一种空气源热泵及其自清洁控制系统

文档序号:1740277 发布日期:2019-11-26 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 一种空气源热泵及其自清洁控制系统 (A kind of air source heat pump and its automatically cleaning control system ) 是由 赵密升 张勇 于 2019-07-30 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种热泵系统包括压缩机,第一换热器、风机、第二换热器、温度传感器、四通换向阀和控制模块,其中,所述压缩机出口通过所述四通换向阀与所述第一换热器连接;所述第一换热器包括至少一个盘管;所述第一换热器与所述第二换热器通过管道连接;所述第二换热器的通过四通换向阀与所述压缩机的进口连接;以及所述控制模块通过的自清洁步骤实现所述热泵的自清洁操作。(It include compressor, First Heat Exchanger, blower, the second heat exchanger, temperature sensor, four-way reversing valve and control module the present invention relates to a kind of heat pump system, wherein the compressor outlet is connect by the four-way reversing valve with the First Heat Exchanger;The First Heat Exchanger includes at least one coil pipe;The First Heat Exchanger is connect with second heat exchanger by pipeline;Second heat exchanger is connect by four-way reversing valve with the import of the compressor;And the automatically cleaning step that the control module passes through realizes that the automatically cleaning of the heat pump operates.)

一种空气源热泵及其自清洁控制系统

技术领域

本发明涉及供热系统领域,并且具体地,涉及空气源热泵及其自清洁控制系统。

背景技术

热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置。热量可以自发的从高温物体传递到低温物体中去,但不能自发地沿相反方向进行。热泵的工作原理就是以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体的机械装置,它仅消耗少量的逆循环净功,就可以得到较大的供热量,可以有效地把难以应用的低品位热能利用起来达到节能目的。现有技术中的热泵系统可用作空调,其可在制冷/制热模式下,同时提供热水,实现全热回收,为人们提供生活热水。但存在一段时间不使用或者在使用过程出现翅片蒸发器表面有灰尘等杂物,影响适用。本申请中通过控制功能实现翅片蒸发器表面按要求结霜,然后除霜(甚至成冰),使得翅片表面的霜融合成水或者是冰层直接与翅片表面脱离,在过程中实现把翅片表面的灰尘等杂物带走的功能。

发明内容

本发明涉及一种热泵系统。所述系统包括压缩机,第一换热器、风机、第二换热器、温度传感器、四通换向阀和控制模块,其中,所述压缩机出口通过所述四通换向阀与所述第一换热器连接;所述第一换热器包括至少一个盘管;所述第一换热器与所述第二换热器通过管道连接;所述第二换热器的通过四通换向阀与所述压缩机的进口连接;以及所述控制模块通过的自清洁步骤实现所述热泵的自清洁操作,其中,所述自清洁步骤包括:开启压缩机,关闭风机,调整所述四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为冷凝器,所述第二换热器作为蒸发器;当通过温度传感器检测所述第二换热器中盘管的温度低于第一温度阈值或者与环境温度之差低于第一温度差后,保持压缩机开启,风机关闭,持续第一时间;以及开启风机,并检测所述第二换热器中盘管的温度高于第二阈值后,保持风机开启,持续第二时间。

在一些实施例中,所述自清洁步骤还包括:切换四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为蒸发器,所述第二换热器为冷凝器,并持续第三时间。

在一些实施例中,所述自清洁步骤还包括:停止压缩机,开启风机,并持续第四时间,或保持所述第二换热器中盘管的温度高于第二温度阈值持续第二时间。

在一些实施例中,若开启风机并保持第四时间后,所述至少一个盘管的管温仍低于第二阈值,则切换四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为蒸发器,所述第二换热器为冷凝器,并持续第三时间。

在一些实施例中,若环境温度低于预设值,则停止压缩机,开启风机,并持续第四时间,或保持所述第二换热器中盘管的温度高于第二温度阈值持续第二时间。

在一些实施例中,所述压缩机为变频压缩机,其工作频率根据环境温度、盘管温度、水箱温度中的至少一种进行设定。

在一些实施例中,所述第一换热器和第二换热器之间具有电子膨胀阀,其开度可以根据环境温度、盘管温度、水箱温度、压缩机频率、压缩机的运行状态中的至少一种进行调节。

在一些实施例中,所述风机为可变速风机,其风速可以是根据环境温度、盘管温度、水箱温度、压缩机频率、压缩机运行状态中的至少一种进行调节。

在一些实施例中,若所述第一换热器中第一盘管的温度低于第三温度阈值,则提高所述变频压缩机的工作频率,提高所述电子膨胀阀的开度,或者提高所述可变速风机转速。

在一些实施例中,若出现排气温度过高的情况,则提高所述电子膨胀阀的开度或降低所述变频压缩机的工作频率。

与现有技术相比,本发明所提供的一种热泵系统,达到了如下的技术效果:

1、上述热泵系统,不仅能够在制冷时制取生活热水,而且在制热时(即能够制取供暖热水),也能够制取生活热水。

2、上述热泵系统的实现自清洁,减少人员清洗换热器表面的灰尘等杂质,提高客户体验和设备使用寿命。

需要说明的是,不同实施例可能产生的有益效果不同,在不同的实施例里,可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合,也可以是其他任何可能获得的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构和操作。

图1为根据本申请的一些实施例所示的一个示例性的热泵系统的示意图;

图2为根据本申请的一些实施例所示的另一个示例性的热泵系统的示意图;

图3为根据本申请的一些实施例所示的一个示例性自清洁控制的流程的示意图。

具体实施方式

在下面的详细描述中,为了提供对相关申请的透彻理解,通过实施例阐述了实施例的具体细节。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本申请可以在没有这些具体细节的情况下被实现。在其他情况下,为了避免不必要地模糊本申请的各方面,已经以较高级别(没有细节)描述了众所周知的方法、程序、系统、部件和/或电路。对本申请的实施例的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的,并且在不脱离本申请的精神和范围的情况下,本申请定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用场景中。因此,本申请不限于所示的实施例,而是符合与权利要求一致的最广范围。

本申请使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的,而不是限制性的。如本申请所使用的,除非上下文明确提示例外情形,单数形态的“一”,“一个”和“该”也可以包括复数。应当进一步理解的是,在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”时,指存在所述特征、整形常量、步骤、操作、元素和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整形常量、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。

应当理解的是,本申请使用的术语“系统”、“引擎”、“单元”、“模块”和/或“区块”是一种以升序的形式来区分不同组件、元件、部件、部件或组件的级别方法。然而,如果其他表达方式达到相同的目的,则这些术语可能被其他表达方式所取代。

通常,如本申请所使用的“模块”、“单元”或“区块”是指以硬件或固件或软件指令的集合体现的逻辑。本申请描述的模块、单元或区块可以在软件和/或硬件上被执行,并且可以被存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质或其他存储设备中。在一些实施例中,软件模块、单元、区块可以被编译并连接到可执行程序中。应当理解的是,软件模块可以从其他模块、单元、区块或其自身调用和/或可以响应于检测到的事件或中断而被调用。配置用于在计算设备上执行的软件模块/单元/区块可以被提供在计算机可读介质上,诸如光盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁盘或任何其他有形介质或作为数字下载(并且可以原始地以压缩或可安装的格式存储,在执行之前需要安装、解压缩或解密)。软件代码可以部分或全部存储在执行计算设备的存储设备上供计算设备执行。软件指令可以被嵌入到固件当中,例如EPROM。应当理解的是,硬件模块、单元或区块可以包括在连接的逻辑组件中,例如门和触发器和/或可以包括在诸如可编程门阵列或处理器之类的可编程单元中。本申请描述的模块、单元、区块或计算设备功能可以被实现为软件模块/单元/区块,但是可以用硬件或固件来表示。通常,这里描述的模块、单元、区块是指可以与其他模块、单元、区块组合或者分成子模块、子单元、子区块的逻辑模块、单元、区块,尽管它们的物理组织或存储。所述描述可以适用于系统、引擎或其一部分。

应当理解的是,当单元、引擎、模块或区块被称为“在…上”、“连接到”或“耦合到”另一单元、引擎、模块或区块时,其可以直接在另一单元、引擎、模块或区块通信、或者可以存在单元、引擎、模块或区块,除非上下文明确提示例外情形。如本申请所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何一种和所有的组合。

参照附图并考虑以下描述,本申请的这些和其他特征以及相关的结构元件以及制造的部件和经济的结合的操作和功能的方法可以变得更加明显,且都构成本申请的一部分。然而,应当明确地理解,附图仅仅是为了说明和描述的目的,并不意图限制本申请的范围。应当理解附图不是按比例的。

图1为根据本申请的一些实施例所示的一个示例性热泵系统1的示意图。如图所示,热泵系统1可以是一个将低位热源的热能转移到高位热源的装置,其可用于空调系统、热水供应系统、供暖系统等。热泵系统1可以是空气源热泵、水源热泵、土壤源热泵、多源(如:水源和空气源结合)热泵中的一种或其任意组合。水源热泵可以利用地下水、海水及江河水(其温度比较稳定且温度较低)、工业废水、污水处理厂的处理污水等(其温度较高,一般高于20℃,不结冰,适合作为热源)作为热源。空气源型热泵可以直接利用环境大气作为热源。土壤源热泵可以利用埋设在土壤中的盘管内水的流动而吸收土壤中的热能。热泵系统100可以包括压缩机110,第一换热器120、第二换热器130、第三换热器140、四通阀150、至少一个节流装置160和多个整流装置170。所述压缩机110例如但不限于采用螺杆式、离心式、涡旋式或转子式压缩机。所述四通阀150例如但不限于采用气动式、液动式、或电动式四通阀。所述整流装置170例如但不限于采用单向阀或电磁阀中的一种或多种。进一步地,本实施例中的整流装置170均采用单向阀。所述第一换热器120例如但不限于采用壳管式、套管式或板式换热器。所述第二换热器130例如但不限于采用风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器。所述第三换热器140例如但不限于采用壳管式、套管式、板式、翅片式或微通道式换热器。所述节流装置150例如但不限于采用电子膨胀阀、热力膨胀阀和背压阀中的一种或多种。特别地,当节流装置采用双向电子膨胀阀时,本发明的系统中无需再设置整流装置。

在一些实施例中,压缩机110可以是单个压缩机或一个压缩机组。所述压缩机110可以是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械。所述压缩机110可以包括低压进气口111和高压出气口112。低温低压的制冷剂气体可以从所述低压进气口111进入压缩机110,并通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,从高压出气口112排出高温高压的制冷剂气体,从而达到为制冷循环提供动力的目的。所述压缩机110可以是容积型压缩机(如:往复式压缩机、回转式压缩机等)、速度型压缩机(如:轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机)。

在一些实施例中,第一换热器120包括第一盘管125和第二盘管126,所述第一盘管125连接第一换热器120的第一端口121和第二端口122。所述第二盘管126连接第一换热器120的第三端口123和第二四端口124。

本发明的热泵系统中各部件的连接关系为:压缩机110的高压出气口111分别与第一换热器120的第一端口121通过管道连接,压缩机110的低压进气口112分别与第二换热器130的第一端口131和第三换热器140的第一端口141通过管道连接;第一换热器120的第二端口122分别与第一换热器120的第三端口123、第二换热器130的第一端口131和第三换热器140的第一端口141通过管道连接;第一换热器120的第四端口124分别与第二换热器130的第二端口132和第三换热器140的第二端口142通过管道连接;第二换热器130的第二端口132与第三换热器140的第二端口142之间的管道上设有节流装置。在第一换热器120上设有生活热水出口和补给水进口(图1、2中第一换热器120的左、右箭头表示生活热水出口和补给水进口)。

在一些实施例中,所述热泵系统100还包括一个四通换向阀150。所述第四换向阀150四个接口(第一接口151、第二接口152、第三接口153和第四接口154)。所述第一接口151与第一换热器120的第二端口122连接。所述第二接口152与第二换热器130的第一端口131连接。所述第三接口153与第三换热器140的第一端口141连接。所述第四接口154与所述压缩机110的低压进气口112相连接。通过对所述四通换向阀150的设置,控制各管道的开关,可以改变制冷剂的流动管道,实现热泵系统的相应的功能。在一些实施例中,上述四通换向阀150可以通过在对应的管道上设置多个电磁阀来代替。

在一些实施例中,上述的节流装置为3个,分别为第一节流装置161和第二节流装置162;整流装置为4个,分别为第一整流装置171、第二整流装置172、第三整流装置173和第四整流装置174。

在一些实施例中,在第一换热器120的第二端口122与四通阀150的第一接口151之间管道上设置有节流阀161。在第一换热器120的第二端口122与在第一换热器120的第三端口123之间的管道上设置有节流阀162。在第二换热器130的第二端口132具有制冷时用于与所述第三换热器140的第二端口142连接的加设有节流装置的管道。在一些实施例中,所述第三换热器140的第二端口142具有制热时用于与所述第二换热器130的第二端口132连接的加设有节流装置的管道。

在一些实施例中,所述节流阀161和节流阀162可以通过一个三通阀来替代。可以通过对所述三通阀进行设置,控制各管道的开关以实现与节流阀161和节流阀162的相同的功能。在一些实施例中,所述在不同的工作模式下,可以通过同一个节流装置(例如。节流装置163)来实现热泵系统的不同功能。

在一些实施例中,在第二换热器130的第二端口132具有的制冷时用于与所述第三换热器140的第二端口142连接的管道上、所述第三换热器140的第二端口142具有的制热时用于与所述第二换热器130的第二端132口连接的管道上、所述第一换热器120的第四端口124与所述第二换热器130的第二端口132连接的管道上、和所述第一换热器120的第四端124口与所述第三换热器140的第二端口142连接的管道上均设置有至少一个整流装置(如:第一整流装置171、第二整流装置172、第三整流装置173和第四整流装置174)。

本发明中的热泵系统100在运行时主要包括5种模式,即为制冷、制热、制冷同时提供热水、制热同时提供热水、单热回水模式,该各模式的运行原理如下:

制冷模式:第二换热器120相当于冷凝器,第三换热器130相当于蒸发器,节流阀161打开,节流阀162关闭,第一换热器120只有第一盘管125参与工作。蒸发后的低温低压的气态制冷剂被压缩机110自低压进气口112吸入,经压缩机110压缩成高温高压的气态制冷剂后被从压缩机110的高压出气口112排入通过管道经第一换热器120的第一端口121进入第一盘管125,并通过第二端口122流出,然后通过四通换向阀150的第一接口151,并经四通换向阀150的第三接口153流入第三换热器140的第一端口141。高温高压的气态制冷剂先在第一盘管151中对生活用水进行加入热,后在第三换热器130内和冷却介质换热后,被冷却形成高温高压的液态制冷剂,并从第三换热器140的第二端口142流出。流出的高温高压的液态制冷剂流经第二整流装置172,整流后流入第三节流阀163节流,形成低温低压的气液混合的制冷剂。低温低压的气液混合制冷剂经第三整流装置173整流后通过第二换热器130的第二端口132流入,在第二换热器130内和被冷却介质换热后,被冷却介质降温,并为用户供冷。制冷剂吸热形成低温低压的气态制冷剂经第二换热器130的第一端口131流出、并流入四通换向阀150的第四接口154后从四通换向阀150的第二接口152流出,最后进入到压缩机110的低压进气口111中,如此周而复始的循环。

在一些实施例中,若与第一换热器120连接的水箱(未示出)中的生活用水处于不流动状态时,随着第一盘管125周围的水温提升,制冷剂与生活热水之间的热交换将大幅降低,高温高压制冷剂将主要通过第三换热器140进行冷却。

制冷模式:第二换热器120相当于蒸发器,第三换热器130相当于冷凝器,节流阀161打开,节流阀162关闭,第一换热器120只有第一盘管125参与工作。蒸发后的低温低压的气态制冷剂被压缩机110自低压进气口112吸入,经压缩机110压缩成高温高压的气态制冷剂后被从压缩机110的高压出气口112排入通过管道经第一换热器120的第一端口121进入第一盘管125,并通过第二端口122流出,后从四通换向阀150的第一接口151流入,并从四通换向阀150的第四接口154流出,通过第二换热器130的第一端口131流入第二换热器130内部。在第二换热器130内,高温高压的气态制冷剂和被冷却介质换热后,被冷却介质升温,并为用户供暖。高温高压的气态制冷剂放热形成高温高压的气液混合制冷剂,并从第二换热器130的第二端口132流出。流出的高温高压的气液混合制冷剂依次经过第一整流装置171、节流阀163和第四整流装置174,形成高温高压的液态制冷剂,并通过第三换热器140的第二端口142流入第三换热器140,并在其内部与冷却介质换热,形成低温低压液态制冷剂,从第一端口131流出。并流入四通换向阀150的第三接口153后从四通换向阀150的第二接口152流出,最后进入到压缩机110的低压进气口111中,如此周而复始的循环。

制冷同时提供热水:第二换热器120相当于冷凝器,第三换热器130不工作,节流阀161关闭,节流阀162打开,第一换热器120的第一盘管125和第二盘管均参与工作。蒸发后的低温低压的气态制冷剂被压缩机110自低压进气口112吸入,经压缩机110压缩成高温高压的气态制冷剂后被从压缩机110的高压出气口112排入通过管道经第一换热器120的第一端口121进入后依次进过第一盘管125和第二盘管126,并通过第四端口124流出。高温高压的气态制冷剂在第一换热器120的第一盘管151和第二盘管中对生活用水进行加热,从而形成高温高压液态制冷剂。流出的高温高压液态制冷剂依次通过节流阀163和第三整流装置173形成低温低压的气液混合的制冷剂,并通过第二换热器130的第二端口132流入第二换热器130,并在第二换热器130内和被冷却介质换热后,被冷却介质降温,并为用户供冷。制冷剂吸热形成低温低压的气态制冷剂经第二换热器130的第一端口131流出、并流入四通换向阀150的第四接口154后从四通换向阀150的第二接口152流出,最后进入到压缩机110的高压进气口111中,如此周而复始的循环。

制热同时提供热水:第二换热器120相当于蒸发器,第三换热器130不工作,节流阀161关闭,节流阀162打开,第一换热器120的第一盘管125和第二盘管均参与工作。蒸发后的低温低压的气态制冷剂被压缩机110自低压进气口112吸入,经压缩机110压缩成高温高压的气态制冷剂后被从压缩机110的高压出气口112排入通过管道经第一换热器120的第一端口121进入后依次进过第一盘管125和第二盘管126,并通过第四端口124流出。高温高压的气态制冷剂在第一换热器120的第一盘管151和第二盘管中对生活用水进行加热,从而形成高温高压液态制冷剂。流出的高温高压液态制冷剂依次通过节流阀163和第三整流装置173,并通过第二换热器130的第二端口132流入第二换热器130,并在第二换热器130内和被冷却介质换热后,被冷却介质升温,并为用户供暖。高温高压液态制冷剂放热形成低温低压的气态制冷剂经第二换热器130的第一端口131流出、并流入四通换向阀150的第四接口154后从四通换向阀150的第二接口152流出,最后进入到压缩机110的高压进气口111中,如此周而复始的循环。

单热回水模式:第二换热器120不工作,第三换热器130蒸发器,节流阀161关闭,节流阀162打开,第一换热器120的第一盘管125和第二盘管均参与工作。蒸发后的低温低压的气态制冷剂被压缩机110自低压进气口112吸入,经压缩机110压缩成高温高压的气态制冷剂后被从压缩机110的高压出气口112排入通过管道经第一换热器120的第一端口121进入后依次进过第一盘管125和第二盘管126,并通过第四端口124流出。高温高压的气态制冷剂在第一换热器120的第一盘管151和第二盘管中对生活用水进行加热,从而形成高温高压液态制冷剂。流出的高温高压液态制冷剂依次通过节流阀163和第四整流装置174,并通过第三换热器140的第二端口142流入第三换热器140。在第三换热器140内部,与冷却介质换热后,形成低温低压液态制冷剂,并从第一端口131流出。流出的低温低压液态制冷剂流入四通换向阀150的第三接口153后从四通换向阀150的第二接口152流出,最后进入到压缩机110的高压进气口111中,如此周而复始的循环。

在一些实施例中,节流阀161和节流阀162的开度可以进行对应调整以适应不同模式的要求。例如,在制热模式下,节流阀161和节流阀162可以调节到一定开度,从而在两个管路中都分配一定比例的高压冷媒,这样可以调节第一换热器120和第三换热器140器作为冷凝器,第二换热器130作为蒸发器,实现冷凝热的分配。并且可以通过节流阀161和节流阀162的开度可以调节两者的热量分配。又例如,在制冷模式下,节流阀161和节流阀162可以调节到一定开度,则第二换热器130作蒸发器,第三换热140器作为冷凝器,第一换热器120只有第一盘管125是热回水加热热水,作为制冷同时实现部分热回水,通过节流阀161和节流阀162的开度可以调节一部分热量被第三换热器140换热,另外一部分被第一换热器120换热。

以上描述仅出于说明性目的,并不限制本申请的保护范围。许多替代方案,修改和变体对于本领域技术人员是显而易见的。本文描述的示例性实施例的特征、结构、方法和其它特征可以以各种方式组合以获得附加的和/或替代性的示例性实施例。

图2为根据本申请的一些实施例所示的另一个示例性热泵系统200的示意图。如图所示,热泵系统200可以包括压缩机210,四通阀220第一换热器230、第二换热器240和节流装置250。所述压缩机210例如但不限于采用螺杆式、离心式、涡旋式或转子式压缩机。所述四通阀220例如但不限于采用气动式、液动式、或电动式四通阀。所述第一换热器230例如但不限于采用壳管式、套管式或板式换热器。所述第二换热器240例如但不限于采用风冷式、水冷式或蒸发冷却式换热器。所述节流装置250例如但不限于采用电子膨胀阀、热力膨胀阀和背压阀中的一种或多种。

本发明的热泵系统中各部件的连接关系为:压缩机210的高压出气口211与四通阀的220的第一接口221相连接,压缩机210的低压进气口212与四通阀220的第2接口222相连接,四通阀220的第三接口223与第二换热器240的第一接口241相连接,四通阀220的第四接口与第一换热器230的第一接口231相连接,第一换热器230的第二接口232与第二换热器240的第二接口242通过所述节流装置250相连接。

在一些实施例中,所述第一换热器为水箱换热器,含有水箱外壳,或者套管换热器、板换等。在一些实施例中,所述第一换热器包括至少一个盘管。所述至少一个盘管可以与所述水箱中的生活用水进行换热。所述第一换热器与所述第二换热器通过管道连接。

在一些实施例中,所述第二换热器为风冷换热器,其与所述风机相连接。所述风机用于给所述第二换热器降温。

在一些实施例中,热泵系统200中包含温度传感器和控制系统。所述温度传感器用于检测环境以及系统中个组件的实时温度。所述控制系统通过控制系统的各组件的工作作态来来实现相应功能。例如,当通过温度传感器检测所述第二换热器中盘管的温度低于第一温度阈值或者与环境温度之差低于第一温度差后,控制系统可以保持压缩机开启,风机关闭,持续第一时间。

在一些实施例中,在第二换热器的盘管上可以连接有温度传感器,所述温度传感器可以实时的检测所述盘管的管温。在压缩机开启,风机关闭的工作状态下,第二换热器作为蒸发器进行工作,所述温度传感器检测所述第二换热器中盘管的温度低于第一温度阈值或者与环境温度之差低于第一温度差。当达到上述条件时,开始计时,并持续工作第一时间,以使其叶片表面结霜。

在一些实施例中,控制系统可以开启风机,并检测所述第二换热器中盘管的温度高于第二阈值后,保持风机开启,持续第二时间。

在一些实施例中,开启与所述第二换热器连接的风机,可以加速第二换热器叶片表面霜冻的蒸发,从而带走叶片表面的灰尘、杂质等,实现热泵系统的自清洁功能。

在一些实施例中,控制系统可以切换四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为蒸发器,所述第二换热器为冷凝器,并持续第三时间。

在一些实施例中,切换后的工作模式下,第二换热器作为冷凝器。此时高温高压气态制冷其可以通过管道,直接对第二换热器进行加热,加速第二换热器叶片表面霜冻的蒸发,带走叶片表面的灰尘、杂质等,实现热泵系统的自清洁功能。

在一些实施例中,控制系统可以停止压缩机,开启风机,并持续第四时间,或保持所述第二换热器中盘管的温度高于第二温度阈值持续第二时间。

在一些实施例中,停止压缩机工作后,第二换热器也将不在进行换热。开启所述风机,可以加速第二换热器叶片表面霜冻的蒸发带走叶片表面的灰尘、杂质等,实现热泵系统的自清洁功能。

在一些实施例中,若开启风机并保持第四时间后,所述至少一个盘管的管温仍低于第二阈值,则控制系统可以切换四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为蒸发器,所述第二换热器为冷凝器,并持续第三时间。

在一些实施例中,若环境温度低于预设值,则停止压缩机,开启风机,并持续第四时间,或保持所述第二换热器中盘管的温度高于第二温度阈值持续第二时间。

在一些实施例中,所述压缩机为变频压缩机,其工作频率根据环境温度、盘管温度、水箱温度中的至少一种进行设定。

在一些实施例中,所述第一换热器和第二换热器之间具有电子膨胀阀,其开度可以根据环境温度、盘管温度、水箱温度、压缩机频率、压缩机的运行状态中的至少一种进行调节。

在一些实施例中,所述风机为可变速风机,其风速可以是根据环境温度、盘管温度、水箱温度、压缩机频率、压缩机运行状态中的至少一种进行调节。

在一些实施例中,控制系统可以对环境温度进行检测,如果环境温度低于环境温度阈值,则直接切换四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为蒸发器,所述第二换热器为冷凝器,并持续第三时间。

在一些实施例中,所述第一换热器中第一盘管的温度低于第三温度阈值,则提高所述变频压缩机的工作频率,提高所述电子膨胀阀的开度,或者提高所述可变速风机转速。

在一些实施例中,若出现排气温度过高的情况,则提高所述电子膨胀阀的开度或降低所述变频压缩机的工作频率。

在一些实施例中,所述压缩机为变频压缩机、控制系统首先可以设置变频压缩机的工作频率为一特定工作频率(记为CF),设置电子膨胀阀开度为以特定开度(记为PE),不开风机或者风机至某低转速状况,调整四通阀的模式使得成为第二换热器为蒸发器,第一换热器为冷凝器。进一步的,调节压缩机的频率或者膨胀阀开度或风机转速,使得快速达到蒸发器盘管温度传感器检测的管温低于第一温度阈值或者环境温度与管温之差低于第一温度差,或者两者均要求,持续第一时间,或者使得管温保持在第一温度阈值与第六温度阈值之间的温度范围内,持续第一时间时间。调节压缩机的频率或者膨胀阀开度或风机转速,直到管温高于第二温度阈值,持续第二时间,或者切换四通换向阀模式,使得第二换热器为冷凝器器,第一换热器为蒸发器,持续第三时间。在该过程中可以调节压缩机的频率或者膨胀阀开度或风机转速,使得管温控制在第四温度阈值与第五温度阈值之间。

在一些实施例中,压缩机的频率可以是环境温度的函数关系,或者是环境温度、水箱温度的环境关系。电子膨胀阀的开度可以是吸气过热度的函数关系,或者是环境温度的函数关系或者是是环境温度、水箱温度的环境关系。所述各个温度阈值(如:第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值、第四温度阈值、第五温度阈值和/或第六温度阈值)和第一温度差也可以是环境温度的函数。

在一些实施例中,热泵系统还包括一个控制面板。通过控制面板可以设置实现自清洁功能或者设定定时实现自清洁功能或者设置(或默认)一段时间热泵机组实现自清洁功能或者设置(或默认)一段时间热泵机组不运行就实现自清洁功能。

图3为根据本申请的一些实施例所示的一个示例性自清洁控制的流程300的示意图。在一些实施例中,自清洁控制流程300可以包括:开启压缩机,关闭风机,调整所述四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为冷凝器,所述第二换热器作为蒸发器310;当通过温度传感器检测所述第二换热器中盘管的温度低于第一温度阈值或者与环境温度之差低于第一温度差后,保持压缩机开启,风机关闭,持续第一时间320;开启风机,并检测所述第二换热器中盘管的温度高于第二阈值后,保持风机开启,持续第二时间330;切换四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为蒸发器,所述第二换热器为冷凝器,并持续第三时间340;以及,停止压缩机,开启风机,并持续第四时间,或保持所述第二换热器中盘管的温度高于第二温度阈值持续第二时间350。

在步骤310中,控制系统可以开启压缩机,关闭风机,并调整所述四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为冷凝器,所述第二换热器作为蒸发器。

在一些实施例中,所述第一换热器为水箱换热器,含有水箱外壳,或者套管换热器、板换等。在一些实施例中,所述第一换热器包括至少一个盘管。所述至少一个盘管可以与所述水箱中的生活用水进行换热。所述第一换热器与所述第二换热器通过管道连接。

在一些实施例中,所述第二换热器为风冷换热器,其与所述风机相连接。所述风机用于给所述第二换热器降温。

在步骤320中,当通过温度传感器检测所述第二换热器中盘管的温度低于第一温度阈值或者与环境温度之差低于第一温度差后,控制系统可以保持压缩机开启,风机关闭,持续第一时间。

在一些实施例中,在第二换热器的盘管上可以连接有温度传感器,所述温度传感器可以实时的检测所述盘管的管温。在压缩机开启,风机关闭的工作状态下,第二换热器作为蒸发器进行工作,所述温度传感器检测所述第二换热器中盘管的温度低于第一温度阈值或者与环境温度之差低于第一温度差。当达到上述条件时,开始计时,并持续工作第一时间,以使其叶片表面结霜。

在步骤330中,控制系统可以开启风机,并检测所述第二换热器中盘管的温度高于第二阈值后,保持风机开启,持续第二时间。

在一些实施例中,开启与所述第二换热器连接的风机,可以加速第二换热器叶片表面霜冻的蒸发,从而带走叶片表面的灰尘、杂质等,实现热泵系统的自清洁功能。

在步骤340中,控制系统可以切换四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为蒸发器,所述第二换热器为冷凝器,并持续第三时间。

在一些实施例中,切换后的工作模式下,第二换热器作为冷凝器。此时高温高压气态制冷其可以通过管道,直接对第二换热器进行加热,加速第二换热器叶片表面霜冻的蒸发,带走叶片表面的灰尘、杂质等,实现热泵系统的自清洁功能。

在步骤350中,控制系统可以停止压缩机,开启风机,并持续第四时间,或保持所述第二换热器中盘管的温度高于第二温度阈值持续第二时间。

在一些实施例中,停止压缩机工作后,第二换热器也将不在进行换热。开启所述风机,可以加速第二换热器叶片表面霜冻的蒸发带走叶片表面的灰尘、杂质等,实现热泵系统的自清洁功能。

在一些实施例中,若开启风机并保持第四时间后,所述至少一个盘管的管温仍低于第二阈值,则控制系统可以切换四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为蒸发器,所述第二换热器为冷凝器,并持续第三时间。

在一些实施例中,若环境温度低于预设值,则停止压缩机,开启风机,并持续第四时间,或保持所述第二换热器中盘管的温度高于第二温度阈值持续第二时间。

在一些实施例中,所述压缩机为变频压缩机,其工作频率根据环境温度、盘管温度、水箱温度中的至少一种进行设定。

在一些实施例中,所述第一换热器和第二换热器之间具有电子膨胀阀,其开度可以根据环境温度、盘管温度、水箱温度、压缩机频率、压缩机的运行状态中的至少一种进行调节。

在一些实施例中,所述风机为可变速风机,其风速可以是根据环境温度、盘管温度、水箱温度、压缩机频率、压缩机运行状态中的至少一种进行调节。

在一些实施例中,控制系统可以对环境温度进行检测,如果环境温度低于环境温度阈值,则直接切换四通换向阀的工作模式,使所述第一换热器作为蒸发器,所述第二换热器为冷凝器,并持续第三时间。

在一些实施例中,所述第一换热器中第一盘管的温度低于第三温度阈值,则提高所述变频压缩机的工作频率,提高所述电子膨胀阀的开度,或者提高所述可变速风机转速。

在一些实施例中,若出现排气温度过高的情况,则提高所述电子膨胀阀的开度或降低所述变频压缩机的工作频率。

在一些实施例中,所述压缩机为变频压缩机、控制系统首先可以设置变频压缩机的工作频率为一特定工作频率(记为CF),设置电子膨胀阀开度为以特定开度(记为PE),不开风机或者风机至某低转速状况,调整四通阀的模式使得成为第二换热器为蒸发器,第一换热器为冷凝器。进一步的,调节压缩机的频率或者膨胀阀开度或风机转速,使得快速达到蒸发器盘管温度传感器检测的管温低于第一温度阈值或者环境温度与管温之差低于第一温度差,或者两者均要求,持续第一时间,或者使得管温保持在第一温度阈值与第六温度阈值之间的温度范围内,持续第一时间时间。调节压缩机的频率或者膨胀阀开度或风机转速,直到管温高于第二温度阈值,持续第二时间,或者切换四通换向阀模式,使得第二换热器为冷凝器器,第一换热器为蒸发器,持续第三时间。在该过程中可以调节压缩机的频率或者膨胀阀开度或风机转速,使得管温控制在第四温度阈值与第五温度阈值之间。优选的,第一温度阈值为-4摄氏度,第二温度阈值为4摄氏度,第三温度阈值为-20摄氏度,第四温度阈值为4摄氏度,第五温度阈值为12摄氏度,第六温度阈值为-12摄氏度,第一温度差为12摄氏度,第一时间为20分钟,第二时间为7分钟,第三时间为5分钟,以及环境温度阈值为10摄氏度。

在一些实施例中,压缩机的频率可以是环境温度的函数关系,或者是环境温度、水箱温度的环境关系。电子膨胀阀的开度可以是吸气过热度的函数关系,或者是环境温度的函数关系或者是是环境温度、水箱温度的环境关系。所述各个温度阈值(如:第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值、第四温度阈值、第五温度阈值和/或第六温度阈值)和第一温度差也可以是环境温度的函数。

在一些实施例中,可以通过多次重复执行步骤330至350中的一个或多个步骤,来实现对所述热泵系统的深度自清洁。

在一些实施例中,热泵系统还包括一个控制面板。通过控制面板可以设置实现自清洁功能或者设定定时实现自清洁功能或者设置(或默认)一段时间热泵机组实现自清洁功能或者设置(或默认)一段时间热泵机组不运行就实现自清洁功能。

本领域技术人员能够理解,本申请所披露的内容可以出现多种变型和改进。例如,以上所描述的不同系统组件都是通过硬件设备所实现的,但是也可能只通过软件的解决方案得以实现。例如:在现有的服务器上安装系统。此外,这里所披露的位置信息的提供可能是通过一个固件、固件/软件的组合、固件/硬件的组合或硬件/固件/软件的组合得以实现。

以上内容描述了本申请和/或一些其他的示例。根据上述内容,本申请还可以作出不同的变形。本申请披露的主题能够以不同的形式和例子所实现,并且本申请可以被应用于大量的应用程序中。后文权利要求中所要求保护的所有应用、修饰以及改变都属于本申请的范围。

同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外,除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述属性、数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档、物件等,特将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是,如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方,以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后,应当理解的是,本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此,作为示例而非限制,本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地,本申请的实施例不限于本申请明确介绍和描述的实施例。

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