一种热泵出水温度的控制方法与流程

本发明涉及热泵技术领域，尤其涉及一种热泵出水温度的控制方法。

背景技术：

传统的热泵出水温度的控制方法采用目标温度和设定一定误差范围的方式来控制出水温度，当出水温度达到目标温度后可以在一定误差范围内波动。当误差范围设定的较小时，热泵系统就会频繁开机和停机；当误差范围设定的较大时，出水温度的控制精准度就会较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种热泵出水温度的控制方法，该热泵出水温度的控制方法不仅能够对出水温度进行高精度控制，还能减少热泵系统开停机次数，有利于使热泵系统更加高效节能，延长热泵系统的使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种热泵出水温度的控制方法，包括：

s1.每隔预设时间采集一次出水温度，并计算出水温度变化率t1，出水温度变化率t1＝本次出水温度-上次出水温度；

s2.计算出水目标温度差t4；

s3.若所述出水目标温度差t4大于或等于第一预设温度，则调节所述压缩机的频率使所述出水温度变化率t1处于第一温度变化率范围内；

s4.若所述出水目标温度差t4小于第一预设温度，则判断所述出水目标温度差t4是否大于或等于第二预设温度，若是则调节所述压缩机的频率使所述出水温度变化率t1处于第二温度变化率范围内；

s5.若所述出水目标温度差t4小于第二预设温度，则判断所述出水目标温度差t4是否大于或等于第三预设温度，若是则调节所述压缩机的频率使所述出水温度变化率t1处于第三温度变化率范围内；

s6.若所述出水目标温度差t4小于第三预设温度，则判断所述出水目标温度差t4是否大于或等于第四预设温度，若是则调节所述压缩机的频率使所述出水温度变化率t1处于第四温度变化率范围内；

s7.若所述出水目标温度差t4小于第四预设温度，则判断所述出水目标温度差t4是否大于或等于第五预设温度，若是则调节所述压缩机的频率使所述出水温度变化率t1处于第五温度变化率范围内。

作为一种热泵出水温度的控制方法的优选方案，设定目标出水温度为t2，设定当前出水温度为t3，制热时的所述出水目标温度差t4＝t2-t3，制冷时的所述出水目标温度差t4＝t3-t2。

作为一种热泵出水温度的控制方法的优选方案，在步骤s3中，若所述出水温度变化率t1大于所述第一温度变化率范围，则所述压缩机的频率下降，直至所述出水温度变化率t1回落至所述第一温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1小于所述第一温度变化率范围，则所述压缩机的频率上升，直至所述出水温度变化率t1上升至所述第一温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1处于所述第一温度变化率范围内，则所述压缩机的频率保持不变。

作为一种热泵出水温度的控制方法的优选方案，在步骤s4中，若所述出水温度变化率t1大于所述第二温度变化率范围，则所述压缩机的频率下降，直至所述出水温度变化率t1回落至所述第二温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1小于所述第二温度变化率范围，则所述压缩机的频率上升，直至所述出水温度变化率t1上升至所述第二温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1处于所述第二温度变化率范围内，则所述压缩机的频率保持不变。

作为一种热泵出水温度的控制方法的优选方案，在步骤s5中，若所述出水温度变化率t1大于所述第三温度变化率范围，则所述压缩机的频率下降，直至所述出水温度变化率t1回落至所述第三温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1小于所述第三温度变化率范围，则所述压缩机的频率上升，直至所述出水温度变化率t1上升至所述第三温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1处于所述第三温度变化率范围内，则所述压缩机的频率保持不变。

作为一种热泵出水温度的控制方法的优选方案，在步骤s6中，若所述出水温度变化率t1大于所述第四温度变化率范围，则所述压缩机的频率下降，直至所述出水温度变化率t1回落至所述第四温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1小于所述第四温度变化率范围，则所述压缩机的频率上升，直至所述出水温度变化率t1上升至所述第四温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1处于所述第四温度变化率范围内，则所述压缩机的频率保持不变。

作为一种热泵出水温度的控制方法的优选方案，在步骤s7中，若所述出水温度变化率t1大于所述第五温度变化率范围，则所述压缩机的频率下降，直至所述出水温度变化率t1回落至所述第五温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1小于所述第五温度变化率范围，则所述压缩机的频率上升，直至所述出水温度变化率t1上升至所述第五温度变化率范围内；若所述出水温度变化率t1处于所述第五温度变化率范围内，则所述压缩机的频率保持不变。

作为一种热泵出水温度的控制方法的优选方案，在步骤s1之前，压缩机要先按预设频率运行预置时间。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种热泵出水温度的控制方法，在该热泵出水温度的控制方法中，先判断热泵系统的出水目标温度差t4所处的范围，再在该范围下通过调节压缩机的频率使出水温度变化率t1处于一定的温度变化率范围内，可以使热泵系统保持持续运行，在获得高精度出水温度的同时，减少热泵系统的开停机次数，使之更加高效节能，有利于延长热泵系统的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例所提供的热泵出水温度的控制方法的流程示意图；

图2是本发明具体实施例所提供的热泵系统的结构示意图。

图中：

1、板式换热器；2、储液器；3、电子膨胀阀；4、室外换热器；5、四通阀；6、压缩机。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明所提供的一种热泵出水温度的控制方法的技术方案。

本实施例提供一种热泵出水温度的控制方法，如图1所示，该热泵出水温度的控制方法包括如下步骤：

s1.每隔预设时间采集一次出水温度，并计算出水温度变化率t1，出水温度变化率t1＝本次出水温度-上次出水温度。

即，在热泵系统运行过程中，每隔15s就采集一次出水温度，并计算出水温度变化率t1，出水温度变化率t1＝本次出水温度-上次出水温度。假设本次出水温度为t5，15s后的出水温度为t6，则出水温度变化率t1＝t6-t5。

优选地，在步骤s1之前，热泵系统开机后，压缩机要先按预设频率运行预置时间。在本实施例中，在执行步骤s1之前，热泵系统中的压缩机要先按50hz的频率运行3分钟，使得热泵系统能够处于正常的工作状态。

s2.计算出水目标温度差t4。

即，设定当前出水温度为t3，设定目标出水温度为t2，通过两者计算出水目标温度差t4。具体地，当热泵系统制热时，出水目标温度差t4＝t2-t3；当热泵系统制冷时，制冷时的出水目标温度差t4＝t3-t2。

s3.若出水目标温度差t4大于或等于第一预设温度，则调节压缩机的频率使出水温度变化率t1处于第一温度变化率范围内。

即，将出水目标温度差t4与第一预设温度进行比较，若出水目标温度差t4大于或等于第一预设温度，则对压缩机的频率进行调节使出水温度变化率t1处于第一温度变化率范围内。在本实施例中，第一预设温度设置为6℃，第一温度变化率范围为0.5℃-0.8℃。也就是说，若出水目标温度差t4大于等于6℃时，压缩机的频率要进行调节使出水温度变化率t1处于0.5℃-0.8℃内。

具体地，若出水温度变化率t1大于0.8℃，则压缩机的频率下降，直至出水温度变化率t1回落至0.8℃以下；若出水温度变化率t1小于0.5℃，则压缩机的频率上升，直至出水温度变化率t1上升至0.5℃以上；若出水温度变化率t1处于0.5℃-0.8℃内，则压缩机的频率保持50hz不变。

s4.若出水目标温度差t4小于第一预设温度，则判断出水目标温度差t4是否大于或等于第二预设温度，若是则调节压缩机的频率使出水温度变化率t1处于第二温度变化率范围内。

即，将出水目标温度差t4与第一预设温度和第二预设温度进行比较，若出水目标温度差t4小于第一预设温度且大于或等于第二预设温度，则对压缩机的频率进行调节使出水温度变化率t1处于第二温度变化率范围内。在本实施例中，第二预设温度设置为3℃，第二温度变化率范围为0.3℃-0.6℃。也就是说，若3℃≤t4＜6℃时，压缩机的频率要进行调节使出水温度变化率t1处于0.3℃-0.6℃内。

具体地，若出水温度变化率t1大于0.6℃，则压缩机的频率下降，直至出水温度变化率t1回落至0.6℃以下；若出水温度变化率t1小于0.3℃，则压缩机的频率上升，直至出水温度变化率t1上升至0.3℃以上；若出水温度变化率t1处于0.3℃-0.6℃内，则压缩机的频率保持50hz不变。

s5.若出水目标温度差t4小于第二预设温度，则判断出水目标温度差t4是否大于或等于第三预设温度，若是则调节压缩机的频率使出水温度变化率t1处于第三温度变化率范围内。

即，将出水目标温度差t4与第二预设温度和第三预设温度进行比较，若出水目标温度差t4小于第二预设温度且大于或等于第三预设温度，则对压缩机的频率进行调节使出水温度变化率t1处于第三温度变化率范围内。在本实施例中，第三预设温度设置为1℃，第三温度变化率范围为0.2℃-0.5℃。也就是说，若1℃≤t4＜3℃时，压缩机的频率要进行调节使出水温度变化率t1处于0.2℃-0.5℃内。

具体地，若出水温度变化率t1大于0.5℃，则压缩机的频率下降，直至出水温度变化率t1回落至0.5℃以下；若出水温度变化率t1小于0.2℃，则压缩机的频率上升，直至出水温度变化率t1上升至0.2℃以上；若出水温度变化率t1处于0.2℃-0.5℃内，则压缩机的频率保持50hz不变。

s6.若出水目标温度差t4小于第三预设温度，则判断出水目标温度差t4是否大于或等于第四预设温度，若是则调节压缩机的频率使出水温度变化率t1处于第四温度变化率范围内。

即，将出水目标温度差t4与第三预设温度和第四预设温度进行比较，若出水目标温度差t4小于第三预设温度且大于或等于第四预设温度，则对压缩机的频率进行调节使出水温度变化率t1处于第四温度变化率范围内。在本实施例中，第四预设温度设置为0℃，第四温度变化率范围为0℃-0.3℃。也就是说，若0℃≤t4＜1℃时，压缩机的频率要进行调节使出水温度变化率t1处于0℃-0.3℃内。

具体地，若出水温度变化率t1大于0.3℃，则压缩机的频率下降，直至出水温度变化率t1回落至0.3℃以下；若出水温度变化率t1小于0℃，则压缩机的频率上升，直至出水温度变化率t1上升至0℃以上；若出水温度变化率t1处于0℃-0.3℃内，则压缩机的频率保持50hz不变。

s7.若出水目标温度差t4小于第四预设温度，则判断出水目标温度差t4是否大于或等于第五预设温度，若是，则调节压缩机的频率使出水温度变化率t1处于第五温度变化率范围内。

即，将出水目标温度差t4与第四预设温度和第五预设温度进行比较，若出水目标温度差t4小于第四预设温度且大于或等于第五预设温度，则对压缩机的频率进行调节使出水温度变化率t1处于第五温度变化率范围内。在本实施例中，第五预设温度设置为-1℃，第五温度变化率范围为-0.3℃-0℃。也就是说，若-1℃≤t4＜0℃时，压缩机的频率要进行调节使出水温度变化率t1处于-0.3℃-0℃内。

具体地，若出水温度变化率t1大于0℃，则压缩机的频率下降，直至出水温度变化率t1回落至0℃以下；若出水温度变化率t1小于-0.3℃，则压缩机的频率上升，直至出水温度变化率t1上升至-0.3℃以上；若出水温度变化率t1处于-0.3℃-0℃内，则压缩机的频率保持50hz不变。

通过上述热泵出水温度的控制方法,可以在不同环境温度、不同出水量的情况下对出水进行恒温控制，进而使得热泵系统持续运行，在获得高精度出水温度控制的同时，减少了热泵系统的开停机次数，使热泵系统更加高效节能，提高了热泵系统的使用寿命。该热泵出水温度的控制方法对出水温度的控制精度极高，稳定性极强，对于实现高精度高稳定性的温度控制具有极大的价值。

下面对本发明所提供的热泵系统进行说明，如图2所示，该热泵系统包括板式换热器1、储液器2、电子膨胀阀3、室外换热器4、四通阀5和压缩机6，压缩机6通过四通阀5与室外换热器4连接，电子膨胀阀3连接于室外换热器4和板式换热器1之间，储液器2连接于电子膨胀阀3和板式换热器1之间，用于储存冷媒，压缩机6的进口处还设置有气液分离器，气液分离器用于对流回压缩机6的冷媒进行气液分离。优选地，板式换热器1的出水口和进水口均设置有温度传感器，用以测量板式换热器1的出水温度和进水温度。进一步地，压缩机6的出口处和进口处均设有温度传感器用以测量压缩机6的出气温度和回气温度。更为优选地，室外换热器4上设置有温度传感器用以测量外界环境的温度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

注意，在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。