一种热泵热水系统及其控制方法与流程

本发明涉及热泵热水器技术领域，尤其是涉及一种热泵热水系统及其控制方法。

背景技术

目前，热泵热水机采用热泵原理将空气中的热能提升到高位的热能，用于制备热水具有节能环保的优点，逐渐得到广泛的应用。根据热泵热水机的供热方式，分为循环式热水机和直热式热水机。

循环式热水机通过不断抽取蓄水箱底部的冷水进入热泵机组进行加热，经热泵加热后的热水通过出水管路进入蓄水箱顶部，用户通过用水端从蓄水箱内部抽取热水进行使用；而直热式热水机直接通过热泵机组直接加热自来水供水系统的水，热水存储在蓄水箱内，以供用户使用。

但是，由于循环式热水机的循环加热模式，经热泵机组加热后的温度较高的水在进入蓄水箱后，会与蓄水箱底部的温度较低的水混合，从而导致蓄水箱内部的水温下降，出现加热速度慢的问题，进而影响了用户的使用舒适度。而直热式热水机在热水需求量大时，会出现热水供应不足的现象，不能满足用户用水高峰期大流量用水的需求，也会影响到用户的舒适度。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种热泵热水系统及其控制方法，以解决现有的循环式热水机加热速度慢以及直热式热水机在热水需求量较大时出现热水供应不足的技术问题，从而有效地实现热泵热水机的循环式、直热式加热模式的一体化，提高热泵热水机的热水供应能力，进而有利于提高用户的使用舒适度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种热泵热水系统，包括控制器、热泵机组、蓄水箱以及供水管路；所述蓄水箱的第一出水端与所述热泵机组的进水端连通并形成第一管路，所述蓄水箱的进水端与所述热泵机组的出水端连通并形成第二管路，所述供水管路的出水端连接在所述第一管路上；

所述蓄水箱、所述第一管路、所述热泵机组及所述第二管路依次连接并构成循环式加热回路，所述供水管路、所述第一管路、所述热泵机组、所述蓄水箱依次连接并构成直热加热回路；

所述供水管路上设有依次串联连接且分别与所述控制器电连接的供水水泵、第一电磁二通阀、流量传感器以及第二电磁二通阀，所述第一管路上设有与所述控制器电连接的循环水泵；所述蓄水箱内设有分别与所述控制器电连接的水位开关和第一温度传感器。

作为优选方案，所述热泵机组包括分别与所述控制器电连接的压缩机、四通阀、换热器、风机以及第一电子膨胀阀；

所述压缩机的排气口与所述四通阀的d端口连通，所述四通阀的c端口与所述换热器的第一端口连通，所述换热器的第二端口与所述第一电子膨胀阀的第一端连通，所述第一电子膨胀阀的第二端口与所述风机所处的翅片换热器的第一端口连通，所述风机所处的翅片换热器的第二端口与所述四通阀的e端口连通，所述四通阀的s端口与所述压缩机的回气口连通；

其中，所述换热器的进水口与所述热泵机组的进水端连通，所述换热器的出水口与所述热泵机组的出水端连通。

作为优选方案，所述热泵热水系统还包括用水端、恒压水泵以及第三电磁二通阀，所述蓄水箱的第二出水端通过所述恒压水泵分布与所述用水端、所述第三电磁二通阀的第一端连通，所述第三电磁二通阀的第二端与所述供水管路连通；

所述蓄水箱、所述第三电磁二通阀、所述供水管路、所述第一管路、所述热泵机组及所述第二管路依次连接并构成热水回收回路。

为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供了一种热泵热水系统的控制方法，适用于如上述的热泵热水系统，包括以下步骤：

在所述热泵热水系统运行时，将所述热泵机组保持为开启状态；

在循环式加热模式运行时，开启所述第一管路的循环水泵和保持所述供水管路的阀门为开启状态，并实时检测所述供水管路的当前流量；

当检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，关闭所述循环水泵，以切换至直热式加热模式；

在直热式加热模式运行时，开启所述供水管路的阀门，并关闭所述循环水泵；

当检测到所述蓄水箱的水位开关闭合时，开启所述循环水泵，关闭所述供水管路的阀门或减小所述供水管路的阀门开度，以切换至循环式加热模式。

作为优选方案，在所述在所述热泵热水系统运行时，将所述热泵机组保持为开启状态的步骤之后，所述方法还包括：

在检测到所述水位开关断开时，判定所述蓄水箱为低水位状态；

当所述当前热水温度值小于预设的第一目标温度值时，在低水位状态下切换至循环式加热模式；

当所述当前热水温度值大于预设的第一目标温度值时，在低水位状态下切换至直热式加热模式；

在直热式加热模式运行且所述蓄水箱保持低水位状态时，计算直热式加热模式的运行时间；

在直热式加热模式的运行时间大于预设的第一直热运行时间时，判断所述蓄水箱的当前热水温度值是否小于预设的第二目标温度值，若是，则在低水位状态下切换至循环式加热模式；

在检测到所述水位开关闭合时，判定所述蓄水箱为高水位状态；

当所述当前热水温度值小于预设的第三目标温度值时，在高水位状态下切换至循环式加热模式；其中，所述预设的第三目标温度值为所述预设的第一目标温度值与预设的恒温停机回差值之和。

作为优选方案，所述方法还包括：

在运行低水位状态下的循环式加热模式时，判断所述蓄水箱的当前热水温度是否小于预设的第四目标温度值；其中，所述预设的第四目标温度值为所述预设的第一目标温度值与直热模式切换回差值之差；

若是，则启动所述热泵机组的压缩机，且在启动所述压缩机的预设的第一启动时间之前，启动所述循环水泵，以及在启动所述压缩机的预设的第二启动时间之前，启动所述热泵机组的风机；

在运行高水位状态下的循环式加热模式时，判断所述热泵热水系统是否符合恒温停机条件，若否，则启动所述热泵机组的压缩机，且在启动所述压缩机的预设的第一启动时间之前，启动所述循环水泵，以及在启动所述压缩机的预设的第二启动时间之前，启动所述热泵机组的风机。

作为优选方案，所述方法还包括：

在直热式加热模式运行时，当检测到所述水位开关闭合时，判定所述蓄水箱为高水位状态；或，当检测到所述水位开关闭合时，判定所述蓄水箱为高水位状态；控制热泵热水系统从直热式加热模式切换至循环式加热模式；

保持所述热泵机组的压缩机、风机为运行状态，启动所述循环水泵；

在启动所述循环水泵之后，检测所述第二管路上的水流开关的状态；

当检测到所述水流开关闭合时，则在所述循环水泵启动之后的预设的第三启动时间后，关闭所述供水管路的阀门；

当检测到所述水流开关断开时，开始计算所述水流开关的断开时间；

当所述水流开关的断开时间等于预设的第一报障时间时，则通过报障设备进行报障。

作为优选方案，所述方法还包括：

在所述热泵热水系统启动时，当检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，启动直热式加热模式；

在运行直热式加热模式时，启动所述热泵机组的压缩机，且在启动所述压缩机的预设的第一启动时间之前，启动所述热泵机组的风机和打开所述供水管路的阀门；

在判定直热式加热模式的运行时间大于第一直热运行时间之后，判断所述蓄水箱的当前热水温度是否小于预设的第四目标温度值，若是，则根据所述水位开关的断开将直热式加热模式切换至低水位状态下的循环式加热模式；或根据所述水位开关的闭合将直热式加热模式切换至高水位状态下的循环式加热模式。

作为优选方案，所述方法还包括：

当检测到所述水位开关闭合时，判定所述蓄水箱为高水位状态，所述热泵热水系统的加热模式为高水位状态下的循环式加热模式；

当检测到所述热泵机组处于恒温停机的状态时，开启所述热泵机组的压缩机，且在所述热泵机组的压缩机启动的预设的第三启动时间之前，开启所述热泵机组的风机和所述供水管路的阀门；

在检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，关闭所述循环水泵，以将高水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式；

当检测到所述水位开关断开时，判定所述蓄水箱为低水位状态，所述热泵热水系统的加热模式为低水位状态下的循环式加热模式；

保持所述热泵机组的压缩机、风机、所述循环水泵为运行状态，开启所述供水管路的阀门；

在检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，在关闭所述供水管路的阀门的第二关闭时间之后，关闭所述循环水泵，以将低水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式。

作为优选方案，所述方法还包括：

当检测到所述水位开关闭合时，判定所述蓄水箱为高水位状态，所述热泵热水系统的加热模式为高水位状态下的循环式加热模式；

当检测到所述热泵机组处于恒温停机的状态时，开启所述热泵机组的压缩机，且在所述热泵机组的压缩机启动的预设的第三启动时间之前，开启所述热泵机组的风机和所述供水管路的阀门，关闭所述循环水泵，以将高水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式；

当检测到所述热泵机组处于非恒温停机的状态时，保持所述热泵机组的压缩机、风机为运行状态，并开启所述供水管路的阀门；

在检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，在关闭所述供水管路的阀门的第一关闭时间之后，关闭所述循环水泵，以将高水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式。

相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

在本实施例中，通过所述热泵热水系统的循环式加热回路和直热式加热回路，实现了热泵热水系统循环-直热一体化的加热功能，从而达到优势互补的目的，进而提高热泵热水机的热水供应能力，有利于提高用户的使用舒适度。

所述供水管路的进水端连通外部供系统，所述供水管路通过所述供水水泵为整个所述热泵热水系统提供水源，藉由所述供水管路进入所述热泵热水系统的水首先通过所述第一管路流入到所述热泵机组内进行加热，从而得到温度较高的水，进而温度较高的水通过所述第二管路流入到所述蓄水箱内进行储存，以供用户使用。

其中，在循环式加热模式运行时，所述蓄水箱、所述第一管路、所述热泵机组及所述第二管路依次连接并构成循环式加热回路，所述蓄水箱底部温度较低的水通过所述第一管路流回至所述热泵机组中进行重新加热，变为温度较高的水从所述蓄水箱的进水口流入所述蓄水箱内，从而有效地保持了所述蓄水箱内部的水温的稳定性，以满足用户的用水温度需求。

在直热式加热模式运行时，温度较低的水依次通过所述供水管路的所述供水水泵、所述第一电磁二通阀、所述流量传感器以及所述第二电磁二通阀进入到所述热泵热水系统中，并经过所述第一管路进入到所述热泵机组中进行加热，所述热泵机组内温度较高的水通过所述第二管路流进所述蓄水箱内，无需进行充分加热操作，能够有效地避免热水需求量较大时出现供应不足现象。

所述控制器通过所述流量传感器在检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，将循环式加热模式切换至直热式加热模式；所述控制器检测到所述水位开关闭合时，则将直热式加热模式切换至循环式加热模式；且在模式切换的过程中，无需进行开关重置，有效地解决了热泵机组频繁停开机带来的水温不稳定和用户舒适度差的问题。

这样，本实施例能够实现循环加热与直接加热功能的统一，既能保证用户使用水温的要求，又能满足用户用水量的需求，在循环式加热模式或直热式加热模式中，冷水都是需要先经过所述热泵机组加热后再进入蓄热水箱供给用户使用，实现了快速舒适制热水，从而有利于提高用户使用的舒适度。

附图说明

图1是本发明实施例一的热泵热水系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一的热泵热水系统的循环式加热模式的示意图；

图3是本发明实施例一的热泵热水系统的直热式加热模式的示意图；

图4是本发明实施例一的热泵热水系统的热水回收回路的示意图；

图5是本发明实施例一的热泵热水系统的控制方法的流程示意图；

图6是本发明实施例一的热泵热水系统的控制方法的模式切换示意图；

图7是本发明实施例一的低水位状态下的循环式加热模式的运行示意图；

图8是本发明实施例一的直热式加热模式的运行示意图；

图9是本发明实施例一的高水位状态下的循环式加热模式的运行示意图；

图10是本发明实施例一的直热式加热模式切换至低水位状态下的循环式加热模式的运行示意图；

图11是本发明实施例一的直热式加热模式切换至高水位状态下的循环式加热模式的运行示意图；

图12是本发明实施例一的低水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式的运行示意图；

图13是本发明实施例一的高水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式的运行示意图；

图14是本发明实施例一的直热式加热模式切换至混水加热模式的运行示意图；

其中，说明书附图的附图标记如下：

1、热泵机组；11、蓄水箱；12、循环水泵；13、供水水泵；14、恒压水泵；15、水流开关；

2、流量传感器；21、水位开关；22、第一温度传感器；23、第二温度传感器；

3、第一电磁二通阀；31、第二电磁二通阀；32、第一单向阀；33、第二单向阀；34、第三单向阀；35、第三电磁二通阀；

4、用水端；

5、换热器；51、风机；52、压缩机；53、第一电子膨胀阀；54、四通阀；

a表示循环式加热回路；b表示直热式加热回路；c表示热水回收回路。

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作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。

请参见图1，本发明优选实施例提供了一种热泵热水系统，包括控制器、热泵机组1、蓄水箱11以及供水管路；

其中，所述蓄水箱11的第一出水端与所述热泵机组1的进水端连通并形成第一管路，所述蓄水箱11的进水端与所述热泵机组1的出水端连通并形成第二管路，所述供水管路的出水端连接在所述第一管路上；

所述蓄水箱11、所述第一管路、所述热泵机组1及所述第二管路依次连接并构成循环式加热回路a，所述供水管路、所述第一管路、所述热泵机组1、所述蓄水箱11依次连接并构成直热加热回路；

所述供水管路上设有依次串联连接且分别与所述控制器电连接的供水水泵13、第一电磁二通阀3、流量传感器2以及第二电磁二通阀31，所述第一管路上设有与所述控制器电连接的循环水泵12；所述蓄水箱11内设有分别与所述控制器电连接的水位开关21和第一温度传感器22。

所述蓄水箱11内设有水位开关21，所述水位开关21用于检测所述蓄水箱11的水位状况；所述蓄水箱11的底部上设置第一温度传感器22，所述第一温度传感器22用于检测所述蓄水箱11的水温；所述第一管路上设有循环水泵12，所述循环水泵12的进水口与所述蓄水箱11的第一出水端连通；所述蓄水箱11的第二出水端通过恒压水泵14连接到用水端4，以使用户打开所述用水端4即可获得所述蓄水箱11内的热水进行使用；所述供水管路上设有流量传感器2，用于实时检测所述供水管路的流量。

在本实施例中，通过所述热泵热水系统的循环式加热回路a和直热式加热回路b，实现了热泵热水系统循环-直热一体化的加热功能，从而达到优势互补的目的，进而提高热泵热水机的热水供应能力，有利于提高用户的使用舒适度。

所述供水管路的进水端连通外部供系统，所述供水管路通过所述供水水泵13为整个所述热泵热水系统提供水源，藉由所述供水管路进入所述热泵热水系统的水首先通过所述第一管路流入到所述热泵机组1内进行加热，从而得到温度较高的水，进而温度较高的水通过所述第二管路流入到所述蓄水箱11内进行储存，以供用户使用。

其中，在循环式加热模式运行时，所述蓄水箱11、所述第一管路、所述热泵机组1及所述第二管路依次连接并构成循环式加热回路a，所述蓄水箱11底部温度较低的水通过所述第一管路流回至所述热泵机组1中进行重新加热，变为温度较高的水从所述蓄水箱11的进水口流入所述蓄水箱11内，从而有效地保持了所述蓄水箱11内部的水温的稳定性，以满足用户的用水温度需求。

在直热式加热模式运行时，温度较低的水依次通过所述供水管路的所述供水水泵13、所述第一电磁二通阀3、所述流量传感器2以及所述第二电磁二通阀31进入到所述热泵热水系统中，并经过所述第一管路进入到所述热泵机组1中进行加热，所述热泵机组1内温度较高的水通过所述第二管路流进所述蓄水箱11内，无需进行充分加热操作，能够有效地避免热水需求量较大时出现供应不足现象。

所述控制器通过所述流量传感器2在检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，将循环式加热模式切换至直热式加热模式；所述控制器检测到所述水位开关21闭合时，则将直热式加热模式切换至循环式加热模式；且在模式切换的过程中，无需进行开关重置，有效地解决了热泵机组频繁停开机带来的水温不稳定和用户舒适度差的问题。

这样，本实施例能够实现循环加热与直接加热功能的统一，既能保证用户使用水温的要求，又能满足用户用水量的需求，在循环式加热模式或直热式加热模式中，冷水都是需要先经过所述热泵机组1加热后再进入蓄热水箱供给用户使用，实现了快速舒适制热水，从而有利于提高用户使用的舒适度。

请参见图1，在本发明实施例中，所述热泵机组1包括分别与所述控制器电连接的压缩机52、四通阀54、换热器5、风机51以及第一电子膨胀阀53；

所述压缩机52的排气口与所述四通阀54的d端口连通，所述四通阀54的c端口与所述换热器5的第一端口连通，所述换热器5的第二端口与所述第一电子膨胀阀53的第一端连通，所述第一电子膨胀阀53的第二端口与所述风机51所处的翅片换热器的第一端口连通，所述风机51所处的翅片换热器的第二端口与所述四通阀54的e端口连通，所述四通阀54的s端口与所述压缩机52的回气口连通；

其中，所述换热器5的进水口与所述热泵机组1的进水端连通，所述换热器5的出水口与所述热泵机组1的出水端连通。

在本实施例中，所述热泵机组1为热水的制备提供热量来源，所述第一管路内的温度较低的水在经过所述换热器5时，所述换热器5内的高温冷媒与温度较低的水进行热交换，从而使得流入所述第二管路的水获得足够的热量升温变成温度较高的水，进而最终温度较高的水经所述第二管路流入到所述蓄水箱11内进行存储或被用户使用。

在本发明实施例中，所述热泵热水系统还包括用水端4、恒压水泵14以及第三电磁二通阀35，所述蓄水箱11的第二出水端通过所述恒压水泵14分布与所述用水端4、所述第三电磁二通阀35的第一端连通，所述第三电磁二通阀35的第二端与所述供水管路连通；

所述蓄水箱11、所述第三电磁二通阀35、所述供水管路、所述第一管路、所述热泵机组1及所述第二管路依次连接并构成热水回收回路c。

在本实施例中，所述热泵热水系统设置了热水回收回路c，可以将用户未使用完的热水通过所述热水回收回路c进行回收加热，从所述恒压水泵14流出的水经所述第三电磁二通阀35回到所述供水管路中，然后通过所述供水管路进入到所述换热器5中重新进行加热，从而有效地实现了热水回收，减少了热量损耗，实现了节能环保，有利于提高用户的使用舒适度。

在本发明实施例中，所述热泵热水系统还包括与所述控制器电连接的第二温度传感器23，所述第二温度传感器23设于所述第三电磁二通阀35与所述供水管路之间的热水回收回路c上。所述第二温度传感器23用于检测所述热水回收回路c的水温，从而便于所述控制器获得回水温度的数据。可以理解的，所述流量传感器2包括但不限于脉冲流量计，所述第一温度传感器22、第二温度传感器23包括但不限于感温头等，所述第二电磁二通阀31包括但不限于温水阀。

在本发明实施例中，所述热泵热水系统还包括第一单向阀32；

所述第一单向阀32设于所述第一管路上，且所述第一单向阀32的进水端口与所述循环水泵12的出水端口连通，所述第一单向阀32的出水端口与所述热泵机组1的进水端连通，所述供水管路的出水端连接在所述第一单向阀32和所述热泵机组1之间的所述第一管路上。

在本实施例中，应当说明的是，所述第一单向阀32具有单向导通的作用；具体的，在循环式加热模式时，所述蓄水箱11、所述第一管路、所述热泵机组1及所述第二管路依次连接并构成循环式加热回路a，所述蓄水箱11底部温度较低的水通过所述蓄水箱11的第一出水端流入到所述第一管路中，所述循环水泵12开启，将水输送到所述热泵机组1中进行加热，在这个过程中，所述第一单向阀32能够有效地避免所述第一管路出现倒流的现象，从而保证了所述蓄水箱11内温度较低的水经过所述第一管路流回至所述热泵机组1中进行重新加热，进而变为温度较高的水从所述蓄水箱11的进水口流入所述蓄水箱11内，保持了所述蓄水箱11内部的水温的稳定性，以满足用户的用水温度需求。

在本发明实施例中，所述热泵热水系统还包括第二单向阀33；所述第二单向阀33的进水端口与所述第一电磁二通阀3的第一端连通，所述第二单向阀33的出水端口与所述第二电磁二通阀31的第二端连通，所述流量传感器2连接在所述第二单向阀33与所述第二电磁二通阀31之间的供水管路上。

在本实施例中，所述第二单向阀33具有单向导通的作用；具体的，所述第二单向阀33能够有效地防止所述供水管路中的自来水出现倒流现象，从而保证了所述热泵热水系统的正常运行。

在本发明实施例中，所述热泵热水系统还包括第三单向阀34，所述第三单向阀34的进水端口与所述第三电磁二通阀35的第一端连通，所述第三单向阀34的出水端口连接在所述第二单向阀33与所述流量传感器2之间的供水管路上。所述第三单向阀34能够有效地避免所述供水管路中的自来水冲入到所述热水回收回路c中导致所述用水端4温度下降的现象，从而使得所述热水回收回路c的水得以通过所述供水管路流入到所述第一管路中，继而得到重新加热流回至所述蓄水箱11内。

在本发明实施例中，所述热泵热水系统还包括水流开关15，所述水流开关15安装在所述第二管路上，且所述水流开关15与所述控制器电连接。

请参见图5和图6，本发明实施例还提供了一种热泵热水系统的控制方法，适用于如上述的热泵热水系统，包括以下步骤：

s11、在所述热泵热水系统运行时，将所述热泵机组1保持为开启状态；

s12、在循环式加热模式运行时，开启所述第一管路的循环水泵12和保持所述供水管路的阀门为开启状态，并实时检测所述供水管路的当前流量；

s13、当检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，关闭所述循环水泵12，以切换至直热式加热模式；

s14、在直热式加热模式运行时，开启所述供水管路的阀门，并关闭所述循环水泵12；

s15、当检测到所述蓄水箱11的水位开关21闭合时，开启所述循环水泵12，关闭所述供水管路的阀门或减小所述供水管路的阀门开度，以切换至循环式加热模式。

所述热泵热水系统的加热模式具体如下：

如图2所示，所述热泵热水系统在运行循环式加热模式时，所述蓄水箱1111内温度较低的水经过所述蓄水箱11的第一出口端流入到所述第一管路内，从而所述循环水泵12将所述第一管路内的水输入到所述换热器5中进行加热，经过所述换热器5加热后的温度较高的水则通过所述第二管路重新流回所述蓄水箱11内，这样，通过循环式加热模式实现了所述蓄水箱11内的水温调节，能够避免所述蓄水箱11内热水因热量散失而导致水温下降，有利于保持蓄水箱11内水温的稳定性，从而有利于提高用户的使用舒适度。

其中，需要说明的是，当用户在通过所述用水端4使用热水时，会导致所述蓄水箱11内的水量减小，因此为了保证所述热泵热水系统的正常运行，在循环式加热模式运行时，所述循环式加热回路a会通过所述供水管路补给水，从而保证所述蓄水箱11内的热水量。

此外，由于所述供水管路的出水端连接在所述第一管路上，所述供水管路中的补给水只能通过所述第一管路流入所述换热器5内进行加热，以避免温度较低的水直接加入到所述蓄水箱11内导致所述蓄水箱11水温下降，从而有利于提高所述蓄水箱11内水温的稳定性，进而有利于提高用户的使用舒适度。

如图3所示，所述热泵热水系统在运行直热式加热模式时，外部供水系统提供的自来水通过所述供水管路流入所述热泵热水系统中，所述供水管路的温度较低的水通过所述第一管路流入所述换热器5内进行加热，经过所述换热器5加热后的温度较高的水则通过所述第二管路重新流回所述蓄水箱11内，这样，用户能够通过所述用水端4快速获得热水。

此外，在本发明实施例中，在应对工况较为恶劣的情况下，当所述供水管路的流量传感器2检测到流量长时间低于预设的最小流量时，则开启所述循环水泵12，且所述供水管路也不关闭，进入到混水加热状态；

应当说明的是：工况比较恶劣的情况包括：环境温度低于0℃、自来水路进水温度低于4℃，这些属于环境因素影响到所述热泵机组1，导致自身调节到所述供水管路的流量很低的工况；或者所述供水管路的进水量不足，也就是说供水流量很低，这属于供水不足的工况。

因此，所述方法还包括：

s16、在检测到当前环境温度低于预设的最低温度时，启动混水加热模式；或，

s17、在检测到所述供水管路的水温低于预设的最低供水温度时，启动混水加热模式；或，

s18、在检测到所述供水管路的当前流量小于所述预设的最小流量时，启动混水加热模式；

其中，在混水加热模式运行时，开启所述循环水泵12和保持所述供水管路的阀门为开启状态。

为了便于对本发明的理解，下面将对本发明提供的热泵热水系统的控制方法的一些优选实施例做更进一步的描述。

a、低水位状态下的循环式加热模式：

请参见图7，在其中一种实施例中，在所述在所述热泵热水系统运行时，将所述热泵机组1保持为开启状态的步骤之后，所述方法还包括：

在检测到所述水位开关21断开时，判定所述蓄水箱11为低水位状态；

当所述当前热水温度值小于预设的第一目标温度值r02时，在低水位状态下切换至循环式加热模式；

而在低水位状态下的循环式加热模式运行中，只有当所述当前热水温度值大于预设的第一目标温度值r02时，在低水位状态下切换至直热式加热模式；

当所述当前热水温度值大于预设的第一目标温度值r02时，在低水位状态下切换至直热式加热模式；

在直热式加热模式运行且所述蓄水箱11保持低水位状态时，计算直热式加热模式的运行时间；

在直热式加热模式的运行时间大于预设的第一直热运行时间r06时，判断所述蓄水箱11的当前热水温度值是否小于预设的第二目标温度值，若是，则在低水位状态下切换至循环式加热模式；

在本实施例中，应当说明的是，在所述热泵热水系统开机启动后，所述控制器先检测所述水位开关21的状态，则判定所述蓄水箱11为低水位状态，运行方式具体如下：

1、刚开机的时候，判断所述当前热水温度值小于预设的第一目标温度值r02，所述热泵热水系统进入低水位状态下的循环式加热模式。

2、刚开机的时候，只有判断所述当前热水温度值大于预设的第一目标温度值r02时，所述热泵热水系统进入才进入直热式加热模式。

其中，低水位状态下的循环式加热模式切换到直热式加热模式，需要满足所述当前热水温度值大于预设的第一目标温度值r02这个条件。

而直热式加热模式切换到低水位状态下的循环式加热模式，需要满足蓄水箱11的所述当前热水温度值低于r02-r03这个条件，且所述预设的第一直热运行时间r06应当大于r06。

在本实施例中，应当说明的是，在运行低水位状态下的循环式加热模式时，判断所述蓄水箱11的当前热水温度是否小于预设的第四目标温度值；其中，所述预设的第四目标温度值为所述预设的第一目标温度值r02与直热式加热模式切换回差值r05之差；

若是，则启动所述热泵机组1的压缩机52，且在启动所述压缩机52的预设的第一启动时间p01之前，启动所述循环水泵12，以及在启动所述压缩机52的预设的第二启动时间之前，启动所述热泵机组1的风机51。

其中，需要说明的是，低水位状态下的循环式加热模式下的负载有：所述压缩机52、所述风机51、所述循环水泵12、所述四通阀54、曲轴加热带、接水盘加热带、所述第一电子膨胀阀53、电加热器以及所述报警装置。其中，所述预设的第一直热运行时间r06为90s。

刚开机时，并判定进入低水位状态下的循环式加热模式时：

负载开启顺序：循环水泵12提前压缩机52p01时间开启，风机51提前压缩机5210s开启，压缩机52在当前热水温度<r02-r03的情况下开启，直至当前热水温度≥r02，切换到直热式加热模式，其余负载开启条件参考各自负载说明。

b、直热式加热模式：

请参见图,8，在直热式加热模式运行时，当检测到所述水位开关21闭合时，判定所述蓄水箱11为高水位状态；或，当检测到所述水位开关21闭合时，判定所述蓄水箱11为高水位状态；控制热泵热水系统从直热式加热模式切换至循环式加热模式；

保持所述热泵机组1的压缩机52、风机51为运行状态，启动所述循环水泵12；

在启动所述循环水泵12之后，检测所述第二管路上的水流开关15的状态；

当检测到所述水流开关15闭合时，则在所述循环水泵12启动之后的预设的第三启动时间后，关闭所述供水管路的阀门；

当检测到所述水流开关15断开时，开始计算所述水流开关15的断开时间；

当所述水流开关15的断开时间等于预设的第一报障时间时，则通过报障设备进行报障。

其中，需要说明的是，直热式加热模式下的负载有：所述压缩机52、所述风机51、第二电磁二通阀31、曲轴加热带、接水盘加热带、所述第一电子膨胀阀53、第一电磁二通阀3、供水水泵13、电加热、报警。

在刚开机时，判定进入直热式加热模式时：

负载开启顺序：风机51、第一电磁二通阀3、自来水水泵和第二电磁二通阀31提前压缩机5210s开启，压缩机52开启后，如果检测到所述当前热水温度值<r02-r03且直热运行时间满足h09且所述水位开关21断开，则切换到低水位状态下的循环式加热模式；如果检测到所述水位开关21闭合，则切换到高水位状态下的循环式加热模式。

c、高水位状态下的循环式加热模式：

请参见图9，在检测到所述水位开关21闭合时，判定所述蓄水箱11为高水位状态；

当所述当前热水温度值小于预设的第三目标温度值时，在高水位状态下切换至循环式加热模式；其中，所述预设的第三目标温度值为所述预设的第一目标温度值r02与预设的恒温停机回差值之和。

在本实施例中，应当说明的是，在运行高水位状态下的循环式加热模式时，判断所述热泵热水系统是否符合恒温停机条件，若否，则启动所述热泵机组1的压缩机52，且在启动所述压缩机52的预设的第一启动时间p01之前，启动所述循环水泵12，以及在启动所述压缩机52的预设的第二启动时间之前，启动所述热泵机组1的风机51。

在本实施例中，应当说明的是，高水位状态下的循环式加热模式下的负载有：所述压缩机52、所述风机51、所述循环水泵12、所述四通阀54、曲轴加热带、接水盘加热带、所述第一电子膨胀阀53、电加热、所述报警装置。

在刚开机时，判定进入高水位状态下的循环式加热模式时：

负载开启顺序：所述循环水泵12提前所述压缩机52p01时间开启，所述风机51提前所述压缩机5210s开启，所述压缩机52在不满足恒温停机的情况下开启，其余负载开启条件参考各自负载说明。

d、由直热式加热模式切换至低水位状态下的循环式加热模式：

请参见图10，在其中一种实施例中，所述方法还包括：

在所述热泵热水系统启动时，当检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，启动直热式加热模式；

在运行直热式加热模式时，启动所述热泵机组1的压缩机52，且在启动所述压缩机52的预设的第一启动时间p01之前，启动所述热泵机组1的风机51和打开所述供水管路的阀门；

在判定直热式加热模式的运行时间大于第一直热运行时间r06之后，判断所述蓄水箱11的当前热水温度是否小于预设的第四目标温度值，若是，则根据所述水位开关21的断开将直热式加热模式切换至低水位状态下的循环式加热模式。

在本实施例中，应当说明的是，负载开启顺序：所述压缩机52、所述风机51均保持开启状态，所述循环水泵12先开启，检测所述水流开关15，如果10s内所述水流开关15闭合，则在所述循环水泵12开启10s后将所述第一电磁二通阀3和供水水泵13关闭，第二电磁二通阀31关闭；如果所述水流开关1510s内一直处于断开状态就报水流故障。所述第一电磁二通阀3关闭后就运行低水位状态下的循环式加热模式。

e、由直热式加热模式切换至高水位状态下的循环式加热模式：

请参见图11，在其中一种实施例中，所述方法还包括：

在所述热泵热水系统启动时，当检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，启动直热式加热模式；

在运行直热式加热模式时，启动所述热泵机组1的压缩机52，且在启动所述压缩机52的预设的第一启动时间p01之前，启动所述热泵机组1的风机51和打开所述供水管路的阀门；

在判定直热式加热模式的运行时间大于第一直热运行时间r06之后，判断所述蓄水箱11的当前热水温度是否小于预设的第四目标温度值，若是，则根据所述水位开关21的闭合将直热式加热模式切换至高水位状态下的循环式加热模式。

在本实施例中，应当说明的是，负载开启顺序：所述压缩机52、所述风机51均保持开启状态，所述循环水泵12先开启，检测所述水流开关15，如果10s内所述水流开关15闭合，则在所述循环水泵12开启10s后将所述第一电磁二通阀3和供水水泵13关闭，第二电磁二通阀31关闭；如果所述水流开关1510s内一直处于断开状态就报水流故障。所述第一电磁二通阀3关闭后就运行高水位状态下的循环式加热模式。

f、由低水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式：

请参见图12，当检测到所述水位开关21断开时，判定所述蓄水箱11为低水位状态，所述热泵热水系统的加热模式为低水位状态下的循环式加热模式；

保持所述热泵机组1的压缩机52、风机51、所述循环水泵12为运行状态，开启所述供水管路的阀门；

在检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，在关闭所述供水管路的阀门的第二关闭时间之后，关闭所述循环水泵12，以将低水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式。

在本实施例中，应当说明的是，负载开启顺序：所述风机51、所述压缩机52、所述循环水泵12保持开启，开启所述第一电磁二通阀3、所述供水水泵13和第二电磁二通阀31，10s内所述流量传感器2检测所述供水管路内的流量满足最低流量时，在所述第一电磁二通阀3开启10s后关闭所述循环水泵12，运行直热式加热模式。

g、由高水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式：

请参见图13，在其中一种实施例中，所述方法还包括：

当检测到所述水位开关21闭合时，判定所述蓄水箱11为高水位状态，所述热泵热水系统的加热模式为高水位状态下的循环式加热模式；

当检测到所述热泵机组1处于恒温停机的状态时，开启所述热泵机组1的压缩机52，且在所述热泵机组1的压缩机52启动的预设的第三启动时间之前，开启所述热泵机组1的风机51和所述供水管路的阀门；

在检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，关闭所述循环水泵12，以将高水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式；

作为优选方案，结合所述热泵机组1的恒温停机状态，所述方法还包括：

当检测到所述水位开关21闭合时，判定所述蓄水箱11为高水位状态，所述热泵热水系统的加热模式为高水位状态下的循环式加热模式；

当检测到所述热泵机组1处于恒温停机的状态时，开启所述热泵机组1的压缩机52，且在所述热泵机组1的压缩机52启动的预设的第三启动时间之前，开启所述热泵机组1的风机51和所述供水管路的阀门，关闭所述循环水泵12，以将高水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式；

当检测到所述热泵机组1处于非恒温停机的状态时，保持所述热泵机组1的压缩机52、风机51为运行状态，并开启所述供水管路的阀门；

在检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，在关闭所述供水管路的阀门的第一关闭时间之后，关闭所述循环水泵12，以将高水位状态下的循环式加热模式切换至直热式加热模式。

在本实施例中，应当说明的是，负载开启顺序：如果在恒温停机的状态下，风机51、所述第一电磁二通阀3、所述供水水泵13和第二电磁二通阀31提前所述压缩机5210s开启，所述流量传感器2检测所述供水管路内的流量满足最低流量，再开启所述压缩机52，关闭所述循环水泵12，否则报水流故障；如果不在恒温停机的状态下，所述风机51、所述压缩机52、所述循环水泵12保持开启，开启所述第一电磁二通阀3，10s内所述流量传感器2检测所述供水管路内的流量满足最低流量，所述第一电磁二通阀3开启10s后关闭所述循环水泵12，运行直热式加热模式。

h、由高水位状态下的循环式加热模式切换至低水位状态下的循环式加热模式：

请参见图14，在其中一种实施例中，所述方法还包括：

在恒温停机状态下，当所述当前热水温度值≤r02-r03时，由高水位状态下的循环式加热模式切换至低水位状态下的循环式加热模式；

其中，负载开启顺序：所述循环水泵12提前所述压缩机52p01时间开启，所述风机51提前所述压缩机5210s开启，所述压缩机52在所述当前热水温度值<r02-r03的情况下开启，直至所述当前热水温度值>r02，切换到直热式加热模式，其余负载开启条件参考各自负载说明。

i、由直热式加热模式切换至混水加热模式：

在其中一种实施例中，所述方法还包括：

直热式加热模式运行时，在直热式加热模式的运行时间大于预设的第一直热运行时间r06时，开启所述循环水泵12，运行混水加热模式。

上述的参数的含义及默认值如表1所示。

表1

综上所述，本发明实施例提供了一种热泵热水系统的控制方法，适用于如上述的热泵热水系统，包括步骤：s11、在所述热泵热水系统运行时，将所述热泵机组1保持为开启状态；s12、在循环式加热模式运行时，开启所述第一管路的循环水泵12和保持所述供水管路的阀门为开启状态，并实时检测所述供水管路的当前流量；s13、当检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，关闭所述循环水泵12，以切换至直热式加热模式；s14、在直热式加热模式运行时，开启所述供水管路的阀门，并关闭所述循环水泵12；s15、当检测到所述蓄水箱11的水位开关21闭合时，开启所述循环水泵12，关闭所述供水管路的阀门或减小所述供水管路的阀门开度，以切换至循环式加热模式。

相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

(1)系统上通过将循环式加热模式和直热式加热模式融合成一个热泵热水系统，且循环式加热模式和直热式加热模式中的冷水都是需要先经过换热器加热后再进入蓄水箱供给用户使用，实现了快速舒适制热水；

(2)系统上通过检测所述供热管路的流量和所述水位开关闭合状态来判断模式切换，避免了频繁停开机进行模式切换所带来的水温不稳定和增强用户舒适感；

(3)硬件和软件控制上通过对所述水位开关闭合状态和水温综合判断热泵热水系统在低水位循环加热、高水温循环加热、直热加热和混水加热四个模式下自由切换，实现了快速、节能和舒适制热水；

(4)通过所述热泵热水系统的循环式加热回路a和直热式加热回路b，实现了热泵热水系统循环-直热一体化的加热功能，从而达到优势互补的目的，进而提高热泵热水机的热水供应能力，有利于提高用户的使用舒适度；且在模式切换的过程中，无需进行开关重置，有效地解决了热泵机组频繁停开机带来的水温不稳定和用户舒适度差的问题。

(5)所述供水管路的进水端连通外部供系统，所述供水管路通过所述供水水泵13为整个所述热泵热水系统提供水源，藉由所述供水管路进入所述热泵热水系统的水首先通过所述第一管路流入到所述热泵机组1内进行加热，从而得到温度较高的水，进而温度较高的水通过所述第二管路流入到所述蓄水箱11内进行储存，以供用户使用。

(6)在循环式加热模式运行时，所述蓄水箱11、所述第一管路、所述热泵机组1及所述第二管路依次连接并构成循环式加热回路a，所述蓄水箱11底部温度较低的水通过所述第一管路流回至所述热泵机组1中进行重新加热，变为温度较高的水从所述蓄水箱11的进水口流入所述蓄水箱11内，从而有效地保持了所述蓄水箱11内部的水温的稳定性，以满足用户的用水温度需求。

在直热式加热模式运行时，温度较低的水依次通过所述供水管路的所述供水水泵13、所述第一电磁二通阀3、所述流量传感器2以及所述第二电磁二通阀31进入到所述热泵热水系统中，并经过所述第一管路进入到所述热泵机组1中进行加热，所述热泵机组1内温度较高的水通过所述第二管路流进所述蓄水箱11内，无需进行充分加热操作，能够有效地避免热水需求量较大时出现供应不足现象。

所述控制器通过所述流量传感器2在检测到所述供水管路的当前流量大于预设的最小流量时，将循环式加热模式切换至直热式加热模式；所述控制器检测到所述水位开关21闭合时，则将直热式加热模式切换至循环式加热模式。

(7)本实施例能够实现循环加热与直接加热功能的统一，既能保证用户使用水温的要求，又能满足用户用水量的需求，在循环式加热模式或直热式加热模式中，冷水都是需要先经过所述热泵机组1加热后再进入蓄热水箱供给用户使用，实现了快速舒适制热水，从而有利于提高用户使用的舒适度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。