本發(fā)明涉及一種熱泵系統(tǒng)和熱泵的控制方法，更具體來說，涉及在執(zhí)行除霜模式時(shí)與制冷劑進(jìn)行熱交換的除霜熱源的選擇。

背景技術(shù)：

1、在一個(gè)室外機(jī)(下稱“室外單元”)與室內(nèi)機(jī)(下稱“室內(nèi)單元”)和水模塊兩者對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)(下稱“熱泵系統(tǒng)”)中，當(dāng)執(zhí)行除霜模式時(shí)，既可以在室內(nèi)單元的室內(nèi)側(cè)熱交換器中使用室內(nèi)空氣作為除霜熱源來與制冷劑進(jìn)行熱交換，也可以在水模塊的制冷劑-水熱交換器中使用水回路中流動(dòng)的水(例如室溫水)作為除霜熱源來與制冷劑進(jìn)行熱交換，還可以同時(shí)使用室內(nèi)空氣和水作為除霜熱源來與制冷劑進(jìn)行熱交換。

2、但是，若在室內(nèi)單元的室內(nèi)側(cè)熱交換器中使用室內(nèi)空氣作為除霜熱源來與制冷劑進(jìn)行熱交換，則在室內(nèi)單元所在的室內(nèi)側(cè)能聽到制冷劑經(jīng)過的聲音，特別是在靜謐的夜晚睡眠時(shí)，或是身處安靜的房間時(shí)，這種制冷劑經(jīng)過的聲音會(huì)顯得尤為刺耳，對(duì)于舒適性造成影響。

3、另一方面，若是在水模塊的制冷劑-水熱交換器中使用水回路中流動(dòng)的水(例如室溫水)作為除霜熱源來與制冷劑進(jìn)行熱交換，則在北方寒冷的冬天，水模塊的水回路中流動(dòng)的水可能在與制冷劑進(jìn)行熱交換時(shí)發(fā)生凍結(jié)，導(dǎo)致水模塊的水回路中的水不流動(dòng)，甚至造成水模塊的水回路破裂。

4、作為解決水回路中流動(dòng)的水發(fā)生凍結(jié)的技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中例如采用在水回路中增設(shè)水泵加快水流的循環(huán)速度，或是在水回路中增設(shè)電加熱單元來對(duì)流動(dòng)的水進(jìn)行加熱。但是，增設(shè)水泵僅能減少水回路中流動(dòng)的水發(fā)生凍結(jié)的可能性，在制冷劑溫度很低或是水溫不是很高的情況下，仍有可能發(fā)生凍結(jié)，而增設(shè)電加熱單元固然能可靠地防止凍結(jié)，但水模塊進(jìn)而是熱泵系統(tǒng)的能耗將不可避免地顯著增加。

5、另外，現(xiàn)有技術(shù)中未曾就熱泵系統(tǒng)執(zhí)行除霜時(shí)如何對(duì)與制冷劑進(jìn)行熱交換的熱源進(jìn)行切換來同時(shí)兼顧和解決以上多個(gè)問題進(jìn)行研究，客觀上也沒有采取對(duì)應(yīng)的技術(shù)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有技術(shù)而作，其目的在于提供一種熱泵系統(tǒng)以及熱泵系統(tǒng)的控制方法，在執(zhí)行除霜模式時(shí)通過對(duì)與制冷劑進(jìn)行熱交換的熱源進(jìn)行切換選擇，能兼顧室內(nèi)側(cè)的舒適性和水模塊中可靠防止水回路的水凍結(jié)兩者，并且不會(huì)導(dǎo)致水模塊進(jìn)而是熱泵系統(tǒng)的能耗顯著增加。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種熱泵系統(tǒng)，

3、包括具有室外側(cè)熱交換器的室外單元、具有制冷劑-水熱交換器的一個(gè)或多個(gè)水模塊、具有室內(nèi)側(cè)熱交換器的一個(gè)或多個(gè)室內(nèi)單元以及對(duì)所述熱泵系統(tǒng)進(jìn)行控制的控制單元，所述室外單元、所述水模塊以及所述室內(nèi)單元通過多個(gè)連接配管相互連接，其特征是，在執(zhí)行除霜模式時(shí)，從所述壓縮機(jī)流出的制冷劑先流過所述室外側(cè)熱交換器，再流過除霜熱源，并返回所述壓縮機(jī)，所述除霜模式包括利用所述水模塊中的除霜熱源進(jìn)行除霜的第一除霜模式和利用所述室內(nèi)單元中的除霜熱源進(jìn)行除霜的第二除霜模式，所述控制單元根據(jù)預(yù)設(shè)條件選擇所述水模塊中或所述室內(nèi)單元中的所述除霜熱源。

4、根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)，由于在執(zhí)行除霜模式時(shí)，控制單元能根據(jù)預(yù)設(shè)條件來選擇所述水模塊中或所述室內(nèi)單元中的所述除霜熱源，即，選擇利用所述水模塊中的除霜熱源進(jìn)行除霜的第一除霜模式和利用所述室內(nèi)單元中的除霜熱源進(jìn)行除霜的第二除霜模式，既能防止水模塊的水回路中流動(dòng)的水在執(zhí)行除霜模式下發(fā)生凍結(jié)，并且減少了制冷劑經(jīng)過室內(nèi)單元進(jìn)行熱交換的次數(shù)，改善室內(nèi)單元所在的室內(nèi)側(cè)的舒適性，即，能兼顧室內(nèi)側(cè)的舒適性和水模塊中可靠防止水回路的水凍結(jié)兩者，并且由于沒有另外設(shè)置電加熱器等高耗電部件，因此，不會(huì)導(dǎo)致水模塊進(jìn)而是熱泵系統(tǒng)的能耗顯著增加。

5、進(jìn)一步地，所述水模塊中的除霜熱源是在所述水模塊的所述制冷劑-水熱交換器中流動(dòng)的水，所述室內(nèi)單元中的除霜熱源是經(jīng)過所述室內(nèi)側(cè)熱交換器的室內(nèi)空氣，在執(zhí)行除霜模式時(shí)，所述控制單元能根據(jù)預(yù)設(shè)條件選擇使經(jīng)過所述室外側(cè)熱交換器進(jìn)行熱交換后的制冷劑流向所述水模塊的所述制冷劑-水熱交換器中的一個(gè)或多個(gè)的所述第一除霜模式，或是流向所述室內(nèi)單元的所述室內(nèi)側(cè)熱交換器中的一個(gè)或多個(gè)的所述第二除霜模式，用于所述室外側(cè)熱交換器的除霜。

6、或者，在室外單元中設(shè)置有儲(chǔ)熱部件的情況下，所述除霜模式包括利用所述室外單元的所述儲(chǔ)熱部件中儲(chǔ)存的熱量進(jìn)行除霜的第三除霜模式，所述控制單元在根據(jù)預(yù)設(shè)條件選擇所述第一除霜模式或是所述第二除霜模式之前，優(yōu)先選擇使經(jīng)過所述室外側(cè)熱交換器進(jìn)行熱交換后的制冷劑流向所述儲(chǔ)熱部件的所述第三除霜模式，用于所述室外側(cè)熱交換器的除霜，在所述儲(chǔ)熱部件的熱量不夠時(shí)，再進(jìn)行所述第一除霜模式或是所述第二除霜模式的選擇。

7、根據(jù)如上所述構(gòu)成，通過優(yōu)先進(jìn)行以儲(chǔ)熱部件作為所述除霜熱源的第三除霜模式,利用在蓄熱槽等儲(chǔ)熱部件中蓄積的熱量提高流過室外側(cè)熱交換器(及制冷劑熱交換器)之后的制冷劑的溫度，既能防止水模塊的水回路中流動(dòng)的水發(fā)生凍結(jié)，徹底防止水模塊的水回路破裂的可能性，也能防止在室內(nèi)側(cè)聽到制冷劑經(jīng)過的聲音，提高室內(nèi)側(cè)的舒適性，由此能兼顧室內(nèi)側(cè)的舒適性和水模塊中可靠防止水回路的水凍結(jié)兩者，且不會(huì)導(dǎo)致水模塊進(jìn)而是熱泵系統(tǒng)的能耗顯著增加。

8、另外，所述儲(chǔ)熱部件的熱量不夠時(shí)，進(jìn)行所述第一除霜模式(水除霜)或所述第二除霜模式(制冷劑除霜)的選擇，既能防止長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行第一除霜模式(水除霜)而導(dǎo)致在水模塊的水回路中流動(dòng)的水發(fā)生凍結(jié)和水模塊的水回路破裂，而且能減少了制冷劑因執(zhí)行第二除霜模式(制冷劑除霜)而經(jīng)過室內(nèi)單元進(jìn)行熱交換的次數(shù)，改善室內(nèi)單元所在的室內(nèi)側(cè)的舒適性，即，能兼顧室內(nèi)側(cè)的舒適性和水模塊中可靠防止水回路的水凍結(jié)兩者，并且由于沒有另外設(shè)置電加熱器等高耗電部件，因此，不會(huì)導(dǎo)致水模塊進(jìn)而是熱泵系統(tǒng)的能耗顯著增加。

9、優(yōu)選的是，所述水模塊的水回路的水配管具有與所述制冷劑-水熱交換器的進(jìn)水端連接的第一水配管和與所述制冷劑-水熱交換器的出水端連接的第二水配管，在所述第一水配管與所述第二水配管之間設(shè)置有地暖盤管，在所述第一水配管或所述第二水配管上設(shè)置有用于使水在所述水回路中循環(huán)的水泵，在執(zhí)行所述第一除霜模式時(shí)，控制所述水泵運(yùn)轉(zhuǎn)。

10、在此基礎(chǔ)上，優(yōu)選的是，所述水模塊的水回路上還設(shè)置有儲(chǔ)熱單元，在執(zhí)行所述供熱水模式下或是在同時(shí)執(zhí)行所述制熱模式和所述供熱水模式下，將溫水儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)熱單元中，而在執(zhí)行所述第一除霜模式時(shí)，利用在所述儲(chǔ)熱單元中的溫水與所述制冷劑-水熱交換器中流動(dòng)的制冷劑進(jìn)行熱交換，由此能在減少能耗的情況下，更持久地以第一除霜模式進(jìn)行除霜。

11、另外，優(yōu)選的是，所述熱泵系統(tǒng)還包括控制單元和檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果達(dá)到預(yù)設(shè)的除霜條件時(shí)，所述控制單元控制所述熱泵系統(tǒng)執(zhí)行所述除霜模式。另外，優(yōu)選的是，所述檢測(cè)單元檢測(cè)外部氣體溫度、水模塊的入口水溫及出口水溫、室外側(cè)熱交換器中的制冷劑溫度、室內(nèi)側(cè)熱交換器中的制冷劑溫度、室內(nèi)溫度中的一個(gè)或多個(gè)。

12、本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種前述熱泵系統(tǒng)的控制方法，其特征是，所述控制方法包括在執(zhí)行除霜模式時(shí)，所述控制單元根據(jù)預(yù)設(shè)條件選擇執(zhí)行以在所述制冷劑-水熱交換器中流動(dòng)的水為除霜熱源的第一除霜模式或選擇執(zhí)行以經(jīng)過所述室內(nèi)側(cè)熱交換器的室內(nèi)空氣為除霜熱源的第二除霜模式的步驟。

13、優(yōu)選的是，所述檢測(cè)單元檢測(cè)所述水模塊的入口或出口的水溫，

14、并判斷所述水溫是否達(dá)到預(yù)設(shè)的第一溫度以上進(jìn)行判斷的除霜模式選擇步驟，在所述水溫為所述第一溫度以上時(shí)，選擇執(zhí)行以在所述制冷劑-水熱交換器中流動(dòng)的水為除霜熱源的第一除霜模式，在所述水溫小于所述第一溫度時(shí)，選擇執(zhí)行以經(jīng)過所述室內(nèi)側(cè)熱交換器的室內(nèi)空氣為除霜熱源的第二除霜模式。

15、優(yōu)選的是，在執(zhí)行所述第一除霜模式時(shí)以及執(zhí)行所述第二除霜模式時(shí)，當(dāng)滿足除霜結(jié)束條件時(shí)退出除霜，并判定退出類型。其中，所述除霜結(jié)束條件包括如下條件：所述水溫達(dá)到預(yù)設(shè)的第二溫度，所述第二溫度低于所述第一溫度；所述室外側(cè)熱交換器的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；以及所述除霜模式的時(shí)長(zhǎng)達(dá)到規(guī)定的除霜時(shí)長(zhǎng)，在本次除霜因所述水溫達(dá)到所述第二溫度而退出除霜時(shí)，將退出類型判定為異常退出，在本次除霜因所述室外側(cè)熱交換器的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度或是因所述除霜模式的時(shí)長(zhǎng)達(dá)到規(guī)定的除霜時(shí)長(zhǎng)而退出除霜時(shí)，將退出類型判定為正常退出。

16、進(jìn)一步優(yōu)選的是，在所述除霜模式選擇步驟之前，包括對(duì)前次退出除霜時(shí)的退出類型進(jìn)行判斷的退出類型判斷步驟，在所述退出類型判斷步驟中，若前次退出除霜時(shí)的退出類型為正常退出，則進(jìn)入所述除霜模式選擇步驟，若前次退出除霜時(shí)的退出類型為異常退出，則選擇執(zhí)行所述第二除霜模式。

17、另外，優(yōu)選的是，在根據(jù)預(yù)設(shè)條件選擇除霜模式之前，還包括對(duì)水模塊是否開啟進(jìn)行判斷的水模塊啟動(dòng)判斷步驟，在所述水模塊啟動(dòng)判斷步驟中，若所述水模塊開啟，則根據(jù)預(yù)設(shè)條件選擇除霜模式，若所述水模塊未開啟，則選擇執(zhí)行所述第二除霜模式。其中，在具有多個(gè)水模塊時(shí)，只要有一個(gè)所述水模塊開啟，則為水模塊開啟，并且根據(jù)預(yù)設(shè)條件選擇除霜模式，未開啟的水模塊不參與除霜，若全部水模塊均未開啟，則為水模塊未開啟。

18、另外，優(yōu)選的是，所述熱泵系統(tǒng)在滿足除霜條件時(shí)收到除霜指令，所述除霜條件是如下條件中的任意一個(gè)或多個(gè)：制熱運(yùn)行累計(jì)時(shí)長(zhǎng)超過規(guī)定時(shí)長(zhǎng)；所述室外側(cè)熱交換器的溫度低于預(yù)設(shè)溫度；所述室外單元的能力降低至規(guī)定水平以下；所述水模塊的水溫的變化量或是所述水溫小于目標(biāo)溫度；通過霜層檢測(cè)、圖像檢測(cè)、風(fēng)壓檢測(cè)的手段檢測(cè)到的結(jié)霜量超達(dá)到規(guī)定程度。

19、根據(jù)本發(fā)明的熱泵系統(tǒng)的控制方法，與前述熱泵系統(tǒng)同樣地或?qū)嵸|(zhì)同樣地，由于在執(zhí)行除霜模式時(shí)，控制單元能根據(jù)作為預(yù)設(shè)條件之一的所述水溫為所述第一溫度以上來選擇除霜熱源，即，選擇使經(jīng)過所述室外側(cè)熱交換器進(jìn)行熱交換后的制冷劑流向所述室內(nèi)側(cè)熱交換器(中的一個(gè)或多個(gè))的第二除霜模式，或是流向所述制冷劑-水熱交換器(中的一個(gè)或多個(gè))的第一除霜模式，既能防止水模塊的水回路中流動(dòng)的水在執(zhí)行除霜模式下發(fā)生凍結(jié)，并且減少了制冷劑經(jīng)過室內(nèi)單元進(jìn)行熱交換的次數(shù)，改善室內(nèi)單元所在的室內(nèi)側(cè)的舒適性，即，能兼顧室內(nèi)側(cè)的舒適性和水模塊中可靠防止水回路的水凍結(jié)兩者，并且由于沒有另外設(shè)置電加熱器等高耗電部件，因此，不會(huì)導(dǎo)致水模塊進(jìn)而是熱泵系統(tǒng)的能耗顯著增加。