[发明专利]变流量低温补气空气源热泵热水器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用热泵的流体加热器，尤其涉及一种变流量低温补气空气源热泵热水器及其控制方法。

背景技术

空气源热泵机组除了具有环保、节能的特点外，还有系统简单、初投资低、维护方便、调节灵活等特点，因此已经得到了大面积的推广应用。由于超低环境温度空气源热泵热水机即使在北方寒冷地区的综合能效比与水源热泵相当，而且外界供热的热源稳定，同时它几乎不占用土地面积，初投资较其他热泵产品低的多，因此，在寸土寸金的形势下，这种初投资低、占地少、调节方便的超低温空气源热泵热水机就成为今后取暖、洗浴最理想的加热设备。中国发明专利申请“一种超低温空气源热泵热水机”(中国专利申请号201010528073.X，公开号CN101957060)公开了一种超低温空气源热泵热水机，包括通过管路连接的压缩机与风侧热交换器和热水侧热交换器，所述压缩机的中部设有空腔，压缩机的一侧设有补气口，该热泵热水机还包括补气回路、制冷回路和辅助补气回路。中国发明专利申请“带经济器的准二级压缩超低温空气源热泵热水机”(中国专利申请号201010529983.X，公开号CN101957061)公开了一种主要由补气增焓压缩机、风冷蒸发器、水侧换热器、气液分离器、经济器、四通阀、电子膨胀阀、干燥过滤器、储液器、电磁阀、热力膨胀阀和单向阀构成的带经济器的超低温空气源热泵热水机。不仅能在超低温的工作环境中正常工作，而且压缩机的排气温度低，提高了热泵热水机的热能转换效率和系统能效比，有利于节能环保。但是仅依靠现有技术，超低温热泵热水机在主辅回路流量分配和控制技术很难解决完善，同时主辅节流装置都是依据空调工况而调定的过热度，因此产品性能和稳定性得不到保证。

发明内容

本发明的目的是要提供一种变流量低温补气空气源热泵热水器，解决超低温热泵热水机在主辅回路流量分配和过热度控制的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种变流量低温补气空气源热泵热水器，包含压缩机、换热器、储液器、干燥过滤器、经济器、蒸发器、气液分离器、单向阀、水箱、循环泵，其特征在于：

所述的热泵热水器还包含主电磁阀、主电子膨胀阀、辅电磁阀、辅电子膨胀阀以及一组传感器和流量控制单元；

所述的主电磁阀、主电子膨胀阀、辅电磁阀和辅电子膨胀阀连接在工质流通管路中：压缩机的排气口连接换热器，换热器连接储液器，储液器通过干燥过滤器连接到经济器，再依次通过主电磁阀、主电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器连接压缩机进气口，形成工质的主回路，干燥过滤器通过辅电磁阀连接辅电子膨胀阀，再通过经济器和单向阀连接到压缩机补气口，形成工质的辅回路；

所述的传感器至少包括吸气压力传感器、翅片温度传感器和排气温度传感器，吸气压力传感器设置在压缩机进气口的工质管路上，翅片温度传感器设置在蒸发器上；

所述的流量控制单元是实现计算机程序控制的微机控制单元，所述传感器的信号输出端分别连接到控制单元的一组信号输入端，控制单元的输出端分别连接到压缩机、电磁阀、电子膨胀阀和循环泵的控制输入回路。

本发明提供的变流量低温补气空气源热泵热水器的较佳的技术方案是所述的传感器还包括设置在压缩机排气口的工质管路上的排气温度传感器。

本发明提供的变流量低温补气空气源热泵热水器的进一步改进的技术方案是所述的传感器还包括设置在水箱内的水箱温度传感器。

本发明的另一个目的是要提供一种用于变流量低温补气空气源热泵热水器的使用计算机程序控制实现流量控制的方法，解决使用计算机程序控制实现热泵热水器工质流量动态控制的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于权利要求1所述的热泵热水器的使用计算机程序控制实现流量控制的方法，包含以下步骤：

S01)读取传感器监测数据，检测温度和压力，存储到存储装置的步骤；

S02)根据步骤S01储存的温度和压力计算平均过热度的步骤；

S03)根据平均过热度计算膨胀阀开度增量的步骤；

S04)调节电子膨胀阀的开度的步骤。

本发明提供的实现流量控制的方法的较佳方案还包含：

S05)判断工质压力的步骤，若工质压力超过最高运行压力，则调节电子膨胀阀减少工质循环量。

本发明提供的实现流量控制的方法的改进的技术方案还包含：

S06)除霜控制的步骤，若进入除霜状态，则调节电子膨胀阀的开度至最大运行开度；

本发明提供的实现流量控制的方法的进一步改进的技术方案方案还包含：