[发明专利]热泵与太阳能热水器组合的节能控制方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种热泵器与太阳能热水器组合的节能控制方法。

背景技术

太阳能热水器是一种最经济、节能、环保的热水器，广泛应用于生产及生活热水供应。但太阳能热水器在使用中存在的一个最大的问题是，在阴雨天加热量不够。为解决这一问题，目前采用的方法是用电加热丝辅助加热、空气源热泵热水器辅助加热以及燃气辅助加热。相对而言，电加热丝辅助加热和燃气辅助加热较为方便，但能效比比空气源热泵热水器辅助加热的能效比低，因此空气源热泵热水器辅助太阳能热水器的这种组合方式得到了广泛的应用。

目前，空气源热泵热水器与太阳能热水器组合的节能控制方法是优先使用太阳能加热，当用户使用热水时如水温达不到要求，则开启热泵热水器进行加热，或者是人工提前开启或在某一固定时间提前开启。采用上述控制方法的主要问题是由于空气源热泵热水器的能效比随室外环境温度升高而升高，但随水箱水温升高而降低，如以日常用水高峰在18:00以后为例，其室外环境温度一般比午间最高温度低5～8℃，而午间的水箱水温也比较低，如能在午间提前开启热泵热水器，其能效比在晚间开启高出许多。但要想使热泵热水器提前在午间室外环境温度较高的时间段提前开启，面临的主要问题是如何准确预测太阳能热水器全天所能提供的热量，否则可能出现用户使用时水温达不到要求或是热泵热水器运行时间过长消耗过多的电能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种热泵与太阳能热水器组合的节能控制方法，其能准确预测全天所需热泵热水器辅助加热量，并能自动确定热泵热水器最佳的开机时间及总的运行时间，从而实现节能目的。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种热泵与太阳能热水器组合的节能控制方法，其特征在于步骤如下：

（a）当组合热水器通电时，用户通过输入模块输入设定用水高峰时间t1、水温上限温度T3及水温下限温度T4；

（b）组合热水器实时检测时，通过温度采集器采集到室外环境温度传感器T1和水箱温度传感器T2的温度；

（c）微处理器根据用水上限温度T3与当前水箱温度T2计算出加热所需总热量；

（d）微处理器又根据近段时间内通过太阳能热水系统得到的热量情况，预测全天在用水高峰时间t1前太阳能热水系统所能得到的热量；

（e）微处理器再根据水温上限温度T3及水温下限温度T4计算出需要通过热泵系统加热的辅助加热量；

（f）根据内置的室外环境温度-时间函数关系式以及热泵热水器瞬时制热量、能效比与室外环境温度、水箱实际温度的关系式，微处理器自动计算热泵系统最佳开机时间t2以及停机时的水箱中间温度T5；

（g）当时间到达热泵系统最佳开启时间t2时，微处理器输出运行热泵系统信号，热泵系统开始运行；

（h）当水箱温度T2到达水箱中间温度T5时，热泵系统停止运行；

（i）在热泵系统停止运行后，由于天气的突变或设定用水高峰时间前少量用水导致水箱温度T2降低到水箱设定温度下限温度T4时，热泵系统在用水高峰时间t1前提前一段时间自动开启，直到达到水箱设定温度上限温度T3；

（j）通过输入模块可随时选择人工模式进行干预，当选用人工模式后，控制系统采用开停控制方式，实时检测水箱温度，当水箱温度到达设定温度上限温度T3时，热泵系统停止运行，当水箱温度降低到水箱设定温度下限温度T4时，热泵系统开启。

所述输入模块为键盘或触摸屏。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（1）组合热水器能自动预测全天太阳能热水系统所能得到的热量，尽可能的利用太阳能。

（2）热泵系统能自动计算最佳运行时间段并自动启动，使热泵系统在全天能效最高的时间段运行，因而节能效果更佳。

附图说明

图1是本发明实施的控制原理框图。

具体实施方式

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，其是一种热泵与太阳能热水器组合的节能控制方法，其步骤如下：

（a）当组合热水器通电时，用户通过输入模块5输入设定用水高峰时间t1（一般为16:00-24:00内的某一时刻）、水温上限温度T3及水温下限温度T4；

（b）组合热水器实时检测时，通过温度采集器1采集到室外环境温度传感器T1和水箱温度传感器T2的温度；