CN111238037A - 一种热水机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热水机组，包括热泵热水机、水箱、热水循环泵、环境温度传感器、推荐水温生成模块和水箱温控模块；推荐水温生成模块用于在设定时长内确定一个参考环境温度值，使得在所述设定时长内超过阈值时长的环境温度均大于所述参考环境温度值；以及，基于所述参考环境温度值生成推荐水温；水箱温控模块用于选取所述推荐水温与用户设定水温的低值为目标水温调节所述水箱水温。在用户忘记根据季节变化调节水温时自动生成适宜季节的目标水温对水箱内的水温进行调节，实现降低机组耗能、提高机组能效的技术效果。

Description

一种热水机组

技术领域

本发明涉及商用空调技术领域，尤其涉及一种热水机组。

背景技术

商用热水机组的水温通常设定在30℃-60℃内可调节，根据用户实际设定温度进行机组水温的控制。

例如，若水温低于设定温度-开机偏差温度A时，开启热泵机组，直到水箱温度等于设定温度+停机偏差温度B时关闭热泵机组；如用户设定温度为55℃、开机偏差温度A为5℃、停机偏差温度B为3℃时，则水温低于50℃时热泵机组开启，直到水温达到58℃停机。

不同气候条件下，用户实际的用水温度必然不同，冬季时所需的水温高，而夏季时所需水温较低；用户实际设定时多数按照冬季所需水温来设定，且很容易忘记在夏季时重新调整水温，造成夏季时设定水温依旧为高水温，必然导致耗能大、机组能效降低的问题。

发明内容

为解决现有热水机组存在的上述的问题，本发明提供一种热水机组，根据环境温度生成推荐水温，在推荐水温与用户设定水温之间择低温对水箱内的水温进行调节，在用户忘记根据季节变化调节水温时自动生成适宜季节的目标水温对水箱内的水温进行调节，实现降低机组耗能、提高机组能效的技术效果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种热水机组，包括：热泵热水机；水箱，与所述热泵热水机相连；热水循环泵，连接于所述热泵热水机和所述水箱之间，抽取所述水箱中的水至所述热泵热水机进行加热；经所述热泵热水机加热后的水排放回所述水箱；环境温度传感器，用于检测所述热水机组的环境温度；还包括：推荐水温生成模块，用于在设定时长内确定一个参考环境温度值，使得在所述设定时长内超过阈值时长的环境温度均大于所述参考环境温度值；以及，基于所述参考环境温度值生成推荐水温；水箱温控模块，用于选取所述推荐水温与用户设定水温的低值为目标水温调节所述水箱水温。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本发明提出的热水机组，环境温度传感器检测热水机组的环境温度，推荐水温生成模块在设定时长内，根据超过阈值时长的环境温度均大于参考环境温度值的条件，确定一个参考环境温度值，并根据该参考环境温度值生成推荐水温，水箱温控模块则选取推荐水温与用户设定水温的低值作为目标水温来调节水箱水温，当用户忘记根据季节变化调节水温时，基于本发明提出的热水机组，能够自动生成适宜季节的目标水温对水箱温度进行调节，实现降低机组能耗、提高机组能效的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出的热水机组的结构示意图;

图2为本发明提出的热水机组的功能架构示意图；

图3为本发明实施例一给出的热水机组调节水箱水温的流程示意图；

图4为本发明实施例二给出的热水机组调节水箱水温的流程示意图；

图5为本发明实施例三给出的热水机组的功能架构示意图；

图6为本发明实施例五给出的热水机组的功能架构示意图；

图7为本发明实施例五给出的热水机组中水箱的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

本发明提出的热水机组，如图1所示，包括热泵热水机1、水箱2、热水循环泵3和环境温度传感器4；其中水箱2与热泵热水机1通过管路相连，热水循环泵3连接于热泵热水机1和水箱2之间，热水循环泵3抽取水箱2中的水至热泵热水机1进行加热，经热泵热水机1加热后的水排放回水箱2。

本发明旨在在上述图1给出的热水机组的结构上，提出一种水箱水温调节方式，实现根据季节变化自动调节加热水温，无需用户调整，保障机组运行在最优能效上。

具体的，如图2所示，该热水机组还包括用于检测热水机组环境温度的环境温度传感器4、推荐水温生成模块5和水箱温控模块6；其中，推荐水温生成模块5用于在设定时长t1内确定一个参考环境温度值THC，使得在设定时长t1内超过阈值时长t2的环境温度均大于该参考环境温度值THC，t1>t2；以及，根据该参考环境温度值THC生成推荐水温TW；水箱温控模块6则选取推荐水温TW与用户设定水温TS的低值为目标水温来调节水箱水温，这里，用户设定水温TS为用户设定的水温。

本发明根据在设定时长t1内寻找一个参考环境温度THC，以保证在该设定时长t1内超过阈值时长t2的环境温度均大于该参考环境温度值THC，根据该参考环境温度值THC推断环境温度情况，并根据该值生成一个推荐水温TW，若用户已经设定有用户设定水温，则在推荐水温和用户设定水温之间选择低值作为目标水温，例如，当用户在冬季设定了用户设定水温为55ºC，当季节变暖而用户忘记重新设定水温时，该热水机组根据上述步骤生成了一个推荐水温为45ºC，则选择低值的推荐水温45ºC为水箱内储水的目标水温，避免水温过高造成然热量增加，势必造成机组能耗增加从而降低了机组能效。

假设水箱储水量为1000L，初始状态时，用户设定水温为55ºC，冬季自来水水温为10ºC，冬季洗漱用水约42ºC，则根据1000*55+x*42，得到x=406，也即，混水后用户可用水量为1406L；当进入夏季，根据目标水温45ºC对水箱水温进行调节，夏季水温约20ºC，夏季洗漱用水约38ºC，则根据1000*45+x*38，得到x=389，也即，混水后用户可用水量为1389L；可见，两种条件下拥有相近的总水量，保证了用户在不同季节的用水充足，尽量降低了水箱温度，减小水箱的散热量，提升整机运行能效，达到节能的目的。

下面以两个具体实施对本发明提出的热水机组进行说明。

实施例一

本实施例中，给定设定时长为120小时（5天），阈值时长为20小时，则在热水机组启动推荐水温生成模块后，其以120小时为一个周期，如图3所示，执行以下步骤：

步骤S31：在设定时长内持续接收环境温度传感器的检测数据并进行记录。

记录内容包括检测数据以及对应的检测时间。

步骤S32：在设定时长结束后，统计相同检测数据对应的总时长。

也即，将具有相同检测温度对应的时长相加得到总时长，例如，在120小时内，检测到的环境温度5ºC对应的总时长累计10小时，6ºC对应的总时长累计10小时，7ºC对应的总时长累计10小时，8ºC对应的总时长累计10小时，9ºC对应的总时长累计10小时，10ºC对应的总时长累计16小时，11ºC对应的总时长累计26小时，12ºC对应的总时长累计28小时。

步骤S33：将总时长超过阈值时长的检测数据确定为预参考环境温度值。

在上述数据中，总时长超过阈值时长20小时的检测数据分别为11ºC和12ºC，则筛选出预参考环境温度值为11ºC和12ºC。

步骤S34：选择最大预参考环境温度值作为参考环境温度值。

选择预参考环境温度值12ºC作为参考环境温度值THC。

步骤S35：根据参考环境温度值生成推荐水温。

例如，对应12ºC的环境温度，推荐水温为50ºC。

步骤S36：选取推荐水温与用户设定水温的低值为目标水温调节水箱水温。

假设用户设定水温为55ºC，则选择推荐水温50ºC为目标水温来调节水箱水温；若用户设定水温为45ºC，则选择。

用户设定水温45ºC为目标水温来调节水箱水温。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，将阈值时长定位30小时，其他参数和执行步骤与实施一相同。

当执行到步骤S32后可知，所有检测数据对应的总时长均小于阈值时长30小时，如图4所示，不执行步骤S33和步骤S34，执行以下步骤：

步骤S37：以检测数据由大至小的顺序累计对应的总时长，直至总时长大于阈值时长。

按照实施例一的检测数据，由大至小的顺序累计总时长，首先累计12ºC和11ºC的总时长为：24+28=52小时，大于阈值时长30小时，则停止总时长的累计，若最大检测数据和次大检测数据对应的累计总时长仍旧小于阈值时长，则继续向下累计第三大检测数据对应的时长，得到新的总时长，并继续判断总时长是否大于阈值时长，如此重复直至累计的总时长大于阈值时长。

步骤S38：将累计得到总时长的检测数据中的最小检测数据作为参考环境温度值。

将累计得到总时长的检测数据11ºC和12ºC中的最小检测数据11ºC作为参考环境温度值。

继而，同实施例一，执行步骤S35至步骤S36，根据参考环境温度值11ºC，生成推荐水温50ºC，选择推荐水温与用户设定水温中的低值作为目标水温对水箱水温进行调节。

实施例三

本实施例在上述实施例一和实施例二的基础上，如图5所示，在热水机组中还包括线控器7，连接推荐水温生成模块5，用于在接收到触发信号后生成节能指令，该节能指令用于启动推荐水温生成模块5工作，对应的，在推荐水温生成模块5中包含一个启动单元51，该启动单元51在接收到节能指令后，按照设定周期启动推荐水温生成模块5按照上述实施例一或实施例二中的方式推荐水温。

线控器7包含有按键、触摸屏等用于经用户触发后进行设定和/或发出节能指令的机构，当用户触发设定和/或启动了按键或触摸屏发出节能指令后，推荐水温生成模块5的启动单元51接收到该节能指令，以24小时为一个设定周期启动推荐水温生成模块5；在每个设定周期启动后，推荐水温生成模块5按照步骤S31至步骤S35以及步骤S37和步骤S38生成推荐水温。

实施例四

本实施例中，预先设置设定环境温度值THS，并对应设定环境温度值THS设定有最优的推荐水温TWZ；以及，设定执行条件：在参考环境温度值大于等于设定环境温度值时，根据设定环境温度值生成推荐水温。

例如，设置设定环境温度值THS为10ºC，并对应设定环境温度值THS设定最优的推荐水温TWZ为50ºC，则当根据实施例一得到参考环境温度值为12ºC时，根据本实施例的设定条件，参考环境温度值大于设定环境温度值，则根据设定环境温度值THS对应的最优推荐水温TWZ执行步骤S36；当根据实施例二得到参考环境温度值为11ºC时，同样根据本实施例的设定条件，参考环境温度值THC大于设定环境温度值THS，根据设定环境温度值THS对应的最优推荐水温TWZ执行步骤S36。

本实施例中，设定环境温度值可由若干温度节点组成，如下表一所示，则推荐水温生成模块5根据参考环境温度值THC大于等于的最大温度节点来生成推荐水温；具体的，参考表一，如上所述，当参考环境温度值为11ºC或12ºC时，推荐水温生成模块5根据其大于等于的最大温度节点10 ºC（其中，大于温度节点其他、温度节点0 ºC和温度节点10 ºC）来生成推荐水温50ºC。

若参考环境温度值为9ºC，则推荐水温生成模块5根据其大于等于的最大温度节点0ºC生成推荐水温52ºC；若参考环境温度值为24ºC，则推荐水温生成模块5根据其大于等于的最大温度节点20ºC生成推荐水温48ºC。

表一

设定环境温度值（ºC）	推荐水温（ºC）
		30	45
20	48
		10	50
0	52
		其他	55

实施例五

现有技术中，水箱通常设置两档浮子开关，用于检测低水位和高水位，当水箱中的水位达到低水位时启动补水，当水位达到高水位时停止补水，这种补水方式能够使水箱长时间保持高水位状态，用以提高热水存储量；但在实际应用中，在夏季等气温较高情况下，高水位存储热水反而会增加热量散发而降低机组能效，针对该问题，本实施例中采用四挡浮子开关，设定低水位、中水位、中高水位和高水位等四个水位，使得机组可以根据时间、使用习惯、地域或用户住宿率等情况选择不同的水量模式，以避免高水位储水造成的热量散发而降低机组能效的问题。

具体的，本实施例中，热水机组还包括补水管路9和水位开关：低水位开关81、中水位开关82、中高水位开关83和高水位开关84，依次从下至上安装于水箱2内的低水位线、中水位线、中高水位线和高水位线处，如图7所示，补水管路9连接水箱2，如图1所示；如图6所示，该热水机组还包括水量模式设定模块10和管路9，其中，水量模式设定模块10用于设定水量模式，补水模块11则根据水量模式的设定控制补水管路9启动补水。

水量模式包括标准水量模式、低水量模式、中水量模式和高水量模式；其中，标准水量模式设定：低于低水位时补水，直至水位达到高水位停止；低水量模式设定：低于低水位时补水，直至水位达到中水位停止；中水量模式设定：低于中水量时补水，直至水位达到中高水位停止；高水量模式设定：低于中高水位时补水，直至水位达到高水位停止。

水量模式设定模块10例如设置于线控器7上的键盘、触摸屏等，基于用户的选择产生选择不同水量模式的控制指令；辅以在显示模块上显示不同的水量图标，使用户清楚获知要设定的水量模式或当前运行的水量模式。

当用户根据实际应用情况（例如用户入住率较低或用水量最少的时段内）选择（可在线控器7上设置）低水量时，则水量模式设定模块10将水量模式设定为低水量模式，补水模块11则基于低水量模式的设定，在根据水位开关检测到水箱2水位低于低水量时，控制补水管路9启动后开始补水，直至水位达到中水位时停止，以低水量模式保证用户具有足够的用水量同时避免增加机组耗能，从而提高机组整机能效。

当用户根据实际应用情况（例如用水量最多的时段）选择高水量时，则水量模式设定模块10将水量模式设定为高水量模式，补水模块11则基于高水量模式的设定，在根据水位开关检测到水箱水位低于中高水位时，控制补水管路9启动补水，直至水位达到高水位时停止，保证用户可应用的水量最大、舒适性最佳。

本实施例中，热水机组可设计水量模式推荐模块12，以现有的统计或自学习等方式根据时间、用户使用习惯、地域特点或用户住宿率等情况，向水量模式设定模块10推荐水量模式，省去用户自行设定水量模式的操作。

根据上述实施例，本发明提出的热水机组可根据环境温度自动生成目标水温来调节水箱水温，可根据不同应用情况工作于不同的水量模式，结合水温控制和水量控制使整机达到最优能效。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种热水机组，包括：

热泵热水机；

水箱，与所述热泵热水机相连；

热水循环泵，连接于所述热泵热水机和所述水箱之间，抽取所述水箱中的水至所述热泵热水机进行加热；经所述热泵热水机加热后的水排放回所述水箱；

环境温度传感器，用于检测所述热水机组的环境温度；

其特征在于，还包括：

推荐水温生成模块，用于在设定时长内确定一个参考环境温度值，使得在所述设定时长内超过阈值时长的环境温度均大于所述参考环境温度值；以及，基于所述参考环境温度值生成推荐水温；

水箱温控模块，用于选取所述推荐水温与用户设定水温的低值为目标水温调节所述水箱水温。

2.根据权利要求1所述的热水机组，其特征在于，所述推荐水温生成模块基于所述参考环境温度值生成推荐水温，具体包括：

在所述参考环境温度值大于等于设定环境温度值时，根据所述设定环境温度值生成推荐水温。

3.根据权利要求1所述的热水机组，其特征在于，所述推荐水温生成模块，具体用于：

在设定时长内接收所述环境温度传感器的检测数据并记录；

在设定时长结束后，统计相同检测数据对应的总时长，将总时长超过阈值时长的检测数据确定为预参考环境温度值；选择最大预参考环境温度值作为所述参考环境温度值。

4.根据权利要求3所述的热水机组，其特征在于，所述推荐水温生成模块，还用于：

在总时长均小于所述阈值时长时，以检测数据由大至小的顺序累计对应的总时长，直至总时长大于所述阈值时长；

将累计得到所述总时长的检测数据中最小的检测数据作为所述参考环境温度值。

5.根据权利要求2所述的热水机组，其特征在于，

所述设定环境温度值由若干温度节点组成，所述推荐水温生成模块根据所述参考环境温度值大于等于的最大温度节点生成推荐水温。

6.根据权利要求1所述的热水机组，其特征在于，所述推荐水温生成模块包括：

启动单元，用于按照设定周期启动所述推荐水温生成模块。

7.根据权利要求1所述的热水机组，其特征在于，所述热水机组还包括：

水位开关，包括低水位开关、中水位开关、中高水位开关和高水位开关，依次从下至上安装于所述水箱内的低水位线、中水位线、中高水位线和高水位线处；

补水管路，连接于所述水箱；

水量模式设定模块，用于设定水量模式；所述水量模式包括标准水量模式、低水量模式、中水量模式和高水量模式；

补水模块，用于基于水量模式的设定控制所述补水管路启动补水；

其中，所述标准水量模式设定低于低水位时补水，直至水位达到高水位停止；所述低水量模式设定低于低水位时补水，直至水位达到中水位停止；所述中水量模式设定低于中水量时补水，直至水位达到中高水位停止；所述高水量模式设定低于中高水位时补水，直至水位达到高水位停止。

8.根据权利要求7所述的热水机组，其特征在于，所述热水机组还包括：

水量模式推荐模块，用于根据时间、使用习惯、地域或用户住宿率情况向所述水量模式设定模块推荐水量模式。

9.根据权利要求7所述的热水机组，其特征在于，所述热水机组还包括：

线控器，连接所述推荐水温生成模块，用于在接收到触发信号后生成节能指令；所述节能指令用于启动所述推荐水温生成模块。

10.根据权利要求9所述的热水机组，其特征在于，所述线控器包括：

显示模块，用于显示水量模式标识。

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