變頻熱水機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)保持最佳，解決了現(xiàn)有技術(shù)中變頻熱水機(jī)容易出現(xiàn)節(jié)能 效果變差的問題，進(jìn)而達(dá)到了高效節(jié)能的效果。
[0068] 此外，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種變頻熱水機(jī)，該變頻熱水機(jī)可以是采用本發(fā)明 實(shí)施例上述內(nèi)容所提供的變頻熱水機(jī)的控制方法的變頻熱水機(jī)，也可以是包括本發(fā)明實(shí)施 例上述內(nèi)容所提供的變頻熱水機(jī)的控制裝置的變頻熱水機(jī)。
[0069] 從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了控制變頻熱水機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)保持 最佳，保證變頻熱水機(jī)高效節(jié)能運(yùn)行的效果。
[0070] 需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不 同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0071] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各單元或各步驟可以用通用 的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路單元，或者將它們 中的多個(gè)單元或步驟制作成單個(gè)集成電路單元來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的 硬件和軟件結(jié)合。
[0072] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種變頻熱水機(jī)的控制方法，其特征在于，所述變頻熱水機(jī)包括壓縮機(jī)和水箱，所述 控制方法包括： 步驟S11 :實(shí)時(shí)檢測所述水箱內(nèi)的水溫； 步驟S12 :在所述水溫升高預(yù)設(shè)溫度的情況下，計(jì)算所述壓縮機(jī)的實(shí)際能效比，并檢測 所述變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，得到中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度； 步驟S13 :查找與所述中間蒸發(fā)溫度和所述中間冷凝溫度相對應(yīng)的能效比及頻率，得 到設(shè)定能效比和設(shè)定頻率，其中，在所述變頻熱水機(jī)中存儲有與不同蒸發(fā)溫度和不同冷凝 溫度相對應(yīng)的能效比及頻率； 步驟S14:判斷所述實(shí)際能效比是否大于所述設(shè)定能效比，其中，若判斷出所述實(shí)際能 效比大于所述設(shè)定能效比，則依次執(zhí)行步驟S15和步驟S16,若判斷出所述實(shí)際能效比小于 或等于所述設(shè)定能效比，則執(zhí)行步驟S17 ; 步驟S15 :獲取所述壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行頻率，并將所述設(shè)定能效比的具體數(shù)值更新為 所述實(shí)際能效比的具體數(shù)值，以及將所述設(shè)定頻率的具體數(shù)值更新為所述當(dāng)前運(yùn)行頻率的 具體數(shù)值； 步驟S16 :控制所述壓縮機(jī)以所述當(dāng)前運(yùn)行頻率繼續(xù)運(yùn)行，并返回步驟S11 ;以及 步驟S17 :控制所述壓縮機(jī)以所述設(shè)定頻率運(yùn)行，并返回步驟S11。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述變頻熱水機(jī)還包括冷凝器，計(jì)算 所述壓縮機(jī)的實(shí)際能效比包括： 確定所述壓縮機(jī)吸氣管路的焓值hl，所述壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2和所述冷凝器出 口的焓值h3 ;以及 按照公式C0P1= (h2-h3) Ah2-hl)計(jì)算所述壓縮機(jī)的實(shí)際能效比C0P1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，確定所述壓縮機(jī)吸氣管路的焓值hi， 所述壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2和所述冷凝器出口的焓值h3包括： 采集所述壓縮機(jī)的吸氣溫度Ts、所述壓縮機(jī)的排氣溫度Tp、所述冷凝器的出口溫度 Tsc ； 獲取所述變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)壓力Pe和冷凝壓力Pc ; 根據(jù)所述吸氣溫度Ts和所述蒸發(fā)壓力Pe確定所述壓縮機(jī)吸氣管路的焓值hi ; 根據(jù)所述排氣溫度Tp和所述冷凝壓力Pc確定所述壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2 ;以及 根據(jù)所述出口溫度Tsc和所述冷凝壓力Pc、或者根據(jù)所述出口溫度Tsc和所述出口溫 度Tsc對應(yīng)的飽和壓力Pm確定所述冷凝器出口的焓值h3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述變頻熱水機(jī)還包括 蒸發(fā)器，獲取所述變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)壓力Pe和冷凝壓力Pc包括： 通過壓力傳感器采集所述蒸發(fā)壓力Pe和所述冷凝壓力Pc ;或 采集所述冷凝器的中部溫度Tc和所述蒸發(fā)器的中部溫度Te ; 根據(jù)所述冷凝器的中部溫度Tc確定所述冷凝壓力Pc ;以及 根據(jù)所述蒸發(fā)器的中部溫度Te確定所述蒸發(fā)壓力Pe。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，計(jì)算所述壓縮機(jī)的實(shí)際能效比包括： 獲取所述水箱內(nèi)水的質(zhì)量；以及 CfnA./ 按照公式計(jì)算所述壓縮機(jī)的實(shí)際能效比COPl，其中，c為水的比熱，m為 3600W 獲取到的水的質(zhì)量，Λ T為所述預(yù)設(shè)溫度，W為所述變頻熱水機(jī)將質(zhì)量m的加熱升高所述預(yù) 設(shè)溫度的耗電量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的控制方法，其特征在于，在步驟S11之前，所述 控制方法還包括： 控制所述壓縮機(jī)以啟動(dòng)頻率啟動(dòng)； 判斷所述壓縮機(jī)是否穩(wěn)定運(yùn)行于所述啟動(dòng)頻率； 在判斷出所述壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行于所述啟動(dòng)頻率的情況下，檢測所述變頻熱水機(jī)的蒸發(fā) 溫度和冷凝溫度，得到初始蒸發(fā)溫度和初始冷凝溫度； 查找與所述初始蒸發(fā)溫度和所述初始冷凝溫度相對應(yīng)的頻率，得到初始頻率；以及 控制所述壓縮機(jī)以所述初始頻率運(yùn)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，判斷所述壓縮機(jī)是否穩(wěn)定運(yùn)行于啟 動(dòng)頻率包括： 檢測所述壓縮機(jī)以所述啟動(dòng)頻率運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間；以及 判斷所述持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間， 其中，在判斷出所述持續(xù)時(shí)間達(dá)到所述預(yù)設(shè)時(shí)間的情況下，確定所述壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行 于所述啟動(dòng)頻率。
8. -種變頻熱水機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述變頻熱水機(jī)包括壓縮機(jī)和水箱，所述 控制裝置包括： 檢測單元，用于實(shí)時(shí)檢測所述水箱內(nèi)的水溫； 第一處理單元，用于在所述水溫升高預(yù)設(shè)溫度的情況下，計(jì)算所述壓縮機(jī)的實(shí)際能效 t匕，并檢測所述變頻熱水機(jī)的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，得到中間蒸發(fā)溫度和中間冷凝溫度； 查找單元，用于查找與所述中間蒸發(fā)溫度和所述中間冷凝溫度相對應(yīng)的能效比及頻 率，得到設(shè)定能效比和設(shè)定頻率，其中，在所述變頻熱水機(jī)中存儲有與不同蒸發(fā)溫度和不同 冷凝溫度相對應(yīng)的能效比及頻率； 判斷單元，用于判斷所述實(shí)際能效比是否大于所述設(shè)定能效比； 第二處理單元，用于在所述判斷單元判斷出所述實(shí)際能效比大于所述設(shè)定能效比的 情況下，獲取所述壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行頻率，并將所述設(shè)定能效比的具體數(shù)值更新為所述實(shí) 際能效比的具體數(shù)值，以及將所述設(shè)定頻率的具體數(shù)值更新為所述當(dāng)前運(yùn)行頻率的具體數(shù) 值； 第一控制單元，用于控制所述壓縮機(jī)以所述當(dāng)前運(yùn)行頻率繼續(xù)運(yùn)行，并控制所述檢測 單元重新實(shí)時(shí)檢測所述水箱內(nèi)的水溫；以及 第二控制單元，用于在所述判斷單元判斷出所述實(shí)際能效比小于或等于所述設(shè)定能效 比的情況下，控制所述壓縮機(jī)以所述設(shè)定頻率運(yùn)行，并控制所述檢測單元重新實(shí)時(shí)檢測所 述水箱內(nèi)的水溫。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制裝置，其特征在于，所述變頻熱水機(jī)還包括冷凝器，所述 第一處理單元包括： 確定模塊，用于確定所述壓縮機(jī)吸氣管路的焓值hl，所述壓縮機(jī)排氣管路的焓值h2和 所述冷凝器出口的焓值h3 ;以及 第一計(jì)算模塊，用于按照公式C0Pl=(h2-h3V(h2-hl)計(jì)算所述壓縮機(jī)的實(shí)際能效比 C0P1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制裝置，其特征在于，所述第一處理單元包括： 獲取模塊，用于獲取所述水箱內(nèi)水的質(zhì)量；以及 cniA. Γ 第二計(jì)算模塊，用于按照公式計(jì)算所述壓縮機(jī)的實(shí)際能效比COP1,其 3600W 中，c為水的比熱，m為獲取到的水的質(zhì)量，Λ Τ為所述預(yù)設(shè)溫度，W為所述變頻熱水機(jī)將質(zhì) 量m的加熱升高所述預(yù)設(shè)溫度的耗電量。
11. 一種變頻熱水機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的變頻熱水機(jī)的 控制裝置。
【文檔編號】F24H9/20GK104121700SQ201310143940
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】黃娟, 董明珠, 李紹斌, 柳飛 申請人:珠海格力電器股份有限公司