[发明专利]变频热泵热水器及其变频控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及空气源热泵热水器技术领域，特别地，涉及一种变频热泵热水器及其变频控制方法。

背景技术

空气源热泵热水器作为高效节能环保的设备，近年来在国内外获得了日益广泛的应用。但普通的空气源热泵热水器采用定频压缩机，尚存在不能在宽负荷和宽温度条件下长时间稳定可靠运行、压缩机的启动电流大、低温环境条件下制热能力迅速衰减等问题。而采用变频压缩机的热泵热水器，其水箱换热器、蒸发器等的设计普遍依据定频热泵热水器的设计方法，按照名义工况进行设计，导致系统在高温或低温工况下蒸发器、水箱换热器等设计不匹配，变频的节能优势难以发挥。

此外，现有的空气源热泵热水器普遍采用蓄热水箱，不能根据用户的用水量加热适宜的热水量，导致热水浪费严重和水箱保温散失损失大。

发明内容

本发明目的在于提供一种变频热泵热水器及其变频控制方法，以解决现有变频热泵热水器在变工况下系统设计不匹配的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变频热泵热水器，包括：水箱；换热管，位于水箱内，并具有多条并联的换热管支路；变频压缩机，与换热管串联连接；控制器，用于根据用户需求信号控制变频压缩机的运行频率和多条并联的换热管支路的开通数量。

进一步地，控制器还用于根据用户需求信号控制变频压缩机的运行频率，且换热管支路的不同的开通数量对应变频压缩机的不同的运行频率。

进一步地，每条换热管支路上均设置有一个受控于控制器的电磁阀。

进一步地，换热管包括三条并联的换热管支路。

进一步地，水箱内设置有水箱内胆，三条并联的换热管支路均位于水箱内胆的内部或均紧贴于水箱内胆的外壁。

进一步地，水箱内胆内设置有将水箱内胆分隔成上部空间、中部空间和下部空间的第一绝热隔板和第二绝热隔板，第一绝热隔板和第二绝热隔板上均设置有流通孔。

进一步地，三条并联的换热管支路分别对应地设置于上部空间、中部空间和下部空间内。

进一步地，本发明提供的变频热泵热水器，还包括与控制器相连的控制信号触发装置，控制器根据控制信号触发装置产生的不同的触发信号控制变频压缩机的工作频率和换热管支路的通断。

进一步地，控制信号触发装置包括用水量控制触发装置，用水量控制触发装置用于产生用水量触发信号，控制器根据用水量触发信号分别发出相互对应的用于控制变频压缩机的运行频率的压缩机控制信号和用于控制一条或多条换热管支路的通断的换热管支路通断信号。

进一步地，控制信号触发装置还包括快速加热触发装置，快速加热触发装置用于产生快速加热触发信号，控制器根据快速加热触发信号发出用于控制一条换热管支路接通而其余支路切断的单支路接通信号和用于控制变频压缩机在中频运行的中频控制信号或在高频运行的高频控制信号。

进一步地，变频控制单元还包括温度检测装置，温度检测装置用于在变频热泵热水器工作时检测水箱的出水口的水温，当水温低于预定值时，快速加热触发装置被触发产生快速加热触发信号。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种变频热泵热水器的变频控制方法，包括：获取用户需求信号；根据用户需求信号控制换热管支路的开通数量以及变频压缩机的运行频率，其中，换热管支路开通一条时，变频压缩机以第一频率运行；换热管支路开通两条时，变频压缩机以第二频率运行；换热管支路开通三条及以上时，变频压缩机以第三频率运行。

进一步地，第一频率大于等于1赫兹并小于30赫兹；第二频率大于等于30赫兹并小于90赫兹；第三频率大于等于90赫兹。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的变频热泵热水器，包括具有多条并联的换热管支路的换热管，控制器，可以根据用户需求信号控制变频压缩机的运行频率和换热管支路的开通数量，从而使热水器的运行更加高效节能，同时减少不必要的热水浪费，降低水箱的保温损失。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的制热水/除霜回路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。