发明内容
本发明解决的问题是现有地暖空调两联供系统,低水温条件下室内整体制热效果较差的问题。
为解决上述问题,本发明提供一种两联供系统的控制方法,应用于空调及地暖两联供系统,所述方法包括:若接收到空调及地暖组合制热指令,则获取地暖回水温度、地暖出水温度、地暖水泵输出占空比以及热动阀开启数量;若所述地暖回水温度在预设温度区间内,则根据所述地暖回水温度、所述地暖出水温度、所述地暖水泵输出占空比以及所述热动阀开启数量,计算地暖回水温度升温至所述预设温度区间上限所需的第一时长;若所述第一时长大于时长阈值,则禁止地暖运行;若所述地暖回水温度小于所述预设温度区间下限,则禁止地暖运行。
本发明通过在低水温情况下禁止地暖运行,以及在升温时长较大,升温速度慢的情况下禁止地暖运行,从而将室外机的制热输出全部作用在空调室内机上,因此空调的速热效果明显好于空调地暖同开状态,避免低温的地暖消耗制热输出,提高了用户使用过程中的舒适性。
可选地,所述地暖回水温度、所述地暖出水温度的温度差与所述第一时长负相关;所述地暖水泵输出占空比以及所述热动阀开启数量与所述第一时长正相关。
本发明限定了空调及地暖的运行参数与第一时长的关系,有利于计算及比较不同运行参数下地暖回水温度升温至预设温度区间上限所需时间,提高控制效率。
可选地,所述方法还包括:若所述第一时长小于或等于所述时长阈值,则控制地暖运行;或者,若所述地暖回水温度大于所述预设温度区间上限,则控制地暖运行。
本发明还提供了允许地暖正常运行的判断条件,在满足上述条件的情况下,空调地暖同开,提高制热效果。
可选地,所述根据所述地暖回水温度、所述地暖出水温度、所述地暖水泵输出占空比以及所述热动阀开启数量,计算地暖回水温度升温至所述预设温度区间上限所需的第一时长,包括:根据所述地暖水泵输出占空比计算循环液流量;根据所述循环液流量、循环液比热容、地暖回水及出水温差,计算地暖功率;根据所述热动阀开启数量及循环液比热容,计算地暖中循环液升高单位温度所需总能量;根据所述地暖功率及所述总能量计算地暖中循环液升高单位温度所需的第二时长;根据所述第二时长、所述预设温度区间上限及所述地暖回水温度的温差,计算第一时长。
本发明提供了第一时长的计算方式,基于影响升温时长的各参数综合计算得到,反映地暖系统的负载及地暖系统供暖能力,作为是否允许地暖运行的判断条件,可提高用户使用过程中的舒适性。
可选地,所述循环液流量q的计算公式如下:
q=b/a1
其中,b为地暖水泵输出占空比,a1为循环液流量与地暖水泵输出占空比实验比例系数;
所述地暖功率W的计算公式如下:
W=Cp*q*(twi-two)
其中,Cp为循环液比热容,twi为地暖回水温度,two为地暖出水温度;所述总能量Q1的计算公式如下:
Q1=a2*n*Cp
其中,a2为每路热动阀控制水量,n为热动阀开启数量;
所述第二时长T2的计算公式如下:
T2=Q1/W=(a2*n)/(q(twi-two))=(a2*n)*b/(a1*(twi-two))
所述第一时长T1的计算公式如下:
T1=(t上限-twi)*T2
其中,t上限为预设温度区间上限。
本发明提供了第一时长的详细计算公式,基于各参数综合计算得到第一时长,作为是否允许地暖运行的判断条件,可提高用户使用过程中的舒适性。
可选地,所述方法还包括:在禁止地暖运行的状态下,获取空调室内机的设定温度及室内环境温度;若所述设定温度及室内环境温度的差值小于温度差阈值,且所述地暖回水温度大于所述预设温度区间下限,则解除所述禁止地暖运行的状态;或者,若无空调室内机开机,则解除所述禁止地暖运行的状态。
本发明提供了解除禁止地暖运行的限制状态的判断条件,通过解除上述限制,实现双系统同开供暖。
可选地,所述预设温度区间上限的取值范围为20℃~31℃;所述预设温度区间下限的取值范围为-1℃~3℃;所述时长阈值的取值范围为300s~2000s。
本发明提供了预设温度区间及时长阈值的具体取值范围,可提高用户使用过程中的舒适性。
可选地,所述预设温度区间包括第一子区间及第二子区间,所述第一子区间小于所述第二子区间;所述第一子区间下限的取值范围为-1℃~3℃,上限的取值范围为8℃~15℃;所述第二子区间下限的取值范围为8℃~15℃,上限的取值范围为20℃~31℃;所述第一子区间对应的所述时长阈值的取值范围为300s~800s;所述第二子区间对应的所述时长阈值的取值范围为900s~2000s。
本发明提供了预设温度区间为两个子区间情况下,各子区间及其对应的时长阈值的具体取值范围,可提高用户使用过程中的舒适性。
本发明提供一种两联供系统的控制装置,应用于空调及地暖两联供系统,所述装置包括:获取模块,用于若接收到空调及地暖组合制热指令,则获取地暖回水温度、地暖出水温度、地暖水泵输出占空比以及热动阀开启数量;计算模块,用于若所述地暖回水温度在预设温度区间内,则根据所述地暖回水温度、所述地暖出水温度、所述地暖水泵输出占空比以及所述热动阀开启数量,计算地暖回水温度升温至所述预设温度区间上限所需的第一时长;其中,所述地暖回水温度、所述地暖出水温度的温度差与所述第一时长负相关;所述地暖水泵输出占空比以及所述热动阀开启数量与所述第一时长正相关;第一判断模块,用于若所述第一时长大于时长阈值,则禁止地暖运行;第二判断模块,用于若所述地暖回水温度小于所述预设温度区间下限,则禁止地暖运行。
本发明提供一种两联供系统,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现上述两联供系统的控制方法。
本发明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计算机程序,所述计算机程序被处理器读取并运行时,实现上述两联供系统的控制方法。
本发明的两联供系统的控制装置、两联供系统及计算机可读存储介质,可以与上述两联供系统的控制方法达到相同的技术效果。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明的空调及地暖两联供系统的结构示意图,示出了两联供系统包括室外机,该室外机同时与多个空调室内机及地暖的水模块连接。室外机与空调室内机之间为冷媒管路,水模块及其连接的室内管路为水路,该水路包括出水及回水。
水模块以及室内机均设置有电子膨胀阀,水模块通过水泵驱动水循环以及与冷媒侧的冷媒换热。水模块可检测回水温度twi、出水温度two、水泵输出占空比b、热动阀开启数量n。
图2是本发明的一个实施例中一种两联供系统的控制方法的示意性流程图,可以应用于空调及地暖两联供系统,上述方法包括:
S202,若接收到空调及地暖组合制热指令,则获取地暖回水温度、地暖出水温度、地暖水泵输出占空比以及热动阀开启数量。
用户在需要两联供系统制热时,可以控制空调及地暖组合制热。需要说明的是,在用户输入组合制热指令时,空调或地暖可以已处于制热状态,或者,空调或地暖处于禁止运行状态。
S204,若地暖回水温度在预设温度区间内,则根据地暖回水温度、地暖出水温度、地暖水泵输出占空比以及热动阀开启数量,计算地暖回水温度升温至预设温度区间上限所需的第一时长。
考虑到在两联供系统同开运转状态下,系统全部制热功率分配至空调系统及地暖系统,若地暖系统中循环液的温度较低,则地暖系统需要先消耗系统功率升温,即一定时长后才能达到向室内供暖的条件,导致用户的舒适性体验不佳。可选地,该预设温度区间上限的取值范围为20℃~31℃;预设温度区间下限的取值范围为-1℃~3℃。
其中,地暖回水温度、地暖出水温度的温度差与第一时长负相关,该温度差表示供暖能力。温差越大则出水温度相对越高,其向室内环境供暖的能力越强,第一时长越小。地暖水泵输出占空比以及热动阀开启数量与第一时长正相关,其可以表示地暖系统的负载。水泵输出占空比越大则水泵的工作时长占总时长的比例越大,地暖系统中循环液的循环速度越大,相应地供暖负载越大,第一时长越大;热动阀开启数量越大,地暖系统中开启的循环路数越多,系统中处于循环状态的循环液总量越大,相应地供暖负载越大,第一时长越大。
需要说明的是,该预设温度区间可以分为多个温度子区间,各温度子区间互不重叠,且对应的时长阈值不同,温度子区间对应的温度越高,则其对应的时长阈值越大。
S206,若上述第一时长大于时长阈值,则禁止地暖运行。
S208,若上述第一时长小于或等于时长阈值,则控制地暖运行。
若地暖系统处于预设温度区间内,可以基于地暖的各运行参数确定其升温至该低温区间上限所需时长,并基于该所需时长确定是否允许地暖系统运行。若该所需时长大于预先设置的时长阈值,表示地暖升温缓慢,且由于制热功率分配至地暖也会拖累空调的制热效果,此情况下需要禁止地暖运行。针对地暖还未启动的情况,可以禁止地暖启动,针对地暖已正在运行的情况,可以禁止地暖继续运行。
S210,若地暖回水温度小于预设温度区间下限,则禁止地暖运行。
若地暖系统低于预设温度区间下限,循环液存在结冰风险,机组运转对水泵寿命有较大影响,无论升温速度多快都应禁止地暖运转。此时用户同开空调+地暖,地暖应无法开启。
S212,若地暖回水温度大于预设温度区间上限,则控制地暖运行。
若地暖回水温度大于预设温度区间上限,无论空调与地暖都无舒适性问题,地暖温度不会对舒适性产生影响,因此不对地暖进行限制。
本实施例提供的两联供系统的控制方法,在用户控制空调及地暖组合制热时,判断地暖回水温度的高低,在低于预设温度范围时禁止地暖运行;在该预设温度范围内时,判断升温时长及时长阈值的关系,若升温时长大于时长阈值禁止地暖运行。通过在低水温情况下禁止地暖运行,以及在升温时长较大,升温速度慢的情况下禁止地暖运行,从而将室外机的制热输出全部作用在空调室内机上,因此空调的速热效果明显好于空调地暖同开状态,避免低温的地暖消耗制热输出,提高了用户使用过程中的舒适性。
在空调即将到温停机时,需求降低,此时可以解除上述禁止地暖运行的限制状态,即使地暖处于低水温状态,但是此时室外机的输出大部分分配给地暖,地暖升温较快,给人带来的不适感不明显。基于此,上述方法还可以包括以下步骤:
(1)在禁止地暖运行的状态下,获取空调室内机的设定温度及室内环境温度。
(2)若设定温度及室内环境温度的差值小于温度差阈值,且地暖回水温度大于预设温度区间下限,则解除禁止地暖运行的状态。在用户的设定温度与室内环境温度接近,且回水温度进入预设温度区间的情况下,室内环境温度已基本符合用户需求,可以启动地暖,以提高地暖内循环液温度,为后续制热准备。需要说明的是,若存在多个室内机,则取各室内机的设定温度及对应室内环境温度的差值的平均值,并判断该平均值是否小于上述温度差阈值。可选地,该温度差阈值取值范围为-1℃~4℃,例如1.5℃。
(3)若无空调室内机开机,则解除禁止地暖运行的状态。若无空调室内机开机,即空调系统处于空闲状态,存在用户单独开启地暖系统的情况,因此在上述空闲状态下,解除对地暖的限制。
在解除上述限制后,地暖可以正常供暖,实现双系统同开供暖。
具体地,上述S204中计算地暖升温时长,可按照以下方式执行:
(1)根据地暖水泵输出占空比计算循环液流量。循环液流量q(单位kg/s)的计算公式如下:
q=b/a1
其中,b为地暖水泵输出占空比,a1为循环液流量与地暖水泵输出占空比实验比例系数。
由于循环液流量q与水泵占空比b成正比,且存在以下关系:
b=q*a1
a1需通过实验测得,其取值范围为15~25,例如取值为18。
(2)根据循环液流量、循环液比热容、地暖回水及出水温差,计算地暖功率。
地暖功率W的计算公式如下:
W=Cp*q*(twi-two)
其中,Cp为循环液比热容,twi为地暖回水温度,two为地暖出水温度。以循环液是水为例,水的比热容Cp=4.1868KJ/(Kg*℃)
(3)根据热动阀开启数量及循环液比热容,计算地暖中循环液升高单位温度所需总能量。
每路热动阀控制水量约为a2(单位:L),n为热动阀开启数量,因此系统循环水量G的计算公式如下:
G=a2*n
由于水的密度为1kg/L,因此循环水质量同样为G(单位kg)。
a2需根据外机能力预估安装房间大小确定。a2取值范围为20~50L/路,例如取值为25L/路。
总能量Q1的计算公式如下:
Q1=G*Cp=a2*n*Cp
其中,a2为每路热动阀控制水量,n为热动阀开启数量。
(4)根据地暖功率及总能量计算地暖中循环液升高单位温度所需的第二时长。
第二时长T2的计算公式如下:
T2=Q1/W=(a2*n)/(q(twi-two))=(a2*n)*b/(a1*(twi-two))
(5)根据第二时长、预设温度区间上限及地暖回水温度的温差,计算第一时长。
第一时长T1的计算公式如下:
T1=(t上限-twi)*T2
其中,t上限为预设温度区间上限。
可选地,上述预设温度区间上限的取值范围为20℃~31℃,例如取值为24℃;预设温度区间下限的取值范围为-1℃~3℃,例如取值为0℃;时长阈值的取值范围为300s~2000s,例如取值为900s。
可选地,预设温度区间可以包括第一子区间及第二子区间,第一子区间小于第二子区间。第一子区间下限的取值范围为-1℃~3℃,例如取值为0℃,上限的取值范围为8℃~15℃,例如取值为12℃;第二子区间下限的取值范围为8℃~15℃,例如取值为12℃,上限的取值范围为20℃~31℃,例如取值为24℃;第一子区间对应的时长阈值的取值范围为300s~800s,例如取值为500s;第二子区间对应的时长阈值的取值范围为900s~2000s,例如取值为1200s。
图3是本发明的一个实施例中另一种两联供系统的控制方法的示意性流程图,上述方法包括:
S301,用户输入空调及地暖同开指令。
S302,判断回水温度是否满足a3≤twi≤a5℃。若是,则执行S303;若否,则执行S307。
S303,压缩机运转10min后,根据回水温度计算升温时长。
S304,判断升温时长是否大于时长限制。若是,则执行S306;若否,则执行S305。
将温度区间a3~a5℃划分为a3~a4℃及a4~a5℃两个子区间。当回水温度a3<twi≤a4℃时,此时空调出风一般在30℃以上,在同开场景下,如果地暖长时间维持较低温度,用户头热脚冷,舒适性较差。当回水温度a4<twi≤a5℃时,此时空调出风一般在30℃以上,在同开场景下,地暖温度是相对可接受的,其对应的升温时长可相对较长。
S305,地暖正常运转。
S306,禁止地暖运转。
S307,判断回水温度是否满足twi≤a3℃。若是,则执行S309;若否,则执行S308。
S308,地暖正常运转。当回水温度twi>a5℃时,无论空调与地暖都无舒适性问题,因此不进行限制,地暖温度不会对舒适性影响。
S309,禁止地暖开启。当回水温度twi≤a3℃时,表明管路中有结冰风险。机组运转对水泵寿命有较大影响,无论升温速度多快都禁止地暖运转,若用户同开空调+地暖,地暖应无法开启。
当地暖处于禁止开启或禁止运转状态时,由于多联机是一台室外机联机多台室内机,可计算室内机的设定温度与室温差值的平均值。若该平均值<a6℃且回水温度>a3℃或无开机内机,则解除禁止状态。a6取值范围为-1℃~4℃,例如取1.5℃。
本实施例根据地暖升温快慢为指标,设定了地暖运转限制条件,通过计算升温至上限的时长,并与升温时长限值进行对比,进而判断地暖是否需要开启,能保证在水温较低、环温较低情况下房间的舒适性;在低水温条件下,禁止空调和地暖同开,室外机的输出全部作用在空调机上,空调的速热效果明显好于同开状态。
图4是本发明的一个实施例中一种两联供系统的控制装置的结构示意图,所述两联供系统的控制装置包括:
获取模块401,用于若接收到空调及地暖组合制热指令,则获取地暖回水温度、地暖出水温度、地暖水泵输出占空比以及热动阀开启数量;
计算模块402,用于若所述地暖回水温度在预设温度区间内,则根据所述地暖回水温度、所述地暖出水温度、所述地暖水泵输出占空比以及所述热动阀开启数量,计算地暖回水温度升温至所述预设温度区间上限所需的第一时长;其中,所述地暖回水温度、所述地暖出水温度的温度差与所述第一时长负相关;所述地暖水泵输出占空比以及所述热动阀开启数量与所述第一时长正相关;
第一判断模块403,用于若所述第一时长大于时长阈值,则禁止地暖运行;
第二判断模块404,用于若所述地暖回水温度小于所述预设温度区间下限,则禁止地暖运行。
本实施例提供的两联供系统的控制装置,通过在低水温情况下禁止地暖运行,以及在升温时长较大,升温速度慢的情况下禁止地暖运行,从而将室外机的制热输出全部作用在空调室内机上,因此空调的速热效果明显好于空调地暖同开状态,避免低温的地暖消耗制热输出,提高了用户使用过程中的舒适性。
可选地,作为一个实施例,所述第一判断模块403还用于:若所述第一时长小于或等于所述时长阈值,则控制地暖运行;或者,所述第二判断模块404还用于:若所述地暖回水温度大于所述预设温度区间上限,则控制地暖运行。
可选地,作为一个实施例,所述计算模块402,具体用于:根据所述地暖水泵输出占空比计算循环液流量;根据所述循环液流量、循环液比热容、地暖回水及出水温差,计算地暖功率;根据所述热动阀开启数量及循环液比热容,计算地暖中循环液升高单位温度所需总能量;根据所述地暖功率及所述总能量计算地暖中循环液升高单位温度所需的第二时长;根据所述第二时长、所述预设温度区间上限及所述地暖回水温度的温差,计算第一时长。
可选地,作为一个实施例,所述循环液流量q的计算公式如下:
q=b/a1
其中,b为地暖水泵输出占空比,a1为循环液流量与地暖水泵输出占空比实验比例系数;
所述地暖功率W的计算公式如下:
W=Cp*q*(twi-two)
其中,Cp为循环液比热容,twi为地暖回水温度,two为地暖出水温度;所述总能量Q1的计算公式如下:
Q1=a2*n*Cp
其中,a2为每路热动阀控制水量,n为热动阀开启数量;
所述第二时长T2的计算公式如下:
T2=Q1/W=(a2*n)/(q(twi-two))=(a2*n)*b/(a1*(twi-two))
所述第一时长T1的计算公式如下:
T1=(t上限-twi)*T2
其中,t上限为预设温度区间上限。
可选地,作为一个实施例,所述装置还包括解除禁止模块,用于:在禁止地暖运行的状态下,获取空调室内机的设定温度及室内环境温度;若所述设定温度及室内环境温度的差值小于温度差阈值,且所述地暖回水温度大于所述预设温度区间下限,则解除所述禁止地暖运行的状态;或者,若无空调室内机开机,则解除所述禁止地暖运行的状态。
可选地,作为一个实施例,所述预设温度区间上限的取值范围为20℃~31℃;所述预设温度区间下限的取值范围为-1℃~3℃;所述时长阈值的取值范围为300s~2000s。
可选地,作为一个实施例,所述预设温度区间包括第一子区间及第二子区间,所述第一子区间小于所述第二子区间;所述第一子区间下限的取值范围为-1℃~3℃,上限的取值范围为8℃~15℃;所述第二子区间下限的取值范围为8℃~15℃,上限的取值范围为20℃~31℃;所述第一子区间对应的所述时长阈值的取值范围为300s~800s;所述第二子区间对应的所述时长阈值的取值范围为900s~2000s。
本发明实施例还提供了一种两联供系统,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现上述两联供系统的控制方法。
本发明实施例还提供了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计算机程序,所述计算机程序被处理器读取并运行时,实现上述实施例提供的方法,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
当然,本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程度来指令控制装置来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中,所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程,其中所述的存储介质可为存储器、磁盘、光盘等。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的两联供系统的控制装置和两联供系统而言,由于其与上述实施例公开的两联供系统的控制方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。