CN109373442A - 一种空气源热泵和壁挂炉联动控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气源热泵和壁挂炉联动控制方法及系统,该方法包括采集室外环境温度、室内环境温度和OT控制器的控制信号;当室外环境温度大于等于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器开启时,开启空气源热泵;当室外环境温度小于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器关闭时和/或接收到空气源热泵的报警信号时,关闭空气源热泵;当室外环境温度小于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器开启时,开启壁挂炉;当室外环境温度大于等于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器关闭时,关闭壁挂炉。实现空气源热泵和壁挂炉分时控制,实现节能。

Description

一种空气源热泵和壁挂炉联动控制方法及系统
技术领域
本发明属于供暖设备技术领域,具体涉及一种空气源热泵和壁挂炉联动控制方法及系统。
背景技术
欧洲供暖方式主要采用壁挂炉,壁挂炉基于OpenTherm协议通过OpenTherm控制器(简称OT控制器)进行控制,例如用于精确控制壁挂炉的温度、检测壁挂炉的运行状态、报警信息等。响应节能要求,荷兰政府提出气改电的需求,出现了壁挂炉和空气源热泵两种热源同时存在的过渡阶段,但是作为空气源热泵供货方,我司空气源热泵采用H-LINK协议进行控制,OpenTherm协议和H-LINK协议不能通用,OT控制器无法直接对热泵进行控制,因此,在壁挂炉和空气源热泵同时存在时,无法实现对空气源热泵和壁挂炉的联动控制。
发明内容
本发明提供一种空气源热泵和壁挂炉联动控制方法及系统,用于实现空气源热泵和壁挂炉的分时控制,实现节能。
为了解决上述技术问题,本发明提出如下技术方案予以解决:
一种空气源热泵和壁挂炉联动控制方法,其特征在于,包括空气源热泵控制模式和壁挂炉控制模式:采集室外环境温度、室内环境温度和OT控制器的控制信号;空气源热泵控制模式:当室外环境温度大于等于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器的控制信号为开启信号时,控制空气源热泵开启;当室外环境温度小于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器的控制信号为关闭信号时和/或接收到所述空气源热泵的报警信号时,控制空气源热泵关闭;壁挂炉控制模式:当室外环境温度小于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器的控制信号为开启信号时,控制壁挂炉开启;当室外环境温度大于等于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器的控制信号为关闭信号时,控制壁挂炉关闭。
进一步地,通过第一按键调节所述室外设定温度。
进一步地,通过第二按键调节所述室内设定温度,或者通过所述OT控制器的输出获得所述室内设定温度。
进一步地,通过所述OT控制器的输出获得所述室内环境温度和所述OT控制器的控制信号。
进一步地,通过温度传感器采集所述室外环境温度。
本发明还涉及一种空气源热泵和壁挂炉联动控制系统,其特征在于,包括:OT控制器,用于输出室内设定温度、室内环境温度和所述OT控制器的控制信号;温度传感器,用于采集室外环境温度;OT转换器,其用于接收所述室内设定温度、所述室内环境温度、所述室外环境温度、所述OT控制器的控制信号;用于判断所述室内设定温度与所述室内环境温度的大小、所述室外设定温度和室外环境温度的大小、以及是否接收到所述OT控制器的开启信号;当室外环境温度大于等于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器的控制信号为开启信号时,用于输出控制空气源热泵开启的信号;当室外环境温度小于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器的控制信号为关闭信号时和/或接收到所述空气源热泵的报警信号时,用于输出控制空气源热泵关闭的信号;当室外环境温度小于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器的控制信号为开启信号时,用于输出控制壁挂炉开启的信号;当室外环境温度大于等于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器的控制信号为关闭信号时,用于输出控制壁挂炉关闭的信号。
进一步地,所述空气源热泵和壁挂炉联动控制系统还包括为所述OT转换器供电的供电电源。
进一步地,所述供电电源的电压为212V至253V,频率为50Hz。
与现有技术相比,本发明提供的空气源热泵和壁挂炉联动控制方法及系统具有如下优点和有益效果:根据室外环境温度、室内环境温度以及OT控制器的开关状态,实现对壁挂炉和空气源热泵的分时切换控制,智能化程度高,且节能效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍,显而易见地,下面描述的附图是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明的空气源热泵和壁挂炉联动控制方法的实施例的流程图;
图2为本发明的空气源热泵和壁挂炉联动控制方法涉及的空气源热泵的原理示意图;
图3为本发明的空气源热泵和壁挂炉联动控制方法涉及的壁挂炉的原理示意图;
图4为本发明的空气源热泵和壁挂炉联动控制系统的实施例的原理框图。
具体实施方式
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。
出于节能考虑,荷兰政府提出气改电的需求,要求将壁挂炉逐渐被热泵取代,由于中间处于过渡期,存在壁挂炉和热泵两种热源,壁挂炉采用OpenTherm协议控制,而本实施例空气源热泵采用H-LINK协议控制,由于OpenTherm协议和H-LINK协议不能通用,热泵不能直接支持OpenTherm协议,无法通过OT控制器对热泵进行控制,且热泵也只能对壁挂炉进行开关控制,因此,本发明涉及一种空气源热泵5和壁挂炉6联动控制方法,包括空气源热泵控制模式和壁挂炉控制模式:采集室外环境温度Tout、室内环境温度Tin和OT控制器的控制信号,具体为控制OT控制器开闭的开关控制信号ON/OFF;空气源热泵控制模式:当室外环境温度Tout大于等于室外设定温度Tset1、室内环境温度Tin小于室内设定温度Tset2且OT控制器的控制信号ON/OFF为开启信号ON时,控制空气源热泵5开启;当室外环境温度Tout小于室外设定温度Tset1和/或室内环境温度Tin大于等于室内设定温度Tset2和/或OT控制器的控制信号ON/OFF为关闭信号OFF时和/或接收到所述空气源热泵5的报警信号Alarm时,控制空气源热泵5关闭;壁挂炉控制模式:当室外环境温度Tout小于室外设定温度Tset1、室内环境温度Tin小于室内设定温度Tset2且OT控制器的控制信号ON/OFF为开启信号ON时,控制壁挂炉6开启;当室外环境温度Tout大于等于室外设定温度Tset1和/或室内环境温度Tin大于等于室内设定温度Tset2和/或OT控制器的控制信号ON/OFF为关闭信号OFF时,控制壁挂炉6关闭。
具体地,如图1所示,在本实施例中,引入室外环境温度Tout、室内环境温度Tin和OT控制器控制信号ON/OFF对热泵5和壁挂炉6进行分时选择控制,分时控制的条件包括以下:a:Tin<Tset2;b:OT控制器开启;c:Tout<Tset1,d:Tout>=Tset1。当满足a、b和c时,表示室内和室外温度均低,天气比较冷,选择壁挂炉6供热;当满足a、b和d时,表示室内温度低而室外温度高,天气比较暖和,选择热泵5供热;当a、b和c不同时满足或者空气源热泵5报警时,热泵5关闭;当a、b和d不同时满足时,壁挂炉6关闭,智能实现热泵5和壁挂炉6的联动控制,实现节能目的。
如图2所示,其示出了空气源热泵5的工作原理示意图,空气源热泵5主要由压缩机51、气液分离器52、过滤器53、膨胀阀54、水热交换器55、轴流风扇(未表示)、保温水箱(未示出)、水泵(未示出)、气侧截止阀56、冷媒水换热器57、四通阀58、液侧截止阀59和电子自动控制器等组成,接通电源后,轴流风扇开始运转,冷媒水换热器57从室外吸入空气进行热交换,温度降低后的空气被轴流风扇排出系统,同时,冷媒水换热器57内部的工质吸热汽化被吸入压缩机51,压缩机51将这种低压工质气体压缩成高温高压气体送入水热交换器55,被水泵强制循环的水也通过水热交换器55,被水热交换器55中高温高压工质加热后送去供用户使用(例如进入保温水箱),而高温高压工质被冷却成液体,该液体经过膨胀阀54和过滤器53节流降温后再次流入冷媒水换热器57内,如此反复循环工作,空气中的热能被不断地“泵”送到水中,从而使保温水箱中的水温逐渐升高,最后可以达到55摄氏度左右。可以监测空气源热泵5中各个器件的工作状态,当出现工作异常时,电子自动控制器会输出报警信号Alarm.
如图3所示,示出了壁挂炉6的工作原理图,其通过OT控制器1检测室内环境温度Tin并设定室内设定温度Tset2,在壁挂炉6工作时,供暖出水管的的热水为风机盘管7、卫浴架8、散热器9和地暖盘管10供水,且通过供暖回水管回水,壁挂炉6的生活热水出水管中的热水为淋浴或洗手盆供热水。
在本实施例中,室外设定温度Tset1可以根据用户需求进行设定,默认值为4℃,例如通过按键形式进行调节,且室外环境温度Tout可以通过温度传感器2获得,室内设定温度Tset2也可以例如根据用户需求通过按键调节设定。在本实施例中,如图2所示,OT控制器1可以输出室内设定温度Tset2、室内环境温度Tin和OT控制器1的控制信号ON/OFF至OT转换器3,且在本实施例中,电压为212V至253V且频率为50Hz的供电电源4为OT转换器3供电,本实施例OT转换器3作为一种数据处理芯片,接收室内环境温度Tin、室外环境温度Tout、OT控制器1的控制信号、供电电源4的电源信号、室内设定温度Tset2和热泵5的报警信号Alarm,并根据上述方法输出控制热泵5开启或关闭、或壁挂炉6开启或关闭的信号,该OT转化器3设计成本低,且易实现。如图2所示,在本实施例中,由于OT控制器1与壁挂炉6通过OpenTherm协议控制,可以控制壁挂炉6的操作,OT转换器3仅是通过采集如上所述的信号并输出控制壁挂炉6开关的信号时,并且也可以输出控制热泵5开关的信号。
在本实施例中,室内环境温度Tin和室内设定温度Tset2都是由OT控制器1控制输出至OT转换器3,当然,室内环境温度Tin也可以通过温度传感器获得,且室外设定温度Tset1和室内设定温度Tset2可以由OT转换器3设定。
本发明还涉及一种空气源热泵5和壁挂炉6联动控制系统,如图4所示,包括:OT控制器1,用于输出室内设定温度Tset2、室内环境温度Tin和OT控制器1的控制信号ON/OFF;温度传感器2,用于采集室外环境温度Tout;OT转换器3,其用于接收室内设定温度Tset2、室内环境温度Tin、室外环境温度Tout、OT控制器1的控制信号ON/OFF;用于判断室内设定温度Tset2与室内环境温度Tin的大小、室外设定温度Tset1和室外环境温度Tout的大小、以及是否接收到OT控制器1的开启信号ON;当室外环境温度Tout大于等于室外设定温度Tset1、室内环境温度Tin小于室内设定温度Tset2且OT控制器1的控制信号ON/OFF为开启信号ON时,用于输出控制空气源热泵5开启的信号;当室外环境温度Tout小于室外设定温度Tset1和/或室内环境温度Tin大于等于室内设定温度Tset2和/或OT控制器1的控制信号ON/OFF为关闭信号OFF时和/或接收到空气源热泵5的报警信号Alarm时,用于输出控制空气源热泵5关闭的信号;当室外环境温度Tout小于室外设定温度Tset1、室内环境温度Tin小于室内设定温度Tset2且OT控制器1的控制信号ON/OFF为开启信号ON时,用于输出控制壁挂炉6开启的信号;当室外环境温度Tout大于等于室外设定温度Tset1和/或室内环境温度Tin大于等于室内设定温度Tset2和/或OT控制器1的控制信号ON/OFF为关闭信号OFF时,用于输出控制壁挂炉6关闭的信号。
本发明提供的空气源热泵5和壁挂炉6联动控制方法及系统,根据室外环境温度Tout、室内环境温度Tin和OT控制器1的控制信号,通过OT转换器3实现对壁挂炉6和空气源热泵5的分时切换控制,智能化程度高,且节能效果好;该OT转换器3安装简单方便,成本低,且易于实现。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种空气源热泵和壁挂炉联动控制方法,其特征在于,包括空气源热泵控制模式和壁挂炉控制模式:
采集室外环境温度、室内环境温度和OT控制器的控制信号;
空气源热泵控制模式:当室外环境温度大于等于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器的控制信号为开启信号时,控制空气源热泵开启;
当室外环境温度小于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器的控制信号为关闭信号时和/或接收到所述空气源热泵的报警信号时,控制空气源热泵关闭;
壁挂炉控制模式:当室外环境温度小于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器的控制信号为开启信号时,控制壁挂炉开启;
当室外环境温度大于等于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器的控制信号为关闭信号时,控制壁挂炉关闭。
2.根据权利要求1所述的空气源热泵和壁挂炉联动控制方法,其特征在于,通过第一按键调节所述室外设定温度。
3.根据权利要求2所述的空气源热泵和壁挂炉联动控制方法,其特征在于,通过第二按键调节所述室内设定温度,或者通过所述OT控制器的输出获得所述室内设定温度。
4.根据权利要求3所述的空气源热泵和壁挂炉联动控制方法,其特征在于,通过所述OT控制器的输出获得所述室内环境温度和所述OT控制器的控制信号。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的空气源热泵和壁挂炉联动控制方法,其特征在于,通过温度传感器采集所述室外环境温度。
6.一种空气源热泵和壁挂炉联动控制系统,其特征在于,包括:
OT控制器,用于输出室内设定温度、室内环境温度和所述OT控制器的控制信号;
温度传感器,用于采集室外环境温度;
OT转换器,其用于接收所述室内设定温度、所述室内环境温度、所述室外环境温度和所述OT控制器的控制信号;
用于判断所述室内设定温度与所述室内环境温度的大小、所述室外设定温度和室外环境温度的大小、以及是否接收到所述OT控制器的开启信号;
当室外环境温度大于等于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器的控制信号为开启信号时,用于输出控制空气源热泵开启的信号;
当室外环境温度小于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器的控制信号为关闭信号时和/或接收到所述空气源热泵的报警信号时,用于输出控制空气源热泵关闭的信号;
当室外环境温度小于室外设定温度、室内环境温度小于室内设定温度且OT控制器的控制信号为开启信号时,用于输出控制壁挂炉开启的信号;
当室外环境温度大于等于室外设定温度和/或室内环境温度大于等于室内设定温度和/或OT控制器的控制信号为关闭信号时,用于输出控制壁挂炉关闭的信号。
7.根据权利要求6所述的空气源热泵和壁挂炉联动控制系统,其特征在于,还包括为所述OT转换器供电的供电电源。
8.根据权利要求7所述的空气源热泵和壁挂炉联动控制系统,其特征在于,所述供电电源的电压为212V至253V,频率为50Hz。
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