專利名稱：空氣能熱水器控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣能熱水器領(lǐng)域，具體是指一種空氣能熱水器控制方法。
背景技術(shù)：
空氣能熱水器主要通過(guò)與空氣換熱產(chǎn)生熱能，具有太陽(yáng)能熱水器節(jié)能、環(huán)保、安全 的優(yōu)點(diǎn)，又解決了太陽(yáng)能熱水器依靠陽(yáng)光采熱和安裝不便的問題。由于空氣能熱水器通過(guò) 介質(zhì)與空氣交換熱量進(jìn)行加熱，不需要電加熱元件與水接觸，沒有電熱水器漏電的危險(xiǎn)，也 消除了燃?xì)鉄崴髦卸竞捅ǖ碾[患，更沒有燃油熱水器排放廢氣造成的空氣污染。正因 為有如此多的優(yōu)點(diǎn)，所以空氣能熱水器被眾多用戶所接受。目前各生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)空氣能 熱水器時(shí)，其開關(guān)控制通常有兩種方式即開即用和定時(shí)開關(guān)。采用即開即用方式出水水溫 短時(shí)間內(nèi)無(wú)法達(dá)到設(shè)定出水溫度的要求，需要用戶等待；定時(shí)開關(guān)方式雖然能解決這一問 題，但仍有一定缺陷，如北方冬天早晚用水時(shí)，室外環(huán)境溫度低，空氣能熱水器制熱效果差， 水溫加熱環(huán)溫，耗費(fèi)電量多，另外隨氣溫變化，需要提前開啟的時(shí)間也有所不同，若要實(shí)現(xiàn) 節(jié)能和精確控制，需要用戶不斷的摸索規(guī)律并不斷修正定時(shí)開關(guān)的時(shí)間，使用十分不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種節(jié)能效果更好且使用方便的空氣能熱水器 控制方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供如下一種空氣能熱水器控制方法，所述空氣能熱 水器的控制是基于定時(shí)用水的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并采用定時(shí)開關(guān)根據(jù)室外環(huán)境溫度的日較差自 動(dòng)調(diào)整熱水器的開停時(shí)間，包括以下步驟(1)測(cè)定空氣能熱水器的保溫性能及其在全工況條件下從不同初始水溫加熱至使 用水溫所需的時(shí)間和耗電量情況；(2)用戶設(shè)定用水時(shí)間TO和使用水溫Tset ；(3)檢測(cè)當(dāng)前水溫Tw和室外環(huán)境溫度Tout，記錄當(dāng)前時(shí)間Tl和當(dāng)前時(shí)間的室外 環(huán)境溫度Tout并存儲(chǔ)；(4)根據(jù)當(dāng)前水溫Tw、使用水溫Tset、用水時(shí)間TO和室外環(huán)境溫度Tout和步驟 (1)所得的數(shù)據(jù)查表確定從當(dāng)前時(shí)間Tl空氣能熱水器加熱至使用水溫Tset所需的時(shí)間 tl，查表所需的室外環(huán)境溫度Tout采用存儲(chǔ)的前一日記錄的同時(shí)段(Tl TO)室外環(huán)境溫 度平均值Tavg，按照下述原則確定空氣能熱水器的開啟時(shí)間T2 a)如果tl≥T0-T1，則立即開啟空氣能熱水器，即T2 = Tl ；b)如果tl < T0-T1，則根據(jù)存儲(chǔ)的前一日記錄的同時(shí)段(Tl T0)中tl時(shí)間內(nèi) 最高平均室外環(huán)境溫度所在時(shí)間區(qū)間(Ti Ti+tl)，T2 = Ti，即空氣能熱水器在未來(lái)Tl TO中tl時(shí)間內(nèi)室外環(huán)境平均溫度Tavg最高的時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)Ti啟動(dòng)。對(duì)以上方案中室外環(huán)境溫度應(yīng)該特別說(shuō)明，由于室外環(huán)境溫度是在不斷變化的， 故而在查表確定室外環(huán)境溫度時(shí)采用上一日記錄的同時(shí)段的室外環(huán)境平均溫度Tavg，而室外環(huán)境平均溫度Tavg的精度取決于取樣的精度，精度越高，數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確。采用以上方案后，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)第一是直接設(shè)定用水時(shí)間和用水溫度，更 加人性化，方便了用戶的操作和使用；第二是利用室外環(huán)境溫度日較差，空氣能熱水器選擇 在較高的室外環(huán)境溫度下進(jìn)行工作，盡最大可能提高空氣能熱水器加熱效果，實(shí)現(xiàn)空氣能 熱水器的節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)。作為改進(jìn)，所述步驟(4)中確定空氣能熱水器的開啟時(shí)間T2原則(b)中還包括以 下原則i.如果空氣能熱水器在未來(lái)Tl TO中tl時(shí)間內(nèi)室外環(huán)境平均溫度Tavg在低于 設(shè)定的最高溫度，則取室外環(huán)境平均溫度Tavg最高的時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)Ti點(diǎn)啟動(dòng)，ii.如果空氣能熱水器在未來(lái)Tl TO中tl時(shí)間內(nèi)室外環(huán)境平均溫度Tavg在設(shè)定 的最高溫度的上下區(qū)間，則取室外環(huán)境平均溫度Tavg為設(shè)定最高溫度限值的時(shí)間區(qū)間的起 點(diǎn)Ti點(diǎn)啟動(dòng)。iii.如果空氣能熱水器在未來(lái)Tl TO中tl時(shí)間內(nèi)室外環(huán)境平均溫度Tavg不低 于設(shè)定的最高溫度，則取室外環(huán)境平均溫度Tavg最低的時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)Ti點(diǎn)啟動(dòng)。上述改進(jìn)方案可有效防止室外機(jī)在高溫下工作導(dǎo)致空氣能熱水器氟利昂系統(tǒng)高 壓過(guò)高，降低使用壽命，保證了系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。作為改進(jìn)，記錄空氣能熱水器加熱至使用水溫停止的時(shí)間T3，如果T0-T3 > 0，根 據(jù)步驟(1)所得的空氣能熱水器的保溫性能數(shù)據(jù)計(jì)算從T3到TO時(shí)間溫差Tc i.)如果溫差Tc高于設(shè)定的溫差限值，則在TO之前t2再次啟動(dòng)空氣能熱水器， t2 < T0-T3 ；ii.)如果溫差Tc不高于設(shè)定的溫差限值，則在TO之前不再啟動(dòng)空氣能熱水器。此改進(jìn)方案，可有效保證用戶在用水時(shí)間的用水溫度，并盡可能考慮空氣能熱水 器的節(jié)能效果。


附圖為本發(fā)明空氣能熱水器控制方法控制流程圖。
具體實(shí)施例方式為便于說(shuō)明本發(fā)明的控制方法，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明空氣能熱水器的控制方 法做詳細(xì)說(shuō)明(1)測(cè)定某款固定規(guī)格型號(hào)的空氣能熱水器具有如下技術(shù)參數(shù)和環(huán)境參數(shù)表格1 在不同室外環(huán)境溫度下水溫從15°C加熱到不同水溫的所需的時(shí)間
表格2 在不同室外環(huán)境溫度條件下水溫從15°C加熱到用水溫度的耗電量 表格3 為空氣能熱水器上一次記錄的24小時(shí)內(nèi)環(huán)境溫度的變化 另外，本款空氣能熱水器的保溫性能為放置24小時(shí)，水溫降不大于8°C。(2)用戶設(shè)定用水時(shí)間TO和使用水溫Tset，假定用戶在上午8:00時(shí)設(shè)定用水時(shí) 間為晚上20:00時(shí)，設(shè)定用水溫度Tset = 55°C，根據(jù)定義，用水時(shí)間TO = 20:00，用水溫度 Tset = 55 0C ；(3)檢測(cè)當(dāng)前水溫Tw和室外環(huán)境溫度Tout，假定當(dāng)前水溫Tw = 15°C，室外環(huán)境溫 度Tout = 10°C，記錄當(dāng)前時(shí)間Tl = 8:00和當(dāng)前環(huán)境溫度Tout = 10°C。(4)由于當(dāng)前水溫Tw= 15°C，使用水溫Tset = 55°C，室外環(huán)境溫度取前一次日記 錄的同時(shí)段(8:00 20:00)的平均溫度Tavg，查詢表格3得知Tavg = (9. 0+10. 0+11.0+ 12. 0+13. 0+14. 5+15. 0+15. 0+14. 5+13. 0+11. 5+10. 0+9. 0)/13 12°C，根據(jù)該平均溫度查詢 表格1得知水溫從當(dāng)前水溫Tw = 15°C加熱至Tset = 55°C需要的時(shí)間tl = 145min ；(5)因?yàn)?TO-Tl = 20:00-8:00 = 12h = 12hX60min/h = 720min，tl < T0-T1，故 而不用立即啟動(dòng)空氣能熱水器，進(jìn)而計(jì)算前一日記錄中(8:00 20:00) tl時(shí)間內(nèi)最高平均 溫度所在區(qū)間，查詢表格3可近似得出室外環(huán)境平均溫度最高區(qū)間在(13:00 15:00)，這 個(gè)時(shí)間段室外環(huán)境平均溫度Tavg ^ 15°C，即可選擇在13:00啟動(dòng)空氣能熱水器，并在加熱 至使用水溫時(shí)停止，查表得知加熱時(shí)間 137min,即熱水器停止時(shí)間大約在15:17左右。(6)另外，根據(jù)改進(jìn)的優(yōu)選方案在啟動(dòng)空氣能熱水器之前再做以下判定，在未來(lái)的 8:00 20:00內(nèi)tl = 145min時(shí)間內(nèi)的室外環(huán)境平均溫度Tavg與設(shè)定的最高溫度43°C做 比較，可以看出Tavg 12°C< 43°C，則在室外環(huán)境平均溫度最高的時(shí)間區(qū)間啟動(dòng)。(7)計(jì)算到用水時(shí)間的時(shí)的溫差Tc =熱水器24小時(shí)溫度降低值/ (24X60) X (20:00-15:17) = 8/(24X60) X 283°C ^ 1. 6°C，小于溫差限值 5°C，故不用再次 啟動(dòng)空氣能熱水器。為說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施效果，傳統(tǒng)的空氣能熱水器假定定時(shí)在上午8:00啟動(dòng)熱 水器，查表得知，此時(shí)啟動(dòng)室外環(huán)境平均溫度Tavg < 12°C，這時(shí)啟動(dòng)加熱至使用水溫， 查表格2得知，此時(shí)的耗電量大于2034. 38W · h，而在本發(fā)明中在13:00啟動(dòng)，耗電量在 1933. 99W · h，節(jié)約用電大于100. 39W · h，節(jié)約用電大于4. 9 %，而在室外環(huán)境平均溫度更低 時(shí)，節(jié)電效果會(huì)更加明顯。同時(shí)，可以很容易的得知，在13:00啟動(dòng)并加熱完畢至用水時(shí)間 溫降更低。另外，本發(fā)明中直接設(shè)定用水時(shí)間也更加人性化，便于操作。在此，特別進(jìn)行說(shuō)明，上述的提供的表格中的數(shù)據(jù)僅為說(shuō)明本發(fā)明的一種實(shí)施效 果，沒有將全工況條件全部的技術(shù)數(shù)據(jù)列出來(lái)，在實(shí)際使用過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)越多，計(jì)算結(jié) 果就越準(zhǔn)確，節(jié)能效果也將更好。在上述實(shí)施例中，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式做了描述，很顯然，在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu) 思下，仍可做出很多變化，在實(shí)際使用過(guò)程中可以與原來(lái)的控制模式同時(shí)使用，而采用一個(gè) 節(jié)能模式按鍵來(lái)切換空氣能熱水器的控制方式以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果，另外，上述定時(shí)用水的
6控制模式也可以用在普通的電熱水器等熱水器產(chǎn)品上，只是不需要對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)， 需要根據(jù)用水時(shí)間選擇在合適的時(shí)間啟動(dòng)熱水器加熱即可，同樣可以達(dá)到節(jié)能的目的。在 此，應(yīng)該說(shuō)明，在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下所做出的任何改變都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種空氣能熱水器控制方法，其特征在于所述空氣能熱水器的控制是基于定時(shí)用水的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并采用定時(shí)開關(guān)根據(jù)室外環(huán)境溫度的日較差自動(dòng)調(diào)整熱水器的開停時(shí)間，包括以下步驟(1)測(cè)定空氣能熱水器的保溫性能及其在全工況條件下從不同初始水溫加熱至使用水溫所需的時(shí)間和耗電量情況；(2)用戶設(shè)定用水時(shí)間T0和使用水溫Tset；(3)檢測(cè)當(dāng)前水溫Tw和室外環(huán)境溫度Tout，記錄當(dāng)前時(shí)間T1和當(dāng)前時(shí)間的室外環(huán)境溫度值Tout并存儲(chǔ)；(4)根據(jù)當(dāng)前水溫Tw、使用水溫Tset、用水時(shí)間T0和室外環(huán)境溫度Tout和步驟(1)所得的數(shù)據(jù)查表確定從當(dāng)前時(shí)間T1空氣能熱水器加熱至使用水溫Tset所需的時(shí)間t1，查表所需的室外環(huán)境溫度Tout采用存儲(chǔ)的前一日記錄的同時(shí)段(T1～T0)環(huán)境溫度平均值Tavg，按照下述原則確定空氣能熱水器的開啟時(shí)間T2a)如果t1≥T0 T1，則立即開啟空氣能熱水器，即T2＝T1；b)如果t1＜T0 T1，則根據(jù)存儲(chǔ)的前一日記錄的同時(shí)段(T1～T0)中t1時(shí)間內(nèi)最高平均環(huán)境溫度所在時(shí)間區(qū)問(Ti～Ti+t1)，T2＝Ti，即空氣能熱水器在未來(lái)T1～T0中t1時(shí)間內(nèi)室外環(huán)境平均溫度Tavg最高的時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)Ti啟動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能熱水器控制方法，其特征在于所述步驟(4)中確定 空氣能熱水器的開啟時(shí)間T2原則(b)中還包括以下原則i.如果空氣能熱水器在未來(lái)Tl TO中tl時(shí)間內(nèi)室外環(huán)境平均溫度Tavg在低于設(shè)定 的最高溫度，則取室外環(huán)境平均溫度Tavg最高的時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)Ti點(diǎn)啟動(dòng)，ii.如果空氣能熱水器在未來(lái)Tl TO中tl時(shí)間內(nèi)室外環(huán)境平均溫度Tavg在設(shè)定的最 高溫度的上下區(qū)間，則取室外環(huán)境平均溫度Tavg為設(shè)定最高溫度限值的時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)Ti 點(diǎn)啟動(dòng)。iii.如果空氣能熱水器在未來(lái)Tl TO中tl時(shí)間內(nèi)室外環(huán)境平均溫度Tavg不低于設(shè) 定的最高溫度，則取室外環(huán)境平均溫度Tavg最低的時(shí)間區(qū)間的起點(diǎn)Ti點(diǎn)啟動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的空氣能熱水器控制方法，其特征在于記錄空氣能熱 水器加熱至使用水溫停止的時(shí)間T3，如果T0-T3 > 0，根據(jù)步驟(1)所得的空氣能熱水器的 保溫性能數(shù)據(jù)計(jì)算從T3到TO時(shí)間溫差Tc i.)如果溫差Tc高于設(shè)定的溫差限值，則在TO之前t2再次啟動(dòng)空氣能熱水器，t2 < T0-T3 ； .)如果溫差Tc不高于設(shè)定的溫差限值，則在TO之前不再啟動(dòng)空氣能熱水器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空氣能熱水器控制方法，所述空氣能熱水器的控制是基于定時(shí)用水的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并采用定時(shí)開關(guān)根據(jù)室外環(huán)境溫度的日較差自動(dòng)調(diào)整熱水器的開停時(shí)間，在使用時(shí)，用戶直接設(shè)定用水時(shí)間和用水溫度，而空氣能熱水器選擇在室外環(huán)境溫度較高的時(shí)間段啟動(dòng)熱水器加熱。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)第一是直接設(shè)定用水時(shí)間和用水溫度，更加人性化，方便了用戶的操作和使用；第二是利用室外環(huán)境溫度日較差，空氣能熱水器選擇在較高的室外環(huán)境溫度下進(jìn)行工作，盡最大可能提高空氣能熱水器加熱效果，實(shí)現(xiàn)空氣能熱水器的節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F24H9/20GK101900419SQ20101024300
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者杜鵬, 鄭堅(jiān)江 申請(qǐng)人:寧波奧克斯空調(diào)有限公司