CN107677012B - 一种控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种控制方法及控制系统，用于解决现有技术中的空气源热泵热水机组维持对室内温度的稳定性较差的技术问题。获取所述控制系统中水箱的初始设定温度及当前的外界环境温度，所述初始设定温度为与室内环境的第一温度相关的水温；判断外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果；若所述第一判断结果表明外界环境温度处于所述预设温度范围内，判断所述外界环境温度是否等于预设环境温度阈值，获得第二判断结果；根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度，其中，在所述外界环境温度下，所述水箱的所述目标温度能够保持所述室内环境的温度为所述第一温度；将所述水箱的水温调整为所述目标温度。

Description

一种控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及供暖领域，特别涉及一种控制方法及控制系统。

背景技术

随着环境污染问题的突出，北方加紧脚步全面落实“煤改电”政策，各地政府大力呼吁和提倡使用空气能热泵供暖。其中，空气源热泵热水机组是一种可以替代锅炉不受资源限制的节能环保热水供应装置，它采用绿色无污染的冷煤，吸取空气中的热量，对水箱中的水进行加热。

目前，煤改电项目产品主要以制取热水通往室内地暖、暖气片、盘管等末端实现冬季采暖需求。在使用过程中，用户仅需按照相应的室内温度的需求设置水箱中水温即可。但在实际应用中，由于外界环境温度的变化，机组吸收的空气中的热量不稳定，从而可以水温易产生变化，导致末端无法保持室内的温度恒定，从而还可能还需要用户不断的调整水温，用户体验度较差。

发明内容

本发明实施例提供一种控制方法及控制系统，用于解决现有技术中的空气源热泵热水机组维持对室内温度的稳定性较差的技术问题。

一方面，本发明提供一种控制方法，包括以下步骤：

获取所述控制系统中水箱的初始设定温度及当前的外界环境温度，所述初始设定温度为与室内环境的第一温度相关的水温；

判断所述外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果；

若所述第一判断结果表明所述外界环境温度处于所述预设温度范围内，判断所述外界环境温度是否等于预设环境温度阈值，获得第二判断结果；

根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度；其中，在所述外界环境温度下，所述水箱的所述目标温度能够保持所述室内环境的温度为所述第一温度；

将所述水箱的水温调整为所述目标温度。

可选的，所述根据所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度，包括：

判断所述外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果；

若所述第一判断结果表明所述外界环境温度处于所述预设温度范围内，判断所述外界环境温度是否等于预设环境温度阈值，获得第二判断结果；

根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度。

可选的，所述根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度，包括：

若所述第二判断结果表明所述外界环境温度不等于所述预设环境温度阈值，确定所述外界环境温度与所述预设环境温度阈值之间的温差；

根据所述温差确定与所述水箱对应的水温修正值；

根据所述水温修正值确定所述水箱对应的目标温度。

可选的，所述根据所述水温修正值确定所述水箱对应的目标温度，包括：

若所述外界环境温度大于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之差作为所述水箱的目标温度；或

若所述外界环境温度小于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之和作为所述水箱的目标温度。

可选的，若所述第二判断结果表明所述外界环境温度等于所述预设环境温度阈值，所述根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度，包括：

若确定所述外界环境温度等于所述预设环境温度阈值，确定所述初始设定温度为所述目标温度。

可选的，在判断所述外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果之后，所述方法还包括：

若所述第一判断结果表明所述外界环境温度未处于所述预设温度范围内，控制所述水箱保持当前水温参数。

另一方面，本发明还提供一种控制系统，包括：

获取模块，用于获取所述控制系统中水箱的初始设定温度及当前的外界环境温度，所述初始设定温度为与室内环境的第一温度相关的水温；

第一操作模块，用于判断所述外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果；

第二操作模块，用于若所述第一判断结果表明所述外界环境温度处于所述预设温度范围内，判断所述外界环境温度是否等于预设环境温度阈值，获得第二判断结果；

确定模块，用于根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度；其中，在所述外界环境温度下，所述水箱的所述目标温度能够保持所述室内环境的温度为所述第一温度；

处理模块，用于将所述水箱的水温调整为所述目标温度。

可选的，所述确定模块还用于：

若所述第二判断结果表明所述外界环境温度不等于所述预设环境温度阈值，确定所述外界环境温度与所述预设环境温度阈值之间的温差；

根据所述温差确定与所述水箱对应的水温修正值；

根据所述水温修正值确定所述水箱对应的目标温度。

可选的，所述确定模块还用于：

若所述外界环境温度大于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之差作为所述水箱的目标温度；或

若所述外界环境温度小于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之和作为所述水箱的目标温度。

可选的，所述确定模块还用于：

若确定所述外界环境温度等于所述预设环境温度阈值，确定所述初始设定温度为所述目标温度。

可选的，所述处理模块还用于：

若所述第一判断结果表明所述外界环境温度未处于所述预设温度范围内，控制所述水箱保持当前水温参数。

本发明实施例中，通过获取控制系统中水箱的初始设定温度及控制系统所处的外界环境当前的外界环境温度，该初始设定温度为与室内环境的第一温度相关的水温，故根据外界环境温度可以确定水箱对应的目标温度，该目标温度可以是控制系统在当前的外界环境温度下能够为室内环境提供第一温度，以你次，即便外界环境温度发生变化，通过控制系统对水箱中水温的调整，能够试下保证室内温度的恒定，而无需用户手动去设置水温，调节效果较好，用户体验较好。

附图说明

图1为本发明实施例中控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中控制方法的主要流程图；

图3为本发明实施例中外界环境温度与目标温度的变化示意图；

图4为本发明实施例中控制系统的模块图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种控制方法及控制系统，用于解决现有技术中的空气源热泵热水机组维持对室内温度的稳定性较差的技术问题。

本发明实施例的技术方案为解决上述技术的问题，总体思路如下：

本发明实施例中，通过获取控制系统中水箱的初始设定温度及控制系统所处的外界环境当前的外界环境温度，该初始设定温度为与室内环境的第一温度相关的水温，故根据外界环境温度可以确定水箱对应的目标温度，该目标温度可以是控制系统在当前的外界环境温度下能够为室内环境提供第一温度，以你次，即便外界环境温度发生变化，通过控制系统对水箱中水温的调整，能够试下保证室内温度的恒定，而无需用户手动去设置水温，调节效果较好，用户体验较好。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，该控制系统可以是指空气源热泵热水机组，空气源热泵热水机组是一种可以替代锅炉不受资源限制的节能环保热水供应装置，它采用绿色无污染的冷煤，吸取空气中的热量，通过压缩机的作功，生产出50度以上的生活热水，全年C.O.P值达3.0以上。通常来说，空气源热泵热水机组在制热过程中同时制冷可供利用，也可安装在需要冷量，但要求不高的场所。

本发明实施例中，控制系统可以包括主机、水箱和室内末端，其结构图如图1所示，其中，主机可以用于控制和管理系统，其包括相应的功能部件，如处理器、传感器等。可选的，主机可以设置在外界环境中，可以用于通过传感器检测外界环境的温度以及水箱的水温，以及通过主机可以控制水箱的水温，例如通过控制冷媒的流动速度来控制水温等，而室内末端可以主要用于进行用户的操作，例如用户可以通过遥控器控制室内末端，以打开或关闭空气源热泵热水机组为内室提供暖气，当然，在检测到室内控制器关机信号或机组故障，即可对控制系统进行关机或其它处理。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

如图2所示，本发明实施例提供一种控制方法，用于控制系统中，该方法的过程可以描述如下。

S11：获取控制系统中水箱的初始设定温度及当前的外界环境温度，初始设定温度为与室内环境的第一温度相关的水温；

S12：判断外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果；

S13：若第一判断结果表明外界环境温度处于预设温度范围内，判断外界环境温度是否等于预设环境温度阈值，获得第二判断结果；

S14：根据第二判断结果及外界环境温度，确定水箱对应的目标温度；其中，在外界环境温度下，水箱的目标温度能够保持室内环境的温度为第一温度；

S15：将水箱的水温调整为目标温度。

本发明实施例中，在水箱中水温的初始设定温度可以是用户预先设置的，或者，也可以是控制系统提前设置的，例如根据冬季室内暖气温度的调整标准来设置的初始水温，等等。

通常来说，在正常工作过程中，当水温处于该初始设定温度时，可以为室内环境提供第一温度，而第一温度可以是适用于室内环境中用户的温度，即在第一温度下，室内的用户可以具有较好的舒适性。通常来说，在用户(如处于室内的人)通过控制系统的室内末端打开进行供能时，水箱中的为初始设定温度(如40℃)的水通过水暖片可以为室内提供第一温度(如24℃)的暖气。

可选的，控制系统可以通过设置的室外传感器，如室外温度传感器，来检测当前外界环境的外界环境温度，即主机和/或水箱所处的外界环境的温度。

在实际应用中，由于在通过设定水箱中的水温来保证室内温度的恒定时，可能会受到室外环境温度的影响，从而可能导致对水箱中水温的控制不够准确，甚至导致室内温度无法恒定。

因此，在获得外界环境温度后，可以通过对当前的外界环境温度的判断，来确定在保证室内环境的第一温度不变的情况下，水箱中水温对应的第一温度。该过程可以包括：判断外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果，若第一判断结果表明外界环境温度处于预设温度范围内，判断外界环境温度是否等于预设环境温度阈值，获得第二判断结果，进而，根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度。

其中，预设温度范围可以是基于控制系统的调控能力确定的其能够在外界环境处于该温度范围内时通过调整水温确保系统提供恒定的室内温度，即从另一方面也反映出系统的调节能力。例如，预设温度范围可以是[-14℃，10℃]或其它范围，本领域技术人员可以依据实际情况进行设置，本发明实施例对此具体限制。

预设环境温度阈值可以是根据水箱对应的初始设定温度所设定的温度，通常来说，当外界环境的温度与预设环境阈值一致时，其不会引起控制系统中水箱的水温的变化，即控制系统可以通过水箱中水温正常为室内提供相应的温度。

在实际应中，外界环境、水温以及室内温度之间可以具有对应的关系。

可选的，在判断第二判断结果表明外界环境温度不等于预设环境温度阈值，确定外界环境温度与预设环境温度阈值之间的温差，进而，根据该温差可以确定与水箱对应的水温修正值，则根据该水温修正值即可确定水箱对应的目标温度。

其中，水温修正值与温差之间可以具有相应的对应关系，。该对应关系可以是经过测试所确定的，在外界环境温度变化时，为了保证室内温度不发生变化而需要对水温进行修正的值。例如，每当温差改变2℃时，相应的水温修正变化值值可以是1℃或其它值，本发明对此不作具体限制。通常来说，外界环境温度变化得越大，修正值可能越大。

例如，设置的预设温度范围为[-15℃，15℃]，预设环境温度阈值为2℃，若检测的外界环境温度为2℃，则当前的外界环境温度处于预设温度范围内，且与预设环境温度阈值一致，若检测的外界环境温度为-3℃，则当前的外界环境温度处于预设温度范围内，但与预设环境温度阈值不一致，此时，可以确定外界环境温度与预设环境温度阈值之间的温差为5℃，则根据温差可以确定水箱对应的水温修正值，如水温修正值可以是7℃或其它值等。

进而，根据水温修正值即可确定水箱对应的目标温度，若外界环境温度大于预设环境温度阈值，将初始设定温度与水温修正值之差作为水箱的目标温度。通常来说，温差越大，控制系统对水温的调整幅度也可能越大。例如，在外界环境温度大于预设环境温度阈值时，随着外界环境温度的升高，则水温的目标温度相较于初始设定温度就越低。

或者，若外界环境温度小于预设环境温度阈值，则可以将初始设定温度与水温修正值之和作为水箱的目标温度。因此，在外界环境温度小于预设环境温度阈值时，随着外界环境温度的降低，则水温的目标温度相较于初始设定温度就越高。

可选的，在S13中，若第一判断结果表明外界环境温度未处于预设温度范围内，则可以控制水箱保持当前水温参数。例如，在实时调整过程中，若外界环境逐渐下降，并低于预设温度范围的最小温度值，则控制系统已经超出调整范围，此时，可保持水箱当前的温度不再变化；或者，在外界环境温度逐渐上升，且上升到超过预设温度范围的最大温度值，此时也可保持水箱当前的温度不再变化，以节省控制系统的能耗。

若确定外界环境温度与预设环境温度阈值一致，则可以确定水箱对应的目标温度即为初始设定温度。

在实际调整过程中，随外界环境温度的变化，控制系统调整水箱中水温的目标温度的变化曲线如图3所示，即预设温度范围可以是[t10，t19]，预设环境温度阈值为t15，且当外界环境温度为t15时，水箱的目标温度与初始设定温度(T1)一致，目标温度不修正，室内温度为第一温度。而当外界环境温度降低为t10(t10<t15)时，则将目标温度正修正为T2(此处，T2>T1)，以保证制热效果；当外界环境温度为t19(t19>t15)时，则将目标温度负修正为T3(此处，T3<T1)，减小室内外温差，保证舒适度，降低功耗；而当外界环境温度小于t9(t9<t15)时，限制目标温度正修正范围，避免压缩机长时间、超负荷运行，保证压缩机使用寿命。

下面通过举例说明本方法的具体应用场景。

用户通过室内末端打开控制系统的供暖开关，控制系统检测到室内控制器的开机信号，进而控制系统可以读取水箱的初设设定温度(T1)，以及读取主机通过温度传感器检测的外界环境温度(T2)，进而根据室外环境温度确定水温的目标温度T3。

若控制系统中水箱的初始设定温度为T1＝35℃，外界环境温度(T2)处于预设温度处于预设温度范围内，在不同外界环境温度T2的情况下对应的水箱的目标温度T3之间可以具有表1所示关系。

表1

T2(℃)	-20	-16	-12	-8	-4	0	4	8	12
										T3(℃)	41	41	39	37	35	33	31	29	29

在实际应用中，在将水箱的温度调整为目标温度时，可以先检测水箱的当前水温，若当前水温不与目标温度一致，则将水箱的水温调整到目标水温。例如，若读取的水箱的当前温度可以是T4，则还可以就当前温度确定与目标温度相应的修订温度(T5)，且当前水温与修订温度之间的第一温差可以大于目标温度与当前水温之间的第二水温。

因此，在调整过程中，控制系统可以直接将水箱中的水温的控制参数由当前水温对应的控制参数调整为与修订温度对应的控制参数，以便于控制系统在短时间内快速实现对水箱中水温的改变，同时对水箱中水温进行实时监控，并在确定水箱中水温达到T3，停止继续对水箱的加热/降温，如降低/加快冷媒的速度等。

在实际应用中，若确定水箱的目标温度(T3)为35℃，则根据当前温度(T4)确定的修订温度(T5)可以如下表2所示，则控制系统可以按照下表进行调整，以使水温快速达到目标温度，提高对水箱中水温的调整效率。

表2

T4(℃)	23	25	28	30	33	35	38	40	42
										T5(℃)	40	40	38	37	36	35	34	33	33

本发明实施例中，在调整过程中，通过将水箱温度按照较大的幅度进行调整，即控制水箱中水温的控制参数调整到与当前水温对应的控制参数之间的调整弧度较大的修订温度对应的参数，例如，当目标温度为35℃时，若当前水箱中水温低于该温度，则可将控制参数设置为高于35℃的参数，如36℃，以实现控制系统快速对水温进行升温，同理，若水箱中水温高于目标温度，则可以将控制参数设置为低于35℃的参数，如33℃，以实现控制系统快速对水温进行降温，以到达35℃，从而提高调整的效率，以便在短时间内到达目标温度。

如图4所示，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种控制系统，包括获取模块201、第一操作模块202、第二操作模块203、确定模块204和处理模块205。

具体来说，获取模块201可以用于获取所述控制系统中水箱的初始设定温度及当前的外界环境温度，所述初始设定温度为与室内环境的第一温度相关的水温；

第一操作模块202用于判断所述外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果；

第二操作模块203用于若所述第一判断结果表明所述外界环境温度处于所述预设温度范围内，判断所述外界环境温度是否等于预设环境温度阈值，获得第二判断结果；

确定模块204用于根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度；其中，在所述外界环境温度下，所述水箱的所述目标温度能够保持所述室内环境的温度为所述第一温度；

处理模块205可以用于将所述水箱的水温调整为所述目标温度。

可选的，所述确定模块204还用于：

若所述第二判断结果表明所述外界环境温度不等于所述预设环境温度阈值，确定所述外界环境温度与所述预设环境温度阈值之间的温差；

根据所述温差确定与所述水箱对应的水温修正值；

根据所述水温修正值确定所述水箱对应的目标温度。

可选的，所述确定模块204还用于：

若所述外界环境温度大于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之差作为所述水箱的目标温度；或

若所述外界环境温度小于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之和作为所述水箱的目标温度。

可选的，所述确定模块204还用于：

若确定所述外界环境温度等于所述预设环境温度阈值，确定所述初始设定温度为所述目标温度。

可选的，所述处理模块205还用于：

若所述第一判断结果表明所述外界环境温度未处于所述预设温度范围内，控制所述水箱保持当前水温参数。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种控制方法，应用于控制系统中，其特征在于，所述方法包括：

获取所述控制系统中水箱的初始设定温度及当前的外界环境温度，所述初始设定温度为所述控制系统预先设置的与室内环境的第一温度相关的水温；

判断所述外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果；

若所述第一判断结果表明所述外界环境温度处于所述预设温度范围内，判断所述外界环境温度是否等于预设环境温度阈值，获得第二判断结果；

根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度；其中，在所述外界环境温度下，所述水箱的所述目标温度能够保持所述室内环境的温度为所述第一温度；

将所述水箱的水温调整为所述目标温度；

其中，所述根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度，包括：

若所述第二判断结果表明所述外界环境温度不等于所述预设环境温度阈值，确定所述外界环境温度与所述预设环境温度阈值之间的温差；

根据所述温差确定与所述水箱对应的水温修正值，其中，所述水温修正值与所述温差之间具有相应的对应关系，所述对应关系是经过测试所确定的，所述温差越大，所述控制系统对所述水箱的水温的调整幅度越大；

根据所述水温修正值确定所述水箱对应的目标温度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水温修正值确定所述水箱对应的目标温度，包括：

若所述外界环境温度大于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之差作为所述水箱的目标温度；或

若所述外界环境温度小于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之和作为所述水箱的目标温度。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，若所述第二判断结果表明所述外界环境温度等于所述预设环境温度阈值，所述根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度，包括：

若确定所述外界环境温度等于所述预设环境温度阈值，确定所述初始设定温度为所述目标温度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断所述外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果之后，所述方法还包括：

若所述第一判断结果表明所述外界环境温度未处于所述预设温度范围内，控制所述水箱保持当前水温参数。

5.一种控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

获取模块，用于获取所述控制系统中水箱的初始设定温度及当前的外界环境温度，所述初始设定温度为所述控制系统预先设置的与室内环境的第一温度相关的水温；

第一操作模块，用于判断所述外界环境温度是否处于预设温度范围内，获得第一判断结果；

第二操作模块，用于若所述第一判断结果表明所述外界环境温度处于所述预设温度范围内，判断所述外界环境温度是否等于预设环境温度阈值，获得第二判断结果；

确定模块，用于根据所述第二判断结果及所述外界环境温度，确定所述水箱对应的目标温度；其中，在所述外界环境温度下，所述水箱的所述目标温度能够保持所述室内环境的温度为所述第一温度；

处理模块，用于将所述水箱的水温调整为所述目标温度；

其中，所述确定模块还用于：

若所述第二判断结果表明所述外界环境温度不等于所述预设环境温度阈值，确定所述外界环境温度与所述预设环境温度阈值之间的温差；

根据所述温差确定与所述水箱对应的水温修正值，其中，所述水温修正值与所述温差之间具有相应的对应关系，所述对应关系是经过测试所确定的，所述温差越大，所述控制系统对所述水箱的水温的调整幅度越大；

根据所述水温修正值确定所述水箱对应的目标温度。

6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述确定模块还用于：

若所述外界环境温度大于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之差作为所述水箱的目标温度；或

若所述外界环境温度小于所述预设环境温度阈值，将所述初始设定温度与所述水温修正值之和作为所述水箱的目标温度。

7.如权利要求5或6所述的控制系统，其特征在于，所述确定模块还用于：

若确定所述外界环境温度等于所述预设环境温度阈值，确定所述初始设定温度为所述目标温度。

8.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述处理模块还用于：

若所述第一判断结果表明所述外界环境温度未处于所述预设温度范围内，控制所述水箱保持当前水温参数。

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