一种变频双级压缩热泵热水器的控制方法

摘要

本发明涉及一种变频双级压缩热泵热水器的控制方法，特点是调节步骤为：（a）当用户选择快速模式时，热泵热水器通过控制器、室外环境温度传感器和水箱温度传感器检测到室外环境温度T₁和水箱实际温度T₂，以水箱实际温度T₂为反馈对象对热泵热水器工作状态进行调节；当水箱实际温度T₂达到设定温度T时停机；（b）当用户选择节能模式时，用户输入用水时间t和设定水温T，控制器检测当前水箱实际温度T₂，计算出用水时间t内所需总产热量；（c）热泵热水器低压级压缩机允许的最高频率随室外环境温度T₁和水箱实际温度T₂而变化，可以通过实验的方法确定并以函数式或列表方式预置在控制器内。其优点为：使变频双级压缩热泵热水器尽可能的接近最佳能效比工作点工作，节约能源。

主权项

一种变频双级压缩热泵热水器的控制方法，其特征在于热泵热水器有快速和节能两种运行模式，调节步骤如下：（a）当用户选择快速模式时，热泵热水器通过控制器、室外环境温度传感器（14）和水箱温度传感器（6）检测到室外环境温度T₁和水箱实际温度T₂，以水箱实际温度T₂为反馈对象对热泵热水器工作状态进行调节，当水箱实际温度T₂与设定水温T相差较大时，热泵热水器根据最大瞬时产热量对应的第一中间温度T₃₁对低压级压缩机（1）的频率进行调节，当水箱实际温度T₂接近设定水温T时，热泵热水器以最佳能效比对应的第二中间温度T₃₂对低压级压缩机（1）的频率进行调节；在控制器中内置有最大瞬时产热量的第一中间温度T₃₁与室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂的关系式，在控制器中还内置有最佳能效比的第二中间温度T₃₂与室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂的关系式；当水箱实际温度T₂达到设定温度T时停机；（b）当用户选择节能模式时，用户输入用水时间t和设定水温T，控制器检测当前水箱实际温度T₂，计算出用水时间t内所需总产热量，根据控制器内置的热泵热水器最佳能效比的第二中间温度T₃₂与室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂的关系式，预测计算出按最佳能效比工作点工作在到达用水时间t时的总产热量，如预测总产热量大于所需总产热量，则热泵热水器开机后始终按根据实时检测的室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂而计算出的最佳能效比的第二中间温度T₃₂对低压级压缩机（1）的频率进行调节，使热泵热水器始终以最佳能效比状态运行，直至达到设定水温T停机；如预测总产热量小于所需总产热量，控制器则根据所需总产热量与预测总产热量的比值，在最佳能效比对应的第二中间温度T₃₂的基础上进一步提高温度到实际需要的第三中间温度T₃₃，并以此调节低压级压缩机（1）的频率，从而提高热泵热水器总产热量，在设定时间t内达到用户设定温度T，这样兼顾了热泵热水器产热量和能效比，从而实现最大程度的节能；（c）热泵热水器低压级压缩机（1）允许的最高频率随室外环境温度T₁和水箱实际温度T₂而变化，可以通过实验的方法确定并以函数式或列表方式预置在控制器内；同时通过低压级压缩机排气温度传感器（2）检测低压级压缩机（1）的排气温度T₄和通过高压级压缩机排气温度传感器（4）检测高压级压缩机（3）的排气温度T₅来限制低压级压缩机（1）的最高工作频率，以保护低压级压缩机（1）及高压级压缩机（3）；当热泵热水器在根据前述（a）、（b）所述的频率调节方法进行工作时，在低压级压缩机（1）的排气温度T₄和高压级压缩机（3）的排气温度T₅超过允许限值时，低压级压缩机（1）的工作频率自动降低到低压级压缩机（1）的排气温度T₄允许限值和高压级压缩机（3）的排气温度T₅允许限值的频率点工作；同样，由于低压级压缩机（1）不能长期在其低频限值以下频率点工作，在低压级压缩机（1）实际工作频率低于该限值频率时，低压级压缩机（1）将以限值频率工作，从而保证热泵热水器使用的可靠性和安全性。