CN112097306B - 温差控制方法、装置、系统及热水机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种温差控制方法、装置、系统及热水机，温差控制方法包括获取初始温差控制参数；根据初始温差控制参数计算初始水温差控制值；获取实时温差控制参数；根据实时温差控制参数修正初始水温差控制值得到目标水温差控制值，根据目标水温差控制值控制温差。本申请可实现多功能热水机的自适应温差运行，契合内部需求与外部限制条件，使得系统始终运行在平稳状态，兼顾舒适型和节能性。

Description

温差控制方法、装置、系统及热水机

技术领域

本申请属于热水机技术领域，具体涉及一种温差控制方法、装置、系统及热水机。

背景技术

现有市面上的热水机大多为小冷量多功能热水机，这种热水机由于冷量小的缘故广泛应用于各类居家或别墅中，其采用“一机一用”模式，水系统相对独立，可以灵活配置使用模式。而在有些空间较大的别墅中，会选择大冷量多功能热水机，大冷量多功能热水机的水系统相对复杂，在实际控制上需考虑控制延迟、模式切换带来的水系统运行杂乱问题。当一个别墅采用大冷量多功能热水机的“一机多用”模式时，多个空间内的需求往往不一致，会带来机组运行的频繁开关机、机组负荷大幅度震荡等问题。另外，为实现节能控制，内部需求温差一经设定不再更改，而机组实际运行环境条件是在不断变化的，因此会导致内部需求不能适应外部环境变化，不能实现自适应调节，影响舒适性。

发明内容

为至少在一定程度上克服采用大冷量多功能热水机的“一机多用”模式带来机组运行的频繁开关机、机组负荷大幅度震荡，以及，不能实现自适应调节，节能性与舒适性矛盾的问题，本申请提供一种温差控制方法、装置、系统及热水机。

第一方面，本申请提供一种温差控制方法，包括：

获取初始温差控制参数；

根据所述初始温差控制参数计算初始水温差控制值；

获取实时温差控制参数；

根据所述实时温差控制参数修正所述初始水温差控制值得到目标水温差控制值，根据所述目标水温差控制值控制温差。

进一步的，所述实时温差控制参数包括第一温差控制参数和第二温差控制参数，所述根据所述实时温差控制参数修正所述初始水温差控制值得到目标水温差控制值，包括：

根据所述第一温差控制参数正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值；

根据所述第二温差控制参数反向修正所述目标水温差中间值得到目标水温差控制值。

进一步的，所述第一温差控制参数，包括：

水箱热容量、水箱温差、机组出水温度和机组进水温度。

进一步的，所述第二温差控制参数，包括：

外部环境温度、机组高压保护值和机组高压压力。

进一步的，所述初始温差控制参数包括：

末端温差、地板温差、外机冷量、末端冷量和地板冷量。

进一步的，所述根据所述初始温差控制参数计算初始水温差控制值，包括：

根据所述外机冷量、末端冷量和地板冷量计算外机能力使用率；

根据所述外机能力使用率计算初始水温差控制值。

进一步的，所述根据所述第一温差控制参数正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值，包括：

根据水箱热容量和水箱温差计算水箱的能力需求修正微量；

根据所述水箱的能力需求修正微量和机组进出水温变化率正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值。

进一步的，所述机组进出水温变化率，包括：

机组进出水温差与初始水温差的比值；机组进出水温差为机组进水温度和机组出水温度的差值。

进一步的，所述根据所述第二温差控制参数反向修正所述目标水温差中间值得到目标水温差控制值，包括：

根据机组高压保护值和机组高压压力计算压力比率；

根据所述压力比率和外部环境温度反向修正所述目标水温差中间值得到目标水温差控制值。

第二方面，本申请提供一种温差控制装置，包括：

第一获取模块，用于获取初始温差控制参数；

计算模块，用于根据所述初始温差控制参数计算初始水温差控制值；

第二获取模块，用于获取实时温差控制参数；

修正模块，用于根据所述实时温差控制参数修正所述初始水温差控制值得到目标水温差控制值，根据所述目标水温差控制值进行控制。

第三方面，本申请提供一种温差控制系统，包括：

如第二方面所述的温差控制装置。

第四方面，本申请提供一种热水机，包括：

如第三方面所述的温差控制系统。

进一步的，还包括增焓系统。

进一步的，所述热水机包括大冷量多功能热水机。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供的温差控制方法、装置、系统及热水机，通过获取初始温差控制参数，根据获取温差控制参数计算初始水温差控制值，获取实时温差控制参数，根据实时温差控制参数修正初始水温差控制值得到目标水温差控制值，根据目标水温差控制值控制温差，可实现热水机的自适应温差运行，契合内部需求与外部限制条件，不仅实现目标水温差的动态计算以及实时反馈，还消除了机组运行工况与环境条件骤变相冲带来的整机运行振动问题，使得系统始终运行在平稳状态，兼顾舒适型和节能性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请一个实施例提供的一种温差控制方法的流程图。

图2为本申请另一个实施例提供的一种温差控制方法的流程图。

图3为本申请另一个实施例提供的一种温差控制方法的流程图。

图4为本申请一个实施例提供的另一种温差控制方法的流程图。

图5为本申请一个实施例提供的另一种温差控制方法的流程图。

图6为本申请一个实施例提供的一种温差控制装置的功能结构图。

图7为本申请一个实施例提供的一种热水机的功能结构图。

图8为本申请一个实施例提供的一种热水机的结构示意图。

图9为本申请一个实施例提供的另一种温差控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

图1为本申请一个实施例提供的温差控制方法的流程图，如图1所示，该温差控制方法包括：

S11：获取初始温差控制参数；

S12：根据初始温差控制参数计算初始水温差控制值；

S13：获取实时温差控制参数；

S14：根据实时温差控制参数修正初始水温差控制值得到目标水温差控制值，根据目标水温差控制值控制温差。

当一个大型建筑中采用大冷量多功能热水机的“一机多用”模式时，多个空间内的需求往往不一致，会带来机组运行的频繁开关机、机组负荷大幅度震荡等问题。另外，为实现节能控制，内部需求温差一经设定不再更改，而机组实际运行环境条件是在不断变化的，因此会导致内部需求不能适应外部环境变化，不能实现自适应调节，影响舒适性。

本实施例中，通过获取初始温差控制参数，根据获取温差控制参数计算初始水温差控制值，获取实时温差控制参数，根据实时温差控制参数修正初始水温差控制值得到目标水温差控制值，根据目标水温差控制值控制温差，可实现热水机的自适应温差运行，契合内部需求与外部限制条件，不仅实现目标水温差的动态计算以及实时反馈，还消除了机组运行工况与环境条件骤变相冲带来的整机运行振动问题，使得系统始终运行在平稳状态，兼顾舒适型和节能性。

本发明实施例提供另一种温差控制方法，如图2所示的流程图，该温差控制方法，包括：

S21：获取初始温差控制参数，初始温差控制参数包括但不限于：

末端温差、地板温差、水箱温差、外机冷量、末端冷量和地板冷量。

末端温差△T1＝末端目标温度-末端实际温度；

地板温差△T2＝地板目标温度-地板实际温度；

水箱温差△T3＝水箱目标温度-水箱实际温度；

其中，末端目标温度、地板目标温度和水箱目标温度为预设值，可按照用户需求设定；末端实际温度、地板实际温度和水箱实际温度可通过温度传感器、感温包等感温设备获取。

外机冷量、末端冷量和地板冷量可通过使用手册获取。

设定外机冷量：末端冷量：地板冷量：水箱热容量＝a：b：c：d。

S22：根据外机冷量、末端冷量和地板冷量计算外机能力使用率；

外机能力使用率可通过公式(b+c)/a计算得出，结合末端与地板的温差需求便是整机的初始水温差需求，例如用户需求比较大则需求水温差就会很大，反之亦然。

S23：根据外机能力使用率计算初始水温差控制值。

初始水温差控制值△t2计算公式如下：

需要说明的是，0～t1为初始计算周期，设定为统一计算标尺，后续变化量全部使用此周期。

本实施例中，通过初始温差控制参数计算出初始水温差控制值，综合多维度多参数以保证计算出的初始水温差目标的合理性与准确性。

本发明实施例提供另一种温差控制方法，如图3所示的流程图，若实时温差控制参数包括第一温差控制参数和第二温差控制参数，该温差控制方法，包括：

S31：根据第一温差控制参数正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值；

一些实施例中，第一温差控制参数，包括：

水箱热容量、水箱温差、机组出水温度和机组进水温度。

根据机组出水温度和机组进水温度可计算出机组的进出水温差。例如，实时监测机组出水温度t10，进水温度t20，进出水温差△t1＝t20-t10；

一些实施例中，机组进出水温变化率为机组进出水温差与初始水温差的比值，即

如图4所示，根据第一温差控制参数正向修正初始水温差，得到目标水温差中间值，具体包括：

S311：根据水箱热容量和水箱温差计算水箱的能力需求修正微量；

水箱的能力需求修正微量为

当△T3＝0时，即水箱需求为零时，该修正量不存在，当△T3增加时，则代表水箱需求正在增加，修正量增加。

S312：根据水箱的能力需求修正微量和机组进出水温变化率正向修正初始水温差，得到目标水温差中间值。

其中，t10的周期变化率代表机组输出能力，t20的周期变化率代表用户侧冷量消耗能力，二者的比率切合实际水温差与目标水温差的比率则代表实际水温情况的修正比率，当机组消耗较大时，则

比率会变大，

比率会变大，二者双向变大会增加修正量，综上，Δt2'会根据进出水温所反映的机组实际需求以及水箱温差所代表的水箱需求及时正向修正目标水温差值。

S32：根据第二温差控制参数反向修正所述目标水温差中间值得到目标水温差控制值。

一些实施例中，第二温差控制参数，包括：

外部环境温度Te、机组高压保护值P1和机组高压压力P。

如图5所示，根据第二温差控制参数反向修正所述目标水温差中间值得到目标水温差控制值，具体包括：

S321：根据机组高压保护值和机组高压压力计算压力比率；

压力比率为

实际压力值都比较大，采用分式计算成对应系数，机组运行工况越恶劣，压力比率会无限趋近于1。

S322：根据压力比率和外部环境温度反向修正目标水温差中间值得到目标水温差控制值。

其中，x为控制精度，当机组运行变化恶劣时，其值会加大；

为实际的环境温度变化量结合机组负荷率，当外界工况有骤变时，会导致该值突然加大；综上，Δt2^z会根据机组运行参数所反映的机组实际情况以及环境温度所代表的外机条件及时反向修正目标水温差值。

一些实施例中，如图9所示，温差控制过程包括：

步骤1：控制机组开启运行；

步骤2：获取第一温差控制参数和第二温差控制参数；

步骤3：通过初步关联式计算初始目标水温差；

步骤4：计算调整周期内的外机水温变化率以及水箱需求，正向修正目标温差；

步骤5：计算调整周期内的外部环境条件以及机组自身情况，反向修正目标温差；

步骤6：调整水温目标值，重复步骤4～6。

本实施例中，通过进出水温条件正向修正初始水温差控制值，实现用户需求的动态计算以及及时反馈；使用反向修正法将外机环境条件的变化拟合计算，修正目标水温差中间值，从而反向消除掉机组运行变动与环境条件骤变相冲带来的整机运行振动问题，使得系统运行始终处于最佳状态；基于以上双向修正策略便可实现多功能热水机的自适应温差运行，契合内部需求与外部限制条件，使得系统始终运行在最平稳状态。

本发明实施例提供一种温差控制装置，如图6所示的功能结构图，该温差控制装置，包括：

第一获取模块61，用于获取初始温差控制参数；

计算模块62，用于根据初始温差控制参数计算初始水温差控制值；

第二获取模块63，用于获取实时温差控制参数；

修正模块64，用于根据实时温差控制参数修正初始水温差控制值得到目标水温差控制值，根据目标水温差控制值进行控制。

一些实施例中，修正模块64包括正向修正单元和反向修正单元。

本实施例中，通过第一获取模块获取初始温差控制参数，计算模块根据初始温差控制参数计算初始水温差控制值，第二获取模块获取实时温差控制参数，修正模块根据实时温差控制参数修正初始水温差控制值得到目标水温差控制值，根据目标水温差控制值进行控制，实现热水机的自适应温差运行，契合内部需求与外部限制条件，不仅实现目标水温差的动态计算以及实时反馈，还消除了机组运行工况与环境条件骤变相冲带来的整机运行振动问题，使得系统始终运行在平稳状态，兼顾舒适型和节能性。

本发明实施例提供一种温差控制系统，包括：如上述实施例中所述的温差控制装置。

本发明实施例提供一种热水机，如图7所示，包括：如上述实施例中所述的温差控制系统71。

作为本发明可选的一种实现方式，该热水机还包括增焓系统72。

增焓系统72包括电子膨胀阀和经济器，通过增设增焓系统72可以提高整机能效。

一些实施例中，热水机包括大冷量多功能热水机，其结构示意图如8所示。

本实施例中，通在大冷量多功能热水机中设置温差控制系统和增焓系统，能够使用户同时体验到舒适与节电的双向效果，提高用户体验。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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申请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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种温差控制方法，其特征在于，包括：

获取初始温差控制参数；初始温差控制参数包括末端温差、地板温差、水箱温差、外机冷量、末端冷量和地板冷量；

根据所述初始温差控制参数计算初始水温差控制值，包括：根据外机冷量、末端冷量和地板冷量计算外机能力使用率；根据外机能力使用率计算初始水温差控制值；

获取实时温差控制参数；实时温差控制参数包括第一温差控制参数和第二温差控制参数；第一温差控制参数，包括：水箱热容量、水箱温差、机组出水温度和机组进水温度；

根据第一温差控制参数正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值；根据第二温差控制参数反向修正所述目标水温差中间值得到目标水温差控制值，根据所述目标水温差控制值控制温差；

所述根据所述第一温差控制参数正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值，包括：

根据水箱热容量和水箱温差计算水箱的能力需求修正微量；

根据所述水箱的能力需求修正微量和机组进出水温变化率正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值。

2.根据权利要求1所述的温差控制方法，其特征在于，所述第二温差控制参数，包括：

外部环境温度、机组高压保护值和机组高压压力。

3.根据权利要求1所述的温差控制方法，其特征在于，所述机组进出水温变化率，包括：

机组进出水温差与初始水温差控制值的比值；机组进出水温差为机组进水温度和机组出水温度的差值。

4.根据权利要求1所述的温差控制方法，其特征在于，所述根据所述第二温差控制参数反向修正所述目标水温差中间值得到目标水温差控制值，包括：

根据机组高压保护值和机组高压压力计算压力比率；

根据所述压力比率和外部环境温度反向修正所述目标水温差中间值得到目标水温差控制值。

5.一种温差控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取初始温差控制参数；初始温差控制参数包括末端温差、地板温差、水箱温差、外机冷量、末端冷量和地板冷量；

计算模块，用于根据所述初始温差控制参数计算初始水温差控制值，包括：根据外机冷量、末端冷量和地板冷量计算外机能力使用率；根据外机能力使用率计算初始水温差控制值；

第二获取模块，用于获取实时温差控制参数，实时温差控制参数包括第一温差控制参数和第二温差控制参数；第一温差控制参数，包括：水箱热容量、水箱温差、机组出水温度和机组进水温度；

修正模块，用于根据所述实时温差控制参数修正所述初始水温差控制值得到目标水温差控制值，根据所述目标水温差控制值进行控制，包括：

根据第一温差控制参数正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值；根据第二温差控制参数反向修正所述目标水温差中间值得到目标水温差控制值，根据所述目标水温差控制值控制温差；

所述根据所述第一温差控制参数正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值，包括：

根据水箱热容量和水箱温差计算水箱的能力需求修正微量；

根据所述水箱的能力需求修正微量和机组进出水温变化率正向修正所述初始水温差，得到目标水温差中间值。

6.一种温差控制系统，其特征在于，包括：如权利要求5所述的温差控制装置。

7.一种热水机，其特征在于，包括：

如权利要求6所述的温差控制系统。

8.根据权利要求7所述的热水机，其特征在于，还包括增焓系统。

9.根据权利要求7或8所述的热水机，其特征在于，所述热水机包括大冷量多功能热水机。

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