CN105674574B - 空气能热水器及其控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气能热水器及其控制装置和控制方法。其中所述控制方法包括：温度获取步骤，获取第一环境温度和第二环境温度；设定步骤，根据所述第一环境温度自动设定目标水温；以及判断步骤，根据所述第一环境温度和所述第二环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述条件时发出开机指令。本发明所述空气能热水器及其控制装置和控制方法可以根据环境温度和大气环境温度自动设定目标水温及所述空气能热水器的开机运行时机，从而提高了所述空气能热水器的能效比COP。

Description

空气能热水器及其控制装置和控制方法

技术领域

本发明涉及电器技术领域，尤其涉及一种空气能热水器及其控制装置及方法。

背景技术

空气能热水器也称“空气源热泵热水器”，其制热原理为，把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后升温增压，再通过换热器转化给水加热，以压缩后的高温热能来加热水温。空气能热水器克服了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点，以及避免了电热水器漏电、燃气热水器有可能***和中毒的危险。

目前市场上的空气能热水器主要通过手操器进行操作和控制，即当用户需要使用热水时，通过手操器开机并设定需加热到的水温。当热水器将水加热至所述设定的水温后，用户开始使用热水。使用热水结束后，通过手操器关机。这种控制方法简单易行，但是一方面，用户无法准确获知热水器何时能将水加热至所述设定的水温，并且等到需要使用热水时再开机将无法立即使用热水，从而给用户带来不便。另一方面，如果使热水器一直处于开机状态或长时间处于开机状态，则热水器在保温过程中由于热水热量不断耗散，需要反复进行加热，从而使得热水器不节能。

另外，由于用户对水温的设置比较随意，可能存在由于季节交替或天气变化而导致环境温度不同时导致能源浪费或加热不足而降低用户的体验。具体地，例如，夏季环境温度较高时，设定温度过高，造成了能源的浪费；而冬季温度较低，又设定温度过低，导致水温加热不够而降低了用户的舒适性。

申请号为201510320710.7的中国发明专利申请公开了一种热泵热水器及其加热控制方法。所述加热控制方法包括：获取环境温度、水箱内的初始水温和当前水位、目标水温以及用水的目标时刻，根据这些因素计算出开机时刻。从而使得用户可以在目标时刻时直接使用热水。

申请号为201310009002.2的中国发明专利申请公开了一种热水器及其控制方法，所述控制方法包括：获取冷水温度、环境温度和用户人数和每个人的用水量；根据所述环境温度自动判定用水温度；根据所述用户人数、用户的总用水量、所述用水温度和所述冷水温度计算所述热泵热水器的参考加热温度；以及判断所述参考加热温度是否低于所述用水温度，如果是，则使所述热泵热水器以所述用水温度为加热温度进行加热运行。

以上现有的热水器控制方法均在如下问题，即所述热水器在运行过程中可能处于一天中气温较低的时候，则使得热水器的能效比(COP)较低。另外，如上文所述，用户对于目标水温的设定不敏感，设定温度过高导致能源浪费，设定温度过低则可能导致热水供给量不够。

发明内容

本发明是基于解决现有技术中所存在的缺陷而提出的，即本发明提出一种空气能热水器及其控制装置和控制方法，能根据环境温度设置要将水加热到的目标水温及运行时机，提高热水器运行的能效比。

根据本发明的第一方面，提供一种空气能热水器的控制装置，包括：

温度获取单元，用于获取第一环境温度和第二环境温度；

设定单元，用于根据所述第一环境温度自动设定要将水加热到的目标水温；以及

判断单元，用于根据所述第一环境温度和所述第二环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述预定条件时发出开机指令。

进一步地，所述第一环境温度为使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度；以及第二环境温度为所述空气能热水器所处环境的环境温度。

进一步地，所述温度获取单元包括：

当地当日大气环境温度获取模块，用于获取所述大气环境温度；以及

第一感温包，用于获取所述空气能热水器所处环境的环境温度。

进一步地，所述设定单元包括：

判断模块，用于判断所述大气环境温度所处的温度区间；以及

温度设定模块，用于根据所述大气环境温度所处的温度区间，将所述目标水温设定在相应温度区间所对应的温度。

进一步地，所述判断单元判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥Tmin+(Tmax-Tmin)*k，是的话则发出所述开机指令，其中，0.5≤k≤1，为日较差的调整系数；或者

所述判断单元判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥(Tmin+Tmax)/2，是的话，则发出所述开机指令。

进一步地，所述装置还包括：

计算单元，用于根据当日大气环境温度、初始水温、水箱容积以及目标水温，计算达到该目标水温需要的时间t_n；以及

输入单元，用于输入用户设定的表征希望使用热水的时间的预设时间t_s。

进一步地，所述判断单元在判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件之前，判断所述预设时间t_s与t_n之间的关系是否满足t₀+t_n≤t_s，若满足则继续判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件；若不满足t₀+t_n≤t_s，则直接输出开机指令使所述空气能热水器开机运行；其中，设用户设定所述预设时间的时刻为t₀。

进一步地，所述装置还包括：

开关机单元，用于接收所述开机指令使所述热水器开机运行，并在水温达到目标水温时停止运行。

进一步地，所述温度获取单元还包括第二感温包，用于获得所述空气能热水器的水箱内的水的温度；所述判断单元实时地判断所述目标水温与第二感温包检测到的水温，并在两者一致时输出第二指令给所述开关机单元，以停止所述空气能热水器的运行。

进一步地，所述计算单元根据如下公式(1)计算将水加热到目标水温需要的时间t_n：

t_n＝C*ρ*V(Tt-Ti)/Q…………………………………………(1)

其中，C为水的比热容，ρ为水的密度，V为水箱容积；Tt为所述设定单元所设定的目标水温；Ti为所述第二感温包所测定的水箱内水的初始温度；Q为根据所述大气环境温度与所述空气能热水器的制热量关系表查得的在预定温度时的制热量。

根据本发明的第二方面，提供一种空气能热水器的控制方法，包括：

温度获取步骤，获取第一环境温度和第二环境温度；

设定步骤，根据所述第一环境温度自动设定目标水温；以及

判断步骤，根据所述第一环境温度和所述第二环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述预定条件时发出开机指令。

进一步地，所述第一环境温度为使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度；和所述第二环境温度为所述空气能热水器所处环境的环境温度。

进一步地，所述设定步骤包括：

判断所述大气环境温度所处的温度区间；以及

根据所述大气环境温度所处的温度区间，将所述目标水温设定在相应温度区间所对应的温度。

进一步地，所述判断步骤中，判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥Tmin+(Tmax-Tmin)*k，是的话则发出所述开机指令，其中，0.5≤k≤1，为日较差的调整系数；或者

所述判断步骤中，判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥(Tmin+Tmax)/2，是的话，则发出所述开机指令。

进一步地，所述方法还包括：

计算步骤，根据所述当日大气环境温度、初始水温、水箱容积以及目标水温，计算达到该目标水温需要的时间t_n；以及

输入步骤，输入用户设定的表征希望使用热水的时间的预设时间t_s。

进一步地，所述判断步骤中，在判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件之前，判断所述预设时间t_s与t_n之间的关系是否满足t₀+t_n≤t_s，若满足则继续判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件；若不满足t₀+t_n≤t_s，则直接输出开机指令使所述空气能热水器开机运行；其中，设用户设定所述预设时间的时刻为t₀。

进一步地，所述方法还包括：

开关机步骤，接收所述开机指令使所述热水器开机运行，并在水温达到目标水温时停止运行。

进一步地，所述温度获取步骤还包括，获得所述空气能热水器的水箱内的水的温度；实时地判断所述目标水温与检测到的水箱内的水的温度，并在两者一致时输出第二指令，以停止所述空气能热水器的运行。

进一步地，所述计算步骤中，根据如下公式(1)计算将水加热到目标水温需要的时间t_n：

t_n＝C*ρ*V(Tt-Ti)/Q…………………………………………(1)

其中，C为水的比热容，ρ为水的密度，V为水箱容积；Tt为所述设定单元所设定的目标水温；Ti为所检测到的水箱内水的初始温度；Q为根据所述大气环境温度与所述空气能热水器的制热量关系表查得的在预定温度时的制热量。

根据本发明的第三方面，提供一种空气能热水器，其特征在于包括上述任一项所述的控制装置。

根据本发明所述空气能热水器及其控制方法及控制装置，其通过获取使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度；并根据当日大气环境温度自动设定目标水温；以及根据所述环境温度和所述当日大气环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述预定条件时发出开机指令。由此可以根据季节或气候的不同自动设定目标水温，避免由于用户自行设定时对温度设定的随意性，从而克服了现有技术中存在的水温设定高浪费能源，水温设定低而降低舒适性的缺点，并由于自动判断加热所需时间、自动判断开机时刻等，达到设定的预约用水时刻后用户可直接享用热水，从而方便智能的有益效果。更进一步地，通过以上对所述空气能热水器开机运行时机的设置，使得所述空气能热水器的运行与环境温度和大气环境温度相结合，从而避免所述空气能热水器的运行时间出现在一天中温度最低的时刻，提高了所述空气能热水器的能效比COP。

以下结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细的描述，本发明的有益效果将进一步明确。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1示出了根据本发明一优选实施例的所述控制装置的结构示意图。

图2示出了根据本发明一优选实施例的所述控制方法的流程图。

图3为根据本发明一优选的实现所述控制方法的具体实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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有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。

首先描述根据本发明的空气能热水器控制装置。图1示出了根据本发明的所述控制装置的结构示意图。如图1所示，所述控制装置包括：温度获取单元1，用于获取使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度(第一环境温度)和所述空气能热水器所处环境的环境温度(第二环境温度)和；设定单元2，用以根据当日大气环境温度自动设定要将水加热到的目标水温；以及判断单元3，根据所述环境温度和所述当地当日大气环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述预定条件时发出开机指令。

进一步优选地，所述控制装置还包括开关机单元4，接收所述开机指令使所述热水器开机运行，并在水温达到目标水温时停止运行。以及进一步优选的还包括计算单元5，用以根据所述当地当日大气环境温度、初始水温、水箱容积以及目标水温Tt，计算达到该目标水温需要的时间Tn。以及进一步优选地，包括输入单元6，用于输入用户的设定。

以下对各单元进行具体说明。

所述温度获取单元1包括当地当日大气环境温度获取模块，用于获取当地当日的大气环境温度；以及第一感温包，用于获取所述空气能热水器所处环境的环境温度。所述空气能热水器根据所述大气环境温度在加热时自动设定目标水温，从而可以根据季节或气候的不同自动设定目标水温，避免由于用户自行设定时对温度设定的随意性。

所述感温包以能实现检测周围环境温度为准，其优选设置在所述空气能热水器的冷凝器进风侧。当地当日大气环境温度获取模块可以通过由用户利用所述输入单元6根据天气预报输入当日的大气环境温度而获取当地当日的大气环境温度，或者如果所述空气能热水器为可以利用手机APP进行控制的情形，则可以通过手机网络自动获取所述当日大气环境温度，或者也可根据预先存储使用所述空气能热水器的当地常年气温数据推荐当前的大气环境温度。所述当日的大气环境温度可以是当地当日的平均气温、最低气温和/或最高气温、或者也可以气象学的日平均气温(即，用一天中02时、08时、14时以及20时等4个时刻的气温相加后取平均，作为一天的日平均气温)。以获得平均气温为例，用户可以利用输入单元6输入最高气温和最低气温，则所述空气能热水器根据(Tmin+Tmax)/2自动计算得到平均气温，又或者，用户可以利用输入单元6直接输入上述值(Tmin+Tmax)/2所表征的平均气温。

所述设定单元2从所述温度获取单元1接收其获取的当地当日的大气环境温度，并根据所述大气环境温度设定所述空气能热水器要将水加热到的目标水温。

具体的，所述设定单元2包括判断模块，用于判断所述大气环境温度所处的温度区间；以及温度设定模块，根据所述大气环境温度所处的温度区间，将所述目标水温设定在相应温度区间所对应的温度。所述目标水温优选42℃-55℃。

以温度获取单元1所获取的温度为最高气温Tmax和最低气温Tmin的平均气温(Tmin+Tmax)/2为例，所述温度区间及其对应的目标水温如下：

(Tmin+Tmax)/2≥26℃时，T设＝42℃；

20℃＜(Tmin+Tmax)/2≤25℃时，T设＝44℃；

15℃＜(Tmin+Tmax)/2≤20℃时，T设＝46℃；

10℃＜(Tmin+Tmax)/2≤15℃时，T设＝48℃；

5℃＜(Tmin+Tmax)/2≤10℃时，T设＝50℃；

0℃＜(Tmin+Tmax)/2≤5℃时，T设＝53℃；

(Tmin+Tmax)/2≤0℃时，T设＝55℃。

需要说明的是，以上具体温度值及其间隔的设置仅为示例性的，所述温度的设置可以根据使用所述空气能热水器的地区而设置，温度的间隔可以设置得更多更加细致，也可粗略设置为更少的大间隔的温度区间。

类似的，如果以所述最低气温或最高气温作为参考，显然也能实现上述目标水温的设置，其原理同上述以平均气温为参考，在此不再赘述。

通过以上根据，例如由于不同的季节或气候所导致的不同大气环境温度，所述空气能热水器自动设定要将水加热到的目标水温，用户可无需另外设置从而避免了水温设置的随意性，从而克服了现有技术中存在的水温设定高浪费能源，水温设定低而降低舒适性的缺点。并且优选地，用户还可在该目标水温的基础上根据需要进行微调，例如利用所述输入单元6设定目标水温。

所述判断单元3接收从温度获取单元1发送来的温度信息，判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系，是否满足开机运行的预定条件，并在满足所述预定条件时输出开机指令使所述空气能热水器开机运行。

具体地，判断单元3判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥Tmin+(Tmax-Tmin)*k，其中，k为日较差的调整系数，是的话则发出所述开机指令，所述空气能热水器据此开机运行。否的话则继续检测环境温度，直至满足所述预定条件并开机运行。所述日较差系数k的取值优选0.5-1，默认取0.75。并且，k的取值根据日较差而定，日较差较大则k取较大值，日较差较小则k取较小值。

通过以上对所述空气能热水器开机运行时机的设置，使得所述空气能热水器的运行与环境温度和大气环境温度相结合，使得所述空气能热水器能选择一天中温度较高的时刻运行，从而避免所述空气能热水器的运行时间出现在一天中温度最低的时刻，提高了所述空气能热水器的能效比COP。

此外，替代上述判断方式，还可判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥(Tmin+Tmax)/2，是的话，则发出所述开机指令，所述空气能热水器据此开机运行。否的话，则继续检测环境温度，直至满足所述预定条件并开机运行。

进一步地，还可以通过判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te的变化状态来实现对所述开机运行的控制。具体地，每隔预定时间，例如20min-30min，检测所述环境温度Te的变化值，当检测结果所述表明环境温度Te为增大趋势，且其变化值由最大值开始减小时，发出所述开机指令。另外，检测所述环境温度Te的变化值，也可以通过记录所述环境温度Te的变化曲线来实现，当曲线的斜率达到最大值并开始减小时，则表明到了发出开机指令的最佳时机。

优选地，所述控制装置进一步包括开关机单元4，所述判断单元3发出的所述开机指令发送给所述开关机单元4，开关机单元4据此启动所述空气能热水器运行。并且进一步地，所述温度获取单元1还包括第二感温包，用于获得所述空气能热水器的水箱内的水的温度，并将其输出给判断单元3。所述第二感温包可以设置在所述空气能热水器进水位置。判断单元3实时地判断设定单元2设定的目标水温与温度获取单元1输送来的第二感温包检测到水箱内水的温度，并在两者的关系满足预定条件时输出第二指令给开关机单元4，使得开关机单元4据此停止所述空气能热水器的运行。所述预定条件包括设定的目标水温与第二感温包检测到的水箱内水的温度一致，或者后者的温度略高于前者，例如后者高于前者不超过1℃。此处需要说明的是，此处温度差仅是示例性的，考虑到温度感温包检测温度及相应判断的延时性、温度控制的精度以及温度间隔设定的不同，可以适当选择该温度差。进一步优选地，所述控制装置还包括计算单元5，用以根据所述的大气环境温度、初始水温、水箱容积以及目标水温，计算达到该目标水温需要的时间。其中，所述大气环境温度由温度获取单元1获得，并具体地有温度获取单元1的所述当地当日大气环境温度获取模块获得并发送到所述计算单元5。所述初始水温具体有所述温度获取单元1的所述第二感温包获得并发送到所述计算单元5。所述水箱容积为所述热能热水器的固有属性，出厂时已预设在计算单元5中。所述目标水温即为由所述设定单元2根据所述大气环境温度设定的所述空气能热水器要将水加热到的目标水温，并在设定后发送给所述计算单元5。

具体地，所述计算单元根据如下公式计算将水加热到目标水温需要的时间t_n：

t_n＝C*ρ*V(Tt-Ti)/Q…………………………………………(1)

其中，C为水的比热容，ρ为水的密度，V为水箱容积；Tt为所述设定单元2所设定的目标水温；Ti为所述第二感温包所测定的水箱内水的初始温度。Q为根据所述大气环境温度与所述空气能热水器的制热量关系表查得的在预定温度，例如为(Tmin+Tmax)/2或者上文所述的日平均气温时的制热量。则根据能量守恒定律，由上述公式(1)即可估算出达到目标设定水温所需要的时间t_n。需要说明的是，此处的制热量Q的数值是一个估算值，以上述平均温度为参考，是留有一定余量的，使得所述空气能热水器的实际运行温度大于该平均温度，从而尽可能地保证所述空气能热水器在预约用水时间以前达到目标水温。

上述计算出的t_n优选地可以根据需要通知给用户，例如以显示在所述空气能热水器的显示面板或以其他方式例如语音等方式，以便于用户了解何时可以使用热水。

此外，进一步地，所述控制装置进一步包括输入单元6，用户可以利用输入单元输入关于上述大气环境温度的信息，以及进一步地，用户还可以通过该输入单元6输入表征用户希望使用热水的时间的预设时间t_s，以便所述空气能热水器参考该预设时间进行加热。

由于通常情况下，一天中气温较高时段在12：00到16：00之间，因此，优选地，用户可以优选在12点前进行预约设置，并且设置预约用水时刻在16点之后，如此可以避免所述空气能热水器的运行在一天中温度较低的时刻，从而更好的节能。

进一步优选地，设用户设定所述预设时间的初始时间为t₀，则所述判断单元3在判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件之前，判断所述预设时间t_s与t_n之间的关系是否满足t₀+t_n≤t_s，若满足则继续判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件；若不满足t₀+t_n≤t_s，则直接输出开机指令使所述空气能热水器开机运行。

具体地，用户在利用所述输入单元6设定表征用户希望使用热水的时间的预设时间t_s时，判断单元获得该预设实际t_s的同时自动记录该时刻的时间作为初始时间t₀。同时判断单元3同时从计算单元5获得其计算出的将水加热到目标水温需要的时间t_n，进而判断是否满足t₀+t_n≤t_s。若判断结果是满足该不等式，则判断单元3进一步判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件，即是否满足Te≥Tmin+(Tmax-Tmin)*k，是的话则发出所述开机指令，所述空气能热水器据此开机运行；否的话继续实时检测上述温度数据并判断上述温度关系。若判断结果表明不满足t₀+t_n≤t_s，则表明用户希望用水的时间已经小于该需要的时间，此时判断单元3直接发出所述开机指令，所述空气能热水器据此开机运行，以尽快将水加热，满足用户用水需求。

以下结合图2描述根据本发明一优选实施例的控制方法。图2示出了根据本发明一优选实施例的所述控制方法的流程图。如图2所示，所述方法包括：温度获取步骤，获取使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度(第一环境温度)和所述空气能热水器所处环境的环境温度(第二环境温度)；设定步骤，根据当日大气环境温度自动设定要将水加热到的目标水温；以及判断步骤，根据所述环境温度和所述当日大气环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述预定条件时发出开机指令。

进一步优选地，所述控制方法还包括开关机步骤，接收所述开机指令使所述热水器开机运行，并在水温达到目标水温时停止运行。以及进一步优选的还包括计算步骤，用以根据当日大气环境温度、初始水温、水箱容积以及目标水温，计算达到该目标水温需要的时间。以及进一步优选地，包括输入步骤，用于输入用户的设定。以下对各步骤进行具体说明。

S1：温度获取步骤，获取使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度(第一温度)和所述空气能热水器所处环境的环境温度(第二温度)。

具体地，所述温度获取步骤包括：当地当日大气环境温度获取步骤，获取当地当日的大气环境温度；以及环境温度获取步骤，用于获取所述空气能热水器所处环境的环境温度。所述空气能热水器根据所述大气环境温度在加热时自动设定目标水温，从而可以根据季节或气候的不同自动设定目标水温，避免由于用户自行设定时对温度设定的随意性。

S2：设定步骤，根据所述大气环境温度设定所述空气能热水器要将水加热到的目标水温。

具体的，所述设定步骤包括判断步骤，用于判断所述大气环境温度所处的温度区间；以及温度设定步骤，根据所述大气环境温度所处的温度区间，将所述目标水温设定在相应温度区间所对应的温度。所述目标水温优选42℃-55℃。

如上文所述，以温度获取单元1所获取的温度为最高气温Tmax和最低气温Tmin的平均气温(Tmin+Tmax)/2为例，所述温度区间及其对应的目标水温如下：

(Tmin+Tmax)/2≥26℃时，T设＝42℃；

20℃＜(Tmin+Tmax)/2≤25℃时，T设＝44℃；

15℃＜(Tmin+Tmax)/2≤20℃时，T设＝46℃；

10℃＜(Tmin+Tmax)/2≤15℃时，T设＝48℃；

5℃＜(Tmin+Tmax)/2≤10℃时，T设＝50℃；

0℃＜(Tmin+Tmax)/2≤5℃时，T设＝53℃；

(Tmin+Tmax)/2≤0℃时，T设＝55℃。

所述控制方法中，通过以上根据不同的季节或气候所导致的不同大气环境温度，所述空气能热水器自动设定要加热到的目标水温，用户可无需另外设置从而避免了水温设置的随意性，从而克服了现有技术中存在的水温设定高浪费能源，水温设定低而降低舒适性的缺点。并且优选地，用户还可在该目标水温的基础上根据需要进行微调，例如利用所述输入单元6设定目标水温。

S3：判断步骤，根据所述环境温度和所述当日大气环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述预定条件时发出开机指令。

所述判断步骤，判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系，是否满足开机运行的预定条件，并在满足所述预定条件时输出开机指令使所述空气能热水器开机运行。

具体地，判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥Tmin+(Tmax-Tmin)*k，其中，k为日较差的调整系数，是的话则发出所述开机指令，所述空气能热水器据此开机运行。否的话则继续检测环境温度，直至满足所述预定条件并开机运行。所述日较差系数k的取值优选0.5-1，默认取0.75。并且k的取值根据日较差而定，日较差较大则k取较大值，日较差较小则k取较小值。

通过以上对所述空气能热水器开机运行时机的设置，使得所述空气能热水器的运行与环境温度和大气环境温度相结合，从而避免所述空气能热水器的运行时间出现在一天中温度最低的时刻，提高了所述空气能热水器的能效比COP。

优选地，所述控制装置进一步包括开关机步骤，收到所述开机指令后启动所述空气能热水器运行。并且进一步地，所述温度获取步骤进一步获得所述空气能热水器的水箱内的水的温度。则所述判断步骤中实时地判断所述目标水温与述空气能热水器的水箱内的水的温度，并在两者的关系满足预定条件时输出第二指令，使得开关机单元据此停止所述空气能热水器的运行。所述预定条件如上文所述，包括设定的目标水温与第二感温包检测到的水箱内水的温度一致，或者后者的温度略高于前者，例如后者高于前者不超过1℃。

进一步优选地，所述控制方法还包括计算步骤，用以根据所述的大气环境温度、初始水温、水箱容积以及目标水温，计算达到该目标水温需要的时间。具体地，如上文所述，利用公式(1)计算将水加热到目标水温需要的时间t_n。其中，C为水的比热容，ρ为水的密度，V为水箱容积；Tt为所述设定单元2所设定的目标水温；Ti为所测定的水箱内水的初始温度。Q为根据所述大气环境温度与所述空气能热水器的制热量关系表查得的在温度为预定温度，例如(Tmin+Tmax)/2或所述日平均气温时的制热量。则根据能量守恒定律，由上述公式(1)即可估算出达到目标设定水温所需要的时间t_n。

此外，进一步地，所述控制方法进一步包括输入步骤，用户可以输入关于上述大气环境温度的信息，以及进一步地，用户还可以输入表征用户希望使用热水的时间的预设时间t_s，以便所述空气能热水器参考该预设时间进行加热。

进一步优选地，设用户设定所述预设时间的时刻为t₀，则所述判断步骤中，在判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件之前，还判断所述预设时间t_s与t_n之间的关系是否满足t₀+t_n≤t_s，若满足则继续判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件；若不满足t₀+t_n≤t_s，则直接输出开机指令使所述空气能热水器开机运行。

图3为根据本发明一优选的实现所述控制方法具体实施例的流程图。如图3所示，首先在步骤S301中温度获取单元1获得所述第一环境温度和第二环境温度，即，使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度以及所述空气能热水器所处环境的环境温度，以及水箱内的水的初始水温；同时用户利用输入单元6设定表征希望使用热水的时间的预设时间t_s。在步骤S302中，设定单元2根据第一环境温度和第二环境温度设定所述目标水温，并且计算单元5根据当日大气环境温度、初始水温、水箱容积以及目标水温，计算达到该目标水温需要的时间t_n。在步骤S303中，判断单元3判断所述预设时间t_s与t_n之间的关系是否满足t₀+t_n≤t_s，是的话则进行到步骤S304，继续判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥Tmin+(Tmax-Tmin)*k。是的话则输出开机指令，在步骤S305中开关机单元4据此控制所述空气能热水器开机运行。另一方面，如果在步骤S303中判断结果为否，则判断单元3直接输出开机指令，并在步骤S305中开机单元控制所述空气能热水器开机运行。在步骤S304中，如果判断结果为否，则返回步骤S303重新进行判断。以上仅为根据图3所示的流程图对发本发明所述的方法所进行的更为具体方案的描述，需要说明的是其仅为示例性的。

本发明还提供一种空气能热水器，其包括上述控制装置。

以上结合附图对本发明的所述空气能热水器及其控制方法及控制装置进行了说明。所述方法通过获取使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度；并根据当日大气环境温度自动设定目标水温T_t；以及根据所述环境温度和所述当日大气环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述预定条件时发出开机指令。从而可以根据季节或气候的不同自动设定目标水温，避免由于用户自行设定时对温度设定的随意性，从而克服了现有技术中存在的水温设定高浪费能源，水温设定低而降低舒适性的缺点，并由于自动判断加热所需时间、自动判断开机时刻等，达到设定的预约用水时刻后用户可直接享用热水，从而方便智能的有益效果。并且通过以上对所述空气能热水器开机运行时机的设置，使得所述空气能热水器的运行与环境温度和大气环境温度相结合，从而避免所述空气能热水器的运行时间出现在一天中温度最低的时刻，提高了所述空气能热水器的能效比COP。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (16)

1.一种空气能热水器的控制装置，其特征在于，包括：

温度获取单元，用于获取第一环境温度和第二环境温度；其中，所述第一环境温度为使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度；所述第二环境温度为所述空气能热水器所处环境的环境温度；

设定单元，用于根据所述第一环境温度自动设定要将水加热到的目标水温；以及

判断单元，用于根据所述第一环境温度和所述第二环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述条件时发出开机指令；

其中，所述判断单元判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥Tmin+(Tmax-Tmin)*k，是的话则发出所述开机指令，其中，0.5≤k≤1，为日较差的调整系数；或者

所述判断单元判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥(Tmin+Tmax)/2，是的话，则发出所述开机指令。

2.如权利要求1所述的空气能热水器的控制装置，其特征在于，所述温度获取单元包括：

当地当日大气环境温度获取模块，用于获取所述大气环境温度；以及

第一感温包，用于获取所述空气能热水器所处环境的环境温度。

3.如权利要求1或2所述的空气能热水器的控制装置，其特征在于，所述设定单元包括：

判断模块，用于判断所述大气环境温度所处的温度区间；以及

温度设定模块，用于根据所述大气环境温度所处的温度区间，将所述目标水温设定在相应温度区间所对应的温度。

4.如权利要求1或2所述的空气能热水器的控制装置，其特征在于，还包括：

计算单元，用于根据当日大气环境温度、初始水温、水箱容积以及目标水温，计算达到该目标水温需要的时间t_n；以及

输入单元，用于输入用户设定的表征希望使用热水的时间的预设时间t_s。

5.如权利要求4所述的空气能热水器的控制装置，其特征在于，其中，

所述判断单元在判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行条件之前，判断所述预设时间t_s与t_n之间的关系是否满足t₀+t_n≤t_s，若不满足t₀+t_n≤t_s，则直接输出开机指令使所述空气能热水器开机运行；其中，t₀为用户设定所述预设时间的时刻。

6.如权利要求5所述的空气能热水器的控制装置，其特征在于，还包括：

开关机单元，用于接收所述开机指令使所述热水器开机运行，并在水温达到目标水温时停止运行。

7.如权利要求6所述的空气能热水器的控制装置，其特征在于，其中，

所述温度获取单元还包括第二感温包，用于获得所述空气能热水器的水箱内的水的温度；所述判断单元实时地判断所述目标水温与第二感温包检测到的水温，并在两者的关系满足预定条件时输出第二指令给所述开关机单元，以停止所述空气能热水器的运行。

8.如权利要求7所述的空气能热水器的控制装置，其特征在于，其中，

所述计算单元根据如下公式(1)计算将水加热到目标水温需要的时间t_n：

t_n＝C*ρ*V(Tt-Ti)/Q…………………………………………(1)

其中，C为水的比热容，ρ为水的密度，V为水箱容积；Tt为所述设定单元所设定的目标水温；Ti为所述第二感温包所测定的水箱内水的初始温度；Q为根据所述大气环境温度与所述空气能热水器的制热量关系表查得的在预定温度时的制热量。

9.一种空气能热水器的控制方法，其特征在于，包括：

温度获取步骤，获取第一环境温度和第二环境温度；所述第一环境温度为使用所述空气能热水器的地区的当地当日大气环境温度；和所述第二环境温度为所述空气能热水器所处环境的环境温度；

设定步骤，根据所述第一环境温度自动设定要将水加热到的目标水温；以及

判断步骤，根据所述第一环境温度和所述第二环境温度判断是否满足开机运行条件，在满足所述条件时发出开机指令；

所述判断步骤中，判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥Tmin+(Tmax-Tmin)*k，是的话则发出所述开机指令，其中，0.5≤k≤1，为日较差的调整系数；或者

所述判断步骤中，判断所述空气能热水器所处环境的环境温度Te与大气环境温度中的最低气温Tmin和最高气温Tmax之间的关系是否满足Te≥(Tmin+Tmax)/2，是的话，则发出所述开机指令。

10.如权利要求9所述的空气能热水器的控制方法，其特征在于，所述设定步骤包括：

判断所述大气环境温度所处的温度区间；以及

根据所述大气环境温度所处的温度区间，将所述目标水温设定在相应温度区间所对应的温度。

11.如权利要求9或10所述的空气能热水器的控制方法，其特征在于，还包括：

计算步骤，根据所述当日大气环境温度、初始水温、水箱容积以及目标水温，计算达到该目标水温需要的时间t_n；以及

输入步骤，输入用户设定的表征希望使用热水的时间的预设时间t_s。

12.如权利要求11所述的空气能热水器的控制方法，其特征在于，其中，

所述判断步骤中，在判断所述大气环境温度和所述空气能热水器所处环境的环境温度之间的关系是否满足开机运行的预定条件之前，判断所述预设时间t_s与t_n之间的关系是否满足t₀+t_n≤t_s，若不满足t₀+t_n≤t_s，则直接输出开机指令使所述空气能热水器开机运行；其中，t₀为设用户设定所述预设时间的时刻。

13.如权利要求9、10、12中任一项所述的空气能热水器的控制方法，其特征在于，还包括：

开关机步骤，接收所述开机指令使所述热水器开机运行，并在水温达到目标水温时停止运行。

14.如权利要求13所述的空气能热水器的控制方法，其特征在于，其中，

所述温度获取步骤还包括，获得所述空气能热水器的水箱内的水的温度；实时地判断所述目标水温与检测到的水箱内的水的温度，并在两者的关系满足预定条件时输出第二指令，以停止所述空气能热水器的运行。

15.如权利要求11所述的空气能热水器的控制方法，其特征在于，其中，

所述计算步骤中，根据如下公式(1)计算将水加热到目标水温需要的时间t_n：

t_n＝C*ρ*V(Tt-Ti)/Q…………………………………………(1)

其中，C为水的比热容，ρ为水的密度，V为水箱容积；Tt为所述设定单元所设定的目标水温；Ti为所检测到的水箱内水的初始温度；Q为根据所述大气环境温度与所述空气能热水器的制热量关系表查得的在预定温度时的制热量。

16.一种空气能热水器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的空气能热水器的控制控制装置。