阅读说明：本技术 防冻控制方法、装置、热泵水系统以及存储介质 (Anti-freezing control method and device, heat pump water system and storage medium ) 是由 王晓红 谷月明 张鸿宙 郑神安 何建发 陆飞荣 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本公开提供了一种防冻控制方法、装置、热泵水系统以及存储介质,其中的方法包括：检测控制参数,根据控制参数判断是否进入防冻检测阶段；如果是,则进入防冻检测阶段,检测用于进行防冻运行的水流流量值；基于水流流量值确定防冻运行模式,根据防冻运行模式进行相应地防冻运行控制；其中,防冻运行模式包括：无水防冻运行模式、缺水防冻运行模式或有水防冻运行模式。本公开的方法、装置、热泵水系统以及存储介质,能够对于热泵水系统的完全无水状态、缺水状态以及有水状态分别进行防冻检测和控制,提高防冻控制的可靠性,降低设备损坏等风险,减少维护成本。(The disclosure provides an anti-freezing control method, an anti-freezing control device, a heat pump water system and a storage medium, wherein the method comprises the following steps: detecting control parameters, and judging whether to enter an anti-freezing detection stage according to the control parameters; if yes, entering an anti-freezing detection stage, and detecting a water flow value for anti-freezing operation; determining an anti-freezing operation mode based on the water flow value, and performing corresponding anti-freezing operation control according to the anti-freezing operation mode; wherein, the anti-freezing operation mode comprises: a water-free anti-freezing operation mode, a water-shortage anti-freezing operation mode or a water-existence anti-freezing operation mode. The method, the device, the heat pump water system and the storage medium can respectively carry out anti-freezing detection and control on the completely water-free state, the water-deficient state and the water-containing state of the heat pump water system, improve the reliability of anti-freezing control, reduce the risks of equipment damage and the like and reduce the maintenance cost.)

防冻控制方法、装置、热泵水系统以及存储介质

技术领域

本发明涉及热泵水系统技术领域，尤其涉及一种防冻控制方法、装置、热泵水系统以及存储介质。

背景技术

在现有的热泵水系统的自动防冻控制中，启动防冻运行水流量检测，当防冻运行水流量大于或等于水流开关断开值时，开启自动防冻运行；而当防冻运行水流量小于水流开关断开值时，判断防冻运行水流量不满足最低水流量要求，设置控制故障，防冻运行异常。如果控制故障一次则不可恢复，在系统内还有水的状态下防冻运行完全失效，导致系统内存水降温至冰点后结冰造成损坏；如果控制故障无限制可恢复，则机组满足防冻条件后无限制尝试启动水泵，在无水状态下使得水泵滑动轴承缺乏水润滑介质导致轴承干磨，导致水泵轴承偏心或者变径磨损断轴，降低水泵运行可靠性。现有的热泵水系统的防冻控制，没有针对防冻运行缺水、无水情况下的防冻控制，容易出现器件损坏等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种防冻控制方法、装置、热泵水系统以及存储介质，能够基于进行防冻运行的水流流量值确定使用无水、缺水或有水防冻运行模式。

根据本公开的一个方面，提供一种防冻控制方法，包括：检测控制参数，根据所述控制参数判断是否进入防冻检测阶段；如果是，则进入所述防冻检测阶段，检测用于进行防冻运行的水流流量值；基于所述水流流量值确定防冻运行模式，根据所述防冻运行模式进行相应地防冻运行控制；其中，所述防冻运行模式包括：无水防冻运行模式、缺水防冻运行模式或有水防冻运行模式。

可选地，所述基于所述水流流量值确定防冻运行模式包括：判断所述水流流量值是否大于或等于预设的流量阈值；如果是，则确定所述防冻运行模式为所述有水防冻运行模式；如果否，则判断所述水流流量值是否为0，如果是，则确定所述防冻运行模式为所述无水防冻运行模式，如果否，则确定所述防冻运行模式为所述缺水防冻运行模式。

可选地，在压缩机不在工作状态时，判断所述控制参数是否满足防冻检测进入条件，如果是，则进入所述防冻检测阶段。

可选地，所述控制参数包括：环境温度、进水温度和出水温度；所述防冻检测进入条件包括：所述环境温度小于或等于T0、所述进水温度小于或等于T₀+△t或者所述出水温度小于或等于T₀+△t；其中，所述T₀为第一温度阈值，△t为温度设定偏差。

可选地，所述检测用于进行防冻运行的水流流量值包括：启动水泵运行并进行水流开关检测，用以检测所述水流流量值。

可选地，如果所述水流流量值为0，则控制所述水泵停机并设置第一水流开关故障；进入第一周期防冻检测阶段，周期性地控制所述水泵启动、停机；其中，如果在所述水泵停机期间判断所述控制参数满足所述防冻检测进入条件，则清除所述第一水流开关故障，启动所述水泵运行并进行所述水流开关检测，如果所述水流流量值为0，则控制所述水泵停机并设置所述第一水流开关故障；如果所述水泵的启动次数达到预设的第一运行次数阈值，则控制所述水泵运行，根据所述无水防冻运行模式进行第一防冻运行控制。

可选地，所述根据所述无水防冻运行模式进行第一防冻运行控制包括：屏蔽所述水流开关检测，在所述水泵运行预设的第一运行时长后进入制热模式；其中，在所述制热模式下运行的第一设备包括：压缩机；基于预设的第一防冻运行退出条件退出所述第一防冻运行控制。

可选地，所述基于预设的第一防冻运行退出条件退出所述第一防冻运行控制包括：如果满足高压保护条件，则设置高压保护故障并控制所述压缩机停机；周期性地控制所述压缩机启动、停机；其中，当所述压缩机的停机时间到达预设的第一停机时长时，则清除所述高压保护故障，控制所述压缩机启动，如果满足所述高压保护条件，则设置所述高压保护故障并控制所述压缩机停机；在所述压缩机的启动次数达到预设的第一启动次数阈值的情况下，如果满足所述高压保护条件，则控制所述压缩机和所述水泵停机，设置并锁定所述高压保护故障。

可选地，所述第一设备还包括：风机；所述方法还包括：在所述压缩机的启动次数达到预设的第一启动次数阈值的情况下，在所述压缩机和所述水泵停机后，控制所述风机在运行预设的延时运行时长后停机，设置并锁定所述高压保护故障。

可选地，如果判断所述水流流量值大于0并小于所述流量阈值，则控制所述水泵停机并设置第二水流开关故障；进入第二周期防冻检测阶段，周期性地控制所述水泵启动、停机；其中，如果在所述水泵停机期间判断所述控制参数满足所述防冻检测进入条件，则清除所述第二水流开关故障，启动所述水泵运行并进行所述水流开关检测，如果所述水流流量值大于0并小于所述流量阈值，则控制所述水泵停机并设置所述第二水流开关故障；如果所述水泵的启动次数达到预设的第二运行次数阈值，则控制所述水泵运行，根据所述缺水防冻运行模式进行第二防冻运行控制。

可选地，所述根据所述缺水防冻运行模式进行第二防冻运行控制包括：屏蔽所述水流开关检测，在所述水泵运行预设的第二运行时长后进入制热模式；其中，在所述制热模式下运行的第二设备包括：压缩机；基于预设的第二防冻运行退出条件退出所述第二防冻运行控制。

可选地，所述基于预设的第二防冻运行退出条件退出所述第二防冻运行控制包括：如果判断满足过热保护条件，则设置过热保护故障并控制所述压缩机停机；周期性地控制所述压缩机启动、停机；其中，当所述压缩机的停机时间到达预设的第二停机时长时，则清除所述过热保护故障，控制所述压缩机启动，如果满足所述过热保护条件，则设置所述过热保护故障并控制所述压缩机停机；在所述压缩机的启动次数达到预设的第二启动次数阈值的情况下，如果满足所述过热保护条件，则控制所述压缩机和所述水泵停机。

可选地，如果所述水流流量值大于或等于所述流量阈值，则进入第三周期防冻检测阶段，周期性地控制所述水泵启动、停机，直至在压缩机不在工作状态后，所述控制参数满足热泵防冻运行条件；根据所述有水防冻运行模式进行第三防冻运行控制；其中，如果所述控制参数满足所述防冻检测进入条件，周期性地控制所述水泵启动；在所述水泵启动后，如果所述出水温度与所述进水温度的差小于或等于预设的温度差阈值，则控制所述水泵停机并且在经过预设的第三停机时长后重新启动。

可选地，基于预设的循环储水量、所述水泵的最高档位运行水流量，确定所述水泵的启动最小开启运行周期；在第三周期防冻检测阶段内，设置所述水泵的周期性运行时长大于或等于所述启动最小开启运行周期，并将所述第三停机时长设置为预设的所述水泵的预设停止间隔周期。

可选地，所述热泵防冻运行条件包括：所述环境温度小于或等于T₁、所述进水温度小于或等于T₁+△t或者所述出水温度小于或等于T₁+△t；其中，所述T₁为第二温度阈值，并且T₁＜T₀。

可选地，所述根据所述有水防冻运行模式进行第三防冻运行控制包括：如果确定进水温度或出水温度小于或等于T₁+第一设定值，则进入热泵运行防冻阶段，控制所述水泵高档位开启运行；如果确定进水温度或出水温度小于或等于T₁-第二设定值，则进入热泵运行防冻阶段，开启制热模式并控制第三设备运行；其中，所述第三设备包括：所述水泵、压缩机；判断进水温度或出水温度小于防冻退出温度阈值，如果否，则退出热泵运行防冻阶段，控制所述第三设备关机。

根据本公开的另一方面，提供一种防冻控制装置，包括：参数检测模块，用于检测控制参数，根据所述控制参数判断是否进入防冻检测阶段；水量检测模块，用于如果是，则进入防冻检测阶段，检测用于进行防冻运行的水流流量值；防冻控制模块，用于基于所述水流流量值确定防冻运行模式，根据所述防冻运行模式进行相应地防冻运行控制；其中，所述防冻运行模式包括：无水防冻运行模式、缺水防冻运行模式或有水防冻运行模式。

根据本公开的又一方面，提供一种防冻控制装置，包括：包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上所述的方法。

根据本公开的又一方面，一种热泵水系统，包括如上所述的防冻控制装置。

根据本公开的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。

本公开的防冻控制方法、装置、热泵水系统以及存储介质，能够对于热泵水系统的完全无水状态、缺水状态以及有水状态分别进行控制，提高防冻控制的可靠性，降低设备损坏等风险，能够提高产品质量并减少维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的流程示意图；

图2为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的确定防冻运行模式的流程示意图；

图3为热泵水系统的一个实施例的系统工作原理图；

图4为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于无水防冻运行模式的周期检测流程示意图；

图5为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于无水防冻运行模式的控制流程示意图；

图6为热泵水系统对于无水防冻运行模式的检测和控制时序示意图；

图7为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于缺水防冻运行模式的周期检测流程示意图；

图8为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于缺水防冻运行模式的控制流程示意图；

图9为热泵水系统对于缺水防冻运行模式的检测和控制时序示意图；

图10为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于有水防冻运行模式的周期检测流程示意图；

图11为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于有水防冻运行模式的控制流程示意图；

图12为热泵水系统对于有水防冻运行模式的检测和控制时序示意图；

图13为热泵水系统对于有水防冻运行模式的水泵周期性运行的防冻检测阶段时序图；

图14为热泵水系统对于有水防冻运行模式的热泵运行防冻的阶段时序图；

图15为根据本公开的防冻控制装置的一个实施例的模块示意图；

图16为根据本公开的防冻控制装置的一个实施例的防冻控制模块的模块示意图；

图17为根据本公开的防冻控制装置的另一个实施例的模块示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

下文中的“第一”、“第二”等仅用于描述上相区别，并没有其它特殊的含义。

图1为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：

步骤101，检测控制参数，根据控制参数判断是否进入防冻检测阶段。

控制参数可以有种，例如环境温度、进水温度和出水温度等。进水温度和出水温度可以为热泵水系统的循环水的进水温度和出水温度，可以通过设置温度包等检测装置进行实时检测。

步骤102，如果是，则进入防冻检测阶段，检测用于进行防冻运行的水流流量值。

步骤103，基于水流流量值确定防冻运行模式，根据防冻运行模式进行相应地防冻运行控制。防冻运行模式包括：无水防冻运行模式、缺水防冻运行模式或有水防冻运行模式。

上述实施例中的防冻控制方法，能够对于热泵水系统的完全无水状态、缺水状态以及有水状态分别进行防冻控制，可以提高防冻控制的可靠性，降低设备损坏等风险。

图2为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的确定防冻运行模式的流程示意图，如图2所示：

步骤201，在压缩机不在工作状态时，检测控制参数。

步骤202，判断控制参数是否满足防冻检测进入条件，如果是，进入步骤203，如果否，则返回。

防冻检测进入条件可以有多种，例如，防冻检测进入条件包括：环境温度小于或等于T₀，进水温度小于或等于T₀+△t或者出水温度小于或等于T₀+△t。T₀为第一温度阈值，△t为温度设定偏差，△t为正值。例如，如果环境温度小于或等于T₀并且进水温度小于或等于T₀+△t，则判断控制参数满足防冻检测进入条件。检测用于进行防冻运行的水流流量值可以采用多种方法，例如，启动水泵运行并进行水流开关检测，用以检测水流流量值。水流开关可以为靶片式水流开关等。

步骤203，进入防冻检测阶段，检测用于进行防冻运行的水流流量值。

步骤204，判断水流流量值是否大于或等于预设的流量阈值,如果是，进入步骤205，如果否，则进入步骤206。流量阈值可以设置，例如，流量阈值可以为水流开关断开值等。

步骤205，确定防冻运行模式为有水防冻运行模式。

步骤206，判断水流流量值是否为0，如果是，则进入步骤207，如果否，则进入步骤208。

步骤207，确定防冻运行模式为无水防冻运行模式。

步骤208，确定防冻运行模式为缺水防冻运行模式。

在一个实施例中，如图3所示，为现有的一种热泵水系统，压缩机用于把低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体，并使制冷剂在制冷系统中正常循环。气液分离器用于分离制冷剂蒸汽中携带的压缩机润滑油、液态冷媒。四通阀用于调节制冷剂流程方向，实现热泵机组的制热、制冷转换。

翅片管换热器用于制冷时将压缩机排出的高温、高压制冷剂过热蒸汽冷却冷凝成液体，制冷剂放出的热量由冷却介质带走。套管式换热器(水侧换热器)用于制冷时利用液态制冷剂在低压下蒸发(沸腾)，转变为蒸汽并吸收被冷却介质的热量。制热时将高温、高压制冷剂过热蒸汽冷却冷凝成液体，制冷剂放出的热量由冷却介质带走。

电子膨胀阀(节流部件)为节流元件，以调节供液量与蒸发器负荷相匹配为目的，使供入的制冷剂液量到蒸发器出口能够得到完全蒸发。水泵提供动力驱动水系统水路循环。水流开关用于判断水流量，当水流量过低时，水流开关断开。

热泵水系统的制热循环原理为：机组制热运行时，制热过程中四通阀得电，经压缩的高温高压制冷剂蒸气经四通阀直接排入水侧换热器中向空调水放出热量，被冷凝后的制冷剂液体流经膨胀阀节流降压，然后在风冷式换热器中吸收环境的热量而蒸发，再被压缩机吸入压缩排出，构成热泵循环。空调水吸收高温高压制冷剂放出的热量后升温至预定的温度，被水泵送入空调区域，从而产生制热效果。

热泵水系统的制冷循环原理为：制冷过程中四通阀断电，经压缩的高温高压制冷剂蒸气通过四通阀直接排入翅片换热器中放出热量，被冷凝后的制冷剂液体流经膨胀阀节流降压，然后在水侧换热器中吸收水侧热量而蒸发，再被压缩机吸入压缩排出，构成热泵循环。低温制冷剂从空调水处吸收热量而蒸发，空调水的温度也因此而降低，被水泵送入空调区域，从而产生制冷效果。

图4为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于无水防冻运行模式的周期检测流程示意图，如图4所示：

步骤401，启动水泵运行并进行水流开关检测，用以检测水流流量值。可以通过设置在水流开关的流量计等检测水流流量值。水泵可以为屏蔽泵等。

步骤402，如果水流流量值为0，则控制水泵停机并设置第一水流开关故障。

步骤403，进入第一周期防冻检测阶段，周期性地控制水泵启动、停机。

在周期性地控制水泵启动、停机的过程中，如果在水泵停机期间判断控制参数满足防冻检测进入条件，则清除第一水流开关故障，启动水泵运行并进行水流开关检测，如果水流流量值为0，则控制水泵停机并设置第一水流开关故障。

步骤404，如果水泵的启动次数达到预设的第一运行次数阈值，则控制水泵运行，根据无水防冻运行模式进行第一防冻运行控制。第一运行次数阈值可以设置，例如为5、6次等。

在一个实施例中，根据无水防冻运行模式进行第一防冻运行控制可以有多种控制方法。图5为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于无水防冻运行模式的控制流程示意图，如图5所示：

步骤501，屏蔽水流开关检测，在水泵运行预设的第一运行时长后进入制热模式。

第一运行时长可以为120s、130s等。在制热模式下运行的第一设备包括压缩机等，基于预设的第一防冻运行退出条件退出第一防冻运行控制，可以有多种控制方法。

步骤502，如果满足高压保护条件，则设置高压保护故障并控制压缩机停机。高压保护条件可以有多种，例如高压保护条件包括压缩机的排气高压超过预设的压力阈值等。

步骤503，周期性地控制压缩机启动、停机。

当压缩机的停机时间到达预设的第一停机时长时，则清除高压保护故障，控制压缩机启动，如果满足高压保护条件，则设置高压保护故障并控制压缩机停机。第一停机时长可以设置，例如为3、4min等。

步骤504，在压缩机的启动次数达到预设的第一启动次数阈值的情况下，如果满足高压保护条件，则控制压缩机和水泵停机，设置并锁定高压保护故障。

第一启动次数阈值可以设置，例如为3、4、5次等。锁定高压保护故障后，风机、压缩机、水泵等不允许启动，需要断电、上电等才可恢复此高压保护故障，风机、压缩机、水泵等允许启动。

第一设备还包括风机，在压缩机的启动次数达到预设的第一启动次数阈值的情况下，在压缩机和水泵停机后，控制风机在运行预设的延时运行时长后停机，设置并锁定高压保护故障。延时运行时长可以为60s等。

在一个实施例中，如图6所示，当压缩机不在工作状态后，环境温度T_环境≤第一温度阈值T₀，进水温度T_进水≤T₀+温度设定偏差△t或者出水温度T_出水≤T₀+△t时，则热泵水系统进入水泵周期性运行的动态防冻检测阶段，△t的预设值可以为1℃。

水泵启动后，进入防冻运行水流量k的预检测阶段，水泵运行15s后检测水流开关通断，如果连续10s检测到水流开关的靶片断开并检测水流流量值为0，则设置“第一水流开关故障”。

在水泵周期性运行的动态防冻检测阶段中，“第一水流开关故障”可以恢复，水泵停机后可以正常清除“第一水流开关故障”。如果在停机期间内，重新检测T_进水、T_出水感温包无故障，并且满足水泵周期性运行的动态防冻检测条件，即满足T_环境≤T₀，T_进水≤T₀+△t或者T_出水≤T₀+△t时，则重新启动水泵，再次检测水流开关通断情况。

如果连续检测到可恢复的“第一水流开关故障”并检测水流流量值为0的次数为5次，则判定热泵水系统为完全无水状态(k＝0，k为防冻运行水流量)，进入无水防冻运行模式。屏蔽水流开关检测，水泵运行第一运行时长120s后，控制热泵水系统进入制热模式(不判断环境、进水、出水、防冻温度条件)，压缩机频率固定为40Hz。

在屏蔽水流开关检测期间，如果热泵水系统满足高压保护条件，设置高压保护故障并按故障时序停机。在清除了高压保护故障且压缩机停机第一停机时长3min后，控制热泵水系统进入制热模式(不判断环境、进水、出水、防冻温度条件)，压缩机频率固定为40Hz。第一启动次数阈值可以设置为2、3等。

在压缩机的启动次数达到预设的第一启动次数阈值的情况下，如果满足高压保护条件，则控制压缩机、水泵立即停，风机延时运行预设的延时运行时长60s后进行停机，设置并锁定高压保护故障，风机、压缩机、水泵等不允许启动，需要断电上电才可恢复高压保护故障。在退出自动防冻或断电上电后，恢复水流开关检测。

机组满足防冻条件后无限制尝试启动水泵，水泵启动间隔为30s左右。在热泵水系统完全无水或者用户冬季外出水系统放水未断电情况下，水泵的滑动轴承缺乏水润滑介质导致水泵轴承干磨，长期累积导致水泵轴承偏心或者变径磨损断轴(屏蔽泵应用要求严禁无水润滑干磨运行)，增加元器件维护成本。上述实施例中提供的防冻控制方法，能够解决热泵水系统的控制故障无限制可恢复，防冻运行启动频繁运行的问题，减少元器件维护成本。

图7为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于缺水防冻运行模式的周期检测流程示意图，如图7所示：

步骤701，启动水泵运行并进行水流开关检测，用以检测水流流量值。

步骤702，如果判断水流流量值大于0并小于流量阈值，则控制水泵停机并设置第二水流开关故障。

步骤703，进入第二周期防冻检测阶段，周期性地控制水泵启动、停机。

在周期性地控制水泵启动、停机中，如果在水泵停机期间判断控制参数满足防冻检测进入条件，则清除第二水流开关故障，启动水泵运行并进行水流开关检测，如果水流流量值大于0并小于流量阈值，则控制水泵停机并设置第二水流开关故障。

步骤704，如果水泵的启动次数达到预设的第二运行次数阈值，则控制水泵运行，根据缺水防冻运行模式进行第二防冻运行控制。第二运行次数阈值可以设置，例如为1、2次等。

在一个实施例中，根据缺水防冻运行模式进行第二防冻运行控制可以有多种控制方法。图8为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于缺水防冻运行模式的控制流程示意图，如图8所示：

步骤801，屏蔽水流开关检测，在水泵运行预设的第二运行时长后进入制热模式。第二运行时长可以为120s、130s等。

在制热模式下运行的第二设备包括压缩机等，基于预设的第二防冻运行退出条件退出第二防冻运行控制，可以有多种控制方法。

步骤802，如果判断满足过热保护条件，则设置过热保护故障并控制压缩机停机。过热保护条件可以有多种，例如过热保护条件包括出水温度超过预设的温度阈值等。

步骤803，周期性地控制压缩机启动、停机。

当压缩机的停机时间到达预设的第二停机时长时，则清除过热保护故障，控制压缩机启动，如果满足过热保护条件，则设置过热保护故障并控制压缩机停机。第二停机时长可以设置，例如为3、4min等。

步骤804，在压缩机的启动次数达到预设的第二启动次数阈值的情况下，如果满足过热保护条件，则控制压缩机和水泵停机。第二启动次数阈值可以为1、2等。如果第二启动次数阈值为1，可以仅进入一次制热模式。

在一个实施例中，如图9所示，当压缩机不在工作状态后，T_环境≤T₀，T_进水≤T₀+△t或者T_出水≤T₀+△t时，则进入水泵周期性运行的动态防冻检测阶段。水泵启动进行防冻运行水流量k的预检测阶段，水泵运行15s后检测水流开关通断，连续10s检测到水流开关靶片断开并检测水流流量值大于0并小于流量阈值，则设置“第二水流开关故障”。

在水泵周期性运行的防冻检测阶段中，“第二水流开关故障”可恢复，停机后可以正常清除“第二水流开关故障”。如果在停机期间，重新检测T_进水、T_出水感温包无故障，并且满足水泵周期性运行的动态防冻检测条件，即满足T_环境≤T₀，T_进水≤T₀+△t或者T_出水≤T₀+△t时，则重新启动水泵，再次检测水流开关通断情况。

如果连续检测到可恢复的“第二水流开关故障”并且检测水流流量值大于0并小于流量阈值的次数为5次，则判定热泵水系统为严重缺水状态(0＜k＜流量阈值),进入缺水防冻运行模式。屏蔽水流开关检测，水泵运行第二运行时长120s后，控制热泵水系统进入制热模式(不判断环境、进水、出水、防冻温度条件)，压缩机频率固定为40Hz。

在屏蔽水流开关检测期间，如果热泵水系统满足过热保护条件，设置过热保护故障并按故障时序停机，过热保护故障清除且压缩机停机满足第二停机时长3min后，控制热泵水系统进入制热模式(不判断环境、进水、出水、防冻温度条件)，压缩机频率固定为40Hz。

第二启动次数阈值可以设置为1、2等，在压缩机的启动次数达到第二启动次数阈值的情况下，如果满足过热保护条件，则控制压缩机、水泵立即停止，设置过热保护故障，过热保护故障为无限制可恢复故障。退出自动防冻或断电上电后恢复水流开关检测。

热泵水系统的工程侧排气不净或者长期静置后出现窝气/气阻，均会造成首次启动防冻运行时出现“水流开关故障”，“水流开关故障”一次不可恢复，防冻运行完全失效，导致整机及管网、末端存水正常降温至冰点后结冰，对管道、换热器等造成损坏，增加热泵水系统维护成本。上述实施例中提供的防冻控制方法，能够解决防冻故障出现后，防冻运行完全失效的问题，减少对管道、换热器等造成损坏，减少热泵水系统维护成本。

图10为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于有水防冻运行模式的周期检测流程示意图，如图10所示：

步骤1001，启动水泵运行并进行水流开关检测，用以检测水流流量值。

步骤1002，如果水流流量值大于或等于流量阈值，则进入第三周期防冻检测阶段，周期性地控制水泵启动、停机，直至在压缩机不在工作状态后，控制参数满足热泵防冻运行条件；根据有水防冻运行模式进行第三防冻运行控制。

在周期性地控制水泵启动、停机过程中，如果控制参数满足防冻检测进入条件，周期性地控制水泵启动。在水泵启动后，如果出水温度与进水温度的差小于或等于预设的温度差阈值，则控制水泵停机并且在经过预设的第三停机时长后重新启动。温度差阈值可以设置，例如温度差阈值为0.2、0.5℃等。

在一个实施例中，基于预设的循环储水量、水泵的最高档位运行水流量，确定水泵的启动最小开启运行周期。在第三周期防冻检测阶段内，设置水泵的周期性运行时长大于或等于启动最小开启运行周期，并将第三停机时长设置为预设的水泵的预设停止间隔周期。

热泵防冻运行条件可以有多种，例如热泵防冻运行条件包括：环境温度小于或等于T₁、进水温度小于或等于T₁+△t或者出水温度小于或等于T₁+△t，T₁为第二温度阈值，并且T₁＜T₀。

根据有水防冻运行模式进行第三防冻运行控制可以有多种控制方法。图11为根据本公开的防冻控制方法的一个实施例的对于有水防冻运行模式的控制流程示意图，如图11所示：

步骤1101，如果确定进水温度或出水温度小于或等于T₁+第一设定值，则进入热泵运行防冻阶段，控制水泵高档位开启运行。

步骤1102，如果确定进水温度或出水温度小于或等于T₁-第二设定值，则进入热泵运行防冻阶段，开启制热模式并控制第三设备运行。第三设备包括水泵、压缩机等。

步骤1103，判断进水温度或出水温度小于防冻退出温度阈值，如果否，则退出热泵运行防冻阶段，控制第三设备关机。

在一个实施例中，如图12至14所示，当压缩机不在工作状态后，并且T_环境≤T₀，T_进水≤T₀+△t或者T_出水≤T₀+△t，则热泵水系统进入水泵周期性运行的动态防冻检测阶段。

水泵周期性运行的动态防冻检测阶段：获得根据机型预设的热本水系统的循环储水量Q_V、水泵的最高档位运行水流量q_m，设置水泵的启动最小开启运行周期为T_min，获得水泵的预设停止间隔周期为T_停。其中，T_min＝Q_V/q_m。水泵周期性运行启动后，运行时间T≥T_min，如果连续检测30s中T_出水-T_进水≤0.5℃，则水泵周期性运行退出。

当水泵周期性地停止T_停后，重新进入水泵周期性运行启动，运行时间T≥T_min，如果连续检测30s中T_出水-T_进水≤0.5℃，则水泵周期性运行退出。循环往复，直至在压缩机不在工作状态后，控制参数满足热泵防冻运行条件，进入热泵运行防冻的阶段。

热泵防冻运行的热泵运行防冻的阶段：当压缩机不在工作状态后，T_环境≤第二温度阈值T₁，T_进水≤T₁+△t或者T_出水≤T₁+△t时(其中，T₁＜T₀)，则进入有水防冻运行模式的热泵运行防冻阶段。

如果连续30秒检测并存储T_进水或者T_出水≤T₁+1时，进入热泵运行防冻阶段，水泵高档位开启运行。如果连续30秒检测并存储T_进水或者T_出水≤T₁-2时，进入热泵运行防冻阶段，水泵、压缩机均按照逻辑时序开启运行，热泵水系统整机开启制热模式。如果连续30秒检测并存储T_进水或者T_出水＜防冻退出温度阈值T_防冻退出时，防冻制热维持当前状态。如果连续30秒检测并存储T_进水或者T_出水≥T_防冻退出时，防冻运行退出，按照控制逻辑时序关机。

上述实施例中提供的防冻控制方法，能够对于热泵水系统的完全无水状态、缺水状态以及有水状态分别进行控制，提高防冻控制的可靠性，降低设备损坏等风险。

在一个实施例中，如图15所示，本公开提供一种防冻控制装置150，包括：参数检测模块1501、水量检测模块1502和防冻控制模块1503。参数检测模块1501检测控制参数，根据控制参数判断是否进入防冻检测阶段；如果是，则水量检测模块1502进入防冻检测阶段，检测用于进行防冻运行的水流流量值。

防冻控制模块1503基于水流流量值确定防冻运行模式，根据防冻运行模式进行相应地防冻运行控制；其中，防冻运行模式包括：无水防冻运行模式、缺水防冻运行模式或有水防冻运行模式。

在一个实施例中，参数检测模块1501在压缩机不在工作状态时，判断控制参数是否满足防冻检测进入条件，如果是，则进入防冻检测阶段。控制参数包括：环境温度、进水温度和出水温度；防冻检测进入条件包括：环境温度小于或等于T₀；进水温度小于或等于T₀+△t或者出水温度小于或等于T₀+△t；其中，T₀为第一温度阈值，△t为温度设定偏差。

水量检测模块1502启动水泵运行并进行水流开关检测，用以检测水流流量值。防冻控制模块1503判断水流流量值是否大于或等于预设的流量阈值；如果是，则防冻控制模块1503确定防冻运行模式为有水防冻运行模式；如果否，则防冻控制模块1503判断水流流量值是否为0，如果是，则防冻控制模块1503确定防冻运行模式为无水防冻运行模式，如果否，则防冻控制模块1503确定防冻运行模式为缺水防冻运行模式。

在一个实施例中，如图16所示，防冻控制模块1503包括：第一控制单元1505、第二控制单元1506和第三控制单元1507。如果水流流量值为0，则第一控制单元1505控制水泵停机并设置第一水流开关故障；第一控制单元1505控制进入第一周期防冻检测阶段，周期性地控制水泵启动、停机；其中，如果在水泵停机期间判断控制参数满足防冻检测进入条件，则第一控制单元1505清除第一水流开关故障，启动水泵运行并进行水流开关检测，如果水流流量值为0，则第一控制单元1505控制水泵停机并设置第一水流开关故障；

如果水泵的启动次数达到预设的第一运行次数阈值，则第一控制单元1505控制水泵运行，根据无水防冻运行模式进行第一防冻运行控制。

在一个实施例中，第一控制单元1505屏蔽水流开关检测，在水泵运行预设的第一运行时长后进入制热模式；其中，在制热模式下运行的第一设备包括：压缩机；第一控制单元1505基于预设的第一防冻运行退出条件退出第一防冻运行控制。

如果满足高压保护条件，则第一控制单元1505设置高压保护故障并控制压缩机停机；第一控制单元1505周期性地控制压缩机启动、停机；其中，当压缩机的停机时间到达预设的第一停机时长时，则第一控制单元1505清除高压保护故障，控制压缩机启动，如果满足高压保护条件，则第一控制单元1505设置高压保护故障并控制压缩机停机；在压缩机的启动次数达到预设的第一启动次数阈值的情况下，如果满足高压保护条件，则第一控制单元1505控制压缩机和水泵停机，设置并锁定高压保护故障。

第一设备还包括风机，在压缩机的启动次数达到预设的第一启动次数阈值的情况下，在压缩机和水泵停机后，第一控制单元1505控制风机在运行预设的延时运行时长后停机，设置并锁定高压保护故障。

在一个实施例中，如果判断水流流量值大于0并小于流量阈值，则第二控制单元1506控制水泵停机并设置第二水流开关故障。第二控制单元1506控制进入第二周期防冻检测阶段，周期性地控制水泵启动、停机；其中，如果在水泵停机期间判断控制参数满足防冻检测进入条件，则第二控制单元1506清除第二水流开关故障，启动水泵运行并进行水流开关检测，如果水流流量值大于0并小于流量阈值，则第二控制单元1506控制水泵停机并设置第二水流开关故障；

如果水泵的启动次数达到预设的第二运行次数阈值，则第二控制单元1506控制水泵运行，根据缺水防冻运行模式进行第二防冻运行控制。

第二控制单元1506屏蔽水流开关检测，在水泵运行预设的第二运行时长后进入制热模式；其中，在制热模式下运行的第二设备包括：压缩机；第二控制单元1506基于预设的第二防冻运行退出条件退出第二防冻运行控制。

如果判断满足过热保护条件，则第二控制单元1506设置过热保护故障并控制压缩机停机。第二控制单元1506周期性地控制压缩机启动、停机；其中，当压缩机的停机时间到达预设的第二停机时长时，则第二控制单元1506清除过热保护故障，控制压缩机启动，如果满足过热保护条件，则第二控制单元1506设置过热保护故障并控制压缩机停机；在压缩机的启动次数达到预设的第二启动次数阈值的情况下，如果满足过热保护条件，则第二控制单元1506控制压缩机和水泵停机。

在一个实施例中，如果水流流量值大于或等于流量阈值，则第三控制单元1507控制进入第三周期防冻检测阶段，第三控制单元1507周期性地控制水泵启动、停机，直至在压缩机不在工作状态后，控制参数满足热泵防冻运行条件，第三控制单元1507根据有水防冻运行模式进行第三防冻运行控制。

如果控制参数满足防冻检测进入条件，第三控制单元1507周期性地控制水泵启动；在水泵启动后，如果出水温度与进水温度的差小于或等于预设的温度差阈值，则第三控制单元1507控制水泵停机并且在经过预设的第三停机时长后重新启动。

第三控制单元1507基于预设的循环储水量、水泵的最高档位运行水流量，确定水泵的启动最小开启运行周期；第三控制单元1507在第三周期防冻检测阶段内，设置水泵的周期性运行时长大于或等于启动最小开启运行周期，并将第三停机时长设置为预设的水泵的预设停止间隔周期。

热泵防冻运行条件包括：环境温度小于或等于T₁、进水温度小于或等于T₁+△t或者出水温度小于或等于T₁+△t；其中，T₁为第二温度阈值，并且T₁＜T₀。

如果确定进水温度或出水温度小于或等于T₁+第一设定值，则第三控制单元1507进入热泵运行防冻阶段，控制水泵高档位开启运行；如果确定进水温度或出水温度小于或等于T₁-第二设定值，则第三控制单元1507进入热泵运行防冻阶段，开启制热模式并控制第三设备运行，第三设备包括：水泵、压缩机等。第三控制单元1507判断进水温度或出水温度小于防冻退出温度阈值，如果否，则退出热泵运行防冻阶段，第三控制单元1507控制第三设备关机。

图17为根据本公开的防冻控制装置的另一个实施例的模块示意图。如图17，该装置可包括存储器1701、处理器1702、通信接口1703以及总线1704。存储器1701用于存储指令，处理器1702耦合到存储器1701，处理器1702被配置为基于存储器1701存储的指令执行实现上述的防冻控制方法。

存储器1701可以为高速RAM存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)等，存储器1701也可以是存储器阵列。存储器1701还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器1702可以为中央处理器CPU，或专用集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本公开的防冻控制方法的一个或多个集成电路。

在一个实施例中，本公开提供一种热泵水系统，包括如上的防冻控制装置。

在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行如上任一实施例的方法。

上述实施例中提供的防冻控制方法、装置、热泵水系统以及存储介质，能够对于热泵水系统的完全无水状态、缺水状态以及有水状态分别进行防冻运行控制，提高防冻控制的可靠性，降低设备损坏等风险。

可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。