本發(fā)明涉及熱水器領(lǐng)域，尤其涉及一種熱泵熱水器，還涉及一種用吸氣溫度控制空氣源熱泵除霜的控制方法。

背景技術(shù)：

目前，熱泵熱水器大部分系統(tǒng)方案參照空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，在空調(diào)系統(tǒng)方案中，通過四通閥的換向?qū)崿F(xiàn)夏季制冷，冬季冬暖及冬季室外機(jī)結(jié)霜化霜等功能，用途廣泛，是空調(diào)系統(tǒng)中不可或缺的重要部件。在熱泵系統(tǒng)中四通閥只有冬季結(jié)霜運(yùn)行時(shí)除霜使用，用途不再那么重要或不可或缺。冬季通過四通閥換向除霜運(yùn)行時(shí)，壓機(jī)兩側(cè)的壓力波動(dòng)過大，容易超出壓機(jī)正常工作的運(yùn)行范圍，縮短了壓縮機(jī)的運(yùn)行壽命。

空氣源熱泵熱水器以及空調(diào)系統(tǒng)冬季低溫工況運(yùn)行時(shí)，隨著蒸發(fā)器表面溫度的降低，當(dāng)?shù)陀诳諝獾穆饵c(diǎn)溫度時(shí)，蒸發(fā)器表面會(huì)有結(jié)霜現(xiàn)象，機(jī)器繼續(xù)運(yùn)行，霜層會(huì)逐漸增厚。如果不及時(shí)進(jìn)行除霜，蒸發(fā)器的換熱會(huì)逐漸惡化，低壓偏低，惡劣工況時(shí)會(huì)產(chǎn)生回液現(xiàn)象，壓縮機(jī)有發(fā)生液擊的危險(xiǎn)；結(jié)霜時(shí)運(yùn)行也會(huì)使壓縮機(jī)超出額定的運(yùn)行范圍，影響壓縮機(jī)的運(yùn)行壽命。

因此，提供一種控制方法，使得對熱泵系統(tǒng)的除霜過程進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)對蒸發(fā)器表面的結(jié)霜及時(shí)清除，以提高熱泵工作效率、降低能耗，就成了研發(fā)熱點(diǎn)。、

同時(shí)，傳統(tǒng)的除霜方式只考慮的空氣的干球溫度，但當(dāng)空氣干球溫度較低，空氣濕度較低時(shí)，空氣的露點(diǎn)溫度是很低的，只判斷環(huán)境溫度的干球溫度，容易發(fā)生熱泵系統(tǒng)錯(cuò)誤除霜、或除霜不及時(shí)情況的發(fā)生，導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)的工作效率低下。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種用吸氣溫度控制空氣源熱泵除霜的控制方法，以實(shí)現(xiàn)對熱泵系統(tǒng)除霜過程的精確控制,達(dá)到合理、及時(shí)去除蒸發(fā)器表面結(jié)霜，提高熱泵系統(tǒng)工作效率的目的。。

為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：

一種用吸氣溫度控制空氣源熱泵除霜的控制方法，對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行檢測并記錄；當(dāng)檢測值的變化速率大于設(shè)定值時(shí)，熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序。

進(jìn)一步，熱泵系統(tǒng)開始工作一定時(shí)間T0，熱泵系統(tǒng)開始平穩(wěn)運(yùn)行后，再對蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行檢測判斷。

進(jìn)一步，熱泵系統(tǒng)開始平穩(wěn)運(yùn)行后，每間隔一定時(shí)間T，對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行檢測，若當(dāng)次檢測值與之前各檢測值中的最大值之差大于設(shè)定值，則熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序。

進(jìn)一步，熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度檢測值的變化速率與設(shè)定值的具體判斷過程如下，

步驟1)、熱泵系統(tǒng)一定時(shí)間T0后，熱泵系統(tǒng)開始平穩(wěn)運(yùn)行；

步驟2)、檢測此時(shí)熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度t1并記錄為初始值；

步驟3)、每間隔一定時(shí)間T，檢測此時(shí)熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度tn(n為大于等于1的正整數(shù))；

步驟4)、每次執(zhí)行步驟3)之后，判斷當(dāng)次檢測值tn與初始值之間的差值是否大于設(shè)定值，若大于則開始執(zhí)行除霜程序，若小于則熱泵系統(tǒng)正常執(zhí)行；

步驟5)、每次執(zhí)行步驟4)之后，需比較tn與tn-1；當(dāng)tn＞tn-1時(shí)，將tn替換為初始值并記錄，以供后續(xù)判斷調(diào)用。

進(jìn)一步，熱泵系統(tǒng)開始平穩(wěn)運(yùn)行后，對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，以得出熱泵系統(tǒng)壓縮機(jī)吸氣端檢測溫度的實(shí)時(shí)變化速率；若熱泵系統(tǒng)壓縮機(jī)吸氣端檢測溫度的實(shí)時(shí)變化速率大于設(shè)定值，則熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序。

進(jìn)一步，在熱泵系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對熱泵系統(tǒng)的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，若環(huán)境溫度的濕球溫度檢測值t11高于設(shè)定值t10，則熱泵系統(tǒng)不會(huì)執(zhí)行除霜程序。優(yōu)選的，設(shè)定值t10位8攝氏度。

進(jìn)一步，當(dāng)熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序后，對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度進(jìn)行檢測，當(dāng)一連續(xù)時(shí)間段內(nèi)蒸發(fā)器檢測溫度t21始終高于設(shè)定溫度t20，則熱泵系統(tǒng)退出除霜程序。所述連續(xù)時(shí)間段的長度大于T1。優(yōu)選的，T1為0.5min。

進(jìn)一步，當(dāng)熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序后，對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度每間隔一定時(shí)間T1進(jìn)行檢測，若連續(xù)兩次的熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度檢測值t21均設(shè)定溫度t20，則熱泵系統(tǒng)退出除霜程序。

進(jìn)一步，當(dāng)熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序一定時(shí)間T2(優(yōu)選的，T2為8min)后，則熱泵系統(tǒng)退出除霜程序。

本發(fā)明還提供了一種熱泵熱水器，其采用上述任一所述的用吸氣溫度控制空氣源熱泵除霜的控制方法。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

1、通過上述控制方法，使得只需對熱泵系統(tǒng)吸氣端溫度進(jìn)行檢測、判斷，就可達(dá)到對熱泵系統(tǒng)實(shí)時(shí)工況的精確判斷，以實(shí)現(xiàn)對熱泵系統(tǒng)除霜程序開啟時(shí)間節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確判定。

2、在熱泵系統(tǒng)開始平穩(wěn)運(yùn)行后，再對蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行檢測判斷。從而，避免熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，蒸發(fā)器吸氣端溫度變化速率較慢這一正常情況的剔除，減少了誤判，提高了判斷經(jīng)精準(zhǔn)性。

3、在熱泵系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對熱泵系統(tǒng)的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，避免環(huán)境溫度高于結(jié)霜溫度后，還會(huì)誤進(jìn)入除霜程序的情況；更特別的在于，利用環(huán)境溫度的濕球溫度檢測值進(jìn)行判斷，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境溫度和濕度的綜合判斷，避免空氣濕度較低、環(huán)境溫度的干球溫度較低導(dǎo)致蒸發(fā)器表面結(jié)霜，而無法執(zhí)行除霜程序情況的發(fā)生。

同時(shí)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，方法簡潔，效果顯著，適宜推廣使用。

附圖說明

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明的流程示意圖。

主要原件說明：1—壓縮機(jī)，2—蒸發(fā)器，3—節(jié)流裝置，4—冷凝器，5—四通閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中介紹了一種空氣源熱泵熱水器，其包括：水箱和熱泵系統(tǒng)，所述熱泵系統(tǒng)包括供換熱介質(zhì)流動(dòng)的壓縮機(jī)1、蒸發(fā)器2、節(jié)流裝置3和冷凝器4； 所述的熱泵系統(tǒng)還包括對熱泵系統(tǒng)中蒸發(fā)器2表面結(jié)霜進(jìn)行處理的除霜結(jié)構(gòu)。所述的除霜結(jié)構(gòu)可以為現(xiàn)有技術(shù)中的任一結(jié)構(gòu)，如：圖1所示，熱泵系統(tǒng)中設(shè)置四通閥5，以使得換熱介質(zhì)的流動(dòng)方向可控的改變；或在蒸發(fā)器2上設(shè)置輔助加熱裝置(未在附圖中注明)；或在熱泵系統(tǒng)中設(shè)置可開閉的支路，將蒸發(fā)器2進(jìn)氣端與冷凝器4出氣端經(jīng)支路直接相連通(未在附圖中注明)，以使得高溫?fù)Q熱介質(zhì)可直接流向蒸發(fā)器等。上述現(xiàn)有除霜結(jié)構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)對蒸發(fā)器表面結(jié)霜進(jìn)行去除的目的。

當(dāng)蒸發(fā)器表面沒有結(jié)霜時(shí)，蒸發(fā)器換熱良好，蒸發(fā)器溫度波動(dòng)較小。但當(dāng)蒸發(fā)器表面結(jié)霜后，蒸發(fā)器換熱惡化，冷媒需要更低的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度從空氣中吸取熱量，會(huì)造成蒸發(fā)器的吸氣端溫度的降低；而當(dāng)霜層逐漸增厚后，蒸發(fā)器的吸氣端溫度也會(huì)隨之更低。所以可以根據(jù)蒸發(fā)器吸氣端溫度降低的多少或降低的速率，判斷蒸發(fā)器表面的結(jié)霜情況。

基于本原理，本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種用吸氣溫度控制空氣源熱泵除霜的控制方法；本法內(nèi)容如下：對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行檢測并記錄；當(dāng)檢測值的變化速率大于設(shè)定值時(shí)，熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序。

通過上述控制方法，使得只需對熱泵系統(tǒng)吸氣端溫度進(jìn)行檢測、判斷，就可達(dá)到對熱泵系統(tǒng)實(shí)時(shí)工況的精確判斷，以實(shí)現(xiàn)對熱泵系統(tǒng)除霜程序開啟時(shí)間節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確判定。

實(shí)施例一

本實(shí)施例中，熱泵系統(tǒng)開始平穩(wěn)運(yùn)行后，每間隔一定時(shí)間T，對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行檢測，若當(dāng)次檢測值與之前各檢測值中的最大值之差大于設(shè)定值，則熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序。

通過上述方法，實(shí)現(xiàn)了對蒸發(fā)器吸氣端溫度變化速率的精確計(jì)算，達(dá)到了實(shí)時(shí)反映蒸發(fā)器吸氣端溫度變化情況的目的；同時(shí)，使得除霜程序是否處于開啟節(jié)點(diǎn)的判斷更未精準(zhǔn)，降低了誤判的幾率。

本實(shí)施例中，在熱泵系統(tǒng)開始工作一定時(shí)間T0，熱泵系統(tǒng)開始平穩(wěn)運(yùn)行后，再對蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行檢測判斷。從而，避免熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，蒸發(fā)器吸氣端溫度變化速率較慢這一正常情況的剔除，減少了誤判，提高了判斷經(jīng)精準(zhǔn)性。

本實(shí)施例中，若熱泵系統(tǒng)的環(huán)境溫度高于結(jié)霜溫度，則存在蒸發(fā)器表面未結(jié)霜、而熱泵系統(tǒng)故障，導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)誤執(zhí)行除霜程序的情況發(fā)生。有鑒于此，需要在上述判斷 方法中增加如下判斷步驟：在熱泵系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對熱泵系統(tǒng)的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，若環(huán)境溫度的濕球溫度檢測值t11高于設(shè)定值t10，則熱泵系統(tǒng)不會(huì)執(zhí)行除霜程序。優(yōu)選的，設(shè)定值t10位8攝氏度。從而，避免環(huán)境溫度高于結(jié)霜溫度后，還會(huì)誤進(jìn)入除霜程序的情況；同時(shí)，利用環(huán)境溫度的濕球溫度檢測值進(jìn)行判斷，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境溫度和濕度的綜合判斷，避免空氣濕度較低、環(huán)境溫度的干球溫度較低導(dǎo)致蒸發(fā)器表面結(jié)霜，而無法執(zhí)行除霜程序情況的發(fā)生。

如圖2所示，本實(shí)施例中，熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度檢測值的變化速率與設(shè)定值的具體判斷過程如下，

步驟1)、熱泵系統(tǒng)一定時(shí)間T0后，熱泵系統(tǒng)開始平穩(wěn)運(yùn)行；

步驟2)、對熱泵系統(tǒng)的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，若環(huán)境溫度的濕球溫度檢測值t11高于設(shè)定值t10，則熱泵系統(tǒng)正常工作；若環(huán)境溫度的濕球溫度檢測值t11低于設(shè)定值t10，則執(zhí)行步驟3)；

步驟3)、檢測此時(shí)熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度t1并記錄為初始值；

步驟4)、每間隔一定時(shí)間T，檢測此時(shí)熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度tn(n為大于等于1的正整數(shù))；

步驟5)、每次執(zhí)行步驟4)之后，判斷當(dāng)次檢測值tn與初始值之間的差值是否大于設(shè)定值(優(yōu)選的，設(shè)定值位-5攝氏度)，若大于則開始執(zhí)行除霜程序，若小于則熱泵系統(tǒng)正常執(zhí)行；

步驟6)、每次執(zhí)行步驟5)之后，需比較tn與tn-1；當(dāng)tn＞tn-1時(shí)，將tn替換為初始值并記錄，以供后續(xù)判斷調(diào)用。

通過上述步驟1)至6)，實(shí)現(xiàn)了對熱泵系統(tǒng)除霜程序開啟時(shí)間節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確判斷，避免了設(shè)備故障而誤操作情況的發(fā)生；同時(shí)，可以在熱泵系統(tǒng)的環(huán)境溫度檢測值t11高于設(shè)定值t10，蒸發(fā)器吸氣端檢測溫度變化速率依然小于設(shè)定值時(shí)，發(fā)出熱泵系統(tǒng)故障的報(bào)警信號，以提醒用戶報(bào)修。

優(yōu)選的，步驟2)中，需要在連續(xù)的時(shí)間段T4(優(yōu)選的，T4長度為2min)內(nèi)，環(huán)境溫度的濕球溫度檢測值t11高于設(shè)定值t10，則執(zhí)行步驟3)；否則，執(zhí)行跳過后續(xù)步驟，熱泵系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與上述實(shí)施例一的區(qū)別在于：熱泵系統(tǒng)開始平穩(wěn)運(yùn)行后，對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，以得出熱泵系統(tǒng)壓縮機(jī)吸氣端檢測溫度的實(shí)時(shí)變化速率；若熱泵系統(tǒng)壓縮機(jī)吸氣端檢測溫度的實(shí)時(shí)變化速率大于設(shè)定值，則熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序。

通過對熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器吸氣端溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，使得溫度監(jiān)測值的變化速率得到實(shí)時(shí)的、精準(zhǔn)的反映，令對除霜程序開啟時(shí)間節(jié)點(diǎn)的判斷更未準(zhǔn)確。

實(shí)施例三

本實(shí)施例中，滿足如下任一判斷條件時(shí)，熱泵系統(tǒng)退出除霜程序；所述的判斷條件包括如下：

判斷條件一、當(dāng)熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序后，對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度進(jìn)行檢測，當(dāng)一連續(xù)時(shí)間段內(nèi)蒸發(fā)器檢測溫度t21始終高于設(shè)定溫度t20，則熱泵系統(tǒng)退出除霜程序。所述連續(xù)時(shí)間段的長度大于T1。優(yōu)選的，T1為0.5min。

判斷條件二、當(dāng)熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序后，對熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度每間隔一定時(shí)間T1進(jìn)行檢測，若連續(xù)兩次的熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度檢測值t21均設(shè)定溫度t20，則熱泵系統(tǒng)退出除霜程序。

判斷條件三、當(dāng)熱泵系統(tǒng)開始執(zhí)行除霜程序一定時(shí)間T2(優(yōu)選的，T2為8min)后，則熱泵系統(tǒng)退出除霜程序。

通過上述判斷條件的組合，使得對熱泵系統(tǒng)除霜程序完成情況進(jìn)行精確判定，令熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器表面的結(jié)霜被完全、徹底清除，以提高控制精度、降低誤判幾率。

上述實(shí)施例中的實(shí)施方案可以進(jìn)一步組合或者替換，且實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中專業(yè)技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變化和改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。