CN110500680A - 空调机组和壁挂炉配合制热的换热系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空调机组和壁挂炉配合制热的换热系统及控制方法。换热系统包括空调机组、壁挂炉、热负荷循环和控制模块，所述空调机组和所述壁挂炉并联设置于所述热负荷循环内，所述控制模块与所述空调机组和所述壁挂炉均电连接。本发明提供的空调机组和壁挂炉配合制热的换热系统及控制方法，当室外温度过低时采用壁挂炉放热，均衡控制热负荷单元进水温度，从而提高室内使用舒适性；根据特殊电价政策设计不同时段运行策略，在峰值期时采用壁挂炉放热，实现对电价使用的移峰填谷作用，其他时期两个热源搭配放热，降低用户的能耗费用和使用成本，而且将热负荷系统的负荷需求快速解析成对应的水流量及温度需求，降低控制目标控制延时性。

Description

空调机组和壁挂炉配合制热的换热系统及控制方法
技术领域
本发明涉及制热装置技术领域，特别是一种空调机组和壁挂炉配合制热的换热系统及控制方法。
背景技术
目前的空调耗能在城市用电中占比已经达到了20％左右，节能减耗成了最棘手解决的问题。与此同时很多城市也出台了针对不同时段的电价调整政策，具体就是白天乃至夜晚的用电高峰期较贵，凌晨乃至早上的用电低峰期电价较为便宜，在峰值期时段使用空调时市电的电话不稳影响空调的制热效果且会产生过高的费用，造成换热系统的能耗成本过高的问题。
发明内容
为了解决换热系统能耗成本过高的技术问题，而提供一种降低换热系统的能耗成本的空调机组和壁挂炉配合制热的换热系统及控制方法。
一种换热系统，包括空调机组、壁挂炉、热负荷循环和控制模块，所述空调机组和所述壁挂炉并联设置于所述热负荷循环内，所述控制模块与所述空调机组和所述壁挂炉均电连接，且所述控制模块控制所述空调机组和/或所述壁挂炉与所述热负荷循环的连通状态。
所述换热系统包括第一流量阀和第二流量阀，所述第一流量阀设置于所述空调机组的出口处，所述第二流量阀设置于所述壁挂炉的出口上。
在所述控制模块内预存所述换热系统所处区域的市电价格分布，且所述控制模块根据所述市电价格分布控制所述第一流量阀的开度和所述第二流量阀的开度。
所述市电价格分布包括峰值期、平峰期和峰谷期，所述峰值期的电价＞所述平峰期的电价＞所述峰谷期的电价，且在所述峰值期时，所述第一流量阀关闭且所述第二流量阀开启，在所述平峰期时，所述第一流量阀和所述第二流量阀均处于开启状态，在所述峰谷期时，所述第一流量阀开启且所述第二流量阀关闭。
在所述平峰期时，根据所述热负荷循环内的热负荷需求控制所述第一流量阀的开度和所述第二流量阀的开度。
所述控制模块内预设有第一温度值，所述控制模块检测所述换热系统所处区域的室外温度，并根据室外温度和第一温度值的比较结果控制所述第一流量阀的工作状态和所述第二流量阀的工作状态。
所述控制模块检测所述空调机组的运行状态，并根据运行状态控制所述第一流量阀的工作状态和所述第二流量阀的工作状态。
所述空调机组具有化霜模式，在所述空调机组进入化霜模式时，所述控制模块控制所述第一流量阀关闭且第二流量阀的开度开至最大。
所述热负荷循环包括多个热负荷单元，所有所述热负荷单元并联设置于所述热负荷循环内。
所述热负荷单元包括水箱，所述水箱内设置有第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路与所述空调机组的出口连接，所述第二换热管路与所述壁挂炉的出口连接。
所述第一换热管路通过第一三通阀与所述空调机组的出口连接，所述第二换热管路通过第二三通阀与所述壁挂炉的出口连接。
一种上述的换热系统的控制方法，包括：
在所述峰值期时，关闭所述第一流量阀关闭，开启所述第二流量阀开启；
在所述平峰期时，开启所述第一流量阀和所述第二流量阀；
在所述峰谷期时，开启所述第一流量阀开启，关闭所述第二流量阀。
在平峰期时还包括：
确定所述热负荷循环内热负荷数量n，分别检测所有所述热负荷的温差△T1、△T2、△T3······△Tn；
计算平均温差△Tc＝(△T1+△T2+···+△Tn)/n，并根据△Tc调节所述第一流量阀和所述第二流量阀。
在所述平峰期时还包括：当所述热负荷循环的所有热负荷均达到设定温度时，调节所述壁挂炉的出水温度。
在当所述热负荷循环的所有热负荷均达到设定温度时，调节所述壁挂炉的出水温度中，还包括：
确定热负荷的目标温度T设，并设定修正温度点△t，并比较△Tc和△t；
当△Tc≥△t时，利用公式T修正＝T设+x，x＝a△Tc+b对壁挂炉的出水温度进行修正，a、b均为计算系数；
当△Tc＜△t，壁挂炉的出水温度保持不变。
一种上述的换热系统的控制方法，其特征在于：设定第一温度值T1，并实时检测换热系统所处区域的室外温度T，比较T和T1，当T小于T1时，则关闭所述第一流量阀，并打开第二流量阀。
一种上述的换热系统的控制方法，其特征在于：检测空调机组的运行模式，且当空调机组切换至化霜模式时，则关闭所述第一流量阀，并打开第二流量阀。
本发明提供的空调机组和壁挂炉配合制热的换热系统及控制方法，将空调机组和壁挂炉并联，并根据一定条件控制空调机组单独工作、壁挂炉单独工作或空调机组和壁挂炉同时工作，当室外温度过低时采用壁挂炉放热，均衡控制热负荷单元进水温度，从而提高室内使用舒适性；根据特殊电价政策设计不同时段运行策略，在峰值期时采用壁挂炉放热，实现对电价使用的移峰填谷作用，其他时期两个热源搭配放热，降低用户的能耗费用和使用成本，而且将热负荷系统的负荷需求快速解析成对应的水流量及温度需求，降低控制目标控制延时性。
附图说明
图1为本发明提供的空调机组和壁挂炉配合制热的换热系统及控制方法的实施例的换热系统的结构示意图；
图中：
1、空调机组；2、壁挂炉；3、热负荷循环；4、第一流量阀；5、第二流量阀；6、第一换热管路；7、第二换热管路。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的换热系统，包括空调机组1、壁挂炉2、热负荷循环3和控制模块，所述空调机组1和所述壁挂炉2并联设置于所述热负荷循环3内，所述控制模块与所述空调机组1和所述壁挂炉2均电连接，且所述控制模块控制所述空调机组1和/或所述壁挂炉2与所述热负荷循环3的连通状态，利用控制模块检测到对应的条件控制空调机组1单独工作或壁挂炉2单独工作或空调机组1和壁挂炉2配合工作，在满足热负荷循环3内的热负荷需求的情况下调节空调机组1和壁挂炉2的工作状态，使得能够降低换热系统的成本，并且提高换热系统的可靠性。
所述换热系统包括第一流量阀4和第二流量阀5，所述第一流量阀4设置于所述空调机组1的出口处，所述第二流量阀5设置于所述壁挂炉2的出口上，第一流量阀4和第二流量阀5能够通过控制开度控制对应机构的流量，并且当第一流量阀4的流量最小(关闭)时，空调机组1处于停机状态，当第二流量阀5的流量最小(关闭)时，壁挂炉2处于停机状态。
在所述控制模块内预存所述换热系统所处区域的市电价格分布，且所述控制模块根据所述市电价格分布控制所述第一流量阀4的开度和所述第二流量阀5的开度。
所述市电价格分布包括峰值期、平峰期和峰谷期，所述峰值期的电价＞所述平峰期的电价＞所述峰谷期的电价，且在所述峰值期时，所述第一流量阀4关闭且所述第二流量阀5开启，此时壁挂炉2负责热负荷循环3内的所有热负荷，在所述平峰期时，所述第一流量阀4和所述第二流量阀5均处于开启状态，根据热负荷循环3内的负荷需求控制空调机组1和壁挂炉2的出水流量，合理的控制换热系统的使用成本，在所述峰谷期时，所述第一流量阀4开启且所述第二流量阀5关闭，此时空调机组1负责热负荷循环3内的所有热负荷。
其中优选的，所述市电价格分布可以为时间分布，根据对应城市出台的电价调整政策所对应的时间进行确定峰值期、平峰期和峰谷期，如时间段：8:00～12:00,17:00～21:00为峰值期；时间段：12:00～17:00,21:00～24:00为平峰期；时间段24:00～8:00为峰谷期，具体时间段根据实际情况进行限定。
在所述平峰期时，根据所述热负荷循环3内的热负荷需求控制所述第一流量阀4的开度和所述第二流量阀5的开度，热负荷需求为处于热负荷循环3内的所有热负荷单元的负荷总和。
所述控制模块内预设有第一温度值，所述控制模块检测所述换热系统所处区域的室外温度，并根据室外温度和第一温度值的比较结果控制所述第一流量阀4的工作状态和所述第二流量阀5的工作状态，当室外温度过低时，空调机组1制热所需的能耗过大，会造成成本过高，此时切换至壁挂炉2制热，从而降低了换热系统的能耗，节省了换热系统的成本。
所述控制模块检测所述空调机组的运行状态，并根据运行状态控制所述第一流量阀4的工作状态和所述第二流量阀5的工作状态。
所述空调机组具有化霜模式，在所述空调机组进入化霜模式时，所述控制模块控制所述第一流量阀4关闭且第二流量阀5的开度开至最大。
所述热负荷循环3包括多个热负荷单元，所有所述热负荷单元并联设置于所述热负荷循环3内，可以包括地暖、室内机或暖气片等取暖设备中的一种或几种。
所述热负荷单元包括水箱，所述水箱内设置有第一换热管路6和第二换热管路7，所述第一换热管路6与所述空调机组1的出口连接，所述第二换热管路7与所述壁挂炉2的出口连接，根据控制模块的控制切换水箱的热量来源。
所述第一换热管路6通过第一三通阀与所述空调机组1的出口连接，所述第二换热管路7通过第二三通阀与所述壁挂炉2的出口连接，其中第一三通阀的入口与空调机组1的出口连通，一个出口与第一换热管路6连通，另一出口与热负荷循环3连通，第二三通阀的入口与壁挂炉2的出口连通，一个出口与第二换热管路7连通，另一出口与热负荷循环3连通，且第一换热管路6的出口和第二换热管路7的出口均与热负荷循环3连通。
一种上述的换热系统的控制方法，包括：
在所述峰值期时，关闭所述第一流量阀4关闭，开启所述第二流量阀5开启，此时壁挂炉2负责热负荷循环3内的所有热负荷；
在所述平峰期时，开启所述第一流量阀4和所述第二流量阀5，根据热负荷循环3内的负荷需求控制空调机组1和壁挂炉2的出水流量，合理的控制换热系统的使用成本；
在所述峰谷期时，开启所述第一流量阀4开启，关闭所述第二流量阀5，此时空调机组1负责热负荷循环3内的所有热负荷。
在平峰期时还包括：
确定所述热负荷循环3内热负荷数量n，分别检测所有所述热负荷的温差△T1、△T2、△T3······△Tn；
计算平均温差△Tc＝(△T1+△T2+···+△Tn)/n，并根据△Tc调节所述第一流量阀4和所述第二流量阀5。
在所述平峰期时还包括：当所述热负荷循环3的所有热负荷均达到设定温度时，调节所述壁挂炉的出水温度。
在当所述热负荷循环3的所有热负荷均达到设定温度时，调节所述壁挂炉的出水温度中，还包括：
确定热负荷的目标温度T设，并设定修正温度点△t，并比较△Tc和△t；
当△Tc≥△t时，利用公式T修正＝T设+x，x＝a△Tc+b对壁挂炉的出水温度进行修正，a、b均为计算系数；
当△Tc＜△t，壁挂炉的出水温度保持不变。
一种上述的换热系统的控制方法，设定第一温度值T1，并实时检测换热系统所处区域的室外温度T，比较T和T1，当T小于T1时，表明空调机组1进行制热的能耗较高，则关闭所述第一流量阀4，并打开第二流量阀5。
一种上述的换热系统的控制方法，检测空调机组1的运行模式，且当空调机组1切换至化霜模式时，则关闭所述第一流量阀4，并打开第二流量阀5，使得在空调机组1化霜过程中不影响热负荷循环3内的需求。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种换热系统，其特征在于：包括空调机组(1)、壁挂炉(2)、热负荷循环(3)和控制模块，所述空调机组(1)和所述壁挂炉(2)并联设置于所述热负荷循环(3)内，所述控制模块与所述空调机组(1)和所述壁挂炉(2)均电连接，且所述控制模块控制所述空调机组(1)和/或所述壁挂炉(2)与所述热负荷循环(3)的连通状态。
2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于：所述换热系统包括第一流量阀(4)和第二流量阀(5)，所述第一流量阀(4)设置于所述空调机组(1)的出口处，所述第二流量阀(5)设置于所述壁挂炉(2)的出口上。
3.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于：在所述控制模块内预存所述换热系统所处区域的市电价格分布，且所述控制模块根据所述市电价格分布控制所述第一流量阀(4)的开度和所述第二流量阀(5)的开度。
4.根据权利要求3所述的换热系统，其特征在于：所述市电价格分布包括峰值期、平峰期和峰谷期，所述峰值期的电价＞所述平峰期的电价＞所述峰谷期的电价，且在所述峰值期时，所述第一流量阀(4)关闭且所述第二流量阀(5)开启，在所述平峰期时，所述第一流量阀(4)和所述第二流量阀(5)均处于开启状态，在所述峰谷期时，所述第一流量阀(4)开启且所述第二流量阀(5)关闭。
5.根据权利要求4所述的换热系统，其特征在于：在所述平峰期时，根据所述热负荷循环(3)内的热负荷需求控制所述第一流量阀(4)的开度和所述第二流量阀(5)的开度。
6.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于：所述控制模块内预设有第一温度值，所述控制模块检测所述换热系统所处区域的室外温度，并根据室外温度和第一温度值的比较结果控制所述第一流量阀(4)的工作状态和所述第二流量阀(5)的工作状态。
7.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于：所述控制模块检测所述空调机组的运行状态，并根据运行状态控制所述第一流量阀(4)的工作状态和所述第二流量阀(5)的工作状态。
8.根据权利要求6所述的换热系统，其特征在于：所述空调机组具有化霜模式，在所述空调机组进入化霜模式时，所述控制模块控制所述第一流量阀(4)关闭且第二流量阀(5)的开度开至最大。
9.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于：所述热负荷循环(3)包括多个热负荷单元，所有所述热负荷单元并联设置于所述热负荷循环(3)内。
10.根据权利要求9所述的换热系统，其特征在于：所述热负荷单元包括水箱，所述水箱内设置有第一换热管路(6)和第二换热管路(7)，所述第一换热管路(6)与所述空调机组(1)的出口连接，所述第二换热管路(7)与所述壁挂炉(2)的出口连接。
11.根据权利要求10所述的换热系统，其特征在于：所述第一换热管路(6)通过第一三通阀与所述空调机组(1)的出口连接，所述第二换热管路(7)通过第二三通阀与所述壁挂炉(2)的出口连接。
12.一种权利要求4所述的换热系统的控制方法，其特征在于：包括：
在所述峰值期时，关闭所述第一流量阀(4)关闭，开启所述第二流量阀(5)开启；
在所述平峰期时，开启所述第一流量阀(4)和所述第二流量阀(5)；
在所述峰谷期时，开启所述第一流量阀(4)开启，关闭所述第二流量阀(5)。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于：在平峰期时还包括：
确定所述热负荷循环(3)内热负荷数量n，分别检测所有所述热负荷的温差△T1、△T2、△T3······△Tn；
计算平均温差△Tc＝(△T1+△T2+···+△Tn)/n，并根据△Tc调节所述第一流量阀(4)和所述第二流量阀(5)。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于：在所述平峰期时还包括：当所述热负荷循环(3)的所有热负荷均达到设定温度时，调节所述壁挂炉的出水温度。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于：在当所述热负荷循环(3)的所有热负荷均达到设定温度时，调节所述壁挂炉的出水温度中，还包括：
确定热负荷的目标温度T设，并设定修正温度点△t，并比较△Tc和△t；
当△Tc≥△t时，利用公式T修正＝T设+x，x＝a△Tc+b对壁挂炉的出水温度进行修正，a、b均为计算系数；
当△Tc＜△t，壁挂炉的出水温度保持不变。
16.一种权利要求6所述的换热系统的控制方法，其特征在于：设定第一温度值T1，并实时检测换热系统所处区域的室外温度T，比较T和T1，当T小于T1时，则关闭所述第一流量阀(4)，并打开第二流量阀(5)。
17.一种权利要求7所述的换热系统的控制方法，其特征在于：检测空调机组(1)的运行模式，且当空调机组(1)切换至化霜模式时，则关闭所述第一流量阀(4)，并打开第二流量阀(5)。
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