本發(fā)明屬于空調(diào)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種熱泵機(jī)組的控制方法和熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對生活環(huán)境也提出了越來越高的要求。為了維持舒適的環(huán)境溫度，空調(diào)設(shè)備已經(jīng)成為人們生活中必不可少的一種設(shè)備。具體地，現(xiàn)有空調(diào)設(shè)備大多使用的是熱泵機(jī)組，熱泵機(jī)組具有工作效率高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。但是，當(dāng)熱泵機(jī)組外圍的環(huán)境溫度過低時，熱泵機(jī)組的工作效率就會迅速降低，從而影響熱泵機(jī)組的制熱效果。為了保證良好的制熱效果，很多熱泵機(jī)組都設(shè)置有輔助加熱裝置，用于保證制熱效果。

進(jìn)一步地，當(dāng)環(huán)境溫度較低時，隨著環(huán)境溫度的逐漸降低，蒸發(fā)器的蒸發(fā)能力越來越差，產(chǎn)生的熱量也越來越少，使得熱泵機(jī)組的換熱介質(zhì)持續(xù)達(dá)不到預(yù)設(shè)溫度，此時就需要開啟輔助加熱裝置?，F(xiàn)有的開啟輔助加熱裝置的控制方法是：當(dāng)換熱介質(zhì)的溫度持續(xù)達(dá)不到預(yù)設(shè)溫度時，判斷所有機(jī)組是否都已啟動；在開啟所有機(jī)組仍然長時間無法達(dá)到預(yù)設(shè)溫度的情況下，才會開啟輔助電加熱裝置。但是，在未開啟輔助加熱裝置之前，熱泵機(jī)組已經(jīng)長時間處于低效運(yùn)行的狀態(tài)，這樣的控制方式不僅不能使得換熱介質(zhì)盡快達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，而且低效運(yùn)行的熱泵機(jī)組還會浪費(fèi)更多的能源。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的熱泵機(jī)組的控制方法來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有熱泵機(jī)組的控制方法不能及時開啟輔助加熱裝置，致使所述熱泵機(jī)組在一段時間內(nèi)的制熱效果差、能效比低的問題，本發(fā)明提供了一種熱泵機(jī)組的控制方法，所述控制方法包括下列步驟：檢測所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)；根據(jù)檢測到的運(yùn)行參數(shù)，計(jì)算所述熱泵機(jī)組的能效比；將所述能效比與第一閾值進(jìn)行對比；根據(jù)對比結(jié)果選擇性地調(diào)整所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序。

在上述熱泵機(jī)組的控制方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述運(yùn)行參數(shù)包括所述熱泵機(jī)組的壓縮機(jī)的運(yùn)行電流以及換熱介質(zhì)的第一溫度和第二溫度。

在上述熱泵機(jī)組的控制方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一溫度為換熱介質(zhì)流入所述熱泵機(jī)組時的溫度，所述第二溫度為換熱介質(zhì)流出所述熱泵機(jī)組時的溫度。

在上述熱泵機(jī)組的控制方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，“根據(jù)對比結(jié)果選擇性地調(diào)整所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序”的步驟具體包括：如果所述能效比大于所述第一閾值，則保持所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序不變。

在上述熱泵機(jī)組的控制方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，“根據(jù)對比結(jié)果選擇性地調(diào)整所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序”的步驟具體包括：如果所述能效比小于或等于所述第一閾值，計(jì)算所述預(yù)設(shè)溫度與所述第二溫度的差值，并將所述差值與第二閾值進(jìn)行對比；根據(jù)所述差值與所述第二閾值的對比結(jié)果，選擇性地調(diào)整所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序。

在上述熱泵機(jī)組的控制方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，“根據(jù)所述差值與所述第二閾值的對比結(jié)果，選擇性地調(diào)整所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序”的步驟具體包括：如果所述差值大于所述第二閾值，則啟動所述熱泵機(jī)組的輔助加熱裝置，對換熱介質(zhì)進(jìn)行加熱。

在上述熱泵機(jī)組的控制方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，“根據(jù)所述差值與所述第二閾值的對比結(jié)果，選擇性地調(diào)整所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序”的步驟具體包括：如果所述差值小于或等于所述第二閾值，則保持所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序不變。

在上述熱泵機(jī)組的控制方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述輔助加熱裝置為電加熱器。

在上述熱泵機(jī)組的控制方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述換熱介質(zhì)為水。

本發(fā)明還提供了一種熱泵系統(tǒng)，包括熱泵機(jī)組和用于控制所述熱泵機(jī)組的控制器，所述控制器能夠執(zhí)行上述任一項(xiàng)優(yōu)選技術(shù)方案中所述的熱泵機(jī)組的控制方法。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過檢測熱泵機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對所述熱泵機(jī)組工作狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測；然后根據(jù)檢測到的運(yùn)行參數(shù)，計(jì)算所述熱泵機(jī)組的能效比，并且將所述能效比與第一閾值進(jìn)行比較，以便檢測所述熱泵機(jī)組是否處于高效運(yùn)行的狀態(tài)；最后，根據(jù)對比結(jié)果選擇性地調(diào)整所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序，使得所述熱泵機(jī)組能夠時刻保持高效的運(yùn)行狀態(tài)以及良好的制熱效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的熱泵機(jī)組的控制方法的主要步驟流程圖。

圖2是本發(fā)明的熱泵機(jī)組的控制方法的優(yōu)選實(shí)施例的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，盡管本申請中按照特定順序描述了本發(fā)明的方法的各個步驟，但是這些順序并不是限制性的，在不偏離本發(fā)明的基本原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照不同的順序來執(zhí)行所述步驟。

基于背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有的熱泵機(jī)組的控制方法不能及時開啟輔助加熱裝置，使得所述熱泵機(jī)組不僅長時間處于低效運(yùn)行的狀態(tài)，從而造成能源的浪費(fèi)，而且還導(dǎo)致?lián)Q熱介質(zhì)無法快速達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，影響制熱效果的問題。本發(fā)明提出了一種熱泵機(jī)組的控制方法，所述控制方法通過實(shí)時檢測所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，然后實(shí)時計(jì)算并比較所述熱泵機(jī)組的能效比，從而實(shí)現(xiàn)對所述輔助加熱裝置的實(shí)時控制。不僅有效保證了所述熱泵機(jī)組穩(wěn)定的制熱效果，而且還提高了所述熱泵機(jī)組的工作效率。

具體地，所述熱泵機(jī)組設(shè)置有制熱循環(huán)系統(tǒng)和換熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，并且，所述制熱循環(huán)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)裝置、冷凝裝置和節(jié)流裝置。所述換熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)能夠利用換熱介質(zhì)與外界環(huán)境和所述制熱循環(huán)系統(tǒng)之間進(jìn)行循環(huán)熱交換，進(jìn)一步地，換熱介質(zhì)能夠通過所述換熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)流入所述熱泵機(jī)組中進(jìn)行加熱，加熱后的換熱介質(zhì)再通過所述換熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)流出所述熱泵機(jī)組，并且與外界環(huán)境進(jìn)行之間進(jìn)行熱交換，然后再次流入所述熱泵機(jī)組進(jìn)行加熱，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)熱交換。

另外，換熱介質(zhì)流入所述熱泵機(jī)組的位置以及換熱介質(zhì)流出所述熱泵機(jī)組的位置均設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器能夠?qū)崟r測量換熱介質(zhì)流入所述熱泵機(jī)組時的溫度和換熱介質(zhì)流出所述熱泵機(jī)組時的溫度。并且，所述熱泵機(jī)組還包括互感器，所述互感器能夠采集所述壓縮機(jī)的運(yùn)行電流。

以下將結(jié)合熱泵機(jī)組運(yùn)行本發(fā)明的控制方法的過程為例來對本發(fā)明的控制方法進(jìn)行說明。首先參閱圖1，該圖是本發(fā)明的熱泵機(jī)組的控制方法的主要步驟流程圖。如圖1所示，所述控制方法主要包括以下步驟：

s1：檢測所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)；

s2：根據(jù)運(yùn)行參數(shù)，計(jì)算能效比；

s3：將所述能效比與第一閾值進(jìn)行對比；

s4：根據(jù)對比結(jié)果選擇性地調(diào)整運(yùn)行程序。

具體地，如圖1所示，通過所述溫度傳感器和所述互感器實(shí)時檢測所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對所述熱泵機(jī)組工作狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測。然后，根據(jù)檢測到的運(yùn)行參數(shù)，計(jì)算所述熱泵機(jī)組的能效比，并且將所述能效比與第一閾值進(jìn)行比較，以便實(shí)時檢測所述熱泵機(jī)組是否處于高效運(yùn)行的狀態(tài)。需要說明的是，所述第一閾值的選取與所述熱泵機(jī)組工作的環(huán)境溫度有關(guān)，所述第一閾值與所述環(huán)境溫度對應(yīng)的優(yōu)選值可參照下表：

最后，根據(jù)所述能效比與所述第一閾值的對比結(jié)果，選擇性地調(diào)整所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序，使得所述熱泵機(jī)組能夠時刻保持高效的運(yùn)行狀態(tài)以及良好的制熱效果。

以下將參閱圖2對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行具體說明，圖2是本發(fā)明的熱泵機(jī)組的控制方法的具體步驟流程圖。如圖2所示，所述控制方法具體包括如下步驟：

s110：檢測壓縮機(jī)的運(yùn)行電流、換熱介質(zhì)的第一溫度和第二溫度；

s120：根據(jù)檢測到的運(yùn)行參數(shù)，計(jì)算熱泵機(jī)組的能效比；

s130：判斷所述能效比是否大于第一閾值；如果是，則執(zhí)行步驟s140，如果不是，則執(zhí)行步驟s150；

s140：保持熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序，正常加減載荷；

s150：判斷預(yù)設(shè)溫度與第二溫度之差是否大于第二閾值；如果是，則執(zhí)行步驟s160，如果不是，則執(zhí)行步驟s140；

s160：啟動熱泵機(jī)組的輔助加熱裝置。

具體地，在步驟s110中，通過所述互感器檢測所述壓縮機(jī)的運(yùn)行電流i；通過所述溫度傳感器檢測換熱介質(zhì)流入所述熱泵機(jī)組時的第一溫度t1和換熱介質(zhì)流出所述熱泵機(jī)組時的第二溫度t2。另外，需要說明的是，上述數(shù)據(jù)也可以通過其他方式檢測獲取，本發(fā)明不對上述數(shù)值的檢測方式進(jìn)行限制。

根據(jù)步驟s110中檢測到的所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，在步驟s120中，計(jì)算所述熱泵機(jī)組的能效比cop。需要說明的是，能效比是判斷所述熱泵機(jī)組是否處于高效運(yùn)行狀態(tài)最直接的參數(shù)。因此，通過實(shí)時計(jì)算所述能效比的方式來調(diào)整所述熱泵機(jī)組的運(yùn)行程序，能夠使得所述熱泵機(jī)組快速有效地實(shí)現(xiàn)高效制熱。具體地，能效比cop的計(jì)算公式為：

cop＝q/p

其中，q為所述熱泵機(jī)組的制熱量(單位：w)；p為所述熱泵機(jī)組的實(shí)時功率(單位：w)。

q＝c*v*(t2－t1)

其中，c為換熱介質(zhì)的比熱容(單位：j/(kg·℃))；v為換熱介質(zhì)的流量(單位：kg/s)；t2為換熱介質(zhì)流出所述熱泵機(jī)組時的溫度(單位：℃)；t1為換熱介質(zhì)流入所述熱泵機(jī)組時的溫度(單位：℃)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，對于每個熱泵機(jī)組而言，換熱介質(zhì)的流量v都是一個固定值。具體地，流量v的取值與所述熱泵機(jī)組本身有關(guān)，故流量v需要結(jié)合所述熱泵機(jī)組的實(shí)際情況進(jìn)行取值。

p＝1.732*u*i*cosφ

其中，u為所述熱泵機(jī)組的工作電壓，可以取380v或0.38kv；i為所述壓縮機(jī)的運(yùn)行電流(單位：a)；cosφ為功率因子，可以取0.85，也可以根據(jù)實(shí)際情況自行選取其他值。

根據(jù)上述方法可以計(jì)算出所述熱泵機(jī)組的能效比，在步驟s130中，將計(jì)算出的所述能效比與所述第一閾值進(jìn)行對比。如果所述能效比大于所述第一閾值，則表示所述熱泵機(jī)組處于高效運(yùn)行的狀態(tài)。此時，無需開啟所述熱泵機(jī)組的輔助加熱裝置，保持所述熱泵機(jī)組的設(shè)定運(yùn)行程序不變，正常加減載荷即可快速達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，以便節(jié)約能源。如果所述能效比小于或等于所述第一閾值，則需要對所述熱泵機(jī)組的工作狀態(tài)進(jìn)行進(jìn)一步的判斷，以便保證判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。此時，接著執(zhí)行步驟s150。

具體地，在步驟s150中，先計(jì)算所述預(yù)設(shè)溫度t0與所述第二溫度t2的差值，并且將所述差值與所述第二閾值進(jìn)行對比，以便進(jìn)一步判斷所述熱泵機(jī)組是否處于高效運(yùn)行的狀態(tài)。需要說明的是，所述第二閾值的選取也與所述熱泵機(jī)組工作的環(huán)境溫度有關(guān)，所述第二閾值與所述環(huán)境溫度對應(yīng)的優(yōu)選值可參照下表：

進(jìn)一步地，在步驟s150中，如果所述差值小于或等于所述第二閾值，則表示所述熱泵機(jī)組是處于高效運(yùn)行的狀態(tài)。此時，無需開啟所述熱泵機(jī)組的輔助加熱裝置，保持所述熱泵機(jī)組的設(shè)定運(yùn)行程序不變，正常加減載荷即可使得換熱介質(zhì)的溫度迅速達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，以便節(jié)約能源，即執(zhí)行步驟s140。

在步驟s150中，如果所述差值大于所述第二閾值，則表示所述熱泵機(jī)組處于低效運(yùn)行的狀態(tài)，此時，所述熱泵機(jī)組的制熱效果較低，而且能效比也較低，產(chǎn)生單位制熱量所消耗的電量較大。因此，所述熱泵機(jī)組需要啟動所述輔助加熱裝置，用于迅速提高所述熱泵機(jī)組的制熱效果，以便所述熱泵機(jī)組的換熱介質(zhì)的溫度能夠迅速達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度。及時開啟所述輔助加熱裝置，不僅能夠快速提高換熱介質(zhì)的溫度以便外界環(huán)境的快速升溫，而且還可以提高所述熱泵機(jī)組的工作效率，以便達(dá)到更好的節(jié)能效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，所述輔助加熱裝置優(yōu)選為電加熱器。

本發(fā)明還包括一種熱泵系統(tǒng)，所述熱泵系統(tǒng)包括所述熱泵機(jī)組和用于控制所述熱泵機(jī)組的控制器，并且所述控制器能夠執(zhí)行上述優(yōu)選技術(shù)方案中的熱泵機(jī)組的控制方法。

最后需要說明的是，上述實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，并不作為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)際使用本發(fā)明的控制方法時，可以根據(jù)需要適當(dāng)添加或刪減一部分步驟，或者調(diào)換不同步驟之間的順序。這種改變并沒有超出本發(fā)明的基本原理，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。