热泵热水系统的防冻控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及热泵系统技术领域，尤其涉及一种热泵热水系统的防冻控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.热泵系统以成为目前供暖的主要设施，而传统的热泵机组在供暖时会运行，而在不供暖时，热泵系统会进入一段时间的休眠状态，而这就会导致热泵系统中的管道被冻结，需要再启动时，则需要进行解冻，这样会消耗大量的时间。
3.目前，在冬天实现对热泵系统的防冻控制，主要是采取防冻感温包检测水流量的温度值变化。当防冻感温包检测值低于设定值后，热泵机组会自动启动制热防冻模式。而这样的方案并不考虑内外的温度，也没有区分室内和室外，而热泵机组为了获取空气中的空气能，需要设置在室外。缓冲水箱为了一个较佳的保温效果，往往是设置于室内。缓冲水箱和热泵机组之间通过水管连接，水管往往埋设/铺设在建筑物外侧，受到寒冷天气的影响，当温度低于管道液体的凝固温度时，存在管道结冰而造成对管道造成不可能逆转的损伤，如管道裂开等。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于解决现有的防冻控制方案中频繁启动系统，导致系统的能耗过大、使用寿命短的问题。
5.本发明第一方面提供了一种热泵热水系统的防冻控制方法，应用于热泵热水系统，所述热泵热水系统包括通过管道连接的热泵机组、缓冲水箱和至少两个供暖装置，各供暖装置安装于对应的供热区域上，在所述管道、所述热泵机组、所述缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元；所述防冻控制方法包括：
6.获取各所述温感单元检测到的环境参数和设备参数，其中，所述环境参数包括室内环境参数和室外环境参数，所述设备参数包括所述热泵机组的工作状态和所述温感单元的故障状态；
7.判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件；
8.若满足，则判断的结果确定对应的防冻模式，并基于所述防冻模式确定对应的防冻措施；
9.根据所述防冻措施控制所述热泵热水系统中对应的模块工作。
10.可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述防冻模式包括室外防冻模式和室内防冻模式；所述判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件，包括：
11.判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态，是否满足所述室内防冻模式对应的判断条件；
12.判断所述室外环境参数和所述室内环境参数，是否满足所述室外防冻模式对应的判断条件；
13.若判断的结果为仅满足所述室内防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室内供暖异常；
14.若判断的结果为仅满足所述室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室外供暖异常；
15.若判断的结果为均满足所述室内防冻模式和室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统的室内和室外均出现供暖异常。
16.可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态，是否满足所述室内防冻模式对应的判断条件，包括：
17.提取所述室内环境参数中的室内水温和所述室外环境参数中的室外温度；
18.判断所述工作状态是否为停止状态且持续时间达到预设阈值；
19.若是，则判断所述室外温度是否小于室外温度阈值；
20.若小于，则判断所述室内水温是否小于室内温度阈值和所述温感单元是否故障；
21.若所述室内水温小于室内温度阈值或者所述温感单元故障，则确定所述热泵热水系统满足所述室内防冻模式对应的判断条件。
22.可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述室外防冻模式对应的判断条件包括第一室外判断条件和第二室外判断条件；所述判断所述室外环境参数和所述室内环境参数，是否满足所述室外防冻模式对应的判断条件，包括：
23.提取所述室外环境参数中的室外水温，以及所述室外环境参数中的室外温度；
24.将所述室外水温和所述室外温度，分别与所述第一室外判断条件和所述第二室外判断条件进行比较。
25.可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述室外防冻模式包括一级室外防冻模式和二级室外防冻模式；所述判断的结果确定对应的防冻模式，包括：
26.若所述判断结果为所述室外水温在所述第一室外判断条件内且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为一级室外防冻模式；
27.若所述判断结果为所述室外水温小于所述第一室外判断条件中的最小值且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为二级室外防冻模式。
28.可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，在所述根据所述防冻措施控制所述热泵热水系统中对应的模块工作，包括：
29.若所述防冻模式为室内防冻模式时，启动各所述供热区域中供暖装置的水泵，并基于各所述水泵将所述缓冲水箱中的热水引流至各所述供热区域中的管道；
30.若所述防冻模式为一级室外防冻模式，则获取所述热泵机组的温度，并在判断所述温度位于预设的室外温度区间内时，启动水泵驱动所述缓冲水箱中的热水通过管道在所述热泵机组和所述缓冲水箱之间循环；
31.若所述防冻模式为二级室外防冻模式时，启动所述热泵机组进行对所述缓冲水箱中的水加热；在所述缓冲水箱的中的水温度达到预设的制热温度时，所述热泵机组停机，并将所述缓冲水箱的热水以及启动水泵，将加热后的水在所述热泵机组和所述缓冲水箱之间
的管道中循环。
32.可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，在所述根据所述防冻措施控制所述热泵热水系统中对应的模块工作之后，还包括：
33.获取室内和室外的实时环境参数；
34.判断所述实时环境参数是否满足预设的防冻模式退出条件；
35.若满足，则控制所述热泵热水系统退出对应的防冻模式。
36.本发明第二方面提供了防冻控制装置，应用于热泵热水系统，其特征在于，所述热泵热水系统包括通过管道连接的热泵机组、缓冲水箱和至少两个供暖装置，各供暖装置安装于对应的供热区域上，在所述管道、所述热泵机组、所述缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元；所述防冻控制装置包括：
37.获取模块，用于获取各所述温感单元检测到的环境参数和设备参数，其中，所述环境参数包括室内环境参数和室外环境参数，所述设备参数包括所述热泵机组的工作状态和所述温感单元的故障状态；
38.判断模块，用于判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件；
39.确定模块，用于在判断满足防冻模式判断条件时，判断的结果确定对应的防冻模式，并基于所述防冻模式确定对应的防冻措施；
40.控制模块，用于根据所述防冻措施控制所述热泵热水系统中对应的模块工作。
41.可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，所述防冻模式包括室外防冻模式和室内防冻模式；所判断模块包括：
42.第一判断单元，用于判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态，是否满足所述室内防冻模式对应的判断条件；
43.第二判断单元，用于判断所述室外环境参数和所述室内环境参数，是否满足所述室外防冻模式对应的判断条件；
44.确定单元，用于若判断的结果为仅满足所述室内防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室内供暖异常；若判断的结果为仅满足所述室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室外供暖异常；若判断的结果为均满足所述室内防冻模式和室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统的室内和室外均出现供暖异常。
45.可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，所述第一判断单元具体用于：
46.提取所述室内环境参数中的室内水温和所述室外环境参数中的室外温度；
47.判断所述工作状态是否为停止状态且持续时间达到预设阈值；
48.若是，则判断所述室外温度是否小于室外温度阈值；
49.若小于，则判断所述室内水温是否小于室内温度阈值和所述温感单元是否故障；
50.若所述室内水温小于室内温度阈值或者所述温感单元故障，则确定aa热泵热水系统满足所述室外防冻模式对应的判断条件。
51.可选的，在本发明第二方面的第三种实现方式中，所述第二判断单元具体用于：
52.提取所述室外环境参数中的室外水温，以及所述室外环境参数中的室外温度；
53.将所述室外水温和所述室外温度，分别与所述第一室外判断条件和所述第二室外
判断条件进行比较。
54.可选的，在本发明第二方面的第四种实现方式中，所述室外防冻模式包括一级室外防冻模式和二级室外防冻模式；所述确定模块具体用于：
55.若所述判断结果为所述室外水温在所述第一室外判断条件内且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为一级室外防冻模式；
56.若所述判断结果为所述室外水温小于所述第一室外判断条件中的最小值且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为二级室外防冻模式。
57.可选的，在本发明第二方面的第五种实现方式中，所述控制模块，其具体用于：
58.若所述防冻模式为室内防冻模式时，启动各所述供热区域中供暖装置的水泵，并基于各所述水泵将所述缓冲水箱中的热水引流至各所述供热区域中的管道；
59.若所述防冻模式为一级室外防冻模式，则获取所述热泵机组的温度，并在判断所述温度位于预设的室外温度区间内时，启动水泵驱动所述缓冲水箱中的热水通过管道在所述热泵机组和所述缓冲水箱之间循环；
60.若所述防冻模式为二级室外防冻模式时，启动所述热泵机组进行对所述缓冲水箱中的水加热；在所述缓冲水箱的中的水温度达到预设的制热温度时，所述热泵机组停机，并将所述缓冲水箱的热水以及启动水泵，将加热后的水在所述热泵机组和所述缓冲水箱之间的管道中循环。
61.可选的，在本发明第二方面的第六种实现方式中，所述防冻装置还包括检测模块，其具体用于：
62.获取室内和室外的实时环境参数；
63.判断所述实时环境参数是否满足预设的防冻模式退出条件；
64.若满足，则控制所述热泵热水系统退出对应的防冻模式。
65.本发明第三方面提供了一种防冻控制设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述防冻控制设备执行上述的热泵热水系统的防冻控制方法的各步骤。
66.本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的热泵热水系统的防冻控制方法的各步骤。
67.本技术实现的有益效果：
68.通过对上述提供的方案的实施，在管道、热泵机组、缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元；获取各温感单元检测到的环境参数和设备参数，其中，环境参数包括室内环境参数和室外环境参数，设备参数包括热泵机组的工作状态和温感单元的故障状态；判断室内环境参数、室外环境参数、工作状态和故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件；若满足，则判断的结果确定对应的防冻模式，并基于防冻模式确定对应的防冻措施；根据防冻措施控制热泵热水系统中对应的模块工作。通过判断系统其它部分的水温未达到进入制热防冻的水温条件下，并通过系统其它部分的水进行循环，进一步利用水温进行防冻循环，降低系统进入制热防冻的功耗，以及通过设置缓冲水箱，在制热防冻的同时，对缓冲水箱进行加热，当达到目标水温时，热泵机组即可停机，避免热泵机组为了维持水温而保持持续开机，
及时进入停机状态，水温的波动也会导致机组启动频繁，进一步降低热泵机组的能耗和使用寿命。
附图说明
69.图1为本发明实施例中热泵热水系统的防冻控制方法的第一个实施例示意图；
70.图2为本发明实施例中热泵热水系统的防冻控制方法的第二个实施例示意图；
71.图3为本发明实施例中热泵热水系统的防冻控制方法的第三个实施例示意图；
72.图4为本发明实施例中热泵热水系统的设计图；
73.图5为本发明实施例中防冻控制装置的一个实施例示意图；
74.图6为本发明实施例中防冻控制装置的另一个实施例示意图；
75.图7为本发明实施例中防冻控制设备的一个实施例示意图。
具体实施方式
76.本发明实施例提供了一种热泵热水系统的防冻控制方法、装置、设备及存储介质，通过设置室内环境参数、室外环境参数以及设备状态的监控，基于监控的数据与防冻控制的标准进行比对，从而基于比对结果选择是否执行防冻控制，并利用对应的防冻措施控制系统运行，解决了现有技术中，防冻控制方案中频繁启动系统，导致系统的能耗过大、使用寿命短的问题。
77.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
78.为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中热泵热水系统的防冻控制方法的第一个实施例，应用于热泵热水系统，热泵热水系统包括通过管道连接的热泵机组、缓冲水箱和至少两个供暖装置，各供暖装置安装于对应的供热区域上，在管道、热泵机组、缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元；该温感单元可以采用温度传感器设计得到，也可以是现成的温度检测模块。这里的管道分为内管和外管，外管为连接热泵机组和缓冲水箱之间的管道，内管为连接在缓冲水箱与供暖装置以及供暖装置中水泵和散热片之间的管道。其中，所述供暖装置包括水泵、温度检测单元、暖气片和散热管等，所述供暖装置在驱动缓冲水箱中的水时，是通过水泵驱动。
79.在实际应用中，温度传感器分别设置在管道内、热泵水机内、缓冲水箱内，用于实时检测水温和设备温度，其中温度传感器还设置在热泵机组外面和供热区域内，用于检测室外环境温度和室内环境温度。该方法包括以下步骤：
80.101、获取各温感单元检测到的环境参数和设备参数，其中，环境参数包括室内环境参数和室外环境参数，设备参数包括热泵机组的工作状态和温感单元的故障状态；
81.在本实施例中，所述热泵热水系统基于与各温感单元的连接链路，读取各温感单
元上产生的数据，并对读取到的数据进行解析，得到对应的参数，如环境参数和设备参数，即是室内环境参数和室外环境参数，以及热泵机组的工作状态和温感单元的故障状态。
82.在实际应用中，所述室内环境参数指的是缓冲水箱的水进入到供热区域内的水温、供热区域内的环境温度；室外环境参数指的是缓冲水箱与热泵机组之间的管道中的水的温度和室外环境温度；热泵机组的工作状态主要是热泵机组是否停止运行以及与热泵机组连接的水泵是否运行，甚至还包括热泵机组中的制热单元是否停止运行；温感单元的故障状态指的是热泵热水系统是否接收到温感单元上报的温度数据。
83.102、判断室内环境参数、室外环境参数、工作状态和故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件；
84.该步骤中，该防冻模式判断条件主要包括室外防冻和室内防冻两种模式。在获取到各参数后，先判断室外环境参数和热泵机组的工作状态是否满足室外防冻模式对应的判断条件，其中该判断条件可以理解为是启动室外防冻模式的各种参数极限值，通过将室内环境参数和热泵机组的工作状态与对应的各参数极限值进行比对，若比对结果为存在小于参数极限值时，输出满足室外防冻模式的判断条件的信号。
85.同理，对于室内防冻模式，其判断过程与上述室外的判断过程相似，仅是对比的参数调整为室内环境参数和热泵机组的工作状态和故障状态等，这里具体的判断过程就不重复赘述了。
86.103、若满足，则判断的结果确定对应的防冻模式，并基于防冻模式确定对应的防冻措施；
87.本实施例中，这里的满足指的是步骤102中对于热泵热水系统的环境参数和设备参数是否存在至少一个满足多个防冻模式的判断条件中的至少一个，若是，则确定为满足，并基于比对的参数极限值确定对应的防冻模式。
88.具体的，防冻模式包括室内和室外，若环境参数和设备参数均小于室内防冻模式的所有阈值，则确定当前需要启动室内防冻模式；若境参数和设备参数均小于室外防冻模式的所有阈值，则确定当前需要启动室外防冻模式。
89.进一步的，在确定室外和/或室内的防冻模式后，从预设的防冻措施表中选择对应的防冻措施，并对防冻措施进行解析，得到热泵热水系统的控制策略。
90.104、根据防冻措施控制热泵热水系统中对应的模块工作。
91.该步骤中，根据防冻措施确定对应的系统控制策略，基于系统控制策略对热泵热水系统中的每个模块的工作进行控制，例如启动、停止运行等。
92.在实际应用中，该系统控制策略可以是停启的控制信号，也可以是各模块的工作参数，例如工作频率。
93.在本实施例中，在该步骤之前，还包括根据判断的结果计算出温差，基于温差确定防冻模式的控制时间。然后在根据防冻措施控制系统工作时，启动计时器进行控制时间的倒计时，在倒计时到达后，控制系统退出防冻模式。
94.本发明实施例中，在管道、热泵机组、缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元；获取各温感单元检测到的环境参数和设备参数，其中，环境参数包括室内环境参数和室外环境参数，设备参数包括热泵机组的工作状态和温感单元的故障状态；判断室内环境参数、室外环境参数、工作状态和故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件；若满足，则判断的
结果确定对应的防冻模式，并基于防冻模式确定对应的防冻措施；根据防冻措施控制热泵热水系统中对应的模块工作。解决了现有技术中，防冻控制方案中频繁启动系统，导致系统的能耗过大、使用寿命短的问题，同时还降低系统进入制热防冻的功耗。
95.请参阅图2，本发明实施例中热泵热水系统的防冻控制方法的第二个实施例，该实施例基于图4中的热泵热水系统提出的，该热泵热水系统包括通过管道连接的热泵机组，缓冲水箱，供暖装置，以及供热区域，这里以两个供热区域为例，该两个供热区域分别为区域1以及区域2，在本实施例当中，区域1为暖气片供暖，区域2为地暖供暖。热泵热水系统的供暖主要是通过热泵机组和供暖装置的运行来实现，具体的：热泵机组在运行时，通过驱动冷媒，获取空气中的热源在热泵机组中制得热水，热水通过水泵3流向缓冲水箱，并通过缓冲水箱的内盘管对缓冲水箱内的水进行加热，缓冲水箱通过进出水管和热泵机组连接，并构成加热回路。缓冲水箱还通过水管连通有区域1以及区域2。在其中一种实施例当中，区域1为暖气散热区域，区域2为地暖供热区域。暖气的辐射散热以及热传导率较高，另一方面，因用户的脚可能会接触底盘，因此，暖气散热区域需求温度一般情况下比地暖供热区域高，其中，在管道、热泵机组、缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元。
96.基于上述系统结构，该热泵热水系统的防冻控制方法包括以下步骤：
97.201、获取各温感单元检测到的室内环境参数、室外环境参数、热泵机组的工作状态和温感单元的故障状态；
98.202、判断室内环境参数、室外环境参数、工作状态和故障状态，是否满足室内防冻模式对应的判断条件；
99.本实施例中，若判断的结果为仅满足所述室内防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室内供暖异常；
100.在实际应用中，所述室内环境参数包括室内环境温度、供暖装置中水泵的出水温度，所述室外环境参数包括室外环境温度和缓冲水箱的进出水温，所述工作状态包括热泵机组是否停止运行以及与热泵机组连接的水泵是否运行。
101.所述室内防冻模式对应的判断条件至少包括以下三个，下面以三个为例说明，在判断同时满足以下条件时，确定为室内防冻模式：
102.室内防冻模式判断条件：
103.①
水泵关闭一段时间(例如，10min)后
104.②
室外温度小于xx(例如，2℃)或者感温故障
105.③
室内水温度小于xx(例如，6℃)或者感温故障
106.判断同时满足
①
、
②
、
③
条件时，为室内防冻模式，具体的：
107.提取所述室内环境参数中的室内水温和所述室外环境参数中的室外温度；
108.判断所述工作状态是否为停止状态且持续时间达到预设阈值；
109.若是，则判断所述室外温度是否小于室外温度阈值；
110.若小于，则判断所述室内水温是否小于室内温度阈值和所述温感单元是否故障；
111.若所述室内水温小于室内温度阈值或者所述温感单元故障，则确定所述热泵热水系统满足所述室内防冻模式对应的判断条件。
112.具体的，同时满足
①
、
②
、
③
条件，才触发室内防冻模式的目的在于，当水泵满足关闭一定时间，例如水泵1、水泵2满足关闭时间10min，区域1或和区域2的管道的水已经停止
流动，即室内管道的水已经停止流动，且在满足室外温度小于2℃以及室内水温度小于6℃的条件下，才触发室内防冻模式，这样判断会更为精准。一方面，在满足室外温度小于2℃以及室内水温度小于6℃的条件下，就进入防冻模式，可以对区域1或和区域2内的管道提前进行保护，另一方面，设置水泵关闭一端时间后进行温度判断，避免因为水泵开启，导致管道中的水流动导致室内防冻条件判断失误，可以理解为，同等条件下，流动的水会比静态的水更不易结冰。
113.203、判断室外环境参数和室内环境参数，是否满足室外防冻模式对应的判断条件；
114.该步骤中，若判断的结果为仅满足所述室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室外供暖异常；
115.若判断的结果为均满足所述室内防冻模式和室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统的室内和室外均出现供暖异常。
116.本实施例中，室外防冻模式包括至少一级，下面以两级为例进行说明：
117.所述室外防冻模式对应的判断条件包括第一室外判断条件和第二室外判断条件；所述判断所述室外环境参数和所述室内环境参数，是否满足所述室外防冻模式对应的判断条件，包括：
118.提取所述室外环境参数中的室外水温，以及所述室外环境参数中的室外温度；
119.将所述室外水温和所述室外温度，分别与所述第一室外判断条件和所述第二室外判断条件进行比较。
120.进一步的，所述室外防冻模式包括一级室外防冻模式和二级室外防冻模式；所述判断的结果确定对应的防冻模式，包括：
121.若所述判断结果为所述室外水温在所述第一室外判断条件内且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为一级室外防冻模式；
122.若所述判断结果为所述室外水温小于所述第一室外判断条件中的最小值且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为二级室外防冻模式。
123.在实际应用中，一级室外防冻模式对应的判断条件为：
124.当2℃＜进水温度≤4℃，且环境温度≤0℃，进入一级防冻状态。
125.二级室外防冻模式对应的判断条件为：
126.若进水温度≤2℃，且环境温度≤0℃，进入二级防冻状态。
127.其中，进水温度：具体为缓冲水箱和热泵机组件的供水管道的温度，可以称为机组回水温度。
128.204、若满足，则判断的结果确定对应的防冻模式，并基于防冻模式确定对应的防冻措施；
129.205、若防冻模式为室内防冻模式时，启动各供热区域中供暖装置的水泵，并基于各水泵将所述缓冲水箱中的热水引流至各供热区域中的管道；
130.在实际应用中，区域水泵开启，区域水泵包括水泵1以及水泵2，通过开启水泵，使得水流不断流动，避免管道中的水冻结结冰，胀爆管道。一般来说，缓冲水箱是设置在室内，并且设置有保温措施，进一步的，通过开启区域水泵，获取缓冲水箱余热温度，提升整个管道中的水温，进一步避免室内管道中的水温度过低而造成胀爆管道的风险。
131.206、若防冻模式为一级室外防冻模式，则获取热泵机组的温度，并在判断温度位于预设的室外温度区间内时，启动水泵驱动缓冲水箱中的热水通过管道在热泵机组和缓冲水箱之间循环；
132.具体的，先获取室外温度，当室外温度(室外温度可以由热泵机组上的感温探头探测取得)在区间(环温小于0℃，且水温小于4℃)时，开启热泵机组和缓冲水箱之间的水泵3。流动的水相对于静态的水是不易结冰，因此利用水泵驱动管道中的水循环，通过水流的循环，水泵3的连续运行，使得热泵机组和缓冲水箱之间的管道是有水在流动，可以理解为，水泵驱动的机械能转化为水流动的动能，进一步的，流动中的水温度还能保持一致。一方面，避免建筑局部温度过低，导致局部管道中的水积冰的情况，有利于延迟管道中的水延迟结冰，保持正常的工作水温，另一方面，水泵循环的功耗相对于热泵机组制热模式的功耗低，延迟进入热泵机组制热模式进行防冻，还有利于系统能耗的降低，提高节能效率。
133.207、若防冻模式为二级室外防冻模式时，启动热泵机组进行对缓冲水箱中的水加热；在缓冲水箱的中的水温度达到预设的制热温度时，热泵机组停机，并将缓冲水箱的热水以及启动水泵，将加热后的水在热泵机组和缓冲水箱之间的管道中循环。
134.具体的，当室外的环境温度≤0℃时，由于环境温度已经低于管道中水的结冰温度，管道存在冻爆的风险。此时，开启热泵机组进行制热，提升管道的水温，以免管道水温过低。当缓冲水箱的温度达到目标制热温度时(例如10℃)，热泵机组停机，由缓冲水箱的热水以及启动水泵3，对热泵机组以及缓冲水箱之间的管道进行制热。
135.进一步的，在启动二级防冻前，同时获取缓冲水箱的温度，如缓冲水箱的温度满足循环条件(缓冲水箱温度比进水温度高一个数值(例如4℃))，则启动水泵，利用缓冲水箱的水在管道流动，避免过早启动制热模式，降低系统能耗。该步骤类似于一级防冻，探测的温度有不同，上述的一级防冻探测的是室外温度，后面的是探测缓冲水箱的温度。因为缓冲水箱往往会设置在房间内/建筑物内，以及由对应会有保温措施，其缓冲水箱的温度的降低速率要比环境温度慢。
136.在本实施例中，还可以获取区域1或者区域2的温度，如果区域1或者区域2的温度也满足循环条件，可以通过水泵1和水泵2将其水循环到缓冲水箱，对缓冲水箱的水进行升温，再通过水泵3对热泵机组和缓冲水箱的管道进行循环，进一步降低系统的能耗。
137.本发明实施例中，通过判断系统其它部分的水温未达到进入二级防冻的水温条件下，并通过系统其它部分的水进行循环，进一步利用系统其它部分的水温进行防冻循环，延迟系统进入制热模式，降低系统功耗；通过设置缓冲水箱，在制热防冻的同时，对缓冲水箱进行加热，当达到目标水温时，热泵机组即可停机，避免热泵机组为了维持水温而保持持续开机，及时进入停机状态；在制热的同时，通过水泵1和水泵2，将缓冲水箱中的热水循环到区域1和区域2，使得系统管道水温保持一致，避免产生室外管道水温不满足防冻条件，区域1和区域2水温不满足防冻条件，导致机组启动制热模式次数频繁，有利于进一步降低热泵机组的能耗和使用寿命。
138.请参阅图3，本发明实施例中热泵热水系统的防冻控制方法的第三个实施例，该方法包括：
139.301、获取各温感单元检测到的环境参数和设备参数，其中，环境参数包括室内环境参数和室外环境参数，设备参数包括热泵机组的工作状态和温感单元的故障状态；
140.本实施例中，在管道、热泵机组、缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元。
141.302、判断室内环境参数、室外环境参数、工作状态和故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件；
142.该步骤中，所述防冻模式包括室外防冻模式和室内防冻模式；
143.具体的，通过判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态，是否满足所述室内防冻模式对应的判断条件；以及判断所述室外环境参数和所述室内环境参数，是否满足所述室外防冻模式对应的判断条件；
144.若判断的结果为仅满足所述室内防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室内供暖异常；
145.若判断的结果为仅满足所述室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室外供暖异常；
146.若判断的结果为均满足所述室内防冻模式和室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统的室内和室外均出现供暖异常。
147.在实际应用中，对于室外防冻模式和室内防冻模式的判断条件的设置如下：
148.1)室内防冻模式判断条件
149.①
水泵关闭一段时间(例如，10min)后
150.②
室外温度小于xx(例如，2℃)或者感温故障
151.③
室内水温度小于xx(例如，6℃)或者感温故障
152.2)室外防冻判断条件
153.一级室外防冻模式对应的判断条件为：
154.当2℃＜进水温度≤4℃，且环境温度≤0℃，进入一级防冻状态。
155.二级室外防冻模式对应的判断条件为：
156.若进水温度≤2℃，且环境温度≤0℃，进入二级防冻状态。
157.其中，进水温度：具体为缓冲水箱和热泵机组件的供水管道的温度，可以称为机组回水温度。
158.基于上述的判断条件设置，识别是进入室内防冻模式还是室外防冻模式，具体如下：
159.提取所述室内环境参数中的室内水温和所述室外环境参数中的室外温度；判断所述工作状态是否为停止状态且持续时间达到预设阈值；若是，则判断所述室外温度是否小于室外温度阈值；若小于，则判断所述室内水温是否小于室内温度阈值和所述温感单元是否故障；若所述室内水温小于室内温度阈值或者所述温感单元故障，则确定热泵热水系统满足所述室外防冻模式对应的判断条件。
160.所述室外防冻模式对应的判断条件包括第一室外判断条件和第二室外判断条件；所述判断所述室外环境参数和所述室内环境参数，是否满足所述室外防冻模式对应的判断条件，包括：提取所述室外环境参数中的室外水温，以及所述室外环境参数中的室外温度；将所述室外水温和所述室外温度，分别与所述第一室外判断条件和所述第二室外判断条件进行比较。
161.进一步的，所述防冻模式包括一级室外防冻模式和二级室外防冻模式；所述判断的结果确定对应的防冻模式，包括：若所述判断结果为所述室外水温在所述第一室外判断
条件内且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为一级室外防冻模式；若所述判断结果为所述室外水温小于所述第一室外判断条件中的最小值且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为二级室外防冻模式。
162.303、若满足，则判断的结果确定对应的防冻模式，并基于防冻模式确定对应的防冻措施；
163.304、根据防冻措施控制热泵热水系统中对应的模块工作；
164.该步骤中，若所述防冻模式为室内防冻模式时，启动各所述供热区域中供暖装置的水泵，并基于各所述水泵将所述缓冲水箱中的热水引流至各所述供热区域中的管道；
165.若所述防冻模式为一级室外防冻模式，则获取所述热泵机组的温度，并在判断所述温度位于预设的室外温度区间内时，启动水泵1和水泵2驱动所述缓冲水箱中的热水通过管道在所述热泵机组和所述缓冲水箱之间循环；
166.若所述防冻模式为二级室外防冻模式时，启动所述热泵机组进行对所述缓冲水箱中的水加热；在所述缓冲水箱的中的水温度达到预设的制热温度时，所述热泵机组停机，并将所述缓冲水箱的热水以及启动水泵1和水泵2，将加热后的水在所述热泵机组和所述缓冲水箱之间的管道中循环。
167.305、获取室内和室外的实时环境参数；
168.306、判断实时环境参数是否满足预设的防冻模式退出条件；
169.307、若满足，则控制热泵热水系统退出对应的防冻模式。
170.在实际应用中，室内防冻(水泵)模式的取消条件可以设置如下：(以下判断条件满足一项即可)
171.①
室外温度≥4℃，水泵开启一段时间(4min)；
172.②‑
5℃≤室外温度《4℃和混水出水温度＞8℃；
173.③
室外温度＜-5℃，和混水出水温度＞20℃(此处的混水出水温度是指三通阀出水端接口的温度，因为该端口是连接到地暖房间水管的，所以需要检测此处的温度，如果此处的温度＞8℃，则退出区域防冻模式。
174.室外防冻(水泵)模式的取消条件可以设置如下：
175.一级室外防冻状态:当进水温度≥a04℃+4℃或环境温度＞1℃时，机组关闭水泵退出一级冬季防冻。
176.二级室外防冻状态:当进水温度≥a04℃+11℃或环境温度＞1℃时，机组退出制热，回到待机状态。
177.综上，通过判断系统其它部分的水温未达到进入制热防冻的水温条件下，并通过系统其它部分的水进行循环，进一步利用水温进行防冻循环，降低系统进入制热防冻的功耗；
178.通过设置缓冲水箱，在制热防冻的同时，对缓冲水箱进行加热，当达到目标水温时，热泵机组即可停机，避免热泵机组为了维持水温而保持持续开机，及时进入停机状态，水温的波动也会导致机组启动频繁，进一步降低热泵机组的能耗和使用寿命。
179.上面对本发明实施例中热泵热水系统的防冻控制方法进行了描述，下面对本发明实施例中防冻控制装置进行描述，请参阅图5，本发明实施例中防冻控制装置一个实施例，该装置应用于热泵热水系统，所述热泵热水系统包括通过管道连接的热泵机组、缓冲水箱
和至少两个供暖装置，各供暖装置安装于对应的供热区域上，在所述管道、所述热泵机组、所述缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元；所述防冻控制装置包括：
180.获取模块501，用于获取各所述温感单元检测到的环境参数和设备参数，其中，所述环境参数包括室内环境参数和室外环境参数，所述设备参数包括所述热泵机组的工作状态和所述温感单元的故障状态；
181.判断模块502，用于判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件；
182.确定模块503，用于在判断满足防冻模式判断条件时，判断的结果确定对应的防冻模式，并基于所述防冻模式确定对应的防冻措施；
183.控制模块504，用于根据所述防冻措施控制所述热泵热水系统中对应的模块工作。
184.本发明实施例中，通过设置室内环境参数、室外环境参数以及设备状态的监控，基于监控的数据与防冻控制的标准进行比对，从而基于比对结果选择是否执行防冻控制，并利用对应的防冻措施控制系统运行，解决了现有技术中，防冻控制方案中频繁启动系统，导致系统的能耗过大、使用寿命短的问题。
185.请参阅图6，本发明实施例中防冻控制装置的另一个实施例，该装置应用于热泵热水系统，所述热泵热水系统包括通过管道连接的热泵机组、缓冲水箱和至少两个供暖装置，各供暖装置安装于对应的供热区域上，在所述管道、所述热泵机组、所述缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元；该防冻控制装置包括：
186.获取模块501，用于获取各所述温感单元检测到的环境参数和设备参数，其中，所述环境参数包括室内环境参数和室外环境参数，所述设备参数包括所述热泵机组的工作状态和所述温感单元的故障状态；
187.判断模块502，用于判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件；
188.确定模块503，用于在判断满足防冻模式判断条件时，判断的结果确定对应的防冻模式，并基于所述防冻模式确定对应的防冻措施；
189.控制模块504，用于根据所述防冻措施控制所述热泵热水系统中对应的模块工作。
190.在本实施例中，所述防冻模式包括室外防冻模式和室内防冻模式；所判断模块502包括：
191.第一判断单元5021，用于判断所述室内环境参数、所述室外环境参数、所述工作状态和所述故障状态，是否满足所述室内防冻模式对应的判断条件；
192.第二判断单元5022，用于判断所述室外环境参数和所述室内环境参数，是否满足所述室外防冻模式对应的判断条件；
193.确定单元5023，用于若判断的结果为仅满足所述室内防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室内供暖异常；若判断的结果为仅满足所述室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统存在室外供暖异常；若判断的结果为均满足所述室内防冻模式和室外防冻模式对应的判断条件，则确定所述热泵热水系统的室内和室外均出现供暖异常。
194.在本实施例中，所述第一判断单元5021具体用于：
195.提取所述室内环境参数中的室内水温和所述室外环境参数中的室外温度；
196.判断所述工作状态是否为停止状态且持续时间达到预设阈值；
197.若是，则判断所述室外温度是否小于室外温度阈值；
198.若小于，则判断所述室内水温是否小于室内温度阈值和所述温感单元是否故障；
199.若所述室内水温小于室内温度阈值或者所述温感单元故障，则确定所述热泵热水系统满足所述室内防冻模式对应的判断条件。
200.在本实施例中，所述第二判断单元5022具体用于：
201.提取所述室外环境参数中的室外水温，以及所述室外环境参数中的室外温度；
202.将所述室外水温和所述室外温度，分别与所述第一室外判断条件和所述第二室外判断条件进行比较。
203.在本实施例中，所述室外防冻模式包括一级室外防冻模式和二级室外防冻模式；所述确定模块503具体用于：
204.若所述判断结果为所述室外水温在所述第一室外判断条件内且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为一级室外防冻模式；
205.若所述判断结果为所述室外水温小于所述第一室外判断条件中的最小值且所述室外温度小于所述第二室外判断条件，则确定所述热泵热水系统为二级室外防冻模式。
206.在本实施例中，所述控制模块504具体用于：
207.若所述防冻模式为室内防冻模式时，启动各所述供热区域中供暖装置的水泵，并基于各所述水泵将所述缓冲水箱中的热水引流至各所述供热区域中的管道；
208.若所述防冻模式为一级室外防冻模式，则获取所述热泵机组的温度，并在判断所述温度位于预设的室外温度区间内时，启动水泵驱动所述缓冲水箱中的热水通过管道在所述热泵机组和所述缓冲水箱之间循环；
209.若所述防冻模式为二级室外防冻模式时，启动所述热泵机组进行对所述缓冲水箱中的水加热；在所述缓冲水箱的中的水温度达到预设的制热温度时，所述热泵机组停机，并将所述缓冲水箱的热水以及启动水泵，将加热后的水在所述热泵机组和所述缓冲水箱之间的管道中循环。
210.在本实施例中，所述防冻装置还包括检测模块505，其具体用于：
211.获取室内和室外的实时环境参数；
212.判断所述实时环境参数是否满足预设的防冻模式退出条件；
213.若满足，则控制所述热泵热水系统退出对应的防冻模式。
214.本发明实施例中，在管道、热泵机组、缓冲水箱和各供热区域上设置温感单元；获取各温感单元检测到的环境参数和设备参数，其中，环境参数包括室内环境参数和室外环境参数，设备参数包括热泵机组的工作状态和温感单元的故障状态；判断室内环境参数、室外环境参数、工作状态和故障状态是否满足预设的各防冻模式判断条件；若满足，则判断的结果确定对应的防冻模式，并基于防冻模式确定对应的防冻措施；根据防冻措施控制热泵热水系统中对应的模块工作。解决了现有技术中，防冻控制方案中频繁启动系统，导致系统的能耗过大、使用寿命短的问题，同时还降低系统进入制热防冻的功耗。
215.上面图5和图6从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的防冻控制装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中防冻控制装置进行详细描述。
216.图7是本发明实施例提供的一种防冻控制设备的结构示意图，该防冻控制设备700
可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，cpu)710(例如，一个或一个以上处理器)和存储器720，一个或一个以上存储应用程序733或数据732的存储介质730(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器720和存储介质730可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质730的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对快件分拣设备700中的一系列指令操作。更进一步地，处理器710可以设置为与存储介质730通信，在防冻控制设备700上执行存储介质730中的一系列指令操作。
217.防冻控制设备700还可以包括一个或一个以上电源740，一个或一个以上有线或无线网络接口750，一个或一个以上输入输出接口760，和/或，一个或一个以上操作系统731，例如windows serve，mac os x，unix，linux，freebsd等等。本领域技术人员可以理解，图7示出的防冻控制设备结构并不构成对防冻控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
218.本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的热泵热水系统的防冻控制方法的步骤。
219.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统或装置、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
220.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
221.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。