本发明涉及热泵热水器领域，尤其是一种热泵热水器及其控制方法。
背景技术：
现阶段市面上流行的空气能热泵热水器及空调系统中普遍使用气液分离器来防止液体冷媒介质进入压缩机，引起压缩机液击及油稀释损坏轴承等问题，控制上则通过电子膨胀阀或节流元件的开度来保证压缩机的吸气过热度，但是在化霜过程中通常电子膨胀阀或节流元件都是定开度控制，这样就会使大量的液体冷媒介质进入气液分离器，导致部分液体冷媒介质进入压缩机引起液击现象，严重影响压缩机的使用寿命。
申请号为201410527377.2的中国专利提供了一种风冷热泵热水器及其中的电子膨胀阀开度控制方法、空调涉及热泵热水器领域，具体涉及风冷热泵热水器及其中的电子膨胀阀开度控制方法、空调。方法包括：s1、采集环境温度ta、压缩机排气温度td、压缩机吸气温度ts及压缩机吸气压力ps；s2、判断压缩机排气温度td是否在正常运行区间，如果是，则执行步骤s3；否则，执行步骤s51；s3、根据环境温度ta以及压缩机排气温度td计算吸气过热度目标值△t'，并根据压缩机吸气温度ts以及压缩机吸气压力ps计算实测吸气过热度△t；s4、判断实测吸气过热度△t是否大于吸气过热度目标值△t'，如果是，则执行步骤s52；否则，执行步骤s51；s51、电子膨胀阀维持开度不变或者开阀；s52、电子膨胀阀关闭。该专利中通过控制电子膨胀阀开度，调节系统制冷剂流量，从而实现压缩机处于此工况下的最优运行状态，但是在化霜过程中通常电子膨胀阀或节流元件都是定开度控制，这样就会使大量的液体冷媒介质进入气液分离器，导致部分液体冷媒介质进入压缩机引起液击现象，严重影响压缩机的使用寿命。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种热泵热水器，在气液分离器内设置有加热装置，加热装置通过加热气液分离器内部冷媒介质的温度来确保压缩机的吸气过热度达到目标值，从而避免部分液体冷媒介质进入压缩机引起液击现象，严重影响压缩机的使用寿命；本发明还有一目的在于提供了一种热泵热水器的控制方法，该热泵热水器控制方法控制压缩机吸气过热度简单灵活，调节速度快，可确保压缩机吸入的冷媒为气态冷媒。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案的基本构思是：
一种热泵热水器，包括压缩机和蒸发器，所述的压缩机和蒸发器之间设置有气液分离器，所述的气液分离器内设置有加热装置。
优选的，所述的加热装置为可调节加热温度的加热装置，所述可调节加热温度的加热装置连接一控制器，所述控制器控制所述可调节加热温度的加热装置的加热时间和/或加热功率以调节加热温度。
优选的，所述的可调节的加热装置包括设置在压缩机进气端的压力传感器和第一温度传感器，所述压力传感器和第一温度传感器分别与控制器连接，所述控制器根据压力传感器和第一温度传感器的检测结果分析处理控制加热装置进行加热；
或者，所述的可调节的加热装置包括设置在压缩机进气端的第一温度传感器和设置在蒸发器上的第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别与控制器连接，所述控制器接收第一温度传感器和第二温度传感器的检测结果分析处理控制加热装置进行加热。
本发明还提供了一种热泵热水器控制方法：获取压缩机进气端的蒸汽温度，判断气液分离器是否达到冷媒介质汽化的条件，若否，则加热装置进行加热使气液分离器达到冷媒介质汽化的条件。
优选的，所述判断气液分离器是否达到介质汽化的条件为：
判断压缩机吸气过热度是否达到目标吸气过热度，若判断结果为是，则气液分离器达到冷媒介质汽化的条件，若判断结果为否，则气液分离器未达到冷媒介质汽化的条件；
其中，所述的压缩机目标吸气过热度为气液分离器能够达到冷媒介质汽化条件时对应的压缩机吸气过热度。
优选的，所述压缩机目标吸气过热度大于0，更优选的，压缩机目标吸气过热度为1～10，最优选的，压缩机目标吸气过热度为5。
其中，所述压缩机的吸气过热度可通过以下步骤获取：
s11、第一温度传感器采集压缩机吸气温度ta，第二温度传感器采集蒸发器蒸发温度tz；
s12、控制器根据公式：压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-蒸发器蒸发温度tz,计算压缩机吸气过热度；
或者，所述压缩机的吸气过热度可通过以下步骤获取：
s21、第一温度传感器采集压缩机吸气温度ta，压力传感器采集压缩机吸气压力p；
s22、控制器根据s21中采集的压缩机吸气压力p计算或查询出其对应的饱和温度tb；
s23、控制器根据公式:压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-饱和温度tb,计算出压缩机吸气过热度。
优选的，所述的加热装置包括功率可调的电加热器，控制器根据压缩机吸气过热度确定电加热器的输出功率，压缩机吸气过热度增大，则减小电加热器的输出功率。
优选的，将压缩机吸气过热度设定为多个吸气过热度档位，所述的电加热器具有多个相对应的加热功率档位，其中，压缩机吸气过热度档位越高，对应电加热器的加热功率档位越低。
具体的，本发明的热泵热水器控制方法包括以下步骤：
s1、确定压缩机目标吸气过热度tm；
s2、采集压缩机吸气温度ta和压缩机吸气压力p，或采集压缩机吸气温度ta和蒸发器蒸发温度tb；
s3、根据s2中采集的数据计算或查询出压缩机实际吸气过热度ts；
s4、判断压缩机目标吸气过热度tm是否大于压缩机实际吸气过热度ts，如果判断结果为是,则进行步骤s5，若判断结果为否，执行步骤s2；
s5、根据压缩机实际吸气过热度ts的大小或根据压缩机目标吸气过热度tm与压缩机吸气过热度之间差值控制加热装置进行加热；
s6、判断压缩机目标吸气过热度tm是否大于压缩机吸气过热度；
s7、如果判断结果为是，则执行步骤s5,若判断结果为否，加热装置停止加热，执行步骤s2。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、现阶段市面上流行的空气能热泵热水器及空调系统中普遍使用气液分离器来防止液体冷媒介质进入压缩机，引起压缩机液击及油稀释损坏轴承等问题，控制上则通过电子膨胀阀或节流元件的开度来保证压缩机的吸气过热度，但是在化霜过程中通常电子膨胀阀或节流元件都是定开度控制，这样就会使大量的液体冷媒介质进入气液分离器，导致部分液体冷媒介质进入压缩机引起液击现象，严重影响压缩机的使用寿命，而本发明中在气液分离器中内置一电加热器，并且所述电加热器为可调功率的电加热器，通过对气液分离器内部冷媒介质进行加热来调节压缩机吸气过热度，从而保证压缩机在任何条件下使用都不会出现液击及液体冷媒介质进入压缩机稀释润滑油等影响压缩机正常运行的现象。
2、本发明的热泵热水器控制方法中其压缩机目标吸气过热度的确定包括三个方案，方案一：即通过输入指令确定热泵热水器的目标吸气过热度；方案二：控制器根据环境温度确定压缩机目标吸气过热度；方案三：控制器根据设定的默认值确定目标吸气过热度，其中，所述的默认值可由厂家根据经验设置，默认值的范围为0～15，优选的，默认值为1～10，最优选的，默认值为5。用户可选择合适自己的方案，或者在对其中一个方案的调节效果不满意时，可选择另一方案。比如，当用户对热泵热水器不够了解时，可采用方案三来控制压缩机吸气过热度：即可保证气液分离器内压缩机不会出现液击及液体冷媒介质进入压缩机稀释润滑油等影响压缩机正常运行的现象；而当用户对热泵热水器比较熟悉时则可采用方案一通过自己的经验设置参数；当热泵热水器经常需要变换位置时，则可选择方案二来控制压缩机吸气过热度，从而避免了来回对热泵热水器进行运行调试。
3、本发明中，压缩机实际吸气过热度的确定有两种方式，第二方式是最为精确地方式，其通过采集压缩机吸气温度ta和压缩机吸气压力p并通过压缩机吸气压力p计算或查询出其对应的饱和温度tb，再通过公式：压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-饱和温度tb,计算出最为精确的压缩机实际吸气过热度；第一方式为相对精确的方式获得压缩机吸气过热度，即在蒸发器内设置第二温度传感器来获得蒸发器的蒸发温度tz，则通过公式：压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-蒸发器蒸发温度tz,来计算出相对精确的压缩机吸气过热度值。然而，在实际的生产或使用中，我们并不需要获得过于精确的数据，只需获得大概的压缩机实际吸气过热度，且获得相对精确的压缩机吸气过热度更为容易，因此本发明中优选使用上述的第一方式获得压缩机吸气过热度，同时也简化了热泵热水器的结构。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明的热泵热水器结构示意图；
图2是本发明的热泵热水器控制方法步骤图。
其中：1、水箱；2、电磁膨胀阀；3、压缩机；4、风机；5、气液分离器；6、加热装置；7、四通阀；8、套管换热器；9、第一温度传感器；10、蒸发器；11、第二温度传感器。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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。
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”、“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。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。
现阶段市面上流行的空气能热泵热水器及空调系统中普遍使用气液分离器来防止液体冷媒介质进入压缩机，引起压缩机液击及油稀释损坏轴承等问题，控制上则通过电子膨胀阀或节流元件的开度来保证压缩机的吸气过热度，但是在化霜过程中通常电子膨胀阀或节流元件都是定开度控制，这样就会使大量的液体冷媒介质进入气液分离器，导致部分液体冷媒介质进入压缩机引起液击现象，严重影响压缩机的使用寿命。
针对上述问题，本发明提供一种热泵热水器，包括压缩机和蒸发器，所述的压缩机和蒸发器之间设置有气液分离器，所述的气液分离器内设置有加热装置。所述的加热装置为可调节加热温度的加热装置，所述可调节加热温度的加热装置连接一控制器，所述控制器控制所述可调节加热温度的加热装置的加热时间和/或加热功率以调节加热温度。
进一步的，所述的可调节的加热装置包括设置在压缩机进气端的压力传感器和第一温度传感器，所述压力传感器和第一温度传感器分别与控制器连接，所述控制器根据压力传感器和第一温度传感器的检测结果分析处理控制加热装置进行加热；
或者，所述的可调节的加热装置包括设置在压缩机进气端的第一温度传感器和设置在蒸发器上的第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别与控制器连接，所述控制器接收第一温度传感器和第二温度传感器的检测结果分析处理控制加热装置进行加热。
其中,所述的加热装置可调节加热温度，优选的，所述加热装置为功率可调的电加热器，则主控制器根据压缩机进气端的蒸汽温度和压缩机进气端的压力，或者主控制器根据压缩机进气端的蒸汽温度和蒸发器的蒸发温度计算出压缩机的吸气过热度，进而根据压缩机吸气过热度的大小判断是否能够保证压缩机能够正常的工作，当检测到压缩机的吸气过热度过小则控制器控制电加热器的输出功率增大，则可快速调节压缩机的吸气过热度，保证进入压缩机的冷媒介质为气态冷媒，从而避免部分液体冷媒介质进入压缩机引起液击现象，严重影响压缩机的使用寿命。
在上述方案中，第一传感器用于采集压缩机进气端的蒸汽温度，压力传感器用于采集压缩机进气端的压力，而第二传感器则用于采集蒸发器的蒸发温度。
具体的，参见图1所示的本发明的热泵热水器结构示意图，其中，包括水箱1、电磁膨胀阀2、压缩机3、风机4、气液分离器5、加热装置6、四通阀7、套管换热器8、第一温度传感器9、蒸发器10、第二温度传感器11。其中压缩机3通过四通阀连接在套管换热器8和蒸发器10之间，压缩机3之前还布置有气液分离器5，其中，气液分离器5内置有加热装置6，优选的，所述加热装置6为功率可调节的电加热器，本热泵热水器在压缩机进气端设置有第一温度传感器9，用于采集压缩机3的吸气温度，而在蒸发器10上设置有第二温度传感器11，用于采集蒸发器10的蒸发温度，本发明的热泵热水器还包括控制器，其中，所述第一温度传感器9和第二温度传感器10分别与控制器连接，所述控制器接收第一温度传感器9和第二温度传感器11的检测结果分析处理控制加热装置6进行加热。
实施例一
本实施例提供一种热泵热水器控制方法，包括获取压缩机进气端的蒸汽温度，判断气液分离器是否达到冷媒介质汽化的条件，若否，则加热装置进行加热使气液分离器达到冷媒介质汽化的条件。
其中，所述判断气液分离器是否达到介质汽化的条件为：
判断压缩机吸气过热度是否达到目标吸气过热度，若判断结果为是，则气液分离器达到冷媒介质汽化的条件，若判断结果为否，则气液分离器未达到介质汽化的条件。其中，所述的压缩机目标吸气过热度为气液分离器能够达到冷媒介质汽化条件时对应的压缩机吸气过热度。所述压缩机目标吸气过热度大于0，优选的，压缩机目标吸气过热度为1～10，最优选的，压缩机目标吸气过热度为5。
具体的，所述压缩机的吸气过热度可通过以下步骤获取：
s11、第一温度传感器采集压缩机吸气温度ta，第二温度传感器采集蒸发器蒸发温度tz；
s12、控制器根据公式：压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-蒸发器蒸发温度tz,计算压缩机吸气过热度；
或者，所述压缩机的吸气过热度可通过以下步骤获取：
s21、第一温度传感器采集压缩机吸气温度ta，压力传感器采集压缩机吸气压力p；
s22、控制器根据s21中采集的压缩机吸气压力p计算或查询出其对应的饱和温度tb；
s23、控制器根据公式:压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-饱和温度tb,计算出压缩机吸气过热度。
上述计算压缩机吸气过热度共包括两种方式，第二个方式是最为精确地方式，其通过采集压缩机吸气温度ta和压缩机吸气压力p并通过压缩机吸气压力p计算或查询出其对应的饱和温度，再通过公式：压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-饱和温度tb，计算出最为精确的压缩机吸气过热度；而第一方式为相对精确的方式获得压缩机吸气过热度，即在蒸发器内设置第二温度传感器来获得蒸发器的蒸发温度，则通过公式：压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-蒸发器蒸发温度tz来计算出相对精确的压缩机吸气过热度值。然而，在实际的生产或使用中，我们并不需要获得过于精确的数据，只需获得大概的压缩机实际吸气过热度，且获得相对精确的压缩机吸气过热度更为容易，因此本发明中优选使用上述的第一方式获得压缩机吸气过热度，同时也简化了热泵热水器的结构。
实施例二
在实施例二中，所述的加热装置包括功率可调的电加热器，控制器根据压缩机吸气过热度确定电加热器的输出功率，压缩机吸气过热度增大，则减小电加热器的输出功率。
进一步的，将压缩机吸气过热度设定为多个吸气过热度档位，所述的电加热器具有多个相对应的加热功率档位，其中，压缩机吸气过热度档位越高，对应电加热器的加热功率档位越低。在上述方案中，选用电加热器进行加热具有应用灵活，调节速度快的优点，可确保压缩机吸入的冷媒为气态冷媒。当然的，也可根据压缩机目标吸气过热度与压缩机吸气过热度之间差值的大小确定电加热器的输出功率，其中，压缩机吸气过热度与压缩机目标吸气过热度之间差值越大，电加热器的输出功率越大，通过此方案，则可快速调节气液分离器内部温度，促进气液分离器快速达到冷媒介质汽化的条件，减少了加热时长，也降低了液态冷媒进入压缩机的概率。
实施例三
参见图2所示，本发明的热泵热水器控制方法包括以下步骤：
s1、控制器确定目标吸气过热度tm；
其中在步骤s1中，控制器确定压缩机目标吸气过热度包括三个方案，方案一：接收用户输入指令确定热泵热水器的目标吸气过热度；方案二：控制器根据环境温度确定压缩机目标吸气过热度；方案三：控制器根据设定的默认值确定目标吸气过热度，其中，所述的默认值可由厂家根据经验设置，默认值的范围为0～15，优选的，默认值为1～10，最优选的，默认值为5。用户可选择合适自己的方案，或者在对其中一个方案的调节效果不佳时，可选择另一方案，比如当用户对热泵热水器不够了解时，可采用方案三来控制压缩机吸气过热度：即可保证气液分离器内压缩机不会出现液击及液体冷媒介质进入压缩机稀释润滑油等影响压缩机正常运行的现象；而当用户对热泵热水器比较熟悉时则可采用方案一；当热泵热水器经常需要变换位置时，则可选择方案二来控制压缩机吸气过热度，从而避免了来回对热泵热水器进行运行调试。
s2、第一温度传感器采集压缩机吸气温度ta，第二温度传感器采集蒸发器蒸发温度tz；
s3、控制器根据s2中采集的数据计算出压缩机吸气过热度；
在步骤s3中，通过压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-蒸发器蒸发温度tz,计算压缩机吸气过热度。
s4、控制器判断压缩机目标吸气过热度tm是否大于压缩机吸气过热度，如果判断结果为是,则进行步骤s5，若判断结果为否，则执行步骤s2；
s5、控制器根据压缩机吸气过热度的大小或根据压缩机目标吸气过热度与压缩机吸气过热度之间差值控制电加热器进行加热。
在步骤s5中，控制器根据压缩机吸气过热度确定电加热器的输出功率，压缩机吸气过热度增大，则减小电加热器的输出功率，具体的，将压缩机吸气过热度设定为多个吸气过热度档位，所述的电加热器具有多个相对应的加热功率档位，其中，压缩机吸气过热度档位越高，对应电加热器的加热功率档位越低。
当然的，在步骤s5中，也可根据压缩机目标吸气过热度与压缩机吸气过热度之间差值的大小确定电加热器的输出功率，其中，压缩机吸气过热度与压缩机目标吸气过热度之间差值越大，电加热器的输出功率越大，通过此方案，则可快速达到压缩机目标吸气过热度。
s6、控制器判断压缩机目标吸气过热度tm是否大于压缩机吸气过热度；
s7、如果判断结果为是，则执行步骤s5,若判断结果为否，加热装置停止加热，执行步骤s2。
或者，热泵热水器控制方法包括以下步骤：
s101、控制器确定目标吸气过热度tm；
s102、第一温度传感器采集压缩机吸气温度ta，压力传感器采集压缩机吸气压力p；
s103、控制器根据步骤s102中采集的数据计算或查询出压缩机吸气过热度；
其中，在步骤s103中，为了减小控制器的运算压力，可在控制器内设置有数据库，在数据库中建立吸气压力和其对应饱和温度的关系表，则可在所述吸气压力和其对应饱和温度的关系表中找出与压缩机吸气压力p匹配的吸气压力值从而查询出其对应的饱和温度tb,进而，根据公式：压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-饱和温度tb,计算出压缩机吸气过热度。
具体的，上述所述的查询出饱和温度tb的方法包括：首先在数据库中的吸气压力和其对应饱和温度的关系表中查询与压缩机吸气压力p匹配的压缩机吸气压力值；所述匹配是指，在吸气压力和其对应饱和温度的关系表中找出最接近压缩机吸气压力的吸气压力值作为查询的目标；然后，根据吸气压力值在吸气压力和其对应饱和温度的关系表中找出其对应的饱和温度tb。
s104、控制器判断压缩机目标吸气过热度tm是否大于压缩机吸气过热度，如果判断结果为是,则进行步骤s105，若判断结果为否，执行步骤s102；
s105、控制器根据压缩机吸气过热度的大小或根据压缩机目标吸气过热度tm与压缩机吸气过热度之间差值控制加热装置进行加热；
s106、判断压缩机目标吸气过热度tm是否大于压缩机吸气过热度；
s107、如果判断结果为是，则执行步骤s105,若判断结果为否，加热装置停止加热，执行步骤s102。
本实施例中，共提供了两种热泵热水器控制方法，分别通过不同的方式计算压缩机的吸气过热度，其中，第二个方式是最为精确地方式，其通过采集压缩机吸气温度ta和压缩机吸气压力p并通过压缩机吸气压力p计算或查询出其对应的饱和温度，再通过公式：压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-饱和温度tb，计算出最为精确的压缩机吸气过热度；而第一方式为相对精确的方式获得压缩机吸气过热度，即在蒸发器内设置第二温度传感器来获得蒸发器的蒸发温度，则通过公式：压缩机吸气过热度＝压缩机吸气温度ta-蒸发器蒸发温度tz来计算出相对精确的压缩机吸气过热度值。然而，在实际的生产或使用中，我们并不需要获得过于精确的数据，只需获得大概的压缩机实际吸气过热度，且获得相对精确的压缩机吸气过热度更为容易，因此本发明中优选使用上述的第一方式获得压缩机吸气过热度，同时也简化了热泵热水器的结构。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。