冷热水机组、控制方法及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及制冷热水技术领域，具体为一种冷热水机组、控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术

中东国家生活用水存放在或者引流到放置在其楼顶的水塔中，由于中东天气炎热，夏天室外温度达50到60℃，会将水塔中的水加热，导致用户出水温度达60多度以上，因此白天用水时存在巨大的痛点。此外，中东属于沙漠气候，夏热冬冷，冬天需要热水洗澡。其余季节也有使用热水的需求。而现有的冷热水机组，一般都是直接进行制热水或者制冷水，而不能有效地进行热回收来减少能源浪费，提高冷热水供应的效率。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中冷热水机组如何在制冷水时可制热水并进行热回收的技术问题，提出一种冷热水机组、控制方法及计算机可读存储介质。

本发明采用的技术方案是：

本发明提出了一种冷热水机组，包括：压缩机、四通阀、第一换热器、节流阀、冷水箱换热器，所述压缩机的排气管依次连通所述第一换热器、节流阀、冷水箱换热器直至所述压缩机的吸气管；所述压缩机的排气管还依次连接热水箱换热器和三通阀的c端，所述三通阀的a端与b端分别连接在所述节流阀的两侧。

冷热水机组还包括：设置在所述热水箱换热器与所述压缩机排气管之间的第一电动阀，设置在所述压缩机排气管与所述第一换热器之间的第二电动阀，设置在所述冷水箱换热器出液侧的第三电动阀。

优选地，所述第一换热器为翅片换热器。

冷热水机组还包括四通阀，所述压缩机的排气管连接所述四通阀的a端，所述四通阀的b端连接所述第一换热器、节流阀、冷水箱换热器至四通阀的d端，所述四通阀的c端连通所述压缩机的吸气管。

进一步的，所述四通阀的c端还连接有气液分离器。

本发明还提出一种冷热水机组的控制方法，使用上述的冷热水机组，包括步骤：

冷热水机组开启；

判定冷热水机组的冷暖需求，根据冷暖需求选择不同的运行模式。

进一步的，根据冷暖需求选择不同的运行模式具体包括：

当对应热水箱换热器的热水箱的热水温度小于用户设定的预设热水温度时，判定有热水需求，运行制热模式；

当对应热水箱换热器的冷水箱的冷水温度大于用户设定的预设冷水温度时，判定有冷水需求，运行制冷模式；

当对应热水箱换热器的热水箱的热水温度小于用户设定的预设热水温度，且当对应热水箱换热器的热水箱的热水温度小于用户设定的预设热水温度时，判定有冷热水需求，运行同时制冷制热模式。

运行同时制冷制热模式具体控制为：

判断热水箱温度与预设热水温度的差值是否大于预设差值；

若是，运行同时制冷制热模式b，开启所述第一电动阀和所述第三电动阀，关闭所述第二电动阀；若否，运行同时制冷制热模式a，开启所述第一电动阀、所述第三电动阀和第二电动阀。

运行同时制冷制热模式b时，当热水箱感温包温度达到用户设定的预设热水温度时，切换运行同时制冷制热模式a；

运行同时制冷制热模式a时，当冷水箱感温包温度达到用户设定的预设冷水温度，且热水箱感温包温度达到用户设定的预设热水温度时，控制机组待机；

运行同时制冷制热模式a时，当冷水箱感温包温度达到用户设定的预设冷水温度，且热水箱感温包温度未达到用户设定的预设热水温度时，切换运行同时制冷制热模式b。

运行制冷模式时，开启所述第二电动阀和所述第三电动阀，关闭所述第一电动阀。

运行制热模式时，开启所述第一电动阀和所述第二电动阀，关闭所述第三电动阀。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，计算机程序运行时执行上述的冷热水机组的控制方法。

与现有技术比较，本发明增加三个电动阀和冷热水箱换热器，可以切换不同流路循环，以便在特定需求下高效满足需求，能更好的提升制冷制热效率。此外，本发明能将制冷时冷水箱换热器及翅片换热器所产生的热量转化到热水箱当中，从而提升机组效率。具体是冷热水机组在同时进行制冷水制热水时，从压缩机出来的冷媒经过热水箱换热器，为热水箱供热，同时也经过第一换热器，最后在节流阀与第一换热器之间的位置汇合后再经过节流阀，到达冷水箱换热器，为冷水箱供冷，再从四通阀的d端到达c端回到压缩机的吸气侧完成循环，在循环过程中能够同时制冷水和制热水，提高的能量利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例中的结构示意图；

图2为本发明实施例中同时制冷制热模式a的结构示意图；

图3为本发明实施例中同时制冷制热模式b的结构示意图；

图4为本发明实施例中制冷模式的结构示意图；

图5为本发明实施例中制热模式的结构示意图；

图6为本发明实施例中的流程图；

图7为本发明实施例中同时制冷制热模式的流程图；

图8为本发明另一实施例中的结构示意图；

1、压缩机；

2、四通阀；

3、第一电动阀；

4、热水箱感温包；

5、热水箱换热器；

6、第二电动阀；

7、第一换热器；

8、三通阀；

9、节流阀；

10、冷水箱换热器；

11、冷水箱感温包；

12、第三电动阀；

13、气液分离器。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

中东国家生活用水存放在或者引流到放置在其楼顶的水塔中，由于中东天气炎热，夏天室外温度达50到60℃，会将水塔中的水加热，导致用户出水温度达60多度以上，因此白天用水时存在巨大的痛点。此外，中东属于沙漠气候，夏热冬冷，冬天需要热水洗澡。其余季节也有使用热水的需求。而现有的冷热水机组，一般都是直接进行制热水或者制冷水，而不能有效地进行热回收来减少能源浪费，提高冷热水供应的效率。对此，本发明提出了一种冷热水机组，配置有对应冷水箱的冷水箱换热器和对应热水箱的热水箱换热器，并且可以在同时进行制冷制热时回收制冷产生的热量用于制热水，提高能量的利用效率。

如图1所示，本发明提出的冷热水机组具体包括：压缩机1、四通阀2、第一换热器7、节流阀9、冷水箱换热器10、热水箱换热器5和三通阀2，以及对应冷水箱换热器的冷水箱和热水箱换热器的热水箱；压缩机1的排气管连接四通阀2的a端，四通阀2的b端连接第一换热器7，第一换热器7再连接节流阀9，节流阀9在连接冷水箱换热器10，冷水箱换热器10连接至四通阀的d端，同时压缩机1的吸气管连接四通阀2的c端；四通阀2可以切换成a、b端，c、d端连通，也可以切换成a、d端，b、c端连通。压缩机1的排气管除了连接四通阀的a端，还分支连接热水箱换热器，热水箱换热器连接三通阀的c端，三通阀的a端和b端分别连接在节流阀的进液侧与出液侧。

本发明的冷热水机组在同时进行制冷制热水时，从压缩机出来的冷媒经过热水箱换热器，为热水箱供热，同时也经过第一换热器，最后在节流阀与第一换热器之间的位置汇合后再经过节流阀，到达冷水箱换热器，为冷水箱供冷，再从四通阀的d端到达c端回到压缩机的吸气侧完成循环，在循环过程中能够同时制冷水和制热水，提高的能量利用效率。

在具体的实施例中，冷热水机组还包括：第一电动阀3、第二电动阀6和第三电动阀12，三个电动阀用于开断管道，其中，第一电动阀3设置在热水箱换热器5与压缩机1的排气侧之间，第二电动阀6设置在四通阀2的b端与第一换热器7之间，第三电动阀12设置在四通阀2的d端与冷水箱换热器10之间。

如图8所示，在另一实施例中，可以不设置四通阀，即具体包括：压缩机1、第一换热器7、节流阀9、冷水箱换热器10、热水箱换热器5和三通阀8，以及对应冷水箱换热器10的冷水箱和热水箱换热器5的热水箱；压缩机1的排气管连接第一换热器7，第一换热器7再连接节流阀9，节流阀9再连接冷水箱换热器10，冷水箱换热器连接压缩机的吸气管。压缩机1的排气管除了连接第一换热器7，还分支连接热水箱换热器5，热水箱换热器5连接三通阀8的c端，三通阀8的a端和b端分别连接在节流阀的进液侧与出液侧。

通过分别控制第一电动阀3、第二电动阀6、第三电动阀12的开断以及三通阀的连接端，可以使压缩机排气管的冷媒单独流向热水箱换热器、或者单独流向第一换热器来切换运行模式，改变制冷水与制热水的效率。

在具体的实施例中，第一换热器7为翅片换热器，翅片换热器为室外换热器，采用风冷散热。

在具体的实施例中，节流阀9为可调节开度的电子膨胀阀。

在具体的实施例中，四通阀的c端至压缩机的吸气管之间还设有气液分离器，用于分离冷媒中的油液。

具体的，冷水箱和热水箱还分别对应设有热水箱感温包5和冷水箱感温包6，用于检测冷水箱的冷水温度和热水箱的热水温度。

如图6、7所示，本发明还提出一种冷热水机组的控制方法，使用上述的冷热水机组，具体包括步骤：

冷热水机组开启；

判定冷热水机组的冷暖需求，并根据冷暖需求选择不同的运行模式来制冷水和/或制热水(也可以用户直接根据冷暖需求选择运用模式，不需要判断冷热水温，如果水温满足则直接进入待机模式)。

具体的，根据冷暖需求选择不同的运行模式来制冷水和/或制热水具体为：

当对应热水箱换热器的热水箱的热水温度小于用户设定的预设热水温度时，判定有热水需求，运行单独的制热模式；

当对应热水箱换热器的冷水箱的冷水温度大于用户设定的预设冷水温度时，判定有冷水需求，运行单独的制冷模式；

当对应热水箱换热器的热水箱的热水温度小于用户设定的预设热水温度，且当对应热水箱换热器的热水箱的热水温度小于用户设定的预设热水温度时，判定有冷热水需求，运行同时制冷制热模式。

在具体的实施例中，运行同时制冷制热模式时：

判断热水箱的热水温度与预设热水温度的差值是否大于预设差值；

若是，运行同时制冷制热模式b，开启第一电动阀和第三电动阀，关闭第二电动阀；若否，运行同时制冷模式a，开启第一电动阀、第二电动阀和第三电动阀。

运行制冷模式时，开启所述第二电动阀和所述第三电动阀，关闭所述第一电动阀。

运行制热模式时，开启所述第一电动阀和所述第二电动阀，关闭所述第三电动阀。

具体的，运行同时制冷制热模式具体有以下几种情况，方便ab模式进行切换提高制冷制热效率，以匹配用户的实际需求。

运行同时制冷制热模式b时，当热水箱感温包温度达到用户设定的预设热水温度时，切换运行同时制冷制热模式a；

运行同时制冷制热模式a时，当冷水箱感温包温度达到用户设定的预设冷水温度，且热水箱感温包温度达到用户设定的预设热水温度时，控制机组待机；

运行同时制冷制热模式a时，当冷水箱感温包温度达到用户设定的预设冷水温度，且热水箱感温包温度未达到用户设定的预设热水温度时，切换运行同时制冷制热模式b，或者继续维持同时制冷制热模式a。

运行同时制冷制热模式b时，热水箱的制热量大，能够快速满足用户的热水需求。所以在热需求较大时切换同时制冷制热模式b来快速满足需求。

以下是具体每运行模式的具体说明：

同时制冷制热模式a：

当夏季主要需求制冷时，机组功能主制冷，如图2流路所示，冷媒经过压缩机1分为两路，一路流向热水箱换热器5，经过三通阀8后向左流动；另一路流向四通阀2后经过翅片换热器(第一换热器7)与另一路冷媒汇集，一块经过电子膨胀阀(节流阀9)节流后到冷水箱换热器10，在经过四通阀2与气液分离器13，完成整个机组系统循环。在此流路中，第一电动阀3、第二电动阀6、第三电动阀12全部开启。在整个过程中，本质上同时制冷及制热，主制冷，制冷时作为冷凝器的翅片换热器(第一换热器7)和热水箱换热器5所散发的热量可以转移到热水箱中，从而使整个系统的能量散失减少，制冷的同时进行热回收，增加热水箱温度，利用能量转换使整个水箱系统效率提升。

同时制冷制热模式b：

当需求同时制冷制热时，对于制热要求相对较高时，用同时制冷制热流路b，相对于同时制冷制热流路a来说，此流路下制热效率会提升。如图3流路所示，在此流路下，第二电动阀6关闭，第一电动阀3和第三电动阀12开启。冷媒经过压缩机1流向热水箱换热器5，经过三通阀8后向左流动，经过电子膨胀阀(节流阀9)节流后到冷水箱换热器10，在经过四通阀2与气液分离器13，完成整个系统流路循环。在整个过程中，本质上同时制冷及制热，在此模式下，热水箱换热器5作为机组系统的冷凝器，冷水箱换热器10作为机组系统的蒸发器，制冷时所散发的热量可以转移到热水箱中，从而使整个系统的能量散失减少，制冷的同时进行热回收，增加热水箱温度，利用能量转换使整个水箱系统效率提升。由因在此流路中，只有一条流路，热水箱换热器5单独作为冷凝器，制冷时所产生的热量全部转移到热水箱中，因此同时制冷制热模式b相对同时制冷制热模式a而言，其制热效率会得到更好的提升。

制冷模式：

当夏季主要需求制冷时，机组进行制冷模式，按此流路进行循环。如图4所示，在此流路下，第一电动阀3关闭，第二电动阀6和第三电动阀12开启。冷媒经过压缩机1流向四通阀2后经过翅片换热器(第一换热器7)，然后经过电子膨胀阀(节流阀9)节流后到冷水箱换热器10，在经过四通阀2与气液分离器13，完成整个制冷系统循环。

制热模式：

当冬季机组主制热水时，如图5所示，制热流路，冷媒经过压缩机后，直接流向热水箱换热器5，然后经过三通阀6后向下流动，然后在经过电子膨胀阀(节流阀9)节流后进入翅片换热器(第一换热器7)，最后流经四通阀6与气液分离器13，完成整个制热模式运行流路。在此模式时，为避免冷媒分路流向冷水箱换热器侧，减小制热效率，故而增加第三电动阀12。当机组主制热水时，第三电动阀12关死，让冷水箱换热器侧流路不通，从而使制热系统流路只能向上从电子膨胀阀(节流阀9)经过，完成整个制热过程。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，计算机程序运行时执行上述的冷热水机组的控制方法。

需要注意的是，上述所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。