热水器及其控制方法

热水器及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种热水器及其控制方法。热水器包括：水箱、盘管、热泵主机、换热模块、太阳能集热板模块、用于检测水箱内的水温的第一检测装置、用于检测太阳能集热板模块内的换热介质的温度的第二检测装置、用于检测室外环境温度的第三检测装置和控制器，水箱与换热模块之间形成第一循环环路。太阳能集热板模块与换热模块之间形成第二循环环路，第一循环环路内的水与第二循环环路内的换热介质在换热模块内换热。控制器根据第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置的检测结果控制热泵主机、换热模块和太阳能集热板模块的运行状态。本发明的热水器，可充分地利用太阳能，同时可保证热水的供给，提升能源利用效率。
【专利说明】热水器及其控制方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及家用电器领域，尤其是涉及一种热水器及其控制方法。

【背景技术】
[0002]热泵热水器采用逆卡诺循环原理，从空气中吸收热量来加热水，实现能量的转移。太阳能热水器在有太阳的天气中可以不消耗电力或者消耗很少的电力来加热水，实现能量的转移。现有的太阳能和热泵结合的热水器大多针对商用热水器，而且对热泵要求为循环式热泵，不适用在家用热水器中。


【发明内容】

[0003]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本发明的一个目的在于提出一种可有效的利用太阳能的热水器。
[0005]本发明的另一个目的在于提出一种上述热水器的控制方法。
[0006]根据本发明第一方面实施例的热水器，包括:水箱，所述水箱上设有热水出口、冷水进口、循环水出口和循环水进口 ；用于加热所述水箱内的水的盘管；热泵主机，所述热泵主机与所述盘管相连；换热模块，所述换热模块与所述循环水出口和所述循环水进口相连以在所述水箱与所述换热模块之间形成第一循环环路；太阳能集热板模块，所述太阳能集热板模块与所述换热模块相连以在所述太阳能集热板模块与所述换热模块之间形成第二循环环路，所述第一循环环路内的水与所述第二循环环路内的换热介质在所述换热模块内换热；用于检测所述水箱内的水温的第一检测装置；用于检测所述太阳能集热板模块内的换热介质的温度的第二检测装置；用于检测室外环境温度的第三检测装置；控制器，所述控制器与所述热泵主机、所述换热模块和所述太阳能集热板模块相连以根据所述第一检测装置、所述第二检测装置和所述第三检测装置的检测结果控制所述热泵主机、所述换热模块和所述太阳能集热板模块的运行状态。
[0007]根据发明实施例的热水器，通过设置有热泵主机、换热模块和太阳能集热板模块，控制器可根据第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置的检测结果控制热泵主机、换热模块和太阳能集热板模块的运行状态以实现对水箱内的水进行加热的目的，从而不仅可充分地利用太阳能，同时可保证热水的供给，提升能源利用效率。
[0008]另外，根据本发明的热水器还具有如下附加技术特征:
[0009]在本发明的一些实施例中，所述换热模块包括:换热器，所述换热器与所述循环水出口和所述循环水进口相连以限定出所述第一循环环路；第一水泵，所述第一水泵串联在所述第一循环环路上。从而便于控制换热模块的运行状态。
[0010]可选地，所述换热器为套管式换热器或板式换热器。
[0011]进一步地，所述太阳能集热板模块包括:太阳能集热板，所述太阳能集热板与所述换热器相连以限定出所述第二循环环路；第二水泵，所述第二水泵串联在所述第二循环环路上。从而便于控制太阳能集热板模块的运行状态。
[0012]在本发明的一些实施例中，所述盘管包括:侧盘管，所述侧盘管环绕在所述水箱的外侧壁上；底盘管，所述底盘管设在所述水箱的外底壁上。从而可保证对水箱内的水的加热效果。
[0013]在本发明的另一些实施例中，所述盘管设在所述水箱内。
[0014]根据本发明的一些实施例，所述热水器还包括外壳，所述热泵主机和所述水箱设在所述外壳内。
[0015]可选地，所述热泵主机设在所述水箱的顶部。
[0016]具体地，所述第一检测装置、所述第二检测装置和所述第三检测装置分别为温度传感器。
[0017]根据本发明第二方面实施例的热水器的控制方法，所述热水器为根据本发明第一方面实施例的热水器，所述控制方法包括如下步骤:S1:控制第三检测装置在一天中的第一时间点和第二时间点之间检测室外环境温度，所述第二时间点位于所述第一时间点之后，同时第一检测装置检测水箱内的水温，第二检测装置检测太阳能集热板模块内的换热介质的温度，并将检测到的换热介质的温度与水温之间的差值Λ T与第一温度值Λ Tl和第二温度值Λ Τ2进行比较；S2:在所述第二时间点之前，若所述水箱内的水温低于设定温度Ts且Λ T Tl则控制太阳能集热板模块和换热模块运行以对水箱内的水进行加热；
S3:在所述第二时间点之后，若所述水箱内的水温低于设定温度Ts则对检测到的室外环境温度进行求平均值以得到所述室外环境温度的平均值Μ，并将所述平均值M与第一环境设定温度值Tal和第二环境设定温度值Ta2进行比较；S4:当M < Tal时，控制器控制所述热泵主机运行，此时若Λ T Tl，则控制器同时控制所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对所述水箱内的水进行加热直到所述第一检测装置检测到所述水箱内的水温达到设定温度Ts ;当Tal彡M < Ta2时，在第三时间点之前若Λ T彡Λ Tl则控制器控制所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对水箱内的水进行加热，若在所述第三时间点之后所述第一检测装置检测到所述水箱内的水温低于设定温度Ts且Λ T Tl，则控制器控制所述热泵主机、所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对所述水箱内的水进行加热，直到所述水箱内的水温达到设定温度Ts ;iM3Ta2时，在第四时间点之前若ΔΤ^ΔΤΙ则控制器控制所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对水箱内的水进行加热，若在所述第四时间点之后所述第一检测装置检测到所述水箱内的水温低于设定温度Ts且Λ T Tl，控制器控制所述热泵主机、所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对所述水箱内的水进行加热，直到所述水箱内的水温达到设定温度Ts，所述第四时间点位于所述第三时间点之后。
[0018]根据本发明实施例的热水器的控制方法，通过采用上述控制步骤，从而不仅可保证充分地利用太阳能，同时可保证热水的供给，可提升能源利用效率。
[0019]另外，根据本发明的热水器的控制方法还具有如下附加技术特征:
[0020]可选地，所述第一环境设定温度值Tal的范围为13?23°C，所述第二环境设定温度值Ta2的范围为25?35°C。
[0021]可选地，所述第一温度值Λ Tl的范围为10?15°C，所述第二温度值Λ Τ2的范围为3?8。。。
[0022]可选地，所述步骤SI中在所述第一时间点和所述第二时间点之间检测室外环境温度的时间间隔为5?60分钟。
[0023]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

【专利附图】

【附图说明】
[0024]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0025]图1为根据本发明一个实施例的热水器的示意图；
[0026]图2为根据本发明另一个实施例的热水器的示意图；
[0027]图3为根据本发明实施例的热水器的控制方法的流程图。
[0028]附图标记:
[0029]热水器1000、水箱10、热水出口 101、冷水进口 102、
[0030]循环水出口 103、循环水进口 104、盘管20、侧盘管201、
[0031]底盘管202、热泵主机30、换热模块40、换热器401、
[0032]第一接口 a、第二接口 b、第三接口 C、第四接口 d、第一水泵402、
[0033]第一循环环路50、太阳能集热板模块60、太阳能集热板601、
[0034]第二水泵602、第二循环环路70、第一检测装置80、
[0035]第二检测装置90、第三检测装置100、外壳120

【具体实施方式】
[0036]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0037]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0039]下面参考图1-图3描述根据本发明第一方面实施例的一种热水器1000。
[0040]根据本发明实施例的热水器1000，如图1和图2所示，包括:水箱10、盘管20、热泵主机30、换热模块40、太阳能集热板模块60、第一检测装置80、第二检测装置90、第三检测装置100和控制器，其中，水箱10上设有用于向外供应热水的热水出口 101、用于向水箱10内注入冷水的冷水进口 102、循环水出口 103和循环水进口 104，在图1和图2的示例中，热水出口 101、冷水进口 102、循环水进口 104和循环水出口 103设在水箱10的同一侧的侧壁上，且热水出口 101、循环水进口 104、循环水出口 103和冷水进口 102在从上到下的方向上依次排列地设在水箱10上。
[0041]热泵主机30为氟循环静态加热式热泵，且热泵主机30包括热泵用压缩机、蒸发器、风机、冷凝器等元器件，值得说明的是，热泵主机30的工作原理等已为本领域的技术人员所熟知，这里就不详细描述。盘管20与热泵主机30相连，热泵主机30排出的高温换热剂通过盘管20与水箱10内的水进行换热从而加热水箱10内的水。在图1和图2的示例中，盘管20包括环绕在水箱10的外侧壁上的侧盘管201和设在水箱10的外底壁上的底盘管202，从而可提高对水箱10内的水的加热效果。当然本发明不限于此，盘管20还可设在水箱10内。
[0042]换热模块40与循环水出口 103和循环水进口 104相连以在水箱10与换热模块40之间形成第一循环环路50，水箱10内的水通过循环水出口 103进入第一循环环路50内，流经整个第一循环环路50的水从循环水进口 104流回到水箱10内。太阳能集热板模块60与换热模块40相连以在太阳能集热板模块60与换热模块40之间形成第二循环环路70，第一循环环路50内的水与第二循环环路70内的换热介质在换热模块40内换热，也就是说，太阳能集热板模块60内的换热介质经过第二循环环路70与经过第一循环环路50的水箱内的水进行换热，从而实现对水箱10内的水进行加热的目的。
[0043]具体地,如图1和图2所示，换热模块40包括第一至第四接口 a-d，第一接口 a与循环水进口 104连通，第二接口 b与循环水出口 103连通以在水箱10与换热模块40之间形成第一循环环路50，第三接口 c和第四接口 d分别与太阳能集热板模块60相连以在太阳能集热板模块60与换热模块40之间形成第二循环环路70，水箱10内的水从循环水出口 103进入到第一循环环路50内，太阳能集热板模块60内的换热介质进入到第二循环环路70内，从而使得第一循环环路50内的水与第二循环环路70内的换热介质在换热模块40内进行换热，即完成将太阳能集热板模块60内的热量转移到水箱10内的水中，从而完成对水箱10内的水的加热。也就是说，太阳能集热板模块60与换热模块40共同运行以将太阳能转换成热能。其中，值得理解的是，太阳能集热板模块60的工作原理等已为本领域的技术人员所熟知，这里就不详细描述。
[0044]第一检测装置80用于检测水箱10内的水温，第二检测装置90用于检测太阳能集热板模块60内的换热介质的温度。第三检测装置100用于检测室外环境温度。在图1和图2的示例中，第一检测装置80设在水箱10内用于检测水箱10内的水温，第二检测装置90设在第二循环环路70上用于检测换热介质的温度。具体地，第一检测装置80、第二检测装置90和第三检测装置100分别为温度传感器。控制器与热泵主机30、换热模块40和太阳能集热板模块60相连以根据第一检测装置80、第二检测装置90和第三检测装置100的检测结果控制热泵主机30、换热模块40和太阳能集热板模块60的运行状态。
[0045]在下面的描述中，“热泵加热”指的是热泵主机30内的高温换热剂通过盘管20与水箱10内的水进行换热以对水箱10内的水进行加热的一种加热方式，“太阳能加热”指的是太阳能集热板模块60和换热模块30运行以使得第一循环环路50中的水和第二循环环路70中的换热介质在换热模块40内换热从而对水箱10内的水进行加热的一种加热方式。
[0046]热水器1000工作时，第三检测装置100在一天中的两个时间点即第一时间点和位于第一时间点之后的第二时间点之间检测室外环境温度，第一检测装置80检测水箱10内的水温，第二检测装置90检测太阳能集热板模块60内的换热介质的温度，并将检测到换热介质的温度与水温之间的差值Λ T与第一温度值Λ Tl和第二温度值Λ Τ2进行比较，其中，第一温度值Λ Tl大于第二温度值Λ Τ2。在本发明的一些示例中，第一时间点的范围为早上6:00?9:00，第二时间点的范围为早上11:00?12:00，且在第一时间点和第二时间点之间检测室外环境温度的时间间隔为5?60分钟，第一温度值Λ Tl的取值范围为10?15°C，第二温度值Λ Τ2的取值范围为3?8°C。
[0047]在第二时间点之前，若水箱10内的水温低于设定温度Ts且Λ T彡Λ Tl则控制太阳能集热板模块60和换热模块40运行以对水箱10内的水进行加热，当水箱10内的水温低于设定温度Ts且Λ T <Δ Τ2时，则不对水箱10内的水进行加热。
[0048]在第二时间点之后，若第一检测装置80检测到水箱10内的水温低于设定温度Ts，则在第二时间点之后对检测到的室外环境温度进行求平均值，以得到室外环境温度的平均值M，从而可根据该平均值M判断在第二时间点之后是单独采用太阳能加热方式或者是与热泵加热方式一起对水箱10内的水进行加热，此时可分为三种情况:
[0049]第一种情况是:M < Tal，此时控制器控制热泵主机30运行以对水箱10内的水进行加热，此时若Λ T Tl，则控制器控制换热模块40和太阳能集热板模块60同时运行，也就是说采用热泵加热方式和太阳能加热方式两种加热方式共同作用以对水箱10内的水进行加热，在对水箱10内的水进行加热的过程中，第一检测装置80 —直检测水箱10内的水温，当第一检测装置80检测到水箱10内的水温达到设定温度Ts时，控制器控制热泵主机30、换热模块40和太阳能集热板模块60停止运行以停止对水箱10内的水进行加热。
[0050]第二种情况是:Tal <M< Ta2，在位于第二时间点之后的第三时间点之前若Δ T Tl则一直采用太阳能加热方式对水箱10内的水进行加热，在对水箱10内的水进行加热的过程中，第一检测装置80—直检测水箱10内的水温，在到达第三时间点之后如果第一检测装置80检测到水箱10内的水温还没有达到设定温度Ts且Λ T彡Λ Tl时，则控制器控制热泵主机30开始运行，以通过采用热泵加热方式和太阳能加热方式共同作用的方式以对水箱10内的水进行加热，直到第一检测装置80检测到水箱10内的水温达到设定温度Ts时，控制器控制热泵主机30、换热模块40和太阳能集热板模块60停止运行以停止对水箱10内的水进行加热，其中第三时间点可根据热泵主机30和水箱10的容积大小进行具体设定，以保证在设定的时间点之后有热水可以使用，在本发明的一些示例中，设定的时间点为下午19:00，第三时间点的范围可以设置为14:00?16:00之间。
[0051]第三种情况:Μ彡Ta2，在位于第二时间点之后的第四时间点之前若Λ T彡Λ Tl则一直采用太阳能加热方式对水箱10内的水进行加热，在对水箱10内的水进行加热的过程中，第一检测装置80 —直检测水箱10内的水温，在到达第四时间点之后如果第一检测装置80检测到水箱10内的水温还没有达到设定温度Ts时且Λ T彡Λ Tl，则控制器控制热泵主机30开始运行，以通过采用热泵加热方式和太阳能加热方式共同作用的方式以对水箱10内的水进行加热，直到第一检测装置80检测到水箱10内的水温达到设定温度Ts时，控制器控制热泵主机30、换热模块40和太阳能集热板模块60停止运行以停止对水箱10内的水进行加热，其中第四时间点位于第三时间点之后，且第四时间点可根据热泵主机30和水箱10的容积大小进行具体设定，以保证在设定的时间点之后有热水可以使用，在本发明的一些示例中，第四时间点的范围可以设置为16:00?18:00之间。
[0052]根据发明实施例的热水器1000，通过设置有热泵主机30、换热模块40和太阳能集热板模块60，控制器可根据第一检测装置80、第二检测装置90和第三检测装置100的检测结果控制热泵主机30、换热模块40和太阳能集热板模块60的运行状态以实现对水箱10内的水进行加热的目的，从而不仅可充分地利用太阳能，同时可保证热水的供给，提升能源利用效率，且该热水器1000可为家用热水器。
[0053]根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，换热模块40包括:换热器401和第一水泵402，其中，换热器401与循环水出口 103和循环水进口 104相连以限定出第一循环环路50，第一水泵402串联在第一循环环路50上，此时可通过控制第一水泵402的开启和关闭以控制水箱10内的水是否在第一循环环路50内流动。可选地，换热器401可为套管式换热器或板式换热器。从而使得换热模块40结构简单，且便于控制换热模块40的运行状态。
[0054]进一步地，太阳能集热板模块60包括:太阳能集热板601和第二水泵602，其中，太阳能集热板601与换热器401相连以限定出第二循环环路70，第二水泵602串联在第二循环环路70上，此时可通过控制第二水泵602的开启和关闭以控制太阳能集热板601中的换热介质是否在第二循环环路70内流动。也就是说，当控制第一水泵402和第二水泵602开启时，水箱10内的水在第一循环环路50内循环流动，太阳能集热板601内的换热介质在第二循环环路70内循环流动以使得第一循环环路50内的水和第二循环环路70内的换热介质可在换热模块40内进行换热，从而实现对水箱10内的水进行加热。当控制第一水泵402和第二水泵602关闭时，即停止换热模块40内的换热过程，从而停止对水箱10内的水进行加热。
[0055]如图2所示，在本发明的一些实施例中，热水器1000还包括外壳120，热泵主机30和水箱10设在外壳120内，从而使得热泵主机30和水箱10设计为整体式，具体地，热泵主机30可设在水箱10的顶部、底部或侧部上。当然本发明不限于此，如图1所示，在本发明的另一些实施例中，热泵主机30和水箱10为分体式的。
[0056]下面参考图1-图3描述根据本发明第二方面实施例的一种热水器的控制方法，其中热水器为根据本发明第一方面实施例的热水器1000。
[0057]根据本发明实施例的热水器的控制方法，如图3所示，包括如下步骤:
[0058]S1:控制第三检测装置100在一天中的第一时间点和第二时间点之间检测室外环境温度，第二时间点位于第一时间点之后，同时第一检测装置80检测水箱10内的水温,第二检测装置90检测太阳能集热板模块60内的换热介质的温度，并将检测到的换热介质的温度与水温之间的差值Λ T=换热介质的温度-水温与第一温度值Λ Tl和第二温度值Λ Τ2进行比较。具体地，在第一时间点和第二时间点之间检测室外环境温度的时间间隔为5?60分钟。在本发明的一些示例中，第一温度值Λ Tl的范围为10?15°C，所述第二温度值Δ T2的范围为3?8°C
[0059]S2:在第二时间点之前，若水箱10内的水温低于设定温度Ts且T彡Λ Tl，则控制器控制太阳能集热板模块60和换热模块40运行以对水箱10内的水进行加热，若水箱10内的水温低于设定温度Ts且T <Λ Τ2，则停止对水箱10内的水进行加热，其中，在第二时间点之前如果水箱10内的水温达到设定温度Ts则停止对水箱10内的水进行加热。
[0060]S3:在第二时间点之后，若第一检测装置80检测到水箱10内的水温低于设定温度Ts时，则对检测到的室外环境温度进行求平均值以得到室外环境温度的平均值M，并将平均值M与第一环境设定温度值Tal和第二环境设定温度值Ta2进行比较以判断在第二时间点之后是单独采用太阳能加热方式还是和热泵加热方式一起对水箱10内的水进行加热。
[0061]S3:当M < Tal时，控制器控制热泵主机30运行，此时若Λ T彡Λ Tl，则控制器同时控制太阳能集热板模块60和换热模块40运行以对水箱10内的水进行加热直到第一检测装置80检测到水箱10内的水温达到设定温度Ts，也就是说，此时采用太阳能加热方式和热泵加热方式这两种加热方式同时作用对水箱10内的水进行加热。
[0062]当Tal彡M < Ta2时，在第三时间点之前若Λ T彡Λ Tl则控制器控制太阳能集热板模块60和换热模块40运行以对水箱10内的水进行加热，若在第三时间点之后第一检测装置80检测到水箱10内的水温低于设定温度Ts，控制器控制热泵主机30运行，此时如果仍然是Δ Τ^Δ Tl，则太阳能集热板模块60和换热模块40依旧处于运行状态以对水箱10内的水进行加热，直到水箱10内的水温达到设定温度Ts，也就是说，在第三时间点之前，如果Λ T Tl则只采用太阳能加热这一种加热方式对水箱10内的水进行加热，如果在第三时间点之后水箱10内的水温没有达到设定温度Ts且Λ T Tl，则在第三时间点之后同时采用太阳能加热方式和热泵加热方式这两种加热方式对水箱10内的水进行加热直到水箱10内的水温达到设定温度Ts。
[0063]当M > Ta2时，在第四时间点之前若Λ T Tl则控制器控制太阳能集热板模块60和换热模块40运行以对水箱10内的水进行加热，若在第四时间点之后第一检测装置80检测到水箱10内的水温低于设定温度Ts，则控制器控制热泵主机30运行，此时如果仍然是Λ T Tl，则太阳能集热板模块60和换热模块40依旧处于运行状态以对水箱10内的水进行加热，直到水箱10内的水温达到设定温度Ts，第四时间点位于所述第三时间点之后。也就是说，在第四时间点之前，若Λ T Tl则只采用太阳能加热这一种加热方式对水箱10内的水进行加热，在第四时间点之后，如果水箱10内的水温没有达到设定温度Ts且ΛΤ Tl，则同时采用太阳能加热方式和热泵加热方式这两种加热方式对水箱10内的水进行加热，直到水箱10内的水温达到设定温度Ts。
[0064]根据本发明实施例的热水器的控制方法，通过采用上述控制步骤，从而不仅可保证充分地利用太阳能，同时可保证热水的供给，可提升能源利用效率。
[0065]下面参考图1-图3详细描述根据本发明优选实施例的热水器1000的控制方法。
[0066]首先，在第一时间点和第二时间点之间，每隔预定时间间隔用第三检测装置100检测室外环境温度，第一时间点的取值范围为早上6:00?9:00，第二时间点的取值范围为早上11:00?12:00，预定时间间隔为5?60分钟。同时第一检测装置80检测水箱10内的水温，第二检测装置90检测换热介质的温度，并将第二检测装置90检测到的换热介质的温度与第一检测装置80检测到的水箱10内的水温进行比较以得到差值Λ Τ，且将差值Λ T与第一温度值Λ Tl和第二温度值Λ Τ2进行比较，此时，在第二时间点之前，当第一检测装置80检测到水箱10内的水温低于设定温度Ts时，同时差值Λ T Tl时，控制第一水泵402和第二水泵602运行以使得第一循环环路50内的水与第二循环环路70内的换热介质在换热模块40内换热，从而对水箱10内的水进行加热。当差值Λ T <Λ Τ2时，则停止对水箱10内的水进行加热。
[0067]然后，在达到第二时间点后，如果第一检测装置80检测到水箱10内的水温低于设定温度Ts时，则对采集到的室外环境温度进行求平均以得到平均值M，并将平均值M与第一环境设定温度值Tal和第二环境设定温度值Ta2进行比较以选择在第二时间点之后是单独采用太阳能加热方式或者和热泵加热方式一起对水箱10内的水进行加热。
[0068]当M < Tal时，如果差值Λ T彡Λ Tl，则控制第一水泵402和第二水泵602运行以使得第一循环环路50内的水与第二循环环路70内的换热介质在换热模块40内换热，同时控制热泵主机30内的换热剂通过盘管20与水箱10内的水进行换热，从而对水箱10内的水进行加热直到水箱10内的水温达到设定温度Ts。如果差值Λ T <Δ Τ2，则关闭第一水泵402和第二水泵602，此时只通过使得热泵主机30内的换热剂通过盘管20与水箱10内的水进行换热，以对水箱10内的水进行加热，直到水箱10内的水温达到设定温度Ts。
[0069]当Tal彡M < Ta2时，在第三时间点之前如果差值Λ T Tl,则控制第一水泵402和第二水泵602运行以使得第一循环环路50内的水与第二循环环路70内的换热介质在换热模块40内换热从而对水箱10内的水进行加热，若在第三时间点之前差值Λ T<Δ Τ2，则控制第一水泵402和第二水泵602停止运行以停止对水箱10内的水进行加热。在第三时间点之后，如果第一检测装置80检测水箱10内的水温低于设定温度Ts，则控制热泵主机30运行以对水箱10内的水进行加热，此时如果仍然是差值Λ T彡Λ Tl，则第一水泵402和第二水泵602继续运行以使得第一循环环路50内的水与第二循环环路70内的换热介质在换热模块40内换热从而对水箱10内的水进行加热，即采用热泵加热和太阳能加热两种加热方式对水箱10内的水进行加热，若在第三时间点之后，水箱10内的水温低于设定温度Ts但差值Λ T <Δ Τ2，则只控制热泵主机30运行以对水箱10内的水进行加热。
[0070]当M彡Ta2时，在第四时间点之前如果差值Λ T彡Λ Tl，则控制第一水泵402和第二水泵602运行以使得第一循环环路50内的水与第二循环环路70内的换热介质在换热模块40内换热从而对水箱10内的水进行加热，若在第四时间点之前差值AT <ΛΤ2，则控制第一水泵402和第二水泵602停止运行以停止对水箱10内的水进行加热。在第四时间点之后，如果第一检测装置80检测水箱10内的水温低于设定温度Ts，则控制热泵主机30运行以对水箱10内的水进行加热，此时如果仍然是差值Λ T Tl，则第一水泵402和第二水泵602继续运行以使得第一循环环路50内的水与第二循环环路70内的换热介质在换热模块40内换热从而对水箱10内的水进行加热，即采用热泵加热和太阳能加热两种加热方式对水箱10内的水进行加热，若在第四时间点之后，水箱10内的水温低于设定温度Ts但差值AT <ΛΤ2，则只控制热泵主机30运行以对水箱10内的水进行加热。其中，第四时间点位于第三时间点之后。
[0071]根据本发明实施例的热水器1000的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0072]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0073]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种热水器，其特征在于，包括: 水箱，所述水箱上设有热水出口、冷水进口、循环水出口和循环水进口 ； 用于加热所述水箱内的水的盘管； 热泵主机，所述热泵主机与所述盘管相连； 换热模块，所述换热模块与所述循环水出口和所述循环水进口相连以在所述水箱与所述换热模块之间形成第一循环环路； 太阳能集热板模块，所述太阳能集热板模块与所述换热模块相连以在所述太阳能集热板模块与所述换热模块之间形成第二循环环路，所述第一循环环路内的水与所述第二循环环路内的换热介质在所述换热模块内换热； 用于检测所述水箱内的水温的第一检测装置； 用于检测所述太阳能集热板模块内的换热介质的温度的第二检测装置； 用于检测室外环境温度的第三检测装置； 控制器，所述控制器与所述热泵主机、所述换热模块和所述太阳能集热板模块相连以根据所述第一检测装置、所述第二检测装置和所述第三检测装置的检测结果控制所述热泵主机、所述换热模块和所述太阳能集热板模块的运行状态。
2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述换热模块包括: 换热器，所述换热器与所述循环水出口和所述循环水进口相连以限定出所述第一循环环路； 第一水泵，所述第一水泵串联在所述第一循环环路上。
3.根据权利要求2所述的热水器，其特征在于，所述换热器为套管式换热器或板式换热器。
4.根据权利要求2所述的热水器，其特征在于，所述太阳能集热板模块包括: 太阳能集热板，所述太阳能集热板与所述换热器相连以限定出所述第二循环环路； 第二水泵，所述第二水泵串联在所述第二循环环路上。
5.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述盘管包括: 侧盘管，所述侧盘管环绕在所述水箱的外侧壁上； 底盘管，所述底盘管设在所述水箱的外底壁上。
6.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述盘管设在所述水箱内。
7.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括外壳，所述热泵主机和所述水箱设在所述外壳内。
8.根据权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述热泵主机设在所述水箱的顶部。
9.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述第一检测装置、所述第二检测装置和所述第三检测装置分别为温度传感器。
10.一种热水器的控制方法，所述热水器为根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤: S1:控制第三检测装置在一天中的第一时间点和第二时间点之间检测室外环境温度，所述第二时间点位于所述第一时间点之后，同时第一检测装置检测水箱内的水温，第二检测装置检测太阳能集热板模块内的换热介质的温度，并将检测到的换热介质的温度与水温之间的差值Λ T与第一温度值Λ Tl和第二温度值Λ Τ2进行比较； 52:在所述第二时间点之前，若所述水箱内的水温低于设定温度Ts且Λ T 3Λ Tl则控制太阳能集热板模块和换热模块运行以对水箱内的水进行加热； 53:在所述第二时间点之后，若所述水箱内的水温低于设定温度Ts则对检测到的室外环境温度进行求平均值以得到所述室外环境温度的平均值Μ，并将所述平均值M与第一环境设定温度值Tal和第二环境设定温度值Ta2进行比较； S4:1M< Tal时，控制器控制所述热泵主机运行，此时若Λ T彡Λ Tl，则控制器同时控制所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对所述水箱内的水进行加热直到所述第一检测装置检测到所述水箱内的水温达到设定温度Ts ； 当Tal < M < Ta2时，在第三时间点之前若Λ T Tl则控制器控制所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对水箱内的水进行加热，若在所述第三时间点之后所述第一检测装置检测到所述水箱内的水温低于设定温度Ts且Λ T >Λ Tl，则控制器控制所述热泵主机、所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对所述水箱内的水进行加热，直到所述水箱内的水温达到设定温度Ts ； 当M > Ta2时，在第四时间点之前若Λ T Tl则控制器控制所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对水箱内的水进行加热，若在所述第四时间点之后所述第一检测装置检测到所述水箱内的水温低于设定温度Ts且Λ T Tl，控制器控制所述热泵主机、所述太阳能集热板模块和所述换热模块运行以对所述水箱内的水进行加热，直到所述水箱内的水温达到设定温度Ts，所述第四时间点位于所述第三时间点之后。
11.根据权利要求10所述的热水器的控制方法，其特征在于，所述第一环境设定温度值Tal的范围为13?23°C，所述第二环境设定温度值Ta2的范围为25?35°C。
12.根据权利要求10所述的热水器的控制方法，其特征在于，所述第一温度值ΛTl的范围为10?15°C，所述第二温度值Λ Τ2的范围为3?8°C。
13.根据权利要求10所述的热水器的控制方法，其特征在于，所述步骤SI中在所述第一时间点和所述第二时间点之间检测室外环境温度的时间间隔为5?60分钟。
【文档编号】F24H4/04GK104236089SQ201310248621
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2013年6月20日
【发明者】饶荣水 申请人:广东美的暖通设备有限公司, 美的集团股份有限公司