一种双水箱热泵热水系统的控制方法与流程

allin2023-03-08  190



1.本发明涉及热泵热水机设备技术领域,尤其涉及一种双水箱热泵热水系统的控制方法。


背景技术:

2.空气源热泵热水器由于自身的节能环保特性,广泛应用于热水需求场所,但是,目前多采用单水箱循环加热方式,由于冷热水产生耦合现象,既初次加热从低水温加热到目标水温,能效较高,但是使用过程中,由于要保证热水供应,水位下降,补入冷水不能太多,造成再次启动加热时的水温较高,一般45℃以上,造成机组实际运行能效比不高,无法发挥热泵热水器节能的优势。


技术实现要素:

3.为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种双水箱热泵热水系统的控制方法,能够通过设置水位控制器,监测加热水箱和储热水箱中水位,以及设置温度传感器监测加热水箱中的温度,实现加热与储热过程的控制。并且加热水箱负责加热,每次从冷水加热到目标温度,到温度后,把热水输送储热水箱保存,实现了冷热水完全分开,减少了由于冷热水耦合产生的热泵加热能效比损失。
4.为了实现上述的目的,本发明采用了以下的技术方案:双水箱热泵热水系统包括热泵热水机主机、加热水箱、储热水箱、水泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一水位控制器、第二水位控制器以及温度传感器;其中,
5.第一水位控制器,与热泵热水机主机连接并设置在加热水箱中,用于控制检测加热水箱的水位;
6.第二水位控制器,与热泵热水机主机连接并设置在储热水箱中,用于控制检测储热水箱的水位;
7.温度传感器,与热泵热水机主机连接并设置在加热水箱上,用于检测加热水箱中的水温温度t1;
8.热泵热水机主机上设有冷水出口通过第一管道与加热水箱的进口端连接,热水进口通过第二管道与加热水箱的出口端连接;
9.水泵,设置在所述第二管道上,且所述水泵的出水端与热泵热水机主机的热水进口连接,进水端与加热水箱的出口端连接;
10.第一电磁阀,设置在第二管道上且处于加热水箱的出口端与水泵的进水端之间;所述第二管道处于第一电磁阀与水泵之间的部分与储热水箱的出口端连接设有第四管道;
11.第四电磁阀,设置在所述第四管道上;
12.第三电磁阀,设置在第一管道上,所述第一管道处于第三电磁阀与热泵热水机主机的输出端之间的部分与储热水箱的进口端连接设有第三管道,所述热泵热水机主机上还设有热水出口通过第三管道与储热水箱的进口端连接;
13.第二电磁阀,设置在所述第三管道上;
14.所述双水箱热泵热水系统的控制方法包括如下步骤:
15.s1:检测加热水箱的水位,判断第一水位控制器的满水位与缺水位是否闭合;
16.s2:检测加热水箱的温度t1,判断加热水箱的温度t1是否满足加热条件;
17.s3:热泵热水机主机开启加热,判断加热水箱的温度t1是否满足热泵热水机主机的关闭条件;
18.s4:检测储热水箱的水位,判断第二水位控制器的补水水位是否断开;
19.s5:加热水箱向储热水箱补水
20.作为优选,所述步骤s1中,第一水位控制器的满水位闭合,停止往加热水箱中补水;第一水位控制器的满水位没有闭合,往加热水箱中补水至第一水位控制器的满水位闭合;第一水位控制器的缺水位没有闭合,往加热水箱中补水至第一水位控制器的缺水位闭合;第一水位控制器的缺水位的闭合,则继续下一步s2。
21.作为优选,所述步骤s2中,加热水箱中的温度t1不满足加热条件,说明是温度t1已达条件,则加热水箱处于待机状态;加热水箱中的温度t1满足加热条件,则热泵热水机主机开启,第一电磁阀与第三电磁阀打开,第二电磁阀与第四电磁阀关闭,热泵热水机主机对加热水箱的水进行加热。
22.作为优选,在步骤s3中,热泵热水机主机对加热水箱的水进行加热后,检测加热水箱中的温度t1满足停止条件,则说明水温合适,可进入到下一步s4步骤中;在加热停止后,需重新检测加热水箱中的水位以及加热水箱的温度t1,以保证加热水箱中的水位与温度t1一直满足加热的停止条件。
23.作为优选,在步骤s4中,第二水位控制器的补水水位没有断开,则说明储热水箱中的水位已合适,则重新往回检测储热水箱中的水位,直到第二水位控制器的补水水位的断开则进行步骤s5。
24.作为优选,在步骤s5中,储热水箱中的第二水位控制器的补水水位的断开,则说明储热水箱中热水不满,此时,热泵热水机主机关闭,水泵启动,第一电磁阀与第二电磁阀打开,第三电磁阀与第四电磁阀关闭,加热水箱中的水依次经过第一电磁阀、水泵、热泵热水机主机、第二电磁阀,至储热水箱对其进行补水。
25.本发明采用上述技术方案,在加热水箱和储热水箱中分别设置了第一水位控制器以及第二水位控制器,以及在加热水箱中设置温度传感器,通过控制加热水箱中的水温温度,以及加热水箱和储热水箱中的水位,实现了加热和储热完全独立,以及冷热水的完全分开,避免了冷热水耦合。并且该控制方法控制的双水箱系统内的加热水箱负责加热,每次从冷水加热到目标温度,到温度后,把热水输送储热水箱保存,加热水箱每次都是从冷水加热到目标温度,能效比大大提高,比单水箱系统能效提高20%左右,从而减少了运行费用。
附图说明
26.图1为一种双水箱热泵热水系统的控制方法的工作逻辑图。
27.图2为一种双水箱热泵热水系统的加热过程中的水循环图。
28.图3为一种双水箱热泵热水系统的储热过程中的水循环图。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
31.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。
32.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。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。
33.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.如图1~3所示的一种双水箱热泵热水系统的控制方法,双水箱热泵热水系统包括热泵热水机主机1、加热水箱2、储热水箱3、水泵4、第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀7、第四电磁阀8、第一水位控制器201、第二水位控制器202以及温度传感器300;其中,
35.第一水位控制器201,与热泵热水机主机1连接并设置在加热水箱2中,用于控制检测加热水箱2的水位;
36.第二水位控制器202,与热泵热水机主机1连接并设置在储热水箱3中,用于控制检测储热水箱3的水位;
37.温度传感器300,与热泵热水机主机1连接并设置在加热水箱2上,用于检测加热水箱2中的水温温度t1;
38.热泵热水机主机1上设有冷水出口通过第一管道100与加热水箱的进口端9连接,热水进口通过第二管道101与加热水箱的出口端10连接;
39.水泵4,设置在所述第二管道101上,且所述水泵的出水端11与热泵热水机主机1的热水进口连接,进水端12与加热水箱的出口端10连接;
40.第一电磁阀5,设置在第二管道101上且处于加热水箱的出口端10与水泵的进水端12之间;所述第二管道101处于第一电磁阀5与水泵4之间的部分与储热水箱的出口端13连
接设有第四管道102;
41.第四电磁阀8,设置在所述第四管道102上;
42.第三电磁阀7,设置在第一管道100上,所述第一管道100处于第三电磁阀7与热泵热水机主机1的输出端之间的部分与储热水箱的进口端14连接设有第三管道103,所述热泵热水机主机1上还设有热水出口通过第三管道103与储热水箱的进口端14连接;
43.第二电磁阀6,设置在所述第三管道103上;
44.所述双水箱热泵热水系统的控制方法包括如下步骤:
45.s1:检测加热水箱2的水位,判断第一水位控制器201的满水位与缺水位是否闭合;
46.s2:检测加热水箱2的温度t1,判断加热水箱2的温度t1是否满足加热条件;
47.s3:热泵热水机主机1开启加热,判断加热水箱2的温度t1是否满足热泵热水机主机1的关闭条件;
48.s4:检测储热水箱3的水位,判断第二水位控制器202的补水水位是否断开;
49.s5:加热水箱2向储热水箱3补水
50.进一步地,所述步骤s1中,第一水位控制器201的满水位闭合,停止往加热水箱2中补水;第一水位控制器201的满水位没有闭合,往加热水箱2中补水至第一水位控制器201的满水位闭合;第一水位控制器201的缺水位没有闭合,往加热水箱2中补水至第一水位控制器201的缺水位闭合;第一水位控制器201的缺水位的闭合,则继续下一步s2。
51.进一步地,所述步骤s2中,加热水箱2中的温度t1不满足加热条件,说明是温度t1已达条件,则加热水箱2处于待机状态;加热水箱2中的温度t1满足加热条件,则热泵热水机主机1开启,第一电磁阀5与第三电磁阀7打开,第二电磁阀6与第四电磁阀8关闭,热泵热水机主机1对加热水箱2的水进行加热。
52.进一步地,在步骤s3中,热泵热水机主机1对加热水箱2的水进行加热后,检测加热水箱2中的温度t1满足停止条件,则说明水温合适,可进入到下一步s4步骤中;在加热停止后,需重新检测加热水箱2中的水位以及加热水箱2的温度t1,以保证加热水箱2中的水位与温度t1一直满足加热的停止条件。
53.进一步地,在步骤s4中,第二水位控制器202的补水水位没有断开,则说明储热水箱3中的水位已合适,则重新往回检测储热水箱3中的水位,直到第二水位控制器202的补水水位的断开则进行步骤s5。
54.进一步地,在步骤s5中,储热水箱3中的第二水位控制器202的补水水位的断开,则说明储热水箱3中热水不满,此时,热泵热水机主机1关闭,水泵4启动,第一电磁阀5与第二电磁阀6打开,第三电磁阀7与第四电磁阀8关闭,加热水箱2中的水依次经过第一电磁阀5、水泵4、热泵热水机主机1、第二电磁阀6,至储热水箱3对其进行补水。
55.在本具体实施例中,步骤s1~s3为双水箱热泵热水系统中的加热过程步骤;步骤s4~s5为双水箱热泵热水系统中的储热过程步骤。
56.该方案在加热水箱2和储热水箱4中分别设置了第一水位控制器201以及第二水位控制器202,以及在加热水箱中设置温度传感器300,通过控制加热水箱2中的水温温度,以及加热水箱2和储热水箱3中的水位,实现了加热和储热完全独立,以及冷热水的完全分开,避免了冷热水耦合。并且该控制方法控制的双水箱系统内的加热水箱2负责加热,每次从冷水加热到目标温度,到温度后,把热水输送储热水箱保存,加热水箱2每次都是从冷水加热
到目标温度,能效比大大提高,比单水箱系统能效提高20%左右,从而减少了运行费用。
57.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者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。
58.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征:
1.一种双水箱热泵热水系统的控制方法,其特征在于:双水箱热泵热水系统包括热泵热水机主机(1)、加热水箱(2)、储热水箱(3)、水泵(4)、第一电磁阀(5)、第二电磁阀(6)、第三电磁阀(7)、第四电磁阀(8)、第一水位控制器(201)、第二水位控制器(202)以及温度传感器(300);其中,第一水位控制器(201),与热泵热水机主机(1)连接并设置在加热水箱(2)中,用于控制检测加热水箱(2)的水位;第二水位控制器(202),与热泵热水机主机(1)连接并设置在储热水箱(3)中,用于控制检测储热水箱(3)的水位;温度传感器(300),与热泵热水机主机(1)连接并设置在加热水箱(2)上,用于检测加热水箱(2)中的水温温度t1;热泵热水机主机(1)上设有冷水出口通过第一管道(100)与加热水箱的进口端(9)连接,热水进口通过第二管道(101)与加热水箱的出口端(10)连接;水泵(4),设置在所述第二管道(101)上,且所述水泵的出水端(11)与热泵热水机主机(1)的热水进口连接,进水端(12)与加热水箱的出口端(10)连接;第一电磁阀(5),设置在第二管道(101)上且处于加热水箱的出口端(10)与水泵的进水端(12)之间;所述第二管道(101)处于第一电磁阀(5)与水泵(4)之间的部分与储热水箱的出口端(13)连接设有第四管道(102);第四电磁阀(8),设置在所述第四管道(102)上;第三电磁阀(7),设置在第一管道(100)上,所述第一管道(100)处于第三电磁阀(7)与热泵热水机主机(1)的输出端之间的部分与储热水箱的进口端(14)连接设有第三管道(103),所述热泵热水机主机(1)上还设有热水出口通过第三管道(103)与储热水箱的进口端(14)连接;第二电磁阀(6),设置在所述第三管道(103)上;所述双水箱热泵热水系统的控制方法包括如下步骤:s1:检测加热水箱(2)的水位,判断第一水位控制器(201)的满水位与缺水位是否闭合;s2:检测加热水箱(2)的温度t1,判断加热水箱(2)的温度t1是否满足加热条件;s3:热泵热水机主机(1)开启加热,判断加热水箱(2)的温度t1是否满足热泵热水机主机(1)的关闭条件;s4:检测储热水箱(3)的水位,判断第二水位控制器(202)的补水水位是否断开;s5:加热水箱(2)向储热水箱(3)补水。2.根据权利要求1所述的一种双水箱热泵热水系统的控制方法,其特征在于:所述步骤s1中,第一水位控制器(201)的满水位闭合,停止往加热水箱(2)中补水;第一水位控制器(201)的满水位没有闭合,往加热水箱(2)中补水至第一水位控制器(201)的满水位闭合;第一水位控制器(201)的缺水位没有闭合,往加热水箱(2)中补水至第一水位控制器(201)的缺水位闭合;第一水位控制器(201)的缺水位的闭合,则继续下一步s2。3.根据权利要求1所述的一种双水箱热泵热水系统的控制方法,其特征在于:所述步骤s2中,加热水箱(2)中的温度t1不满足加热条件,说明是温度t1已达条件,则加热水箱(2)处于待机状态;加热水箱(2)中的温度t1满足加热条件,则热泵热水机主机(1)开启,第一电磁阀(5)与第三电磁阀(7)打开,第二电磁阀(6)与第四电磁阀(8)关闭,热泵热水机主机(1)对
加热水箱(2)的水进行加热。4.根据权利要求3所述的一种双水箱热泵热水系统的控制方法,其特征在于:在步骤s3中,热泵热水机主机(1)对加热水箱(2)的水进行加热后,检测加热水箱(2)中的温度t1满足停止条件,则说明水温合适,可进入到下一步s4步骤中;在加热停止后,需重新检测加热水箱(2)中的水位以及加热水箱(2)的温度t1,以保证加热水箱(2)中的水位与温度t1一直满足加热的停止条件。5.根据权利要求1所述的一种双水箱热泵热水系统的控制方法,其特征在于:在步骤s4中,第二水位控制器(202)的补水水位没有断开,则说明储热水箱(3)中的水位已合适,则重新往回检测储热水箱(3)中的水位,直到第二水位控制器(202)的补水水位的断开则进行步骤s5。6.根据权利要求5所述的一种双水箱热泵热水系统的控制方法,其特征在于:在步骤s5中,储热水箱(3)中的第二水位控制器(202)的补水水位的断开,则说明储热水箱(3)中热水不满,此时,热泵热水机主机(1)关闭,水泵(4)启动,第一电磁阀(5)与第二电磁阀(6)打开,第三电磁阀(7)与第四电磁阀(8)关闭,加热水箱(2)中的水依次经过第一电磁阀(5)、水泵(4)、热泵热水机主机(1)、第二电磁阀(6),至储热水箱(3)对其进行补水。

技术总结
本发明涉及热泵热水机设备技术领域,尤其涉及一种双水箱热泵热水系统的控制方法。双水箱热泵热水系统包括热泵热水机主机、加热水箱、储热水箱、水泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一水位控制器、第二水位控制器以及温度传感器;第一水位控制器,用于控制检测加热水箱的水位;第二水位控制器,用于控制检测储热水箱的水位;温度传感器,用于检测加热水箱中的水温温度T1;该技术方案中,在加热水箱和储热水箱中分别设置了第一水位控制器以及第二水位控制器,以及在加热水箱中设置温度传感器,通过控制加热水箱中的水温温度,加热水箱和储热水箱中的水位,实现加热和储热完全独立,以及冷热水的完全分开,避免了冷热水耦合。了冷热水耦合。了冷热水耦合。


技术研发人员:朱伯永 凌拥军 李永超 毕大亚
受保护的技术使用者:浙江中广电器集团股份有限公司
技术研发日:2022.04.22
技术公布日:2022/7/5
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