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一种热泵热水机组及其使用方法pdf

发布时间:2024-06-10 15:44:55 作者: 精密零件

  本发明属于热泵热水机组技术领域,具体公开了一种热泵热水机组及其使用方法。热泵热水机组通过将水能够最终靠补水管进入保温水箱里面,在水位检测件测得保温水箱的水位使用户得到满足用水量的需求后,通过将保温水箱的水可以抽取至热水机本体内部加热并回流至保温水箱里面,直至温度检测件测得保温水箱的水温使用户得到满足水温需求后开始供水,也即本申请可以依据客户的真实需求灵活控制保温箱内的水温和水位,避免了有关技术中只根据最低环境和温度和最大用户负荷量选择压缩机的运行频率时降低热泵热水机组可靠性的现象发生,进而提高热泵热水机组的能效。

  保温水箱(1),所述保温水箱(1)设有第一出水口(101)、第一进水口(102)和补水口

  检验测试的机构,所述检测机构包括温度检测件(201)和水位检测件(202),所述温度检测件

  (201)安装于保温水箱(1)内部,所述温度检测件(201)用于检测保温水箱(1)内部的水温,

  水位检测件(202)安装于所述保温水箱(1)内部,所述水位检测件(202)用于检测保温水箱

  补水机构,所述补水机构包括补水管(501)和补水阀(502),所述补水管(501)的两端口

  分别与补水口(103)和外界水源的出水口连通,所述补水阀(502)安装于所述补水管(501);

  热水机本体(3),所述热水机本体(3)与所述温度检测件(201)通讯连接,所述热水机本

  体(3)与所述水位检测件(202)通讯连接,所述热水机本体(3)与所述补水阀(502)通讯连

  接,所述热水机本体(3)用于加热用水,所述热水机本体(3)设有第二进水口(301)和第二出

  水口(303),所述第二进水口(301)通过循环进管(401)与所述保温水箱(1)的第一出水口

  (101)连通,所述第二出水口(303)通过循环出管(403)与所述保温水箱(1)的第一进水口

  循环水泵(402),所述循环水泵(402)与所述热水机本体(3)通讯连接,所述循环水泵

  (402)安装于循环进管(401)、用于将保温水箱(1)内部的用水导流至热水机本体(3)内部。

  所述热泵热水机组还包括供水机构,所述供水机构包括供水管(601)和供水泵(602),

  所述供水管(601)的两端口分别与供水口(104)和外界用户的用水口连通,所述供水泵

  (602)安装于所述供水管(601),所述供水泵(602)与热水机本体(3)通讯连接。

  所述水位检测件(202)设有三个,三个所述水位检测件(202)于高度方向上间隔设置。

  6.一种热泵热水机组的使用方法,其特征是,应用于权利要求1‑5中任一项所述的热

  步骤S2:启动热水机本体(3)和循环水泵(402),提升保温水箱(1)内部实际水温T;

  步骤S3:在温度检测件(201)检测到保温水箱(1)内部实际水温T达到客户的真实需求水温T

  在步骤S3中,还包括变频调节:依据温度检测件(201)反馈的水温值和水位检测件

  (202)反馈的水位值判断用户的热量需求,控制热水机本体(3)于停机状态、低频状态、中频

  实际水温具有T≥60℃的达温状态、50<T<60℃的高温状态、40<T≤50℃的中温状

  步骤S3中三个水位检测件(202)均闭合时,关闭补水阀(502);若水温处于达温状态,控

  制热水机本体(3)处于停机状态;若水温处于高温状态,控制热水机本体(3)处于低频状态;

  若水温处于中温状态,控制热水机本体(3)处于中频状态;若水温处于低温状态,控制热水

  步骤S3中仅位于顶端的水位检测件(202)断开时,若水温处于达温状态,打开补水阀

  (502),控制热水机本体(3)处于停机状态;若水温处于高温状态,打开补水阀(502),控制热

  水机本体(3)处于低频状态;若水温处于中温状态,打开补水阀(502),控制热水机本体(3)

  处于中频状态;若水温处于低温状态,关闭补水阀(502),控制热水机本体(3)处于高频状

  步骤S3中仅位于底端的水位检测件(202)闭合时,打开补水阀(502);若水温处于达温

  状态,控制热水机本体(3)处于停机状态;若水温处于高温状态、中温状态或低温状态,控制

  [0001]本发明涉及热泵热水机组技术领域,具体涉及一种热泵热水机组及其使用方法。

  [0002]热泵热水机组是一种基于逆卡诺循环原理工作的高效热能提升和转移装置,其利

  用少量的电能作为动力,以制冷剂为载体,不断的吸收空气中的低品位热能,转换为可利用

  [0003]有关技术中,热泵热水机组中的压缩机运行频率按照每个用户所在地区的最低室外环

  境温度以及最大用水负荷量做出合理的选择。但是,如此设置不能灵活满足用户各种用水量的用

  水需求,例如用户的热水需求量较少时,由于有关技术仅根据最低环境和温度和最大用户负

  荷量来选择压缩机的运行频率,会造成热水及能源的浪费,增加运行成本。也即热泵热水机

  [0004]因此,本发明所要解决的技术问题就在于现存技术中的由于热泵热水机组的能效不

  [0007]检验测试的机构,所述检验测试的机构包括温度检测件和水位检测件,所述温度检测件安装于

  保温水箱里面,所述温度检测件用于检测保温水箱里面的水温,水位检测件安装于所述保

  [0008]补水机构,所述补水机构包括补水管和补水阀,所述补水管的两端口分别与补水

  [0009]热水机本体,所述热水机本体与所述温度检测件通讯连接,所述热水机本体与所

  述水位检测件通讯连接,所述热水机本体与所述补水阀通讯连接,所述热水机本体用于加

  热用水,所述热水机本体设有第二进水口和第二出水口,所述第二进水口通过循环进管与

  所述保温水箱的第一出水口连通,所述第二出水口通过循环出管与所述保温水箱的第一进

  [0010]循环水泵,所述循环水泵与所述热水机本体通讯连接,所述循环水泵安装于循环

  [0013]所述热泵热水机组还包括供水机构,所述供水机构包括供水管和供水泵,所述供

  水管的两端口分别与供水口和外界用户的用水口连通,所述供水泵安装于所述供水管,所

  [0015]所述水位检测件设有三个,三个所述水位检测件于高度方向上间隔设置。

  [0021]一种热泵热水机组的使用方法,应用于上述的热泵热水机组,所述热泵热水机组

  [0023]步骤S2:启动热水机本体和循环水泵,提升保温水箱里面水温T2;

  [0024]步骤S3:在温度检测件检测到保温水箱里面水温T2达到客户的真实需求水温T1时向用户

  [0026]在步骤S3中,还包括变频调节:依据温度检测件反馈的水温值和水位检测件反馈

  的水位值判断用户的热量需求,控制热水机本体于停机状态、低频状态、中频状态和高频状

  [0028]水温具有T2≥60℃的达温状态、50<T2<60℃的高温状态、40<T2≤50℃的中温

  [0030]步骤S3中三个水位检测件均闭合时,关闭补水阀;若水温处于达温状态,控制热水

  机本体处于停机状态;若水温处于高温状态,控制热水机本体处于低频状态;若水温处于中

  温状态,控制热水机本体处于中频状态;若水温处于低温状态,控制热水机本体处于高频状

  [0032]步骤S3中仅位于顶端的水位检测件断开时,若水温处于达温状态,打开补水阀,控

  制热水机本体处于停机状态;若水温处于高温状态,打开补水阀,控制热水机本体处于低频

  状态;若水温处于中温状态,打开补水阀,控制热水机本体处于中频状态;若水温处于低温

  [0034]步骤S3中仅位于底端的水位检测件闭合时,打开补水阀;若水温处于达温状态,控

  制热水机本体处于停机状态;若水温处于高温状态、中温状态或低温状态,控制热水机本体

  [0038]1.本发明提供的热泵热水机组,其包括保温水箱、检验测试的机构、补水机构、热水机本

  体和循环水泵。其中,所述保温水箱设有第一出水口、第一进水口和补水口;所述检测机构

  包括温度检测件和水位检测件,所述温度检测件安装于保温水箱里面,所述温度检测件用

  于检测保温水箱里面的水温,水位检测件安装于所述保温水箱里面,所述水位检测件用于

  检测保温水箱里面的水位;所述补水机构包括补水管和补水阀,所述补水管的两端口分别

  与补水口和外界水源的出水口连通,所述补水阀安装于所述补水管;所述热水机本体与所

  述温度检测件通讯连接,所述热水机本体与所述水位检测件通讯连接,所述热水机本体与

  所述补水阀通讯连接,所述热水机本体用于加热用水,所述热水机本体设有第二进水口和

  第二出水口,所述第二进水口通过循环进管与所述保温水箱的第一出水口连通,所述第二

  出水口通过循环出管与所述保温水箱的第一进水口连通;所述循环水泵与所述热水机本体

  通讯连接,所述循环水泵安装于循环进管、用于将保温水箱里面的用水导流至热水机本体

  [0039]此结构的热泵热水机组,通过将补水管的两端口分别与保温水箱的补水口和外界

  水源的出水口连通,并将水位检测件安装于保温水箱里面,使得水能够最终靠补水管进入保

  温水箱里面;又将补水阀安装于补水管,并且将热水机本体与补水阀通讯连接,在水位满足

  要求用户用水量的需求后,热水机本体控制补水阀关闭,阻止水流向保温水箱,此时由于保

  温水箱的第一出水口通过循环进管与热水机本体的第二进水口连通、保温水箱的第一进水

  口通过循环出管与热水机本体的第二出水口连通,并且热水机本体控制循环水泵打开,使

  得保温水箱的水可以抽取至热水机本体内部加热并回流至保温水箱内部,在温度检测件测

  得保温水箱的水温使用户得到满足水温需求后开始供水,也即本申请可以依据客户的真实需求灵活控制

  保温箱内的水温和水位,避免了有关技术中只根据最低环境和温度和最大用户负荷量选择压

  缩机的运行频率时降低热泵热水机组可靠性的现象发生,进而提高热泵热水机组的能效。

  [0040]2.本发明提供的热泵热水机组,所述水位检测件设有三个,三个所述水位检测件

  于高度方向上间隔设置。通过设置三个水位检测件,在水位达到任一水位检测件时,该水位

  检测件可以反馈至热水机本体水位信号,可以供操作人员识别出保温水箱内具体水位的具

  [0041]3.本发明提供的热泵热水机组,所述供水管位于任一所述水位检测件的下方;和/

  或所述供水管位于所述循环进管的下方。可以有效的预防供水管供水导致水位急剧降低后热水机

  [0042]为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现存技术中的技术方案,下面将对具体

  实施方式或现存技术描述中所需要用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的

  附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前

  [0044]图2为本发明的实施例提供的热泵热水机组的使用方法的流程示意图;

  [0045]图3为本发明的实施例提供的热泵热水机组中压缩机的最大允许运行频率表;

  [0048]201‑温度检测件;202‑水位检测件;2021‑第一水位检测件;2022‑第二水位检测

  [0054]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施

  例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,本领域普通技术

  人员在没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。

  [0055]在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、

  “水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了

  便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件一定要有特定的方位、

  以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、

  [0056]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相

  连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可

  以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也能够最终靠中间媒介间接相连,可以是

  两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以详细情况理解上述术语在本

  [0057]此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构

  [0059]本实施例中提供一种热泵热水机组,如图1至图3所示,包括保温水箱1、检验测试的机构、

  补水机构、热水机本体3和循环水泵402。其中,保温水箱1设有第一出水口101、第一进水口

  102和补水口103;检测机构包括温度检测件201和水位检测件202,温度检测件201安装于保

  温水箱1内部,温度检测件201用于检测保温水箱1内部的水温,水位检测件202安装于保温

  水箱1内部,水位检测件202用于检测保温水箱1内部的水位;补水机构包括补水管501和补

  水阀502,补水管501的两端口分别与补水口103和外界水源的出水口连通,补水阀502安装

  于补水管501;热水机本体3与温度检测件201通讯连接,热水机本体3与水位检测件202通讯

  连接,热水机本体3与补水阀502通讯连接,热水机本体3用于加热用水,热水机本体3设有第

  二进水口301和第二出水口303,第二进水口301通过循环进管401与保温水箱1的第一出水

  口101连通,第二出水口303通过循环出管403与保温水箱1的第一进水口102连通;循环水泵

  402与热水机本体3通讯连接,循环水泵402安装于循环进管401、用于将保温水箱1内部的用

  [0060]此结构的热泵热水机组,通过将补水管501的两端口分别与保温水箱1的补水口

  103和外界水源的出水口连通,并将水位检测件202安装于保温水箱1内部,使得水可以通过

  补水管501进入保温水箱1内部;又将补水阀502安装于补水管501,并且将热水机本体3与补

  水阀502通讯连接,在水位满足规定的要求用户用水量的需求后,热水机本体3控制补水阀502关

  闭,阻止水流向保温水箱1,此时由于保温水箱1的第一出水口101通过循环进管401与热水

  机本体3的第二进水口301连通、保温水箱1的第一进水口102通过循环出管403与热水机本

  体3的第二出水口303连通,并且热水机本体3控制循环水泵402打开,使得保温水箱1的水可

  以抽取至热水机本体3内部加热并回流至保温水箱1内部,在温度检测件201测得保温水箱1

  的水温使用户得到满足水温需求后开始供水,也即本申请可以依据客户的真实需求灵活控制保温箱内的

  水温和水位,避免了有关技术中只根据最低环境和温度和最大用户负荷量选择压缩机的运行

  [0061]可以说明的是,在上述实施例中,补水口103设置在保温水箱1顶部一侧,方便补充

  [0062]可以说明的是,在上述实施例中,温度检测件201测得水温低于客户的真实需求水温时,

  热水机本体3传递至循环水泵402开机信号,使得水流动至热水机本体3后加热并回流

  至保温水箱1内部,实现水的循环加热,在温度检测件201测得水温等于客户的真实需求水温时,热

  水机本体3传递至循环水泵402停机信号;在保温箱内水位于逐渐降低并经过水位检测件

  202时,热水机本体3传递至补水电磁阀补水信号,直至保温箱内水位逐渐升高并经过水位

  [0063]如图1所示,本实施例提供的热泵热水机组,保温水箱1还设有供水口104;热泵热

  水机组还包括供水机构,供水机构包括供水管601和供水泵602,供水管601的两端口分别与

  供水口104和外界用户的用水口连通,供水泵602安装于供水管601,供水泵602与热水机本

  体3通讯连接。其中,在外界用户有用水需求时,热水机本体3传递至循环水泵402开机信号,

  保温水箱1内水流动至热水机本体3内部加热并回流至保温水箱1内,直至温度检测件201测

  得水温等于客户的真实需求水温时,热水机本体3传递至供水泵602供水信号,开始向用户供水。

  [0064]可以说明的是,在本实施例中,对水位检测件202的数量不进行限定,可以为两个

  或更多。作为其中一种实施方式,水位检测件202设有三个,三个水位检测件202于高度方向

  上间隔设置,如图1所示,于高度方向上由高至低依次为第一水位检测件2021、第二水位检

  测件2022和第三位水检测间,分别作为高水位开关、中水位开关和低水位开关,在保温水箱

  1内部水位达到各开关时,对应开关反馈至热水机本体3闭合信号,使得热水机本体3可以识

  [0065]进一步地,在本实施例中,将热水机本体3内部设有压缩机,压缩机选用为变频压

  缩机,在用户的用水需求反馈至热水机本体3后,热水机本体3调节压缩机的转速,保证热泵

  [0066]需要说明的是,本实施例提供的热泵热水机组,供水管601位于任一水位检测件

  202的下方,如水位低于最下方的水位检测件202的高度时,热水机本体3不能接收水位检测

  件202反馈的水位信号,此时需要令热水机本体3停机,避免热水机本体3出现干烧的现象。

  [0067]同样的,在本实施例中,供水管601位于循环进管401的上方,防止供水后因保温水

  箱1内部水位较低时,如水位低于供水管601的高度、并且水位高于循环进管401的高度时,

  也即没办法提供用户用水时,水能进入热水机本体3内部,避免水位低于循环井管高度时热

  [0068]需要说明的是,在上述实施例中,对温度检测件201的数量不进行限定,如一个、两

  个或更多。将其中一个温度检测件201沿着高度方向设置在供水管601的下方,便于检测提

  供用户用水时的实际水温。当然,其余温度检测件201可以沿着高度方向间隔设置在保温水

  [0070]如图1所示,本实施例提供的热泵热水机组,保温水箱1还包括排水口105,排水口

  105设置在保温水箱1的底部,热泵热水机组还包括排水机构,排水机构包括排水管701和排

  水阀702,此时排水管701安装于排水口105处,排水阀702安装于排水管701,如遇到清洗保

  温水箱1内部污垢、停电后需防冻等情况时,打开排水阀702,将保温水箱1的水排出。

  [0071]如图1所示,本实施例提供的热泵热水机组,补水口103沿着高度方向设置在水位

  [0073]本实施例提供一种热泵热水机组的使用方法,应用于实施例1中提供的热泵热水

  [0075]步骤S2:启动热水机本体3和循环水泵402,提升保温水箱1内部实际水温T;

  [0076]步骤S3:在温度检测件201检测到保温水箱1内部实际水温T达到客户的真实需求水温T

  [0077]如图2所示,本实施例提供的热泵热水机组的使用方法,在步骤S3中,还包括变频

  调节:依据温度检测件201反馈的水温值和水位检测件202反馈的水位值判断用户的热量需

  求,控制热水机本体3于停机状态、低频状态、中频状态和高频状态之间切换设置。例如,若

  测得水温值和水位值满足需求,无需切换热水机本体3的状态,若测得的水温值和水位值中

  的一个或多个不满足需求,需要依据需求控制热水机本体3于停机状态、低频状态、中频状

  [0078]可以说明的是,在本实施例中,若保温水箱1内部的水量使用户得到满足使用,变频调节

  可以发生在供水的过程中;若保温水箱1内部的水量不使用户得到满足使用,可以在首次供水后、

  [0079]可以说明的是,在本实施例中,提及的热水机本体3处于低频状态、或热水机本体3

  处于中频状态、或热水机本体3处于高频状态时压缩机的运行频率不同。例如,若热水机本

  体3处于低频状态,压缩机的实际运行频率为最大运行频率的0.3~0.7倍,优选为0.6倍,若

  热水机本3体处于中频状态,压缩机的实际运行频率为最大运行频率的0.7~0.9倍,优选为

  0.85倍,若热水机本3体处于高频状态,压缩机的实际运行频率与最大运行频率相等。

  [0080]进一步地,上述实施例中提供的热泵热水机组的使用方法,为避免压缩机在使用

  的过程中受损,事先应在实验室内模拟不同环境和温度、不同水温,对压缩机的最大运行频率

  进行测试并汇总成最大运行频率表,也即如图3所示,例如在T为20℃、T为零下25℃时,热

  水机本体3中的压缩机最大运行频率为92Hz;在T为36℃、T为零下25℃时,热水机本体3中

  [0081]进一步地,在本实施例中,为避免压缩机运行频率过低时出现压缩机机油无法循

  环所导致压缩机受损的现象,需增加压缩机的最低运行频率,例如,最低运行频率为35Hz。

  [0082]可以说明的是,在本实施例中,定义水温具有达温状态、高温状态、中温状态和低

  温状态。具体地,设置实际水温具有T≥60℃时的达温状态、50<T<60℃的高温状态、40<

  [0083]进一步地,本实施例提供的热泵热水机组的使用方法,三个水位检测件202中的一

  个或多个开启或关闭时,可以反映出用户具有不一样的热量需求,并依据相应的热量需求按

  需调整压缩机的频率,使得热水机本体3于停机状态、低频状态、中频状态和高频状态之间

  [0084]具体的,步骤S3中三个水位检测件202均闭合时,说明保温水箱1内部的水位较高,

  应关闭补水阀502;此时若水温处于达温状态,说明用户无热量需求,控制压缩机停止工作,

  使得热水机本体3处于停机状态;若水温处于高温状态,说明用户热量需求较小,改变热水

  机本体3状态,此时压缩机低频运行,也即控制热水机本体3处于低频状态即可满足用户需

  求;若水温处于中温状态,说明用户有较大的用水需求,需逐步提升热水机本体3加热用

  水时的加热程度,此时压缩机中频运行,控制热水机本体3处于中频状态;若水温处于低温

  状态,说明用户有重度用水需求、或保温水箱1内第一次加满水时热水机本体3需对水进行

  快速加热以达到客户的真实需求,此时压缩机高频运行,控制热水机本体3处于高频状态。

  [0085]同样的,步骤S3中仅位于顶端的水位检测件202断开时,也即若高水位开关断开,

  中水位开关和低水位开关均闭合时,按需打开补水阀502。例如,此时若水温处于达温状态,

  表明已使用户得到满足的热量需求,打开补水阀502,控制压缩机停止工作,使得热水机本体3处于

  停机状态;若水温处于高温状态,说明用户热量需求较小,改变热水机本体3状态,此时压缩

  机低频运行,也即控制热水机本体3处于低频状态即可使用户得到满足需求,并打开补水阀502;若

  水温处于中温状态,说明用户有较大的用水需求,需逐步提升热水机本体3加热用水时的

  加热程度,此时压缩机中频运行,控制热水机本体3处于中频状态,并打开补水阀502;若水

  温处于低温状态,说明用户有重度用水需求,关闭补水阀502,将保温水箱1内部留有的水进

  [0086]同样的,步骤S3中仅位于底端的水位检测件202闭合时,也即高水位开关和中水位

  开关断开,低水位开关闭合,按需打开补水阀502;若水温处于达温状态,说明现有水温已满

  足用户的热量需求,若此时水量足够用户使用,控制热水机本体3处于停机状态,使得压缩

  机停止工作并向用户更好的提供用水;若水温处于高温状态、中温状态或低温状态,此时由于水位

  较低导致没办法满足用户的热量、水量需求,打开补水阀502,控制压缩机高频运行,使得热水

  [0087]同样的,步骤S3中三个水位检测件202均断开时,说明水位较低,此时需打开补水

  阀502,对保温水箱1内进行补水工作,待水量满足上述的任一个用户的水量需求后,调节热

  [0088]显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对

  于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还能做出其它不同形式的变化或

  变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或

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