[發明專利]采暖系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201710718812.3
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107477652A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 康月;劉金濤;史運棟
• 申請（專利權）人: 海信（山東）空調有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F24D19/10
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所(普通合伙)37227
• 代理人: 苗彩娟

技術領域

本發明屬于采暖領域，尤其涉及一種通過室內溫度調節供水溫度的采暖系統。

背景技術

近年來，隨著農村地區燃煤鍋爐的改造，通過使用清潔能源，包括空氣能熱泵來提供熱源，旨在解決困擾多年的環境污染問題。但是，通過上述改造，增加了運行費用成本，其原因主要由以下幾個問題導致：

(1)熱泵機組的控制目標是水溫，而非房間溫度，這樣會造成房間負荷和水溫變化的不對稱，進而造成控制用戶運行費用增加。

(2)農村使用的采暖末端90％是暖氣片，暖氣片傳熱方式為自然對流和輻射，該種方式換熱系數小；同時因為采暖改造，供回水溫度由60～80℃變更為40～50℃，而采暖末端數量基本不會增加，導致暖氣片的散熱面積小，對水溫變化慢；其他10％的采暖末端，采用地暖盤管和風機盤管形式：地暖盤管的傳熱方式為輻射和自然對流，換熱系數也較小，但因換熱面積大，水溫變化居中；而風機盤管其主要傳熱方式為強制對流，換熱系數較大，雖然換熱面積較小，但總體的AK(其中，A代表換熱面積，K代表換熱系數)值較大，對水溫變化最快，如果使用同一套參數控制，其易導致壓縮機停機、開機時間與房間溫度變化不匹配。

而房間空氣溫度的變化由微分方程Q＝-CM(dTin(t)/dt)確定，換熱量為Q＝AK[Tin(t)-Tc]kW，其中，表示房間降溫過程的時間；A為換熱面積，K為換熱系數，Tin為房間溫度，Tc為冷凝溫度，M為房間的空氣熱容量，C空氣比熱容。但是因為不同水系統的傳熱末端，AK值不同，使用同樣的參數控制系統來進行控制，會產生超調或者波動，導致用戶的使用效果受到影響。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種采暖系統及其控制方法，該發明將采集房間內溫度作為控制目標，進一步調控供水水溫，避免了房間負荷和水溫變化的不對稱，從而降低了控制用戶運行的費用。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種采暖系統，包括熱泵機組，以及設置于房間內的采暖末端，所述采暖末端與所述熱泵機組通過水管連接，所述熱泵機組包括控制器，所述控制器的輸出端電性連接有壓縮機，所述控制器的輸入端電性連接有溫控器，所述溫控器設置于房間內；所述溫控器采集房間內的溫度計算形成溫度信號，該溫度信號傳遞至控制器，控制器控制壓縮機的運行頻率，以控制水管內水溫。

作為本發明的進一步優化，所述控制器包括可采集溫控器中溫度信號的采集模塊，可根據預設公式計算壓縮機運行頻率的計算模塊，以及可根據計算模塊計算后數值控制壓縮機運行的控制模塊，其中，所述采集模塊電性連接所述計算模塊，所述計算模塊電性連接所述控制模塊。

作為本發明的進一步優化，所述熱泵機組包括與所述采暖末端連接的室內機組，以及連接于所述室內機組的室外機組，所述控制器包括設置于所述室內機組的室內控制器，以及設置于所述室外機組的室外控制器，其中，所述室內控制器電性連接所述室外控制器，所述室內控制器連接所述溫控器，所述室外控制器連接所述壓縮機。

作為本發明的進一步優化，所述室內控制器包括所述采集模塊以及所述計算模塊，所述室外控制器包括所述控制模塊。

作為本發明的進一步優化，所述采暖末端為暖氣片、地暖盤管或者風機盤管中至少一種。

作為本發明的進一步優化，所述溫控器對應于設置有所述采暖末端的房間設置有多個。

一種采暖系統的控制方法，基于任一實施例所述的采暖系統，包括以下步驟：

S0：啟動采暖系統的制熱模式；

S1：設定溫控器的設定溫度Test，并實時采集房間內溫度Tin；

S2：判斷設定溫度Test是否大于房間內溫度Tin，如是，則控制熱泵機組停止運行，反之，則執行S3步驟；

S3：控制熱泵機組運行；

S4：判斷熱泵機組是否達到采暖末端的調節周期T，如是，則返回步驟S2；反之，則返回步驟S3。

作為本發明的進一步優化，在步驟S3中，具體包括以下步驟：溫控器將采集的房間內溫度Tin與參考溫度Test求差形成差值溫度ΔTin，該差值溫度ΔTin傳遞至控制器，控制器根據差值溫度ΔTin計算并控制壓縮機運行頻率，進而控制與熱泵機組連接的水管內水溫為期望水溫Twin。