CN108931062A - 多热源热水机组及多热源热水机组的控制方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多热源热水机组及多热源热水机组的控制方法、装置,其中,方法包括以下步骤:每隔预设时间获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量;获取多热源中每个热源产生热量所需的费用;获取费用中的最低值,并采用最低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。由此,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
Description
技术领域
本发明涉及热水机控制技术领域,特别涉及一种多热源热水机组的控制方法、一种多热源热水机组的控制装置和一种多热源热水机组。
背景技术
目前,制热水产品的热源有很多种,例如太阳能、热泵、烧电、燃油或燃气等,随着技术的发展,多热源集成的热水机组由于具有安装简单、功能强大等优点,变得越来越多。
但是,在采用哪种热源运行时,采用的原则都是以能耗较小的热源优先运行,能耗大的后运行,控制方式比较粗放,不能有效的为用户节省运行成本。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种多热源热水机组的控制方法,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种多热源热水机组的控制装置。
本发明的第四个目的在于提出一种多热源热水机组。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种多热源热水机组的控制方法,包括以下步骤:每隔预设时间获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量;获取多热源中每个热源产生所述热量所需的费用;获取所述费用中的最低值,并采用所述最低值对应的热源对所述热水机组中的水进行加热。
根据本发明实施例的多热源热水机组的控制方法,每隔预设时间获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量,并获取多热源中每个热源产生热量所需的费用,以及获取费用中的最低值,并采用最低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。由此,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
在本发明的一个实施例中,所述多热源包括太阳能装置、热泵装置、非再生能源装置和电辅热装置中的至少两个。
在本发明的一个实施例中,当所述多热源包括所述太阳能装置时,在获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量之前,还包括:判断所述太阳能装置是否满足开启条件;如果所述太阳能装置满足所述开启条件,则直接控制所述太阳能装置对所述热水机组中的水进行加热。
在本发明的一个实施例中,当所述多热源包括所述热泵装置时,还包括:判断所述最低值对应的热源是否为所述热泵装置;如果所述最低值对应的热源为所述热泵装置,则判断所述热泵装置是否满足开启条件;如果所述热泵装置满足所述开启条件,则控制所述热泵装置对所述热水机组中的水进行加热;如果所述热泵装置不满足所述开启条件,则采用所述费用中的次低值对应的热源对所述热水机组中的水进行加热。
在本发明的一个实施例中,所述获取多热源中每个热源产生所述热量所需的费用,包括:获取所述每个热源的单价和热转换效率;根据所述单价和所述热转换效率获得所述每个热源产生所述热量所需的费用。
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的多热源热水机组的控制方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质,通过上述的多热源热水机组的控制方法,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种多热源热水机组的控制装置,包括:热量获取模块,用于获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量;费用获取模块,用于获取多热源中每个热源产生所述热量所需的费用;控制模块,用于每隔预设时间通过所述热量获取模块获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量,并通过所述费用获取模块获取多热源中每个热源产生所述热量所需的费用,以及获取所述费用中的最低值,并采用所述最低值对应的热源对所述热水机组中的水进行加热。
根据本发明实施例的多热源热水机组的控制装置,通过控制模块每隔预设时间通过热量获取模块获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量,并通过费用获取模块获取多热源中每个热源产生热量所需的费用,以及获取费用中的最低值,并采用最低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。由此,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
在本发明的一个实施例中,所述多热源包括太阳能装置、热泵装置、非再生能源装置和电辅热装置中的至少两个。
在本发明的一个实施例中,当所述多热源包括所述太阳能装置时,所述控制模块在通过所述热量获取模块获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量之前,还判断所述太阳能装置是否满足开启条件,并在所述太阳能装置满足所述开启条件时,直接控制所述太阳能装置对所述热水机组中的水进行加热。
在本发明的一个实施例中,当所述多热源包括所述热泵装置时,所述控制模块还用于,判断所述最低值对应的热源是否为所述热泵装置,并在所述最低值对应的热源为所述热泵装置时,判断所述热泵装置是否满足开启条件,其中,如果所述热泵装置满足所述开启条件,所述控制模块则控制所述热泵装置对所述热水机组中的水进行加热;如果所述热泵装置不满足所述开启条件,所述控制模块则采用所述费用中的次低值对应的热源对所述热水机组中的水进行加热。
在本发明的一个实施例中,所述费用获取模块具体用于,获取所述每个热源的单价和热转换效率,并根据所述单价和所述热转换效率获得所述每个热源产生所述热量所需的费用。
为达到上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种多热源热水机组,其包括上述的多热源热水机组的控制装置。
根据本发明实施例的多热源热水机组,通过上述的多热源热水机组的控制装置,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本发明实施例的多热源热水机组的控制方法的流程图;
图2为根据本发明一个实施例的多热源热水机组的控制方法的流程图;
图3为根据本发明一个具体实施例的多热源热水机组的控制方法的流程图;
图4为根据本发明实施例的多热源热水机组的控制装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的多热源热水机组的控制方法、非临时性计算机可读存储介质、多热源热水机组的控制装置和多热源热水机组。
图1是根据本发明实施例的多热源热水机组的控制方法的流程图。如图1所示,本发明实施例的多热源热水机组的控制方法可包括以下步骤:
S1,每隔预设时间获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量。其中,预设时间可根据实际情况进行标定。
具体地,热水机组中可装有控制器,控制器中可存储有预先定义的变工况表,变工况表中可包括能力输出值、环境温度、出水温度等值,热水机组还可包括进水感温包、出水感温包和流量计等,并且为了保证热水机组的正常运行,还设置有水泵、截止阀等辅助装置。
其中,可预先进行标定有能力输出值、环境温度、出水温度与热水机组中的水加热至目标温度所需的热量,以建立映射关系,从而在得到上述的能力输出值、环境温度、出水温度等值后,根据映射关系直接查表得到热水机组中的水加热至目标温度所需的热量,由于该映射表中增加了环境温度这一参数,使得获得的热量更加符合实际情况,因而可有效提高热量获取的准确度。
另外,在热水机组接收到开机请求指令时,可先控制水泵试运行,以检测当前出水温度和出水流量,然后通过下述公式(1)计算获得将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量:
Q0=C*L*ρ*(Ts-Tout)(1)
式中,Q0为所需的热量,C为水的比热容,L为出水流量,ρ为水的密度,Ts为目标温度,Tout为出水温度。其中,目标温度是用户所需的热水温度,可由用户设定,也可由系统根据用户使用习惯或环境温度等自动设置。
需要说明的是,获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量的方式有多种,上述公式(1)仅是示例性说明,在实际计算中,也可以结合周围环境温度来对所需的热量进行修正等,以提高计算的准确度。
S2,获取多热源中每个热源产生热量所需的费用。
在本发明的实施例中,多热源可包括太阳能装置、热泵装置、非再生能源装置(如燃油装置、燃煤装置,以及一些非再生能源)和电辅热装置中的至少两个。其中,太阳能装置的能耗最低,所需的费用为零。而热泵装置、非再生能源装置和电辅热装置的能耗相对较高,所需的费用可根据实际收费标准计算获得,例如,根据预设的电价计算获得热泵装置和电辅热装置所需的费用,根据预设的燃气价计算获得非再生能源装置所需的费用。
以电辅热装置为例。目前电网销售电价实行的是分类电价和分时电价。其中,分时电价指的是峰谷分时电价,即把一天二十四小时分为峰、谷、平三个时段,以平时段电价为基础电价,高峰时段用电电价上浮,低谷时段用电电价下浮,而且高峰和低谷之间的价差非常大。因此,在计算电铺热装置所需的费用时,可根据每个时间段对应的电价进行计算。
进一步地,根据本发明的一个实施例,获取多热源中每个热源产生热量所需的费用,包括:获取每个热源的单价和热转换效率;根据单价和热转换效率获得每个热源产生热量所需的费用。
具体地,在每个热源的热转换效率相同时,可以根据每个热源的单价得到每个热源产生热量所需的费用,然而大多情况下,每个热源的热转换率不同,因此可先获得每个热源的单价和热转换效率,然后根据每个热源的单价和热转换效率计算获得每个热源产生热量所需的费用。
S3,获取费用中的最低值,并采用最低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。
具体地,在获得每个热源产生热量所需的费用后,通过对这些费用进行对比,选择一种费用最低的热源对热水机组中的水进行加热,从而使得当前热水机组所产生的运行费用最低,以给用户节约更多的运行费用。由此,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
在本发明的一个实施例中,当多热源包括太阳能装置时,在获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量之前,还包括:判断太阳能装置是否满足开启条件;如果太阳能装置满足开启条件,则直接控制太阳能装置对热水机组中的水进行加热。
具体地,当多热源包括太阳能装置时,由于太阳能装置的能耗最低,优先级最高,所以可先判断太阳能装置是否满足开启条件,例如,太阳能装置能够正常工作且太阳能装置检测到的当前光照强度大于预设强度,则判断太阳能装置满足开启条件,此时直接控制太阳能装置对热水机组中的水进行加热,此时热水机组产生的运行费用为零,使得用户的运行费用达到最低。
在本发明的一个实施例中,如图2所示,当多热源包括热泵装置时,上述的多热源热水机组的控制方法还可包括以下步骤:
S201,判断最低值对应的热源是否为热泵装置。如果是,则执行步骤S202。
S202,判断热泵装置是否满足开启条件。如果是,则执行步骤S203;否则,执行步骤S204。
S203,控制热泵装置对热水机组中的水进行加热。
S204,采用费用中的次低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。
具体而言,在实际运行过程中,除了太阳能装置会受气候的影响,热泵装置也会受气候的影响,所以当多热源包括热泵装置时,在获得最低值对应的热源之后,还判断该热源是否为热泵装置,如果是,则进一步判断该热泵装置是否满足开启条件。例如,热泵装置能够正常工作且热泵装置检测到的周围环境温度是否大于预设温度,如果是,则判断热泵装置满足开启条件,此时控制热泵装置对热水机组中的水进行加热。如果热泵装置不满足开启条件,则选择费用中的次低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。
当然,在实际应用中,也可以先判断热泵装置是否满足开启条件,如果是,则再计算每个热源产生热量所需的费用,并获取所需的费用中的最低值,控制该最低值对应的热源对热水机组中的水进行加热,这样在一定程度上可以减少费用的计算,具体采用哪种方式可根据实际需要选择。
由此,根据本发明实施例的多热源热水机组的控制方法,通过根据能耗的高低和运行费用的高低,选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
为使本领域技术人员能够更清楚的了解本发明,图3是根据本发明一个具体实施例的多热源热水机组的控制方法的流程图。如图3所示,该多热源热水机组的控制方法可包括以下步骤:
S301,热水机组接收到开机需求。
S302,在热水机组接收到开机需求后,根据能耗优先级,优先判断太阳能装置是否满足开启条件。如果是,则执行步骤S303;否则,执行步骤S307。
S303,运行太阳能装置。
S304,检测太阳能装置是否满足开启条件。如果是,执行步骤S305;否则,执行步骤S307。
S305,判断热水机组中的水的温度是否满足预设的目标温度,如果是,执行步骤S306;否则,返回步骤S303。
S306,达到目标温度后,停机。
S307,水泵试运行,检测出当前的出水温度Tout、水的流量L。
S308,通过设定目标温度Ts,并通过以下公式计算将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量:Q0=C*L*ρ*(Ts-Tout)。
S309,根据预估的热量Q0计算分别采用热泵装置、电辅热装置、非再生能源装置的费用CHP、CA、CB。需要说明的是,热水机组开机前已预设电价为A,燃气单价为B及热转化效率为ηB。
S310,判断热泵装置的费用CHP、电辅热装置的费用CA和非再生能源装置的费用CB的高低。如果热泵装置的费用高,则执行步骤S311;如果电辅热装置的费用高,则执行步骤S314;如果非再生能源装置的费用高,则执行步骤S315。
S311,判断热泵装置是否满足开启条件。如果是,则执行步骤S313;否则,执行步骤S312。
S312,若热泵装置不满足开启条件,则不再判定热泵装置的费用,直到下次开机。
S313,运行热泵装置。
S314,运行电铺热装置。
S315,运行非再生能源装置。
S316,判断是否满足预设的目标温度。如果是,则返回步骤S306;否则,执行步骤S317。
S317,判断太阳能装置是否满足开启条件.如果是,则返回步骤S303;否则,返回步骤S309。
也就是说,当热水机组包括多个热源时,先判断能耗最低,即优先级最高的热源(如,太阳能装置)是否满足开启条件,如果满足,则控制该热源对热水机组中的水进行加热;如果不满足,则根据相关参数计算出将热水机组中的水加热至目标温度所需的能量,结合预先设置的电能、燃油/燃气的单价,预估采用各种热源所需的费用,并进行比对,选择一种运行费用最低的热源对热水机组中的水进行加热。并且,在运行过程中,有些热源受气候影响比较大(如,太阳能装置和热泵装置),可能不满足运行要求,所以需要每隔一定的时间对这两者的使用条件进行判断,如果不满足运行要求,则通过费用的对比选择合适的热源对热水机组中的水进行加热。而且,在运行过程中,不同时段的电价可能不同,所以需要每隔一定的时间重新计算当前所需费用最低的热源,以保证热水机组一直处于运行费用最低的状态,直至满足目标温度达到停机状态。
综上所述,根据本发明实施例提出的多热源热水机组的控制方法,每隔预设时间获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量,并获取多热源中每个热源产生热量所需的费用,并获取费用中的最低值,以采用最低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。由此,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
另外,本发明的实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述的多热源热水机组的控制方法。
根据本发明实施例提出的非临时性计算机可读存储介质,通过上述的多热源热水机组的控制方法,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
图4是根据本发明实施例的多热源热水机组的控制装置的方框示意图。
如图4所示,该多热源热水机组的控制装置可包括:热量获取模块100、费用获取模块200和控制模块300。
其中,热量获取模块100用于获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量。费用获取模块200用于获取多热源中每个热源产生热量所需的费用。控制模块300用于每隔预设时间通过热量获取模块获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量,并通过费用获取模块获取多热源中每个热源产生热量所需的费用,以及获取费用中的最低值,并采用最低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。
在本发明的一个实施例中,多热源可包括太阳能装置、热泵装置、非再生能源装置和电辅热装置中的至少两个。
在本发明的一个实施例中,当多热源包括太阳能装置时,控制模块300在通过热量获取模块获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量之前,还判断太阳能装置是否满足开启条件,并在太阳能装置满足开启条件时,直接控制太阳能装置对热水机组中的水进行加热。
在本发明的一个实施例中,当多热源包括热泵装置时,控制模块300还用于,判断最低值对应的热源是否为热泵装置,并在最低值对应的热源为热泵装置时,判断热泵装置是否满足开启条件,其中,如果热泵装置满足开启条件,控制模块则控制热泵装置对热水机组中的水进行加热;如果热泵装置不满足开启条件,控制模块则采用费用中的次低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。
在本发明的一个实施例中,费用获取模块200具体用于,获取每个热源的单价和热转换效率,并根据单价和热转换效率获得每个热源产生热量所需的费用。
需要说明的是,前述对多热源热水机组的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的多热源热水机组的控制装置,此处不再赘述。
根据本发明实施例的多热源热水机组的控制装置,通过控制模块每隔预设时间通过热量获取模块获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量,并通过费用获取模块获取多热源中每个热源产生热量所需的费用,以及获取费用中的最低值,并采用最低值对应的热源对热水机组中的水进行加热。由此,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
此外,本发明的实施例还提出了一种多热源热水机组,该多热源热水机组包括上述的多热源热水机组的控制装置。
根据本发明实施例提出的多热源热水机组,通过上述的多热源热水机组的控制装置,根据运行费用的高低选择合适的热源对热水机组中的水进行加热,能为用户节约更多的运行费用。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (12)
1.一种多热源热水机组的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
每隔预设时间获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量;
获取多热源中每个热源产生所述热量所需的费用;
获取所述费用中的最低值,并采用所述最低值对应的热源对所述热水机组中的水进行加热。
2.如权利要求1所述的多热源热水机组的控制方法,其特征在于,所述多热源包括太阳能装置、热泵装置、非再生能源装置和电辅热装置中的至少两个。
3.如权利要求2所述的多热源热水机组的控制方法,其特征在于,当所述多热源包括所述太阳能装置时,在获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量之前,还包括:
判断所述太阳能装置是否满足开启条件;
如果所述太阳能装置满足所述开启条件,则直接控制所述太阳能装置对所述热水机组中的水进行加热。
4.如权利要求2或3所述的多热源热水机组的控制方法,其特征在于,当所述多热源包括所述热泵装置时,还包括:
判断所述最低值对应的热源是否为所述热泵装置;
如果所述最低值对应的热源为所述热泵装置,则判断所述热泵装置是否满足开启条件;
如果所述热泵装置满足所述开启条件,则控制所述热泵装置对所述热水机组中的水进行加热;
如果所述热泵装置不满足所述开启条件,则采用所述费用中的次低值对应的热源对所述热水机组中的水进行加热。
5.如权利要求1所述的多热源热水机组的控制方法,其特征在于,所述获取多热源中每个热源产生所述热量所需的费用,包括:
获取所述每个热源的单价和热转换效率;
根据所述单价和所述热转换效率获得所述每个热源产生所述热量所需的费用。
6.一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的多热源热水机组的控制方法。
7.一种多热源热水机组的控制装置,其特征在于,包括:
热量获取模块,用于获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量;
费用获取模块,用于获取多热源中每个热源产生所述热量所需的费用;
控制模块,用于每隔预设时间通过所述热量获取模块获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量,并通过所述费用获取模块获取多热源中每个热源产生所述热量所需的费用,以及获取所述费用中的最低值,并采用所述最低值对应的热源对所述热水机组中的水进行加热。
8.如权利要求7所述的多热源热水机组的控制装置,其特征在于,所述多热源包括太阳能装置、热泵装置、非再生能源装置和电辅热装置中的至少两个。
9.如权利要求8所述的多热源热水机组的控制装置,其特征在于,当所述多热源包括所述太阳能装置时,所述控制模块在通过所述热量获取模块获取将热水机组中的水加热至目标温度所需的热量之前,还判断所述太阳能装置是否满足开启条件,并在所述太阳能装置满足所述开启条件时,直接控制所述太阳能装置对所述热水机组中的水进行加热。
10.如权利要求8或9所述的多热源热水机组的控制装置,其特征在于,当所述多热源包括所述热泵装置时,所述控制模块还用于,判断所述最低值对应的热源是否为所述热泵装置,并在所述最低值对应的热源为所述热泵装置时,判断所述热泵装置是否满足开启条件,其中,
如果所述热泵装置满足所述开启条件,所述控制模块则控制所述热泵装置对所述热水机组中的水进行加热;
如果所述热泵装置不满足所述开启条件,所述控制模块则采用所述费用中的次低值对应的热源对所述热水机组中的水进行加热。
11.如权利要求7所述的多热源热水机组的控制装置,其特征在于,所述费用获取模块具体用于,获取所述每个热源的单价和热转换效率,并根据所述单价和所述热转换效率获得所述每个热源产生所述热量所需的费用。
12.一种多热源热水机组,其特征在于,包括如权利要求7-11中任一项所述的多热源热水机组的控制装置。
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