CN112303705A

CN112303705A - 采暖热泵运行控制方法、装置、控制器及计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN112303705A
Application number: CN202011014333.1A
Authority: CN
Inventors: 杨超; 马赞
Original assignee: Zhuzhou Megmeet Electric Co ltd
Current assignee: Zhuzhou Megmeet Electric Co ltd
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2021-02-02

Abstract

本申请实施例公开了一种采暖热泵运行控制方法、装置、控制器以及计算器存储介质，通过获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷；获取所述建筑物当前的人员热负荷；根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷；根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行。从而提高采暖热泵的智能程度，提高用户舒适性，降低采暖热泵的使用成本。

Description

采暖热泵运行控制方法、装置、控制器及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及采暖热泵控制领域，具体涉及一种采暖热泵运行控制方法、装置、控制器及计算机可读存储介质。

背景技术

热泵系统是一种高效、节能、节资、冷暖两用、运行灵活且无污染的新型中央空调系统。它利用空气、地表水、地下水、工业废水及地下常温土壤资源，借助压缩机系统，完成制冷(制热)。它无须任何人工资源，彻底取代了锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。它不向外界排放任何废气、废水、废渣，使人们远离粉尘、废气和霉菌，是一种理想的绿色空调技术。

现有热泵采暖控制技术，是根据用户设定的采暖温度进行工作，当用户设定采暖水温T1，热泵机组根据实际水温T2和采暖水温T1的温差，控制热泵机组压缩机的启停，对于变频机组则调节热泵机组压缩机的运行频率，这种方法是一种恒定的制热量输出，没有考虑建筑物实际的热负荷需求，尤其是当建筑室内没有人员时，热泵机组依旧在工作，输出制热量到建筑物，此时机组产生的制热量已经高于建筑物实际所需的热负荷，实际热泵机组是在浪费电能。另外，当建筑物内人员很多时，采暖热泵机组只能根据设定水温工作，实际所需热负荷大于采暖热泵机组输出的制热量，此时，建筑物内人员的热舒适性变差，只能人为调高设定采暖水温T1，提高热泵机组的制热量，导致采暖热泵的控制过程不智能化，采暖热泵的运行过程无法保持在最节能的状态。

发明内容

本申请实施例提供一种采暖热泵运行控制方法、装置、控制器及计算机可读存储介质，旨在实现提高采暖热泵控制过程的智能程度，提高用户舒适性，使采暖热泵运行在最节能的状态，降低采暖热泵的使用成本。

本申请实施例提供一种采暖热泵运行控制方法，包括：

获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷；

获取所述建筑物当前的人员热负荷；

根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷；

根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行。

相应的，本申请实施例还提供一种采暖热泵运行控制装置，包括：

第一获取单元，用于获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷；

第二获取单元，用于获取所述建筑物当前的人员热负荷；

计算单元，用于根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷；

控制单元，用于根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行。

可选的，在一些实施例中，所述第二获取单元，包括：

第一获取子单元，用于获取当前建筑物内的人员数量；

第二获取子单元，用于获取当前时间；

第三获取子单元，用于根据所述人员数量与当前时间获取对应的单人负荷与集群系数；

第四获取子单元，用于根据所述单人负荷与集群系数获取人员负荷量。

可选的，在一些实施例中，所述第一获取子单元，包括：

第一获取模块，用于获取当前时间所处时间段的登记人员数量；

第二获取模块，用于根据所述登记人员数量获取当前建筑物内的人员数量。

可选的，在一些实施例中，所述第一获取子单元，还包括：

第三获取模块，用于通过红外检测获取当前时间所处时间段的进出人员；

第四获取模块，用于根据所述当前时间所处时间段的进出人员获取当前建筑物内的人员数量。

可选的，在一些实施例中，所述第一获取子单元，还包括：

第五获取模块，用于获取所述建筑物历史时间中建筑物内的人员数量；

第六获取模块，用于根据所述建筑物历史时间中建筑物内的人员数量获取当前建筑物内的人员数量。

可选的，在一些实施例中，所述计算单元，包括：

相加子单元，用于将所述建筑热负荷和人员热负荷相加，获得目标热负荷。

可选的，在一些实施例中，所述控制单元，包括：

第一计算子单元，用于根据所述目标热负荷计算所述采暖热泵的设定出水温度；

第五获取子单元，用于获取所述采暖热泵的实际出水温度；

第二计算子单元，用于根据所述设定出水温度与实际出水温度计算采暖热泵机组运行水温差；

控制子单元，用于根据所述水温差控制所述采暖热泵运行。

此外，本申请实施例还提供一种采暖热泵运行控制器，其特征在于，包括：处理器和存储器；所述存储器质存储有多条指令，所述处理器加载所述存储器存储的指令以执行本申请实施例所提供的任一种采暖热泵运行控制方法中的步骤。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行本申请实施例所提供的任一种采暖热泵运行控制方法中的步骤。

本申请实施例通过获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷；以及获取所述建筑物当前的人员热负荷；然后根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷；并根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行，从而结合建筑物的热负荷，以及当前建筑物内人员的热负荷对采暖热泵进行控制，避免出现当建筑室内没有人员时，热泵机组依旧在工作，输出制热量到建筑物，浪费电能的情况，使得采暖热泵的运行过程保持在最节能的状态。另外，也避免了当建筑物内人员很多时，采暖热泵机组只能根据设定水温工作，实际所需热负荷大于采暖热泵机组输出的制热量，使得建筑物内人员的热舒适性变差，只能人为调高设定采暖水温T1，提高热泵机组的制热量，导致采暖热泵的控制过程不智能化的情况，从而提高了控制采暖热泵的智能化程度，提高用户舒适性体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。

图1是本申请实施例提供的采暖热泵运行控制器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的采暖热泵运行控制方法的一流程示意图；

图3a是本申请实施例提供的采暖热泵运行控制装置一结构示意图；

图3b是本申请实施例提供的采暖热泵运行控制装置另一结构示意图；

图3c是本申请实施例提供的采暖热泵运行控制装置再一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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，都属于本申请保护的范围。

本发明实施例提供一种采暖热泵运行控制方法、装置、控制器和存储介质。

其中，采暖热泵运行控制器可以集成在采暖热泵中，或者集成在服务器中。

本申请实施例提供的采暖热泵运行控制器，可如图1所示，其示出了本申请实施例所涉及的采暖热泵运行控制器的结构示意图，具体来讲：

其中，在一些实施例中，请参照图1，该采暖热泵运行控制器100可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器101、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器102、电源103、输入单元104和显示单元105等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的采暖热泵运行控制器结构并不构成对采暖热泵运行控制器的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：

处理器101是该采暖热泵运行控制器的控制中心，利用各种接口和线路连接整个控制器的各个部分，通过运行或执行存储在存储器102内的软件程序和/ 或模块，以及调用存储在存储器102内的数据，执行采暖热泵运行控制器的各种功能和处理数据，从而对采暖热泵运行控制器进行整体监控。可选的，处理器101可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器101可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器401中。

存储器102可用于存储软件程序以及模块，处理器101通过运行存储在存储器102的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器102 可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据采暖热泵运行控制器的使用所创建的数据等。此外，存储器 102可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器102 还可以包括存储器控制器，以提供处理器101对存储器102的访问。

采暖热泵运行控制器还包括给各个部件供电的电源103，优选的，电源103 可以通过电源管理系统与处理器101逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源103还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

该采暖热泵运行控制器还可包括输入单元104，该输入单元104可用于接收用户输入的水温等信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、触摸屏信号输入。

该采暖热泵运行控制器还可包括显示单元105，该显示单元105可用于显示当前运行的水温。

该采暖热泵运行控制器还可包括红外识别单元，该红外识别单元可用于采集建筑物内的进出人员。

具体在本实施例中，采暖热泵运行控制器中的处理器101会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器102 中，并由处理器101来运行存储在存储器102中的应用程序，从而实现本申请任一实施例所述的方法，例如获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷；获取所述建筑物当前的人员热负荷；根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷；根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行，从而提高控制采暖热泵运行的智能程度，提高用户体验，降低采暖热泵的使用成本。

以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

在本实施例中，该采暖热泵运行控制方法的具体流程可以如下：

201，获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷。

具体地，获取采暖热泵所处的建筑物的建筑当前热负荷，具体可通过建筑物的外轮廓体积m³、建筑物室内平时温度t₁、室外温度t₂、修正系数a以及建筑物热指标q计算建筑当前热负荷，具体为建筑当前热负荷＝a*m³(t₁-t₂)，其中a 可根据不同的建筑物类型进行设定。

202，获取所述建筑物当前的人员热负荷。

在获得当前建筑当前热负荷之后，可进一步获取当前建筑物室内的人员热负荷，具体可通过当前建筑物内的人员数量，然后根据人员数量，获取与当前时间对应的单人负荷与集群系数，然后根据单人负荷与集群系数获取人员负荷量，具体可通过将单人负荷与集群系数相乘，获得人员负荷量。

即步骤202可包括：

A1，获取当前建筑物内的人员数量；

A2，获取当前时间；

A3，根据所述人员数量与当前时间获取对应的单人负荷与集群系数；

A4，根据所述单人负荷与集群系数获取人员负荷量。

首先获取当前建筑物内的人员数量，然后获取当前时间，以便获得当前时间与人员数量对应的单人负荷与集群系数，可以理解的是，同样的人员数量在不同时间对应的单人负荷以及集群系数都不同，以及同一时间在不同的人员数量下，对应的单人负荷以及集群系数也都不同，因此，需要结合具体的时间以及人员数量，获取对应的单人负荷以及集群系数。其中，各个时间段以及不同人员数量，所对应的单人负荷以及集群系数可参考表1，可以理解的是，表1 仅示出部分对应关系，其他的对应关系可根据具体的比例进行计算获得，在此不做赘述。然后将单人负荷与集群系数相乘，即可获得人员热负荷。

表1

具体地，获取人员数量的方式可包括：1、通过对出入建筑物的人员进行登记，通过登记的人数获取当前建筑物内的人员数量；2、通过红外识别单元对出入建筑物的人员进行识别，通过识别的人数获取当前建筑物内的人员数量；3、通过获取历史时间各个时段建筑物中的人员数量，获取当前建筑物内的人员数量。

其中，当通过方式1获取人员数量时，步骤A1可包括：

B1，获取当前时间所处时间段的登记人员数量；

B2，根据所述登记人员数量获取当前建筑物内的人员数量。

获取当前时间所处时间段的登记人员数量，根据所述登记人员数量获取当前建筑物内的人员数量，其中，当前时间所处时间段可包括从建筑物内最后一个人离开，到当前时间的时间段，获取在这个时间段内登记的进场人员与离开人员，然后将进场人员与离开人员相减，即可获得当前建筑物内的人员数量。

其中，当通过方式2获取人员数量时，步骤A1可包括：

C1，通过红外检测获取当前时间所处时间段的进出人员；

C2，根据所述当前时间所处时间段的进出人员获取当前建筑物内的人员数量。

具体地，通过红外识别单元，进行红外检测，从而获得当前时间所处时间段的进出人员，然后将进场人员与离开人员相减，即可获得当前建筑物内的人员数量。其中，红外识别单元可集成于采暖热泵运行控制器中，也可以为外置的红外识别设备，在此不做限定。

其中，当通过方式3获取人员数量时，步骤A1可包括：

D1，获取所述建筑物历史时间中建筑物内的人员数量；

D2，根据所述建筑物历史时间中建筑物内的人员数量获取当前建筑物内的人员数量。

具体地，还可以通过获取历史数据，从而获得当前建筑物内的人员数量，获取建筑物历史时间各个时间段中建筑物内的人员数量，然后获取当前时间所对应的时间段，以及对应的人员数量，即可获得当前建筑物内的人员数量。

203，根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷。

在获得建筑物热负荷与人员热负荷之后，将建筑热负荷和人员热负荷相加即可获得目标热负荷。

因此步骤203可包括：

E1，将所述建筑热负荷和人员热负荷相加，获得目标热负荷。

即直接将建筑热负荷和人员热负荷相加，即可获得目标热负荷。

204，根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行。

在获得目标热负荷之后，即可根据目标热负荷控制采暖热泵运行。具体可通过目标热负荷计算采暖热泵的设定出水温度，根据采暖热泵的设定出水温度与采暖热泵的实际出水温度计算采暖热泵机组运行水温差，根据水温差控制所述采暖热泵运行。

即步骤204可包括：

F1，根据所述目标热负荷计算所述采暖热泵的设定出水温度；

F2，获取所述采暖热泵的实际出水温度；

F3，根据所述设定出水温度与实际出水温度计算采暖热泵机组运行水温差；

F4，根据所述水温差控制所述采暖热泵运行。

首先根据目标热负荷计算采暖热泵的设定出水温度，具体的，设定目标热负荷为Q，而Q＝q*C*(T3-T4)，其中：q为循环水流量，m3/h，C为水的比热容4.2kJ/(kg·K)，设定出水温度为T3，进水温度为T4。根据公式，已知采暖热泵机组回水温度T4，可以计算出设定出水温度T3。

实际出水温度为T2，比较设定出水温度T3和实际出水温度T2得出采暖热泵机组运行水温差ΔT，采暖热泵机组根据运行水温差ΔT，控制机组压缩机的运行频率，即控制采暖热泵运行，具体地，当运行水温差ΔT>3℃时，压缩机保持高频率运行，当运行水温差1℃＜ΔT＜3℃时，压缩机保持中间频率运行，当运行水温差-1℃＜ΔT＜0℃时，压缩机保持低频率运行，当运行水温差 ΔT＜-1℃时，压缩机停机。从而使得采暖热泵的运行既减少能源浪费，又提高了人员热舒适性。

本申请通过获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷；以及获取所述建筑物当前的人员热负荷；然后根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷；并根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行，从而结合建筑物的热负荷，以及当前建筑物内人员的热负荷对采暖热泵进行控制，避免出现当建筑室内没有人员时，热泵机组依旧在工作，输出制热量到建筑物，浪费电能的情况，使得采暖热泵的运行过程保持在最节能的状态。另外，也避免了当建筑物内人员很多时，采暖热泵机组只能根据设定水温工作，实际所需热负荷大于采暖热泵机组输出的制热量，使得建筑物内人员的热舒适性变差，只能人为调高设定采暖水温T1，提高热泵机组的制热量，导致采暖热泵的控制过程不智能化的情况，从而提高了控制采暖热泵的智能化程度，提高用户舒适性体验。

为了更好地实施以上方法，本申请实施例还可以提供一种采暖热泵运行控制装置。

例如，如图3a所示，该采暖热泵运行控制装置可以包括第一获取单元301、第二获取单元302，计算单元303和控制单元304，如下：

(1)第一获取单元301

第一获取单元301，用于获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷。

具体地，获取采暖热泵所处的建筑物的建筑当前热负荷，具体可通过建筑物的外轮廓体积m3、建筑物室内平时温度t1、室外温度t2、修正系数a以及建筑物热指标q计算建筑当前热负荷，具体为建筑当前热负荷＝a*m3(t1-t2)，其中a可根据不同的建筑物类型进行设定。

(2)第二获取单元302

第二获取单元302，用于获取所述建筑物当前的人员热负荷。

(3)计算单元303

计算单元303，用于根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷。

(4)控制单元304

控制单元304，用于根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行。

具体地，如图3b所示，所述第二获取单元，包括第一获取子单元305、第二获取子单元306、第三获取子单元307和第四获取子单元308，具体地：

第一获取子单元305，用于获取当前建筑物内的人员数量；

第二获取子单元306，用于获取当前时间；

第三获取子单元307，用于根据所述人员数量与当前时间获取对应的单人负荷与集群系数；

第四获取子单元308，用于根据所述单人负荷与集群系数获取人员负荷量。

具体地，如图3c所示，所述第一获取子单元，包括第一获取模块309以及第二获取模块310，具体地：

第一获取模块309，用于获取当前时间所处时间段的登记人员数量；

第二获取模块310，用于根据所述登记人员数量获取当前建筑物内的人员数量。

由上可知，本实施例的采暖热泵运行控制装置，通过第一获取单元301获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷；以及通过第二获取单元302获取所述建筑物当前的人员热负荷；然后通过计算单元303根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷；并通过控制单元304根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行，从而结合建筑物的热负荷，以及当前建筑物内人员的热负荷对采暖热泵进行控制，避免出现当建筑室内没有人员时，热泵机组依旧在工作，输出制热量到建筑物，浪费电能的情况，使得采暖热泵的运行过程保持在最节能的状态。另外，也避免了当建筑物内人员很多时，采暖热泵机组只能根据设定水温工作，实际所需热负荷大于采暖热泵机组输出的制热量，使得建筑物内人员的热舒适性变差，只能人为调高设定采暖水温T1，提高热泵机组的制热量，导致采暖热泵的控制过程不智能化的情况，从而提高了控制采暖热泵的智能化程度，提高用户舒适性体验。

本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。

为此，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本申请实施例所提供的任一种采暖热泵运行控制方法中的步骤。例如，该指令可以执行如下步骤：

获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷；

获取所述建筑物当前的人员热负荷；

根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷；

根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行。

以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

其中，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

由于该计算机可读存储介质中所存储的指令，可以执行本申请实施例所提供的任一种采暖热泵运行控制方法中的步骤，因此，可以实现本申请实施例所提供的任一种采暖热泵运行控制方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。

以上对本申请实施例所提供的一种采暖热泵运行控制方法、装置、控制器及计算机可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种采暖热泵运行控制方法，其特征在于，包括：

获取采暖热泵对应的建筑物的建筑当前热负荷；

获取所述建筑物当前的人员热负荷；

根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷；

根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行。

2.如权利要求1所述的采暖热泵运行控制方法，其特征在于，所述获取所述建筑物当前的人员热负荷，包括：

获取当前建筑物内的人员数量；

获取当前时间；

根据所述人员数量与当前时间获取对应的单人负荷与集群系数；

根据所述单人负荷与集群系数获取人员负荷量。

3.如权利要求2所述的采暖热泵运行控制方法，其特征在于，所述获取当前建筑物内的人员数量，包括：

获取当前时间所处时间段的登记人员数量；

根据所述登记人员数量获取当前建筑物内的人员数量。

4.如权利要求2所述的采暖热泵运行控制方法，其特征在于，所述获取当前建筑物内的人员数量，包括：

通过红外检测获取当前时间所处时间段的进出人员；

根据所述当前时间所处时间段的进出人员获取当前建筑物内的人员数量。

5.如权利要求2所述的采暖热泵运行控制方法，其特征在于，所述获取当前建筑物内的人员数量，包括：

获取所述建筑物历史时间中建筑物内的人员数量；

根据所述建筑物历史时间中建筑物内的人员数量获取当前建筑物内的人员数量。

6.如权利要求1所述的采暖热泵运行控制方法，其特征在于，所述根据所述建筑热负荷和人员热负荷计算目标热负荷，包括：

将所述建筑热负荷和人员热负荷相加，获得目标热负荷。

7.如权利要求1所述的采暖热泵运行控制方法，其特征在于，所述根据所述目标热负荷控制所述采暖热泵运行，包括：

根据所述目标热负荷计算所述采暖热泵的设定出水温度；

获取所述采暖热泵的实际出水温度；

根据所述设定出水温度与实际出水温度计算采暖热泵机组运行水温差；

根据所述水温差控制所述采暖热泵运行。

8.一种采暖热泵运行控制装置，其特征在于，包括：

第二获取单元，用于获取所述建筑物当前的人员热负荷；

9.一种采暖热泵运行控制器，其特征在于，包括：处理器和存储器；所述存储器质存储有多条指令，所述处理器加载所述存储器存储的指令以执行权利要求1-7任一项所述的采暖热泵运行控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行权利要求1至7任一项所述的采暖热泵运行控制方法。