專利名稱：采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器及其使用方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)冷冷熱風(fēng)型熱泵空調(diào)器的冷熱源主要來源于室外側(cè)的空氣，也就是說空調(diào)器在制熱運行時，為室內(nèi)帶來的熱量主要是通過熱泵系統(tǒng)從室外環(huán)境空氣中提取，然后通過空調(diào)器熱泵的作用將熱量帶到房間內(nèi)并釋放出來，以達(dá)到暖房的目的。然而，當(dāng)室外與室內(nèi)空氣溫度非常低時，空調(diào)器的制熱能力將會大幅衰減，表現(xiàn)出其制熱能力不足，使房間溫度長時間得不到有效提升，使用者就會有不適感。此時，常規(guī)的空調(diào)器都會采取增加輔助電加熱進(jìn)行輔助制熱，以追求達(dá)到盡快暖房的目的。 常規(guī)熱泵空調(diào)器在設(shè)計配置輔助電加熱時，電加熱的開啟條件一般是在房間溫度低于某一溫度設(shè)定值(如20°C)時，輔助電加熱開啟輔助熱泵制熱工作。而當(dāng)房間溫度達(dá)到設(shè)定值(如25°C)時，輔助電加熱關(guān)閉。我們知道，熱泵的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電加熱器，只有在環(huán)境溫度較低，僅靠熱泵的制熱能力很難滿足房間溫度要求時，才將輔助電加熱投入工作。而當(dāng)房間溫度上升到一定溫度時，熱泵的能力已經(jīng)可以滿足使用要求，此時輔助電加熱的工作，雖能達(dá)到加快暖房的目的，但空調(diào)器的能效低下，還將消耗過多的電能。同時房間溫度變化過快，波動性大，也會使人有不適感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器及其使用方法，以能夠充分發(fā)揮熱泵的加熱效率并實現(xiàn)節(jié)能的目的。本發(fā)明的采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器具有以下技術(shù)特點。采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器，其結(jié)構(gòu)特點是，包括控制板、控制器、溫度檢測裝置、第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵；所述控制板上設(shè)置有單片機、第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器；所述第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器均與所述單片機相連接；所述第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器分別與第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵相連接，用于控制第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵的開啟與關(guān)閉；所述溫度檢測裝置與所述單片機相連接并將檢測到的環(huán)境溫度值傳遞給單片機；所述控制器與單片機相連接并將外部控制指令傳遞給單片機；單片機接收控制器傳送的外部控制指令和溫度檢測裝置檢測的環(huán)境溫度值，并根據(jù)外部控制指令和環(huán)境溫度值產(chǎn)生控制信號，并將控制信號分別傳送給第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器，實現(xiàn)第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵的開啟與關(guān)閉的控制。本發(fā)明還提供了采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器的使用方法。一種所述的采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器的使用方法，設(shè)定溫度檢測裝置測得的實時溫度值為T，單片機內(nèi)預(yù)設(shè)有預(yù)定溫度值Tl、預(yù)定溫度值T2和預(yù)定溫度值 T3，且 Tl < T2 < T3 ；當(dāng)T < Tl時，單片機控制第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵均開啟工作；當(dāng)T2≤T < T3時，單片機控制第二電輔助加熱器和熱泵開啟工作，關(guān)閉第一電輔助加熱器；當(dāng)T > T3時，單片機控制熱泵開啟工作，關(guān)閉第一電輔助加熱器和第二電輔助加熱器。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在I)在環(huán)境溫度非常低時，兩組輔助電加熱器同時協(xié)助熱泵工作，快速暖房，滿足使用要求；2)在環(huán)境溫度有所上升后，關(guān)閉第一輔助電加熱器，此時同樣能達(dá)到快速暖房的使用目的，同時使房間溫度變化平緩，使用舒適性好；3)在環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定目標(biāo)溫度時，兩組輔助電加熱器同時停止工作，此時僅熱泵工作，降低用電功率，達(dá)到節(jié)能目的。4)空調(diào)器在滿足快速暖房使用目的的同時，充分發(fā)揮熱泵自身的高能效作用，使空調(diào)器的整體能效得到提升，高效、經(jīng)濟、節(jié)能。本發(fā)明的采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器及其使用方法，具有可充分發(fā)揮熱泵自身的能效作用并達(dá)到高效、節(jié)能和使用經(jīng)濟的目的等優(yōu)點。


圖I為本發(fā)明的采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器的控制原理圖。 以下通過具體實施方式
，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實施例方式參見圖1，采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器，包括控制板、控制器、溫度檢測裝置、第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵；所述控制板上設(shè)置有單片機、第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器；所述第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器均與所述單片機相連接；所述第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器分別與第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵相連接，用于控制第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵的開啟與關(guān)閉；所述溫度檢測裝置與所述單片機相連接并將檢測到的環(huán)境溫度值傳遞給單片機；所述控制器與單片機相連接并將外部控制指令傳遞給單片機；單片機接收控制器傳送的外部控制指令和溫度檢測裝置檢測的環(huán)境溫度值，并根據(jù)外部控制指令和環(huán)境溫度值產(chǎn)生控制信號，并將控制信號分別傳送給第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器，實現(xiàn)第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵的開啟與關(guān)閉的控制。將輔助電加熱做成兩組，第一輔助電加熱器和第二輔助電加熱器，兩個電加熱器的總功率等于或略大于原輔助電加熱功率，其中，第一輔助電加熱器的功率大于第二輔助電加熱器的功率。在環(huán)境溫度較低，低于設(shè)定溫度值Tl，由于熱泵的能力衰減，制熱能力難以發(fā)揮，表現(xiàn)出空調(diào)供熱能力不足，兩個輔助電加熱器全部投入工作，協(xié)助熱泵制熱使房間溫度快速提升。當(dāng)房間溫度上升到設(shè)定溫度值T2時，熱泵的效率已得到很大提升，其制熱能力已接近額定能力，熱泵的能力已基本能得到發(fā)揮，此時不需要全部功率的電加熱器工作，只留下功率較小的第二輔助電加熱協(xié)助熱泵制熱，以節(jié)約電能。在房間溫度進(jìn)一步提升到設(shè)定溫度值T3時，所有的輔助電加熱都停止工作，僅留熱泵進(jìn)行工作。這樣，即可以充分發(fā)揮熱泵的高效率，同樣也可以達(dá)到快速暖房的目的，同時在很大程度上節(jié)約電能，滿足使用要求。本發(fā)明的優(yōu)點在于可根據(jù)房間溫度的變化依靠輔助電加熱器改變耗電功率，在達(dá)到空調(diào)器快速暖房要求的同時，充分發(fā)揮熱泵自身的能效作用，使空調(diào)器的整體能效得到提升，達(dá)到高效、節(jié)能、使用經(jīng)濟的目的。所述的采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器的使用方法，設(shè)定溫度檢測裝置測得的實時溫度值為T，單片機內(nèi)預(yù)設(shè)有預(yù)定溫度值Tl、預(yù)定溫度值T2和預(yù)定溫度值T3，且 Tl < T2 < T3 ;當(dāng)T < Tl時，單片機控制第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵均開啟工作；當(dāng)T2彡T < T3時，單片機控制第二電輔助加熱器和熱泵開啟工作，關(guān)閉第一電輔助加熱器；當(dāng)T > T3時，單片機控制熱泵開啟工作，關(guān)閉第一電輔助加熱器和第二電輔助加熱器。根據(jù)環(huán)境溫度來調(diào)整輔助加熱器和熱泵的開啟與關(guān)閉，實現(xiàn)熱泵效能的充分發(fā)揮，可實現(xiàn)節(jié)能的效果，并實現(xiàn)房間溫度能夠快速提高且溫度平穩(wěn)變化，不至于使得溫度波動過快。
附圖I中，R端和N端分別連接供電電源的正負(fù)極端，由單片機控制繼電器的通斷，進(jìn)而實現(xiàn)加熱器和熱泵風(fēng)機的電源的通斷，從而實現(xiàn)加熱器和風(fēng)機的開啟與關(guān)閉。
權(quán)利要求
1.采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器，其特征是，包括控制板、控制器、溫度檢測裝置、第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵；所述控制板上可以設(shè)置單片機、第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器；所述第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器均與所述單片機相連接；所述第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器分別與第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵相連接，用于控制第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵的開啟與關(guān)閉。
所述溫度檢測裝置與所述單片機相連接并將檢測到的環(huán)境溫度值傳遞給單片機；所述控制器與單片機相連接并將外部控制指令傳遞給單片機；單片機接收控制器傳送的外部控制指令和溫度檢測裝置檢測的環(huán)境溫度值，并根據(jù)外部控制指令和環(huán)境溫度值產(chǎn)生控制信號，并將控制信號分別傳送給第一中間繼電器、第二中間繼電器和第三中間繼電器等繼電器，實現(xiàn)第一電輔助加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵的開啟與關(guān)閉的控制。
2.—種權(quán)利要求I所述的采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器的使用方法，設(shè)定溫度檢測裝置測得的實時溫度值為T，單片機內(nèi)預(yù)設(shè)有預(yù)定溫度值Tl、預(yù)定溫度值T2和預(yù)定溫度值T3，且Tl < T2 < T3。
當(dāng)T < Tl時，單片機控制第一加熱器、第二電輔助加熱器和熱泵均開啟工作； 當(dāng)T2 < T < T3時，單片機控制第二電輔助加熱器和熱泵開啟工作，關(guān)閉第一電輔助加熱器； 當(dāng)T > T3時，單片機控制熱泵開啟工作，關(guān)閉第一電輔助加熱器和第二加熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用二級輔助電加熱器的熱泵空調(diào)器及其使用方法，包括控制板、控制器、溫度檢測裝置、兩個電加熱器和熱泵；控制板上設(shè)置有單片機和三個中間繼電器；單片機接收控制器傳送的外部控制指令和溫度檢測裝置檢測的環(huán)境溫度值，并根據(jù)外部控制指令和環(huán)境溫度值產(chǎn)生控制信號，實現(xiàn)兩個電加熱器和熱泵的開啟與關(guān)閉的控制。當(dāng)房間溫度值低于預(yù)定值T1時，第一加熱器和第二加熱器開啟；當(dāng)房間溫度值升至T2時，第一加熱器關(guān)閉；當(dāng)房間溫度值升至T3時，第一加熱器和第二加熱器均關(guān)閉。本發(fā)明的采用二級輔助電輔助加熱器的熱泵空調(diào)器及其使用方法，具有可充分發(fā)揮熱泵自身的能效作用并達(dá)到高效、節(jié)能和使用經(jīng)濟的目的等優(yōu)點。
文檔編號F24F5/00GK102705943SQ201210215828
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者宋加升, 王建軍 申請人:中國揚子集團(tuán)滁州揚子空調(diào)器有限公司