CN111426059A - 一种多机组并联式热泵系统的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多机组并联式热泵系统的控制方法及装置，所述方法包括：响应接收到的开机信号，根据用户侧的初始水温控制开启适当数量的压缩机；实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势；根据预设的目标温度，结合用户侧实时水温及变化趋势，控制增开/关闭适当数量的压缩机。本发明通过实现机组之间以及机组与用户侧房间之间信息的实时反馈与通信，并根据实时检测的房间水温和温度变化趋势确定机组的开启数量，从而能够智能调整热泵系统的工作状态以满足用户侧的需求，同时避免出现机组因频繁开停导致的机组损耗及能耗较大的问题，有效保护压缩机，延长使用寿命，高效节能。

Description

一种多机组并联式热泵系统的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及机组控制领域，尤其是涉及一种多机组并联式热泵系统的控制方法及装置。

背景技术

现有的多台机组并联的热泵系统，仅能实现各机组开关信号的同时启动与关闭。当房间白天与夜晚温度不一样时，用户侧需要设备适应性提供不同的能量，现有控制方案不能根据房间的实际需求进行输出，只能同时开启/关闭多台机组，导致机组频繁开停，机组损耗及能耗较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多机组并联式热泵系统的控制方法及装置，在调节热泵系统输出时能够避免出现机组因频繁开停导致的机组损耗及能耗较大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多机组并联式热泵系统的控制方法，包括：

响应接收到的开机信号，当判断用户侧的初始水温小于预设的温度下限值时，控制开启i台压缩机；其中，所述热泵系统包括N台压缩机，0＜i＜N；

实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势；

当判断所述水温小于预设的目标温度，且所述变化趋势不为上升趋势时，控制所述热泵系统增开n台压缩机；其中，i+n≤N，且0＜n；

当判断所述水温大于或等于所述预设的目标温度且所述变化趋势为上升趋势时，控制所述热泵系统关闭m台压缩机；其中，0＜m≤i；

当判断所述水温大于或等于预设的温度上限值时，控制所述热泵系统关闭所有压缩机以进入恒温停机模式。

进一步地，所述实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势，具体为：

实时获取所述用户侧的水温，并根据当前时刻的第一水温、前一时刻的第二水温获取所述水温的变化趋势；其中，所述当前时刻与所述前一时刻之间相隔预设时间；

若所述第二水温小于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为下降趋势；

若所述第二水温等于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为维持趋势；

若所述第二水温大于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为上升趋势。

进一步地，所述预设时间为第一时间间隔或第二时间间隔；所述获取所述水温的变化趋势具体为：

当所述水温小于所述预设的目标温度时，以所述第一时间间隔获取所述水温的变化趋势；

当所述水温大于等于所述预设的目标温度时，以所述第二时间间隔获取所述水温的变化趋势；其中，所述第一时间间隔大于所述第二时间间隔。

进一步地，所述的多机组并联式热泵系统的控制方法还包括：

当所述水温达到所述温度上限值时，获取所述热泵系统此时开启的压缩机数量x，根据所述此时开启的压缩机数量x确定恒温初始开启数量j并存储；

在接收到恒温开机信号时，控制开启j台压缩机；其中，0＜j≤N，j＜x。

进一步地，所述热泵系统的机组之间、所述机组与所述用户侧之间均通过RS485信号线进行通信连接。

进一步地，所述控制所述热泵系统增开n台压缩机，具体为；

控制所述热泵系统增开一台压缩机。

进一步地，所述控制所述热泵系统关闭m台压缩机，具体为：

控制所述热泵系统关闭一台压缩机。

进一步地，所述响应接收到的开机信号，当判断用户侧的初始水温小于预设的温度下限值时，控制开启i台压缩机，还包括：

当判断用户侧的初始水温大于等于所述温度下限值时，不开启压缩机。

进一步地，所述热泵系统包括若干台并联的双系统机组，每一所述双系统机组包含2台所述压缩机，i＝N/2；其中，N为双数。

为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种多机组并联式热泵系统的控制装置，包括控制器，所述控制器用于：

响应接收到的开机信号，当判断用户侧的初始水温小于预设的温度下限值时，控制开启i台压缩机；其中，所述热泵系统包括N台压缩机，0＜i＜N；

实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势；

当判断所述水温小于预设的目标温度，且所述变化趋势不为上升趋势时，控制所述热泵系统增开n台压缩机；其中，i+n≤N，且0＜n；

当判断所述水温大于或等于所述预设的目标温度且所述变化趋势为上升趋势时，控制所述热泵系统关闭m台压缩机；其中，0＜m≤i；

当判断所述水温大于或等于预设的温度上限值时，控制所述热泵系统关闭所有压缩机以进入恒温停机模式。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种多机组并联式热泵系统的控制方法及装置，所述方法包括：响应接收到的开机信号，根据用户侧的初始水温控制开启适当数量的压缩机；实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势；根据预设的目标温度，结合用户侧实时水温及变化趋势，控制增开/关闭适当数量的压缩机。本发明通过实现机组之间以及机组与用户侧房间之间信息的实时反馈与通信，并根据实时检测的房间水温和温度变化趋势确定机组的开启数量，从而能够智能调整热泵系统的工作状态以满足用户侧的需求，同时避免出现机组因频繁开停导致的机组损耗及能耗较大的问题，有效保护压缩机，延长使用寿命，高效节能。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的多机组并联式热泵系统的控制方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的温度区间划分示意图；

图3是本发明一实施例提供的温度调节逻辑示意图。

具体实施方式

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参见图1，本发明实施例提供了一种多机组并联式热泵系统的控制方法，包括步骤：

S1、响应接收到的开机信号，当判断用户侧的初始水温小于预设的温度下限值时，控制开启i台压缩机；其中，所述热泵系统包括N台压缩机，0＜i＜N。另外，当判断用户侧的初始水温大于等于所述温度下限值时，不开启压缩机。

在本发明实施例中，所述热泵系统包括若干台并联的双系统机组，每一所述双系统机组包含2台所述压缩机，i＝N/2；其中，N为双数。

在本发明实施例中，所述热泵系统的机组之间、所述机组与所述用户侧之间均通过RS485信号线进行通信连接。

S2、实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势；

在本发明实施例中，进一步地，步骤S2具体为：

实时获取所述用户侧的水温，并根据当前时刻的第一水温、前一时刻的第二水温获取所述水温的变化趋势；其中，所述当前时刻与所述前一时刻之间相隔预设时间；

若所述第二水温小于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为下降趋势；

若所述第二水温等于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为维持趋势；

若所述第二水温大于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为上升趋势。

在本发明实施例中，进一步地，所述预设时间为第一时间间隔或第二时间间隔；所述获取所述水温的变化趋势具体为：

当所述水温小于所述预设的目标温度时，以所述第一时间间隔获取所述水温的变化趋势；

当所述水温大于等于所述预设的目标温度时，以所述第二时间间隔获取所述水温的变化趋势；其中，所述第一时间间隔大于所述第二时间间隔。

S3、当判断所述水温小于预设的目标温度，且所述变化趋势不为上升趋势时，控制所述热泵系统增开n台压缩机；其中，i+n≤N，且0＜n。在一种可行的设计中，n取值为1，即控制所述热泵系统增开1台压缩机，从而逐渐增开压缩机以满足用户侧的目标温度需求。

S4、当判断所述水温大于或等于所述预设的目标温度且所述变化趋势为上升趋势时，控制所述热泵系统关闭m台压缩机；其中，0＜m≤i。在一种可行的设计中，m取值为1，即控制所述热泵系统关闭1台压缩机，从而使用户侧温度稳定平衡。

S5、当判断所述水温大于或等于预设的温度上限值时，控制所述热泵系统关闭所有压缩机以进入恒温停机模式。

在本发明实施例中，进一步地，所述的多机组并联式热泵系统的控制方法还包括：

S6、当所述水温达到所述温度上限值时，获取所述热泵系统此时开启的压缩机数量x，根据所述此时开启的压缩机数量x确定恒温初始开启数量j并存储；

S7、在接收到恒温开机信号时，控制开启j台压缩机；其中，0＜j≤N，j＜x。

请参见图2至图3，基于上述方案，为便于更好的理解本发明实施例提供的多机组并联式热泵系统的控制方法，以下进行详细说明：

1、本实施例的热泵系统由3台双系统机组并联，即共有6台压缩机，多台机组之间采用RS485信号线进行连接，同时机组与房间之间也采用RS485信号线连接，从而实现机组之间以及机组与房间之间信息的实时反馈与通信，房间检测的数据可有效反馈传输给主机进行判断分析。

2、制热模式运行，首次开机时，若房间水温处于D区间，则开一半数量压缩机(2台机组，3台压缩机)，若房间初始水温在ABC区间则不开机；当外部环境温度很低时，用户的房间初始温度也相对较低(房间温度＜目标温度-10℃)，则需求增大，主机控制输出主机增加至开启2台机组(4台压缩机)。

3、机组开启后持续监测房间的温度传感器反馈的水温，若水温处于D区间(小于预设温度下限值)且检测到水温是降低趋势，则主机控制输出增加开启1台压缩机，一段时间后，水温判断进入C区间(温度下限值≤水温＜目标温度)且主机检测到水温是降低趋势，则主机控制输出继续加开1台压缩机，而后主机继续判断水温的状态，若主机检测到水温是升高趋势，则主机控制判断不需再增加机组，直至水温慢慢的升高达到目标水温设定值进入水温B区间；

需要说明的是，首先在控制过程中，主机实时检测水温并做存储记忆，然后，可以是每5分钟主机控制会进行一次计算比较(计算水温变化趋势)，将当前计算的水温值对比5分钟前存储的水温值，若水温低于之前存储的水温值，则判断为水温是降低趋势。

4、进入B区间后(大于等于预设目标温度)，主机即进入微控制，自动将检测判断时间间隔缩短(从5分钟检测一次缩短到1分钟检测一次)，使水温维持稳定在目标值±回差设定值内，使房间温度稳定平衡，若此时检测到水温还是继续升高的趋势，则主机控制输出关闭1台压缩机。

5、当检测到水温达到目标温度+回差值(水温达到所述温度上限值)，则所有机组进入恒温停机状态，恒温停机之后主机会自动记忆恒温停机时的开启的压缩机数量，下一次再恒温开机时自动输出上一次开启压缩机数量-1。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、通过采用RS485信号线将多台机组之间、机组与房间之间进行连接，从而实现机组之间以及机组与房间之间信息的实时反馈与通信，实现机组按需求智能协调控制系统的机组输出，避免主机频繁开停，有效保护压缩机延长使用寿命，均衡能力输出，高效节能；

2、通过采用RS485信号线将多台机组进行连接，实现机组故障时其他机组可以任意替换工作，保证用户需求。

需要说明的是，对于以上方法或流程实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种多机组并联式热泵系统的控制装置，包括控制器，所述控制器用于：

响应接收到的开机信号，当判断用户侧的初始水温小于预设的温度下限值时，控制开启i台压缩机；其中，所述热泵系统包括N台压缩机，0＜i＜N；

实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势；

当判断所述水温小于预设的目标温度，且所述变化趋势不为上升趋势时，控制所述热泵系统增开n台压缩机；其中，i+n≤N，且0＜n；

当判断所述水温大于或等于所述预设的目标温度且所述变化趋势为上升趋势时，控制所述热泵系统关闭m台压缩机；其中，0＜m≤i；

当判断所述水温大于或等于预设的温度上限值时，控制所述热泵系统关闭所有压缩机以进入恒温停机模式。

在本发明实施例中，进一步地，所述实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势，具体为：

实时获取所述用户侧的水温，并根据当前时刻的第一水温、前一时刻的第二水温获取所述水温的变化趋势；其中，所述当前时刻与所述前一时刻之间相隔预设时间；

若所述第二水温小于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为下降趋势；

若所述第二水温等于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为维持趋势；

若所述第二水温大于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为上升趋势。

在本发明实施例中，进一步地，所述预设时间为第一时间间隔或第二时间间隔；所述获取所述水温的变化趋势具体为：

当所述水温小于所述预设的目标温度时，以所述第一时间间隔获取所述水温的变化趋势；

当所述水温大于等于所述预设的目标温度时，以所述第二时间间隔获取所述水温的变化趋势；其中，所述第一时间间隔大于所述第二时间间隔。

在本发明实施例中，进一步地，所述的多机组并联式热泵系统的控制方法还包括：

当所述水温达到所述温度上限值时，获取所述热泵系统此时开启的压缩机数量x，根据所述此时开启的压缩机数量x确定恒温初始开启数量j并存储；

在接收到恒温开机信号时，控制开启j台压缩机；其中，0＜j≤N，j＜x。

在本发明实施例中，进一步地，所述热泵系统的机组之间、所述机组与所述用户侧之间均通过RS485信号线进行通信连接。

在本发明实施例中，进一步地，所述控制所述热泵系统增开n台压缩机，具体为；

控制所述热泵系统增开一台压缩机。

在本发明实施例中，进一步地，所述控制所述热泵系统关闭m台压缩机，具体为：

控制所述热泵系统关闭一台压缩机。

在本发明实施例中，进一步地，所述响应接收到的开机信号，当判断用户侧的初始水温小于预设的温度下限值时，控制开启i台压缩机，还包括：

当判断用户侧的初始水温大于等于所述温度下限值时，不开启压缩机。

在本发明实施例中，进一步地，所述热泵系统包括若干台并联的双系统机组，每一所述双系统机组包含2台所述压缩机，i＝N/2；其中，N为双数。

可以理解的是上述装置项实施例，是与本发明方法项实施例相对应的，本发明实施例提供的一种多机组并联式热泵系统的控制装置，可以实现本发明任意一项方法项实施例提供的多机组并联式热泵系统的控制方法。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多机组并联式热泵系统的控制方法，其特征在于，包括：

响应接收到的开机信号，当判断用户侧的初始水温小于预设的温度下限值时，控制开启i台压缩机；其中，所述热泵系统包括N台压缩机，0＜i＜N；

实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势；

当判断所述水温小于预设的目标温度，且所述变化趋势不为上升趋势时，控制所述热泵系统增开n台压缩机；其中，i+n≤N，且0＜n；

当判断所述水温大于或等于所述预设的目标温度且所述变化趋势为上升趋势时，控制所述热泵系统关闭m台压缩机；其中，0＜m≤i；

当判断所述水温大于或等于预设的温度上限值时，控制所述热泵系统关闭所有压缩机以进入恒温停机模式。

2.根据权利要求1所述的多机组并联式热泵系统的控制方法，其特征在于，所述实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势，具体为：

实时获取所述用户侧的水温，并根据当前时刻的第一水温、前一时刻的第二水温获取所述水温的变化趋势；其中，所述当前时刻与所述前一时刻之间相隔预设时间；

若所述第二水温小于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为下降趋势；

若所述第二水温等于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为维持趋势；

若所述第二水温大于所述第一水温，则所述当前时刻的水温的变化趋势为上升趋势。

3.根据权利要求2所述的多机组并联式热泵系统的控制方法，其特征在于，所述预设时间为第一时间间隔或第二时间间隔；所述获取所述水温的变化趋势具体为：

当所述水温小于所述预设的目标温度时，以所述第一时间间隔获取所述水温的变化趋势；

当所述水温大于等于所述预设的目标温度时，以所述第二时间间隔获取所述水温的变化趋势；其中，所述第一时间间隔大于所述第二时间间隔。

4.根据权利要求1所述的多机组并联式热泵系统的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述水温达到所述温度上限值时，获取所述热泵系统此时开启的压缩机数量x，根据所述此时开启的压缩机数量x确定恒温初始开启数量j并存储；

在接收到恒温开机信号时，控制开启j台压缩机；其中，0＜j≤N，j＜x。

5.根据权利要求1所述的多机组并联式热泵系统的控制方法，其特征在于，所述热泵系统的机组之间、所述机组与所述用户侧之间均通过RS485信号线进行通信连接。

6.根据权利要求1所述的多机组并联式热泵系统的控制方法，其特征在于，所述控制所述热泵系统增开n台压缩机，具体为；

控制所述热泵系统增开一台压缩机。

7.根据权利要求1所述的多机组并联式热泵系统的控制方法，其特征在于，所述控制所述热泵系统关闭m台压缩机，具体为：

控制所述热泵系统关闭一台压缩机。

8.根据权利要求1所述的多机组并联式热泵系统的控制方法，其特征在于，所述响应接收到的开机信号，当判断用户侧的初始水温小于预设的温度下限值时，控制开启i台压缩机，还包括：

当判断用户侧的初始水温大于等于所述温度下限值时，不开启压缩机。

9.根据权利要求1所述的多机组并联式热泵系统的控制方法，其特征在于，所述热泵系统包括若干台并联的双系统机组，每一所述双系统机组包含2台所述压缩机，i＝N/2；其中，N为双数。

10.一种多机组并联式热泵系统的控制装置，其特征在于，包括控制器，所述控制器用于：

响应接收到的开机信号，当判断用户侧的初始水温小于预设的温度下限值时，控制开启i台压缩机；其中，所述热泵系统包括N台压缩机，0＜i＜N；

实时获取所述用户侧的水温，并获取所述水温的变化趋势；

当判断所述水温小于预设的目标温度，且所述变化趋势不为上升趋势时，控制所述热泵系统增开n台压缩机；其中，i+n≤N，且0＜n；

当判断所述水温大于或等于所述预设的目标温度且所述变化趋势为上升趋势时，控制所述热泵系统关闭m台压缩机；其中，0＜m≤i；

当判断所述水温大于或等于预设的温度上限值时，控制所述热泵系统关闭所有压缩机以进入恒温停机模式。

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