[发明专利]变频喷气增焓热泵热水器频率调节及控制方法

摘要

本发明涉及一种变频喷气增焓热泵热水器频率调节及控制方法，特点是其调节步骤为：（a）当用户选择快速模式时，热泵热水器检测到室外环境温度T₁和水箱实际温度T₂的温度，以水箱实际水温T₂为反馈对象对压缩机频率进行调节；（b）当用户选择节能模式时，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）在根据前述（a）、（b）所属的频率调节方法进行工作时，根据实验得到的压缩机频率、室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂，以最佳能效比对主电子膨胀阀、辅电子膨胀阀的开度进行调节；（d）热泵热水器允许的最高频率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：使变频喷气增焓热泵热水器尽可能的在接近最佳能效比频率点的频率工作，以最佳能效比为目标对主、辅电子膨胀阀的开度进行控制，节约能源。

主权项

一种变频喷气增焓热泵热水器频率调节及控制方法，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（3）、室外环境温度传感器（11）和水箱温度传感器（4）检测到室外环境温度T₁和水箱实际温度T₂的温度，以水箱实际水温T₂为反馈对象对压缩机频率进行调节，当水箱实际水温T₂与设定水温T相差较大时，热泵热水器以最高频率工作，当水箱实际水温T₂接近设定水温T时，热泵热水器逐步降低工作频率至最佳能效比频率点工作，此最佳能效比频率点由根据实验得出的最佳能效比频率点与室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂的关系式确定并随室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂动态变化，当水箱实际水温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，热泵热水器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，根据热泵热水器最佳能效比频率点与室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂的关系式以及热泵热水器瞬时产热量与室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂的关系式，预测计算出按最佳能效比频率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频率点进行工作，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，在最佳能效比频率点的基础上提高实际工作频率，从而提高热泵热水器产热量，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）在根据前述（a）、（b）所属的频率调节方法进行工作时，根据实验得到的随压缩机频率、室外环境温度T₁、水箱实际温度T₂变化，以最佳能效比为目标的主电子膨胀阀（9）、辅电子膨胀阀（7）的开度组合表，对主电子膨胀阀（9）、辅电子膨胀阀（7）的开度进行调节；（d）热泵热水器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（3）内；同时通过排气温度传感器（2）检测压缩机（1）的排气温度T₃来限制压缩机最高工作频率，以保护压缩机（1）；当压缩机（1）在根据前述（a）、（b）所述的频率调节方法进行工作时，在压缩机（1）的排气温度T₃超过允许限值时，压缩机（1）工作频率自动降低到压缩机（1）的排气温度T₃允许限值的频率点工作；同样，由于压缩机（1）不能长期在压缩机限制的低频率下工作，在压缩机（1）实际工作频率低于该极限频率时，压缩机（1）将以该极限频率工作，从而保证热泵热水器使用的可靠性和安全性。