[发明专利]变频热泵热水器动态加热压缩机频率优化方法

摘要

本发明涉及一种变频热泵热水器动态加热压缩机频率优化方法，变频热泵热水器包括变频压缩机、气液分离器、蒸发器、节流阀、室外环境温度传感器、控制器、水箱温度传感器、水箱、冷凝器、四通阀及排气温度传感器；特点是变频热泵热水器进行动态加热运行，即在用户用热水过程中热泵热水器同时进行加热运行，在整个动态加热运行过程中，压缩机的工作频率优化调节，使热泵热水器整个动态加热运行过程的总能耗最小。其主要优点是变频热泵热水器动态加热过程中，优化压缩机工作频率，使整个运行过程总能耗最小。

主权项

一种变频热泵热水器动态加热压缩机频率优化方法，变频热泵热水器包括变频压缩机（1）、气液分离器（2）、蒸发器（3）、节流阀（4）、室外环境温度传感器（5）、控制器（6）、水箱温度传感器（7）、水箱（8）、冷凝器（9）、四通阀（10）及排气温度传感器（11）；其特征在于：变频热泵热水器进行动态加热运行，即在用户用热水过程中热泵热水器同时进行加热运行，在整个动态加热运行过程中，压缩机（1）的工作频率优化调节，使热泵热水器整个动态加热运行过程的总能耗最小；压缩机（1）的工作频率优化调节方法如下：确定热泵热水器动态加热基准工况，包括室外环境温度TW及相对湿度φ，水箱（8）的设定上限温度TS、下限温度TX、进冷水温度及用热水温度，额定用水量；分段设定压缩机（1）的工作频率f：根据水箱（8）的设定上限水温TS与下限水温TX之差，将这一温差分成n个温度段，n≥2，在各温度段压缩机（1）采用不同的分段工作频率fi；根据水箱（8）的温差分段情况，各温度段压缩机（1）的分段工作频率fi按等差数列分布，得到各温升段的分段工作频率fi的计算公式Ⅰ：fi=fg‑(fg‑fd)(i‑1)/(n‑1)，计算公式Ⅰ中，fg为整个运行过程中压缩机（1）的最高频率值；fd为整个运行过程中压缩机（1）的最低频率值；i表示从初始加热开始对应的各升温段，i=1,2,...,n；以热泵热水器整个动态运行过程中总能耗最小为目标，通过实验得到在基准工况下，压缩机（1）的最高频率fg和最低频率fd，根据计算公式Ⅰ得到各温度段对应的压缩机（1）的分段工作频率fi；当热泵热水器实际运行工况偏离基准工况时，根据实际室外环境温度TO来修正水箱（8）各温度段对应的分段工作频率fi；实际运行工况压缩机（1）的实际工作频率gi按公式Ⅱ：gi=kfi进行修正,不同的室外环境温度TO对应不同的k,通过实验得到；在水箱（8）的水温下降和上升过程中，压缩机（1）的工作频率均按公式Ⅱ计算得到的实际工作频率gi工作；因变频压缩机稳定工作的频率范围一般为20Hz‑100Hz，如按公式Ⅱ得到的各温度段压缩机的实际工作频率gi中出现小于20Hz的温度段，该温度段压缩机（1）的工作频率按20Hz运行；如出现大于100Hz的温度段，则该温度段压缩机（1）的工作频率按100Hz运行。