CN104515247A - 一种复合控温系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合控温系统，结构中包括制冷用的空调机组和制热用的空气源热泵以及控制主机，空调机组和空气源热泵分别设置有一个空调机组缓冲水箱和空气源热泵缓冲水箱，进行控温的房间内设置有至少一个光照传感器、至少一个红外线探测器和至少一个温度传感器；所述控制主机的结构中包括运算单元、存储单元、输入单元和输出单元，输入单元连接至光照传感器、红外线探测器和温度传感器，输出单元连接至空调机组和空气源热泵。本发明还公开了一种用于上述复合控温系统的控制方法。本发明能够解决现有技术的不足，提高系统控温的稳定性，减少设备启停次数。

Description

一种复合控温系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及暖通技术领域，尤其是一种复合控温系统及其控制方法。
背景技术
随着人们对节能环保的重视，提高暖通设备的能源利用率成为了技术人员研究的重要方向之一。在空调机组和空气源热泵机组的复合系统中，存在着系统启停频繁的问题，不仅浪费能源，而且使得温度控制波动较大，体感舒适度低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种复合控温系统及其控制方法，能够解决现有技术的不足，提高系统控温的稳定性，减少设备启停次数。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种复合控温系统，结构中包括制冷用的空调机组和制热用的空气源热泵以及控制主机，空调机组和空气源热泵分别设置有一个空调机组缓冲水箱和空气源热泵缓冲水箱，进行控温的房间内设置有至少一个光照传感器、至少一个红外线探测器和至少一个温度传感器；所述控制主机的结构中包括运算单元、存储单元、输入单元和输出单元，输入单元连接至光照传感器、红外线探测器和温度传感器，输出单元连接至空调机组和空气源热泵。
一种上述复合控温系统的控制方法，包括以下步骤：
A、初始设定，
在存储单元中存储若干套控制方案供用户选择，每套控制方案包括：温度变化值阈值K1、温度变化率阈值K2、弱光设定值L；
B、开机运行，
若设定温度低于温度传感器的测定温度，则启动空调机组，若设定温度高于温度传感器的测定温度，则启动空气热源泵；
C、运行调整，
运算单元将温度传感器采集到的离散数据进行实时的线性拟合，并求出拟合曲线的斜率变化率的绝对值K’2,另外求出此时刻测定温度和设定温度之差的绝对值K’1，
若K’1＜K1且K’2＜K2，则空调机组和空气源热泵待机运行，保持空调机组缓冲水箱和空气源热泵缓冲水箱中的水温恒定，
若K’1＜K1且K’2＞K2，当斜率变化率为正数时，使用空调机组缓冲水箱对进风进行调温，当斜率变化率为负数时，使用空气源热泵缓冲水箱对进风进行调温，
若K’1＞K1，当测定温度和设定温度之差为正数时，使用空调机组对进风进行调温，当测定温度和设定温度之差为负数时，使用空气源热泵对进风进行调温，
当红外线探测器检测到人体散热量上升时，温度变化率阈值K2自动减半处理，当红外线探测器未检测到人体散热或者人体散热量平衡或下降时，温度变化率阈值K2自动回复设定值，
当光照传感器检测到的光强低于弱光设定值L，且红外线探测器未检测到人体散热或者人体散热量平衡或下降时，进风量自动减半处理，当光照传感器检测到的光强高于弱光设定值L或当红外线探测器检测到人体散热量上升时，进风量自动回复设定值。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：通过对实测温度进行线性拟合，并通过你和的温度变化曲线的变化趋势选择不同的控制策略，可以提高控制的稳定性，空调机组缓冲水箱和空气源热泵缓冲水箱可以对进风温度进行微调，避免了温度的大幅度波动，同时减少了设备启停的次数。另外，本系统还能通过光线和人体散热的监测实时修正控温策略，以提高人体舒适度。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的示意图。
图中：1、空调机组；2、空气源热泵；3、控制主机；4、空调机组缓冲水箱；5、空气源热泵缓冲水箱；6、光照传感器；7、红外线探测器；8、温度传感器；31、运算单元；31、存储单元；33、输入单元；34、输出单元。
具体实施方式
一种复合控温系统，结构中包括制冷用的空调机组1和制热用的空气源热泵2以及控制主机3，空调机组1和空气源热泵2分别设置有一个空调机组缓冲水箱4和空气源热泵缓冲水箱5，进行控温的房间内设置有至少一个光照传感器6、至少一个红外线探测器7和至少一个温度传感器8；所述控制主机3的结构中包括运算单元31、存储单元32、输入单元33和输出单元34，输入单元33连接至光照传感器6、红外线探测器7和温度传感器8，输出单元34连接至空调机组1和空气源热泵2。
一种上述复合控温系统的控制方法，包括以下步骤：
A、初始设定，
在存储单元32中存储若干套控制方案供用户选择，每套控制方案包括：温度变化值阈值K1、温度变化率阈值K2、弱光设定值L；
B、开机运行，
若设定温度低于温度传感器8的测定温度，则启动空调机组1，若设定温度高于温度传感器8的测定温度，则启动空气热源泵；
C、运行调整，
运算单元31将温度传感器8采集到的离散数据进行实时的线性拟合，并求出拟合曲线的斜率变化率的绝对值K’2,另外求出此时刻测定温度和设定温度之差的绝对值K’1，
若K’1＜K1且K’2＜K2，则空调机组1和空气源热泵2待机运行，保持空调机组缓冲水箱4和空气源热泵缓冲水箱5中的水温恒定，
若K’1＜K1且K’2＞K2，当斜率变化率为正数时，使用空调机组缓冲水箱4对进风进行调温，当斜率变化率为负数时，使用空气源热泵缓冲水箱5对进风进行调温，
若K’1＞K1，当测定温度和设定温度之差为正数时，使用空调机组1对进风进行调温，当测定温度和设定温度之差为负数时，使用空气源热泵2对进风进行调温，
当红外线探测器7检测到人体散热量上升时，温度变化率阈值K2自动减半处理，当红外线探测器7未检测到人体散热或者人体散热量平衡或下降时，温度变化率阈值K2自动回复设定值，
当光照传感器6检测到的光强低于弱光设定值L，且红外线探测器7未检测到人体散热或者人体散热量平衡或下降时，进风量自动减半处理，当光照传感器6检测到的光强高于弱光设定值L或当红外线探测器7检测到人体散热量上升时，进风量自动回复设定值。
其中，红外线探测器7使用CN100422701C号专利公开的红外线探测器。
通过相通环境实验测算，本实施例比现有的空调-空气源热泵复合系统节能20%以上。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (2)

1.一种复合控温系统，结构中包括制冷用的空调机组（1）和制热用的空气源热泵（2）以及控制主机（3），其特征在于：空调机组（1）和空气源热泵（2）分别设置有一个空调机组缓冲水箱（4）和空气源热泵缓冲水箱（5），进行控温的房间内设置有至少一个光照传感器（6）、至少一个红外线探测器（7）和至少一个温度传感器（8）；所述控制主机（3）的结构中包括运算单元（31）、存储单元（32）、输入单元（33）和输出单元（34），输入单元（33）连接至光照传感器（6）、红外线探测器（7）和温度传感器（8），输出单元（34）连接至空调机组（1）和空气源热泵（2）。
2.一种权利要求1所述复合控温系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
A、初始设定，
在存储单元（32）中存储若干套控制方案供用户选择，每套控制方案包括：温度变化值阈值K1、温度变化率阈值K2、弱光设定值L；
B、开机运行，
若设定温度低于温度传感器（8）的测定温度，则启动空调机组（1），若设定温度高于温度传感器（8）的测定温度，则启动空气热源泵；
C、运行调整，
运算单元（31）将温度传感器（8）采集到的离散数据进行实时的线性拟合，并求出拟合曲线的斜率变化率的绝对值K’2,另外求出此时刻测定温度和设定温度之差的绝对值K’1，
若K’1＜K1且K’2＜K2，则空调机组（1）和空气源热泵（2）待机运行，保持空调机组缓冲水箱（4）和空气源热泵缓冲水箱（5）中的水温恒定，
若K’1＜K1且K’2＞K2，当斜率变化率为正数时，使用空调机组缓冲水箱（4）对进风进行调温，当斜率变化率为负数时，使用空气源热泵缓冲水箱（5）对进风进行调温，
若K’1＞K1，当测定温度和设定温度之差为正数时，使用空调机组（1）对进风进行调温，当测定温度和设定温度之差为负数时，使用空气源热泵（2）对进风进行调温，
当红外线探测器（7）检测到人体散热量上升时，温度变化率阈值K2自动减半处理，当红外线探测器（7）未检测到人体散热或者人体散热量平衡或下降时，温度变化率阈值K2自动回复设定值，
当光照传感器（6）检测到的光强低于弱光设定值L，且红外线探测器（7）未检测到人体散热或者人体散热量平衡或下降时，进风量自动减半处理，当光照传感器（6）检测到的光强高于弱光设定值L或当红外线探测器（7）检测到人体散热量上升时，进风量自动回复设定值。
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