[发明专利]热泵热水机恒温流量控制方法和使用该方法的双系统机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用热泵的流体加热器及其控制方法，尤其涉及一种用于热泵热水机的恒温流量控制方法和使用该方法的双系统一次加热式热泵热水机组。

背景技术

当前煤炭、石油、天然气等“化石类能源”的不可再生性及全球储量的高速减少，带来了世界性的能源短缺，加上地球生态环境的日益恶化，使得保护生态环境、加速开发和利用可再生能源，成为人类紧迫而艰巨的任务。作为节能环保的空气源热泵热水机也得到了广泛认可，节能产品的美好市场前景，对传统制热水设备也产生了革命性的替代趋势。空气源热泵热水产品主要有一次加热式、循环加热式、静态加热式，一次加热式热泵热水机因为安装简单、工程水管路管径小工程成本低、冷水不进储热水箱而热水稳定等诸多优点得以大量推广。中国发明专利“一种多级串联水路一次加热式热泵热水机”（中国发明专利号ZL200710143443.6，授权公告号CN100501267C）公开了一种多级串联水路一次加热式热泵热水机，由至少两个相对独立的热泵系统和多级串联水系统组成，在终级（即最高级）热泵系统中加入冷凝液体制冷剂热回收器；其中：热水机组的进水连接至该制冷剂热回收器的进水口，该制冷剂热回收器的出水口连接至第一级热泵系统的冷凝器进水口，第一级热泵系统的冷凝器出水口连接至第二级热泵系统的冷凝器进水口，以此类推，直至终级热泵系统的冷凝器出水口；该制冷剂热回收器的氟侧进口接入终级热泵系统的冷凝器排出的液态制冷剂，该制冷剂热回收器的氟侧出口连接至终级热泵系统的节流装置进口。中国发明专利“一种比例调节型一次加热式热泵热水机”（中国发明专利号ZL201110096160.7，公开号CN102162681A）公开了一种比例调节型一次加热式热泵热水机，储热水箱通过管路与双系统冷凝器相连，双系统冷凝器设有两套制热系统，分别为制热系统一和制热系统二，制热系统一的上部出口与制热系统二的下部出口通过二通电磁阀相连，制热系统一的下部出口与制热系统二的上部出口相连，制热系统二的上部出口通过三通电磁阀与制热系统二的下部出口形成一个回路；储热水箱设有一个进水阀，进水阀通过三通比例温度调节阀与储热水箱相连，在三通比例温度调节阀和三通电磁阀之间设有水泵。该发明通过识别环境温度，把水系统水路并接改为串接形式，两个制热系统的水流量增加一倍，增加冷凝效果，提高热泵机组的制热量和能效，同时机组又能稳定、安全的运行。

但是，在开机、化霜、低环境温度、双系统中一台制冷系统损坏或者其中一个出水温度损坏等众多影响因素下，现有系统的控制逻辑存在很难实现长期安全、稳定、高效运行的问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种用于双系统一次加热式热泵热水机组的恒温流量控制方法，解决使用计算机程序实现双系统一次加热式热泵热水机组的恒温流量调节的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种热泵热水机恒温流量控制方法，用于单片机控制的双系统一次加热式热泵热水机组，其特征在于包括以下步骤：

S100）读取出水温度设定值Tws和水温回差设定值Twd；

S160）通过温度信号采集处理模块实时检测各感温元件的温度；通过开关信号采集处理模块实时检测各开关信号的开关状态；

S180）当储热水箱水位低于水位下限时，依照热泵机组的启动时序要求，打开进水电磁阀，令恒温流量阀开启到初始开度，机组启动一次加热运行模式；

S200）当水位低于水位下限时，打开进水电磁阀，启动压缩机，机组进入一次加热运行模式S300；

S300）一次加热运行模式：调用恒温流量阀PID算法，以出水温度设定值Tws为目标值，根据出水温度检测值Tw控制恒温流量阀开度，调节水流量，使出水温度Tw与出水温度设定值Tws保持一致；

S380）当储水箱的水位达到设定水位时，机组停止运行；

S400）当水箱温度Ts因为散热而降低时，开启恒温水泵、压缩机，机组进入恒温运行模式S420；

S420）恒温运行模式：当水箱温度Ts低于出水温度设定值Tw-水温回差设定值Twd时，开启恒温水泵、压缩机，机组进行恒温运行，当水箱温度Ts达到出水温度设定值Tws后，机组退出恒温运行模式；

S500）当进水温度过高，出水温度Tw超出恒温流量阀的调节范围时，打开旁通阀；当出水温度降低到恒温流量阀的调节范围内之后，关闭旁通阀。

本发明的热泵热水机恒温流量控制方法的一种较佳的技术方案，其特征在于步骤S300所述的恒温流量阀PID算法包括以下步骤：