[发明专利]一种热泵热水器热水温度的智能控制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及太阳能热泵热水器技术领域，特别涉及一种热泵热水器热水温度的智能控制方法。

背景技术：

热泵热水器是利用热泵的原理，通过压缩机消耗少量的电能做功，由外界环境中吸收大量的热量，其具有如下两个特点：

(1)同样气温条件下，热水温度越低，能效比越高；热水温度越高，能效比越低，单位水量单位温升能耗越大。

(2)压缩机都有一定的工作范围，即对环境温度和所能制取的热水温度都有一定的限制。如环境温度不能过高或过低；一定的环境温度也都一个所能制取的最高水温，超出所能制取的最高水温容易发生故障或导致设备使用寿命的缩短。

一般热泵热水器热水温度是人手动设定后一直有效，直到下次设定重新更改。由此而引起三个问题：(1)每次的水温设定麻烦，且当夏季不需要高水温时，往往由于人不设置或不及时设置，使热水能耗大幅增加；(2)用于较冷地区，当冬季气温低时，若热泵热水器运行控制热水温度设定较高，可能会超出压缩机的工作范围，容易引起压缩机的损坏或缩短压缩机的使用寿命；(3)热泵热水器的辅助加热手动控制或简单的定时控制，无法实现智能控制，可能会在压缩机运行制热时辅助加热也启动，导致压缩机运行能耗的增加，导致热泵系统能效比的降低、热泵能耗的增加和辅助加热能耗的增加。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种提高系统运行的能效比、降低系统的能耗、节省管理费用、增长压缩机使用寿命、减少热泵系统的辅助加热量、热泵制热水能效比高的热泵热水器热水温度的智能控制方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热泵热水器热水温度的智能控制方法，其特征在于其通过以下控制方法来实现热泵热水器热水温度的智能控制：

计算环境温度小时平均值T_环时平和环境温度天平均值T_环平：通过一个环境温度传感器实时检测环境温度T_环，由T_环计算出每天的环境温度小时平均值T_环时平和环境温度天平均值T_环平；

所要求制取热水温度Th的智能自动设定：可分为热水手动设定温度T1h和热水自动设定温度T2h，热水设定温度可选择是T1h或T2h，T1h为人手动设定，有设定范围限制，若设置超出设定范围则设定为默认值，T2h为根据环境温度自动调整设置的热水温度；

压缩机运行所制取热水温度Tfh的智能自动设定：根据环境温度自动设置的热水温度，该温度优先控制压缩机的运行，以确保压缩机在工况范围内；

热泵热水器辅助加热的智能控制：由一个热水温度传感器实时检测热水温度T_热，用其与Th或Tfh比较，以控制压缩机或辅助加热的启停。

所述环境温度小时平均值T_环时平的计算方法为：根据所检测到的外界环境温度，在每天第(t+1)小时的(t+1):00算术平均值计算出第t小时的环境温度平均值T_环时平t，计算公式为

式中n——每小时外界环境温度取样次数。

由每天第t小时的环境温度平均值T_环时平t确定下第(t+1)小时压缩机运行所能制取的最高热水温度Tfh。

所述环境温度天平均值T_环平计算方法为：由每天的典型环境平均温度T_环平确定第二天的热水自动设定温度T2h，根据每小时的环境温度平均值T_环时平t，在每天的00:00算术平均值计算出前一天的环境温度平均值T_环平，计算公式为

由前一天的环境温度平均值T_环平确定当天的所要制取的卫生热水温度Th。

所述所要求制取热水温度Th的智能自动设定方法为：其通过公式

式中Th——热水自动设定温度，℃；

Thl——热水自动设定温度的下限，℃(该值可调，有效范围20℃～55℃，默认值48℃)；

Thh——热水自动设定温度的上限，℃(该值可调，有效范围20℃～55℃，默认值55℃)；

T_环平u——所要求制取热水温度的下限所对应的环境平均温度，25℃；

T_环平L——所要求制取热水温度的上限所对应的环境平均温度，18℃。

进行设定。

所述压缩机运行所控制热水温度Tfh的智能自动设定方法为：其通过公式