CN113091308A - 一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，水***的电辅热模块由多段可独立控制开关的电加热单元组成，控制方法包括有以下步骤：当水***处于制热水模式且满足预置的电辅热自启动条件时，启用电辅热模块的全部电加热单元运行辅助加热，并在辅助加热期间实时监测获取机组水温T1，基于实时的机组水温T1与目标水温TS之间的温差值，关闭对应数量的电加热单元，直至机组水温T1达到目标水温TS后，关闭全部电加热单元；所述机组水温T1与目标水温TS之间的温差值越小，则关闭电加热单元的数量则越多。

Description

一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法
技术领域
本发明涉及空调水***的技术领域，尤其是指一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法。
背景技术
现有的冷热水型空调热泵机组中存在有以下问题：通过设置单组辅助电加热补充低温能力不足，但是目前单组的电加热能力不够，在现有低温热泵的低温应用中不能完全补充低温衰减的热量；2、通过设置单一开启、关闭的水温度，开启/关闭辅助电加热，对热泵***的补充热量不够线性和节能；3、通过设置单一开启、关闭的水温度，开启/关闭辅助电加热，不能及时响应精准需求的开启/关闭。
导致上述问题的技术原因主要包括：1、一般电加热设置方式为不管几段，到了温度即开，达温即停；没有一个能力需求变化的过程；2、一般电加热设置的开停温度（包括环温、水温），存在末端只有部分负荷打开时，即使在开电加热温度下，机组也能满足供热需求，此时打开电加热既不节能也不能达到制热效果更好的目的；3、一般的单组电加热可能存在补充热量不够的情况；4、传统设置多段电加热存在耗能高，不节能的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，具有能够迅速响应加热需求、节能、有效避免频繁启停的效果。
为了实现上述的目的，本发明所提供的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，水***的电辅热模块由多段可独立控制开关的电加热单元组成，控制方法包括有以下步骤：当水***处于制热水模式且满足预置的电辅热自启动条件时，启用电辅热模块的全部电加热单元运行辅助加热，并在辅助加热期间实时监测获取机组水温T1，基于实时的机组水温T1与目标水温TS之间的温差值，关闭对应数量的电加热单元，直至机组水温T1达到目标水温TS后，关闭全部电加热单元；所述机组水温T1与目标水温TS之间的温差值越小，则关闭电加热单元的数量则越多。
进一步，在运行辅助加热期间，实时监测获取室外环境温度T4，其中，若监测到实时的环境温度T4高于预设的保护环境温度T4S，则关闭全部电加热单元，停止运行辅助加热。
进一步，基于电加热单元的数量N划分有呈逐渐递减的N+1级温度范围，所述机组水温T1与目标水温TS之间的温差值根据符合的温度范围关闭对应数量的电加热单元，其中，对于任意一级温度范围对应关闭级数减一段电加热单元，N=1,2...n。
进一步，在运行辅助加热期间，实时监测获取***的水流大小，其中，若监测到实时的水流过低，则关闭全部电加热单元，停止运行辅助加热。
进一步，：所述电辅热自启动条件包括：实时监测的室外环境温度T4低于预设的启动环境温度T4K、***以制热模式运行时间达到预置时间Ti、实时监测的机组水温T1低于预设的启动水温TS0,其中，在满足电辅热自启动条件的三个条件后，方可启用电辅热模块运行辅助加热。
进一步，所述机组水温T1可为***的出水温度或回水温度。
进一步，所述启动环境温度T4K低于保护环境温度T4S。
进一步，启动水温TS0低于目标水温TS。
进一步，当水***处于制热模式下且满足预置的电辅热手动启动条件时，可手动启用的全部电加热单元运行辅助加热，并且***基于实时监测的机组水温T1与目标水温TS之间的温差值，关闭对应数量的电加热单元。
进一步，所述电辅热手动启动条件包括有：机组水温T1与目标水温TS之间的温差值低于预置的预设的启动水温TS0、实时监测的水流大小符合要求。
本发明采用上述的方案，其有益效果在于：在满足电辅热自启动条件时，首先通过将全部电加热单元同时开启，能够迅速响应加热要求，在最短时间内将水温逐渐升高，同时，在水温升高的同时可基于温差值逐渐关闭电加热单元，保证水温的稳定性，实现加热响应迅速及节能的目的。
附图说明
图1为实施例的控制方法的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面参照附图对本发明进行更全面地描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
参见附图1所示，在本实施例中，一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，水***的电辅热模块由多段可独立控制的电加热单元组成，其中，电辅热模块设在水***的换热水箱中，启用电辅热模块可对换热水箱中的水进行辅助加热。
在本实施例中，当水***处于制热水模式且满足预置的电辅热自启动条件时，启用电辅热模块的全部电加热单元运行辅助加热，并在辅助加热期间实时监测获取机组水温T1。基于实时的机组水温T1与目标水温TS之间的温差值，关闭对应数量的电加热单元，直至机组水温T1达到目标水温TS后，关闭全部电加热单元。
具体地，机组水温T1与目标水温TS之间的温差值越小，则关闭电加热单元的数量则越多，其中，基于电加热单元的数量N划分有呈逐渐递减的N+1级温度范围，所述机组水温T1与目标水温TS之间的温差值根据符合的温度范围关闭对应数量的电加热单元，其中，对于任意一级温度范围对应关闭级数减一段电加热单元，N=1,2...n。
为了便于理解，定义本实施例的电加热单元的数量N为4段，划分设置有呈逐渐递减的5级温度范围，其中，第1级温度范围对应关闭0段电加热单元；第2段温度范围对应关闭1段电加热单元；第3段温度范围对应关闭2段电加热单元；第4段温度范围对应关闭3段电加热单元；第5段温度范围对应关闭4段电加热单元。另外，供温差值所对应的5级温度范围分别为：温差值≥d、d＞温差值≥e、e＞温差值≥f、f＞温差值≥g、g＞温差值≥0,其中，d＞e＞f＞g＞0,上述的d、e、f、g可根据实际产品需求对应设置。
在本实施例中，在运行辅助加热期间，实时监测获取室外环境温度T4，其中，若监测到实时的环境温度T4高于预设的保护环境温度T4S（即，T4＞T4S），则关闭全部电加热单元，停止运行辅助加热。
在本实施例中，在运行辅助加热期间，实时监测获取***的水流大小，其中，若监测到实时的水流过低，则关闭全部电加热单元，停止运行辅助加热。
进一步，在运行辅助加热期间，不论是满足上述的环境温度T4过高或水流过低中任一条件，均触发关闭全部电加热单元，起到对水***的保护。
在本实施例中，电辅热自启动条件包括：实时监测的室外环境温度T4低于预设的启动环境温度T4K、***以制热模式运行时间达到预置时间Ti、实时监测的机组水温T1低于预设的启动水温TS0,其中，在满足电辅热自启动条件的三个条件后，方可启用电辅热模块运行辅助加热。针对***以制热模式运行时间达到预置时间Ti的条件，是为了让***能够留有足够的时间运行达到正常制热状态，同时还需使室外环境温度T4及机组水温T1满足预定的启动环境温度T4K及启动水温TS0的条件，保证电加热单元自开启前，***的加热能力充分发挥，电加热不会误开启；达到不浪费电资源的目的，确保运行辅助加热时能够正常工作。
进一步，机组水温T1可为***的出水温度或回水温度。
在本实施例中，当水***处于制热模式下且满足预置的电辅热手动启动条件时，可手动启用的全部电加热单元运行辅助加热，并且***基于实时监测的机组水温T1与目标水温TS之间的温差值，关闭对应数量的电加热单元。
进一步，所述电辅热手动启动条件包括有：机组水温T1与目标水温TS之间的温差值低于预置的预设的启动水温TS0、实时监测的水流大小符合要求。
上述通过设置有监测室外环境温度T4，可有效地预防因室外环境温度波动而导致平方启停损坏***的电机。
在满足电辅热自启动条件时，首先通过将全部电加热单元同时开启，能够迅速响应加热要求，在最短时间内将水温逐渐升高，同时，在水温升高的同时可基于温差值逐渐关闭电加热单元，保证水温的稳定性，实现加热响应迅速及节能的目的。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所做的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：水***的电辅热模块由多段可独立控制开关的电加热单元组成，控制方法包括有以下步骤：当水***处于制热水模式且满足预置的电辅热自启动条件时，启用电辅热模块的全部电加热单元运行辅助加热，并在辅助加热期间实时监测获取机组水温T1，基于实时的机组水温T1与目标水温TS之间的温差值，关闭对应数量的电加热单元，直至机组水温T1达到目标水温TS后，关闭全部电加热单元；所述机组水温T1与目标水温TS之间的温差值越小，则关闭电加热单元的数量则越多。
2.根据权利要求1所述的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：在运行辅助加热期间，实时监测获取室外环境温度T4，其中，若监测到实时的环境温度T4高于预设的保护环境温度T4S，则关闭全部电加热单元，停止运行辅助加热。
3.根据权利要求1所述的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：基于电加热单元的数量N划分有呈逐渐递减的N+1级温度范围，所述机组水温T1与目标水温TS之间的温差值根据符合的温度范围关闭对应数量的电加热单元，其中，对于任意一级温度范围对应关闭级数减一段电加热单元，N=1,2...n。
4.根据权利要求1所述的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：在运行辅助加热期间，实时监测获取***的水流大小，其中，若监测到实时的水流过低，则关闭全部电加热单元，停止运行辅助加热。
5.根据权利要求1所述的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：所述电辅热自启动条件包括：实时监测的室外环境温度T4低于预设的启动环境温度T4K、***以制热模式运行时间达到预置时间Ti、实时监测的机组水温T1低于预设的启动水温TS0,其中，在满足电辅热自启动条件的三个条件后，方可启用电辅热模块运行辅助加热。
6.根据权利要求5所述的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：所述机组水温T1可为***的出水温度或回水温度。
7.根据权利要求2或5任一所述的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：所述启动环境温度T4K低于保护环境温度T4S。
8.根据权利要求5所述的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：启动水温TS0低于目标水温TS。
9.根据权利要求1所述的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：当水***处于制热模式下且满足预置的电辅热手动启动条件时，可手动启用的全部电加热单元运行辅助加热，并且***基于实时监测的机组水温T1与目标水温TS之间的温差值，关闭对应数量的电加热单元。
10.根据权利要求9所述的一种具有多段辅助电加热的空气源热泵水***控制方法，其特征在于：所述电辅热手动启动条件包括有：机组水温T1与目标水温TS之间的温差值低于预置的预设的启动水温TS0、实时监测的水流大小符合要求。
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