[发明专利]一种热泵热水器及其控制方法

权利要求书

1.一种热泵热水器，其特征在于，包括：

CO2跨临界循环系统，用于采用CO2冷媒对水进行加热；其中，所述CO2跨临界循环系统包括气体冷却器、节流机构、蒸发器和压缩机；

控制器，与所述CO2跨临界循环系统电连接，其中，所述控制器包括：

预设最优高压确定单元，用于在所述热泵热水器启动后，确定所述循环系统的预设最优排气压力，并实时调节所述压缩机的排气压力，以使所述排气压力达到所述预设最优排气压力；

目标出水温度调节单元，用于通过控制所述气体冷却器的出水流量，实时调节所述气体冷却器的出水温度，以使所述气体冷却器的出水温度达到目标出水温度；

实际出口温度获取单元，用于在所述气体冷却器的出水温度等于所述目标出水温度之后，实时获取所述气体冷却器的实际出口温度；

实时最优高压调节单元，用于根据所述气体冷却器的实际出口温度，计算所述循环系统的实时最优排气压力，并实时调节所述压缩机的排气压力，以使所述排气压力达到所述实时最优排气压力。

2.如权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述预设最优高压确定单元，具体包括：

空气温度获取子单元，用于在所述热泵热水器启动后，获取当前的空气温度；

预设出口温度确定子单元，用于确定所述气体冷却器的预设出口温度；

预设最优高压计算子单元，用于根据所述空气温度和所述气体冷却器的预设出口温度，计算所述循环系统的最优排气压力，作为所述预设最优排气压力；其中，所述循环系统的最优排气压力与所述空气温度、气体冷却器的出口温度呈正相关关系；

预设最优高压调节子单元，用于实时调节所述压缩机的排气压力，以使所述排气压力达到所述预设最优排气压力。

3.如权利要求2所述的热泵热水器，其特征在于，所述预设最优高压计算子单元，具体用于：

根据所述空气温度、所述气体冷却器的预设出口温度，通过以下计算公式计算所述预设最优排气压力：

Pdopt₀＝(0.0025×Tgc₀-0.065)×Tgc₀+(Ta-27)×0.0245+9.0333；

其中，Pdopt₀为所述预设最优排气压力；Tgc₀为气体冷却器的预设出口温度；Ta为所述空气温度。

4.如权利要求2所述的热泵热水器，其特征在于，所述预设出口温度确定子单元，具体用于：

在所述热泵热水器启动后，获取所述气体冷却器的进水温度；

根据所述气体冷却器的进水温度和目标出水温度，查找预设的关系映射表，以得到所述气体冷却器的预设出口温度；其中，所述关系映射表记录了所述气体冷却器的预设出口温度与所述进水温度、目标出水温度的对应关系。

5.如权利要求4所述的热泵热水器，其特征在于，所述预设的关系映射表中，在所述目标出水温度确定的情况下，

当所述气体冷却器的进水温度小于预设的高温阈值时，所述气体冷却器的预设出口温度为T_i+n；其中，T_i为所述气体冷却器的进水温度，n≥1；

当所述气体冷却器的进水温度大于等于所述预设的高温阈值时，所述气体冷却器的预设出口温度为预设的固定温度值。

6.如权利要求1所述的热泵热水器，其特征在于，所述实时最优高压调节单元，具体用于：

根据所述气体冷却器的实际出口温度和空气温度，通过以下计算公式计算所述循环系统的实时最优排气压力：

Pdopt(t)＝[0.0025×Tgc(t)-0.065]×Tgc(t)+(Ta-27)×0.0245+9.0333；

其中，Pdopt(t)为所述实时最优排气压力；Tgc(t)为气体冷却器的实际出口温度；Ta为所述空气温度；

实时调节所述压缩机的排气压力，以使所述排气压力达到所述实时最优排气压力。