熱泵熱水器的控制方法與流程

本發明涉及熱泵領域，特別是涉及一種熱泵熱水器的控制方法。

背景技術：

熱泵熱水器由于相對于傳統電熱水器的節能優勢，其能效比比傳統的電熱水器高出3倍以上，是一種新型的高效、節能、環保的熱水器產品，己在很多家庭廣泛使用，即熱泵熱水器現在已經成為一種高效節能的家用熱水器首選。經研究發現，熱泵熱水器的是運行效率與環境溫度直接相關，并且，環境溫度越低，在單位時間內產生相同的熱量需要的能耗越多。目前，熱泵熱水器采用以下控制方式：熱泵熱水器根據熱水器中水的溫度自動啟動運行，例如預定條件為水溫低于預設溫度以下一預定值，熱水器自動啟動運行，否則不啟動，啟動后，水溫滿足預定條件后熱泵熱水機停機。現有的熱泵熱水器大多數有機會暴露在10℃以內的環境溫度條件下，當機組在較低的環境溫度下開機運行時，需要更多的能源需求，從而造成了能源浪費。針對相關技術中熱泵熱水器自動啟動運行時，存在能源浪費的問題，即熱泵熱水器的制熱效率受環境因素影響已經成為短板，如何提高熱泵熱水器的加熱效率成為家電行業熱點。

技術實現要素：

本發明的目的旨在克服現有的熱泵熱水器的至少一個缺陷，提供一種熱泵熱水器的控制方法，其能夠在每天中環境溫度較高和/最高時進行制熱水，顯著提高了熱泵熱水器的制熱效率。

為此，本發明提供了一種熱泵熱水器的控制方法。該控制方法包括：

步驟A：獲取第一溫度，第一溫度為一天中預設的多個時間段中、熱泵熱水器所處環境的平均溫度最高的時間段中，熱泵熱水器所處環境的平均溫度；

步驟B：獲取第二溫度，第二溫度為通過檢測熱泵熱水器所處環境的溫度得到的；

步驟C：在檢測當天中，當第二溫度高于或等于第一溫度時，啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。

可選地，所述步驟A還包括：獲取第一時間段，第一時間段為一天中預設的多個時間段中、熱泵熱水器所處環境的平均溫度最高的時間段；

所述步驟C具體包括：在檢測當天的第一時間段的終端時間點以前，當第二溫度高于或等于第一溫度時，啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。

可選地，所述步驟C還包括：在檢測當天的第一時間段的終端時間點以前，第二溫度均低于第一溫度時，在檢測當天的第一時間段的終端時間點啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。

可選地，所述步驟A還包括：獲取第一時間段，第一時間段為一天中預設的多個時間段中、熱泵熱水器所處環境的平均溫度最高的時間段；

所述步驟C具體包括：在檢測當天的第一時間段的始端時間點以前，當第二溫度高于或等于第一溫度時，啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度；

在檢測當天的第一時間段的始端時間點以前，第二溫度均低于第一溫度時，在檢測當天的第一時間段的始端時間點啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。

可選地，所述步驟B具體包括：檢測熱泵熱水器所處環境的溫度；

以一預設時長為間隔，在每個間隔的終端時間點計算該間隔中熱泵熱水器所處環境的平均溫度，該平均溫度為第二溫度。

可選地，每個時間段具有一個子時間段；所述步驟B具體包括：

檢測熱泵熱水器所處環境的溫度；

計算每個時間段的子時間段中熱泵熱水器所處環境的平均溫度，該平均溫度為第二溫度。

可選地，每個時間段的子時間段以該時間段的始端時間點為起點。

可選地，所述步驟C還包括：在檢測當天的第一時間段的子時間段的終端時間點以前，第二溫度均低于第一溫度時，在檢測當天的第一時間段的子時間段的終端時間點啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。

可選地，所述步驟A具體包括：

在檢測當天的前一天或前連續多天中，檢測熱泵熱水器所處環境的溫度，得到歷史數據；

根據歷史數據計算一天中每個時間段中熱泵熱水器所處環境的平均溫度；

確定一天中、熱泵熱水器所處環境的平均溫度最高的時間段為第一時間 段，第一時間段中熱泵熱水器所處環境的平均溫度為第一溫度。

可選地，在所述步驟A之前，還包括步驟D：判斷目標溫度是否大于第一預設值，若是，則熱泵熱水器進入步驟A，且熱泵熱水器使其內的水溫保持在第一預設值處，直至熱泵熱水器啟動，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度；若否，則熱泵熱水器使其內的水溫保持在目標溫度處。

本發明的熱泵熱水器的控制方法中因為可預測或根據歷史數據得知一天中熱泵熱水器所處環境的最高平均溫度，且能夠使在熱泵熱水器在其所處的實際環境溫度高于預測的最高平均溫度，啟動熱水器，將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。也就是說，本發明的控制方法可使熱泵熱水器處于環境溫度較高、最高或適宜的時段進行工作，可充分利用環境溫度，解決熱泵制熱水效率受環境因素影響的短板，提高熱泵熱水器的制熱水效率，降低耗電量。

進一步地，由于本發明的熱泵熱水器的控制方法中還包括獲取第一時間段，若熱泵熱水器在第一時間段之前和/或該第一時間段內均未啟動將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度，則可控制熱泵熱水器強制啟動，以防止當天熱泵熱水器不會啟動將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度這樣的現象發生。

進一步地，由于本發明的熱泵熱水器的控制方法中，可根據在所述檢測當天的前連續多天中的天氣狀況估計檢測當天的溫度狀況，顯著提高了熱泵熱水器在高溫時間段啟動將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度的準確性和可靠性。

根據下文結合附圖對本發明具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本發明的上述以及其他目的、優點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據本發明一個實施例的熱泵熱水器的控制方法的示意性流程圖；

圖2是根據本發明一個實施例的熱泵熱水器的控制方法的示意性流程圖。

具體實施方式

圖1是根據本發明一個實施例的熱泵熱水器的控制方法的示意性流程圖。如圖1所示，本發明實施例提供了一種熱泵熱水器的控制方法。熱泵熱水器一般性可包括熱泵加熱系統和水箱。熱泵加熱系統可包括利用制冷劑配管依次連 接成閉環回路的壓縮機、熱交換器、節流裝置和蒸發器。熱交換器配置成加熱水箱內的水。該熱泵熱水器的控制方法可包括：

步驟A：獲取第一溫度。第一溫度為：一天中預設的多個時間段中、熱泵熱水器所處環境的平均溫度最高的時間段中，熱泵熱水器所處環境的平均溫度。第一溫度可為通過多種途徑預測的熱泵熱水器所處當天中，所處環境的最高平均溫度。例如，在一些實施例方式中，根據當天的前一個或一個周期中環境溫度的歷史數據計算得出的。在一些替代性實施方式中，第一溫度也可為人為設定的、預置的溫度。

步驟B：獲取第二溫度。第二溫度為通過檢測熱泵熱水器所處環境的溫度得到的。具體地，第二溫度可為熱泵熱水器所處當天的通過溫度檢測裝置檢測出的某一點的溫度，即第二溫度可為通過檢測直接得出的溫度。第二溫度也可為熱泵熱水器所處當天的通過溫度檢測裝置檢測出的某一時段內的多個溫度，綜合多個溫度得出的平均溫度，即第二溫度也可為通過檢測間接得出的一個小時段內的平均溫度。

步驟C：在檢測當天中，當第二溫度高于或等于第一溫度時，啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度，以使熱泵熱水器具有隨溫而動功能，可充分利用熱泵熱水器所處當天的環境中的熱能，提高熱泵熱水器的加熱水效率和節能。需要注意的是，在檢測當天中當第二溫度高于或等于第一溫度時，啟動熱泵熱水器，是指將熱泵熱水器內水由較低的溫度加熱到預設的目標溫度，并不是使熱泵熱水器內的水維持在某一溫度處的啟動。熱泵熱水器啟動時，判斷熱泵熱水器內的水溫是否低于目標溫度，且與目標溫度之間的差值為預設值，若是，熱泵熱水器的壓縮機工作，否則，熱泵熱水器的壓縮機不工作。

在本發明的一些實施例中，如圖2所示，為了防止熱泵熱水器由于當天溫度比較低，出現一天都不會啟動的情況發生，在該實施例的熱泵熱水器的控制方法中，步驟A還包括：獲取第一時間段，第一時間段為一天中預設的多個時間段中、熱泵熱水器所處環境的平均溫度最高的時間段，即一天中所述第一溫度對應的時間段。步驟C具體包括：在檢測當天的第一時間段的終端時間點以前，當第二溫度高于或等于第一溫度時，啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。步驟C進一步地包括：在檢測當天的第一時間段的終端時間點以前，第二溫度均低于第一溫度時，在檢測當天的第一時間段的終端時間點以后，強制啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。具 體地，可在檢測當天的第一時間段的終端時間點啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。在檢測當天第一時間段的終端時間點以前，環境溫度均未上升到預測的溫度，則說明檢測當天的天氣可能異常，在第一時間段的終端時間點強制進行加熱，以在較高溫度的時間段內進行加熱，節能，也可防止第一時間段的終端時間點以后的溫度逐漸降低，不能夠使環境能源最大化得到利用。在一些進一步的實施例中，在檢測當天的熱泵熱水器啟動以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度時，可停止獲取第二溫度，避免多次高溫加熱。

在本發明的一些替代性實施例中，步驟A還包括：獲取第一時間段，第一時間段為一天中預設的多個時間段中、熱泵熱水器所處環境的平均溫度最高的時間段。步驟C具體包括：在檢測當天的第一時間段的始端時間點以前，當第二溫度高于或等于第一溫度時，啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度；在檢測當天的第一時間段的始端時間點以前，第二溫度均低于第一溫度時，在檢測當天的第一時間段的始端時間點啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。在檢測當天第一時間段的始端時間點以前，環境溫度若上升到預測的溫度，則熱泵熱水器啟動；若環境溫度均未上升到預測的溫度，則不論天氣是否是壞，均在預測的溫度最高的時間段內啟動熱泵熱水器，可在最高或較高溫度的時間段內進行加熱，節能。在一些進一步的實施例中，在檢測當天的熱泵熱水器啟動時，可停止獲取第二溫度，避免多次高溫加熱。

在本發明的一些實施例中，檢測當天的每個時間段可具有一個子時間段。步驟B可具體包括：檢測熱泵熱水器所處環境的溫度；計算每個時間段的子時間段中熱泵熱水器所處環境的平均溫度，該平均溫度為第二溫度。每個時間段的子時間段以該時間段的始端時間點為起點。例如，每天可劃分為8個時間段，每個時間段為3小時，每個子時間段為5分鐘。

進一步地，在一些實施方式中，步驟C具體包括：在檢測當天的第一時間段的終端時間點以前，當第二溫度高于或等于第一溫度時，啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。在檢測當天的第一時間段的子時間段的終端時間點以前，第二溫度均低于第一溫度時，在檢測當天的第一時間段的子時間段的終端時間點啟動熱泵熱水器，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。當檢測當天的第一時間段的終端時間點以前，第二溫度的所有數據均獲得后，熱泵熱水器仍未啟動，可在最后一個數據獲得時立刻啟動，以保證熱泵熱水器在檢測當天能夠啟動。

在本發明的一些替代性實施例中，步驟B具體包括：使用溫度傳感器檢測熱泵熱水器所處環境的溫度，每個溫度檢測值為第二溫度。例如每隔10s檢測一次環境溫度，得到一個第二溫度。

在本發明的一些替代性實施例中，步驟B具體包括：檢測熱泵熱水器所處環境的溫度；以一預設時長為間隔，在每個間隔的終端時間點計算該間隔中熱泵熱水器所處環境的平均溫度，該平均溫度為第二溫度。具體地，每隔10s檢測一次環境溫度，每隔5min中計算一下這5min內檢測的30個數據的平均值，得出這5min內的平均溫度，可防止一次性檢測數據出現的波動性。

在本發明的一些實施例中，步驟A具體包括：在檢測當天的前一天或前連續多天中，檢測熱泵熱水器所處環境的溫度，得到歷史數據。根據歷史數據計算一天中每個時間段中熱泵熱水器所處環境的平均溫度。確定一天中、熱泵熱水器所處環境的平均溫度最高的時間段為第一時間段，第一時間段中熱泵熱水器所處環境的平均溫度為第一溫度。前連續多天可為前3天、5天或一周。

下面以檢測當天的前一周為例，說明如何獲得第一溫度和第一時間段，以及熱泵熱水器的工作過程。具體地，可將一天劃分為8個時間段，每個時間段為3小時。為了便于說明，首先介紹熱泵熱水器在第八天和第九天的運行。當熱泵熱水器在第八天運行時，已經獲得前7天中每天的檢測得到的環境溫度，即歷史數據。首先計算得到前7天中每天的每個時間段的環境平均溫度；然后將前7天中同一時段內的7個平均溫度求平均值得到一天中每個時間段內的環境的平均溫度；將一天中的8個平均溫度進行篩選，得到最高溫度和相應的時間段，即確定一天中、環境的平均溫度最高的時間段為第一時間段，第一時間段中熱泵熱水器所處環境的平均溫度為第一溫度，例如，可在第八天的0時根據歷史數據確定一天中的第一時間段為12時至15時，第一溫度為20℃。

使用溫度傳感器檢測熱泵熱水器所處的環境溫度，獲取第二溫度。在第八天的15時以前，若第二溫度等于或高于20℃，則在第二溫度高于20℃時，啟動熱泵熱水器，以將其內的熱水加熱到目標溫度。在第八天的15時以前，若第二溫度均低于20℃，則在第八天的15時，啟動熱泵熱水器，以將其內的熱水加熱到目標溫度。在熱泵熱水器在第八天運行的同時，時刻檢測熱泵熱水器的環境溫度，得到8個時間段中每個時間段內環境溫度的平均值。

根據堆棧先進先出原理，當熱泵熱水器在第九天開始運行的時候，例如第九天的0時，第一天的歷史數據會從堆棧溢出，第八天的歷史數據補入原來第七天歷史數據的位置。可在第九天的0時確定第九天運行時需要的第一溫度和 第一時間段。

在本發明的一些實施例中，當熱泵熱水器首次開機時，由于沒有歷史數據，可首先預置連續7天中每個時間段的數據，例如7天中，每天的每個時間段內的環境的平均溫度均為20℃，則根據這7天每個時間段的數據計算一天中每個時間段的數據均為20℃。當熱泵熱水器第一天運行時，可在0時確定一天中的第一時間段為12時至15時，第一溫度為20℃。使用溫度傳感器檢測熱泵熱水器所處的環境溫度，獲取第二溫度。在第一天的15時以前，若第二溫度等于或高于20℃，則在第二溫度高于20℃時，啟動熱泵熱水器，以將其內的熱水加熱到目標溫度。在第一天的15時以前，若第二溫度均低于20℃，則在第第一天的15時，啟動熱泵熱水器，以將其內的熱水加熱到目標溫度。在熱泵熱水器在第一天運行的同時，時刻檢測熱泵熱水器的環境溫度，得到8個時間段中每個時間段內環境溫度的平均值。當熱泵熱水器在第二天運行時，將第一天8個時間段中每個時間段內環境溫度的平均值代替預置的第一天數據，確定出熱泵熱水器在第二天的第一溫度和第一時間段。

在本發明的一些實施例中，若熱泵熱水器的隨溫而動功能被關閉后重新開啟，且開啟時間在第一時間段的終端時間點之后，則默認該天的熱泵熱水器已經執行過隨溫而動功能。

在本發明的一些實施例中，熱泵熱水器的控制方法在步驟A之前還包括步驟D：判斷目標溫度是否大于第一預設值，若是，則熱泵熱水器進入步驟A，且熱泵熱水器使其內的水溫保持在第一預設值處，直至熱泵熱水器啟動，以將熱泵熱水器內的水加熱到目標溫度。若目標溫度小于或等于第一預設值，則熱泵熱水器使其內的水溫保持在目標溫度處。第一預設值可為35℃至42℃，優選為40℃。由于第一預設值的溫度較低，可保證用戶的正常用水，且熱泵熱水器使其內的水溫保持在第一預設值處不必要在溫度較高的時間段開啟，這是因為低溫區系統壓力比較小，耗電量也相對高溫水區間段少。也就是說，該熱泵熱水器具有中溫保溫功能。當熱泵熱水器要將水加熱到目標溫度，例如45℃至80℃時，需要開啟隨溫而動功能，即進入步驟A，以充分利用環境中的熱能，提高制熱水效率和節能。

至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，仍可根據本發明公開的內容直接確定或推導出符合本發明原理的許多其他變型或修改。因此，本發明的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。