CN113137678A - 一种地暖多联机系统及其变频控制方法 - Google Patents

一种地暖多联机系统及其变频控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地暖多联机系统及其变频控制方法，用于制冷室内平均冷负荷大于制热室内平均热负荷的地暖多联机，在夏季制冷时，地暖多联机系统中的地暖模块关闭，采用室内机进行制冷；因此，各房间的室内机的最大换热量至少应满足各房间夏季制冷室内平均冷负荷的需求，在制热时，由于室内同时具有室内机和地暖模块，两者均能够进行制热，为了在提高室内舒适度的同时也能够节约成本，各房间的地暖模块的最大制热量等于各房间冬季制热室内热负荷的80%；地暖模块能够满足制热的基本需求，在地暖模块的制热量不足时，采用室内机进行补充。

Description

一种地暖多联机系统及其变频控制方法
技术领域
本发明涉及暖通领域，具体为一种地暖多联机系统及其变频控制方法。
背景技术
随着社会的发展，尤其是科学技术的进步，大大促进了社会生产力的发展；人们在享受着社会进步提供的丰盈的物质生活幸福感的同时，对于居住环境等条件也提出了越来越多的要求。由于传统的燃煤容易造成取暖环境污染及对于大气的影响，已经被逐步取代，而以洁净环保、温度调控方便控制的空调制暖和地暖取暖的方式已经成为当今社会多处居住办公场所的取暖方式。
现有技术中在供热时，采用地暖的形式能够提高室内舒适度，室内温度分布较为均匀，避免的吹风感，采用常规的空调室内机进行供暖时，换热后的空气经风机吹向室内，换热后的空气与室内空气对流换热从而能够使得室内快速制热，达到设定温度，因此，地暖多联机系统得到了越来越多的应用。
公开号为CN107477805A的发明专利申请公开了一种多联机空调地暖系统及其控制方法，采用获取地暖用水模块的节流元件的当前开度，以及每个当前制热的空调室内机的设定温度与回风温度的差值；根据多个差值获取温差表征参数；根据温差表征参数和开度调整量之间的对应关系，获取节流元件的开度调整量；获取当前开度与开度调整量的和值，将所述和值作为更新后开度；控制节流元件以更新后开度进行节流；当前开度为更新后开度；从获取每个当前制热的空调室内机的设定温度与回风温度的差值至控制节流元件以更新后开度进行节流为第一周期；然后在预设时长后，执行第一周期的控制方法进行取暖。该系统同时使用地暖和多联机。
但是现有技术中地暖多联机系统的控制方法，没有考虑到地暖模块和室内机换热量，如何使地暖模块和室内机配合以节约成本并能保证舒适度，是改进现有空调控制领域的一个急需解决的问题。。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种通过室内机和地暖模块的综合控制系统，即能够避免调节滞后，同时又可以保证室内舒适度并节约成本地暖多联机系统及其变频控制系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种地暖多联机系统，包括压缩机、多个室内机、地暖换热器、多个地暖模块、室外机和四通换向阀，其特征在于：每个房间中设置一个室内机及一个地暖模块，所述多个室内机均与所述地暖换热器并联，每个室内机的制热出口端均设置有第一节流阀，地暖换热器的制冷剂出口端设置有第二节流阀，地暖换热器的出水口连接分水器，地暖换热器的进水口连接集水器，所述分水器和所述集水器之间并联设置所述多个地暖模块，每个地暖模块进水端均设置第三调节阀，所述分水器与所述集水器之间还设置旁通管，旁通管上设置有旁通阀和单向阀，单向阀的流向为从分水器流向集水器；
所述的地暖多联机系统用于制冷室内平均冷负荷大于制热室内平均热负荷
所述地暖多联机系统的变频控制方法，包括以下步骤：包括由存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的空调的控制程序组成的控制器；
制热开机后进行如下步骤：
步骤01：开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机，关闭第二节流阀和第三调节阀；
步骤02：检测的室内环境温度T；
步骤03：判断是否所有制热房间的室内环境温度T均满足T≥T1，若是，进入步骤04，若否，返回步骤02；
步骤04：关闭所有第一节流阀和第一风机，以预设开度开启第二节流阀和制热房间第三调节阀；
步骤05：检测的室内环境温度T，判断当前制热房间的室内环境温度T是否满足T≥T1，若是，进入步骤06，若否，进入步骤07；
步骤06：关闭当前制热房间第一节流阀和第一风机，以预设开度开启第二节流阀和当前制热房间第三阀门，并返回步骤05；
步骤07：判断当前制热房间的室内环境温度T是否满足T≥T2，若是，进入步骤08，若否，进入步骤09；
步骤08：判断是否所有制热房间的室内环境温度T均满足T2≤T<T1，若是，进入步骤10；若否，进入步骤11；
步骤10：第二节流阀调节至最大开度，并返回步骤05；
步骤11：判断当前制热房间的温度下降速率V是否满足V<V1，若是，进入步骤12，若否，进入步骤13；
步骤12：当前制热房间第三调节阀调节至最大开度，并返回步骤05；
步骤13：当前制热房间第三调节阀调节至最大开度，以第一预设开度开启当前制热房间的第一节流阀，第一风机以低档运行，并返回步骤05；
步骤09：判断是否所有制热房间的室内环境温度T均满足T<T2，若是，返回步骤01，若否，进入步骤14；
步骤14：当前制热房间第三调节阀调节至最大开度，以第二预设开度开启当前制热房间的第一节流阀，第一风机以高档运行，并计时t，其中第一预设开度小于第二预设开度；
步骤15：判断t 是否大于等于第一预设时长t1，若否，继续判断t是否满足t≥t1，若是，进入步骤16；
步骤16：判断当前制热房间的室内环境温度T是否满足T≥T2，若是，返回步骤05，若否，进入步骤17；
步骤17：增大压缩机运行频率和当前制热房间的第一节流阀开度，并返回步骤05。
步骤01中开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机的步骤为：
开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机，第一节流阀调节至第三预设开度，第一风机低档运行，并检测出风温度T′ ，若出风温度T′满足T2′≤T′<T1′，则第一风机中档运行，若出风温度T′满足T′≥T1′，则第一风机高档运行，其中第三预设开度大于第二预设开度。
温度下降速率V的计算方式如下：获取当前室内环境温度T=T11，Δt时间间隔后，再次获取室内环境温度T=T22，则V=(T22-T11)/Δt。
步骤04和步骤06中的预设开度根据室外环境温度确定；各房间的室内机的最大换热量等于各房间夏季制冷室内平均冷负荷，各房间的地暖模块的最大制热量等于各房间冬季制热室内热负荷的80%。
积极有益效果：本发明用于制冷室内平均冷负荷大于制热室内平均热负荷的地暖多联机，在夏季制冷时，地暖多联机系统中的地暖模块关闭，采用室内机进行制冷；因此，各房间的室内机的最大换热量至少应满足各房间夏季制冷室内平均冷负荷的需求，在制热时，由于室内同时具有室内机和地暖模块，两者均能够进行制热，为了在提高室内舒适度的同时也能够节约成本，各房间的地暖模块的最大制热量等于各房间冬季制热室内热负荷的80%；地暖模块能够满足制热的基本需求，在地暖模块的制热量不足时，采用室内机进行补充。
附图说明
图1为本发明实施例的地暖多联机系统的示意图；
图2为本发明实施例的地暖多联机系统的变频控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步的说明：
在供热时，采用地暖的形式能够提高室内舒适度，室内温度分布较为均匀，避免的吹风感，采用常规的空调室内机进行供暖时，换热后的空气经风机吹向室内，换热后的空气与室内空气对流换热从而能够使得室内快速制热，达到设定温度。
一种地暖多联机系统的变频控制方法，所述地暖多联机系统包括压缩机1、多个室内机2、地暖换热器3、多个地暖模块4、室外机5、四通换向阀（图中未示出），每个房间中设置一个室内机及一个地暖模块，所述多个室内机均与所述地暖换热器并联，每个室内机的制热出口端均设置有第一节流阀6，地暖换热器的制冷剂出口端设置有第二节流阀7，地暖换热器的出水口连接分水器8，地暖换热器的进水口连接集水器9，所述分水器和所述集水器之间并联设置所述多个地暖模块，每个地暖模块进水端均设置第三调节阀10，所述分水器与所述集水器之间还设置旁通管，旁通管上设置有旁通阀11和单向阀（图中未示出），单向阀的流向为从分水器流向集水器。
所述控制方法包括：开机后进行如下步骤：
步骤01：开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机，关闭第二节流阀和第三调节阀。
开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机，关闭第二节流阀和第三调节阀，能够使得系统开机时优先使用室内机，能够快速制热；
步骤02：检测的室内环境温度T；
步骤03：判断是否所有制热房间的室内环境温度T均满足T≥T1，若是，进入步骤04，若否，返回步骤02。
步骤04：关闭所有第一节流阀和第一风机，以预设开度开启第二节流阀和制热房间第三调节阀。
当室内温度达到第一设定温度时，采用地暖模块供热，提高人员舒适度。
步骤05：检测的室内环境温度T，判断当前制热房间的室内环境温度T是否满足T≥T1，若是，进入步骤06，若否，进入步骤07。
步骤06：关闭当前制热房间第一节流阀和第一风机，以预设开度开启第二节流阀和当前制热房间第三阀门，并返回步骤05。
步骤07：判断当前制热房间的室内环境温度T是否满足T≥T2，若是，进入步骤08，若否，进入步骤09；
步骤08：判断是否所有制热房间的室内环境温度T均满足T2≤T<T1，若是，进入步骤10；若否，进入步骤11。
步骤10：第二节流阀调节至最大开度，并返回步骤05。
当室内环境温度低于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，表示室内环境温度降低，但此时并未降低太多，此时无需开启室内机，只需要增大地暖模块的热水流量或热水温度即可，当所有制热房间的室内环境温度均低于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，可通过调节第二节流阀，统一调整各房间的地暖模块的热水温度，简化了调节过程。
步骤11：判断当前制热房间的温度下降速率V是否满足V<V1，若是，进入步骤12，若否，进入步骤13。
步骤12：当前制热房间第三调节阀调节至最大开度，并返回步骤05。
步骤13：当前制热房间第三调节阀调节至最大开度，以第一预设开度开启当前制热房间的第一节流阀，第一风机以低档运行，并返回步骤05。
当只有部分制热房间的室内环境温度低于第一设定温度且大于等于第二设定温度时，此时需要调节该房间对应第二调节阀，从而有针对的调节该地暖模块的热水流量，避免干扰其它房间。
当前制热房间的温度下降速率V满足V<V1时，表示此时房间温度并不是太低，并且温度下降慢，此时只需将当前制热房间第三调节阀调节至最大开度即可，保证舒适度，而如果当前制热房间的温度下降速率大于设定值V1，表示此时房间温度虽然不是太低，但温度下降较快，此时的热水温度虽然能够暂时满足需要，但室内温度较快降低，很快就能够低于第二设定温度，因此，将前制热房间第三调节阀调节至最大开度，以第一预设开度开启当前制热房间的第一节流阀，第一风机以低档运行，从而能够避免温度降低后才进行调节，防止造成人员不舒适，同时第一风机低档运行能够保证人员舒适度，也能够维持室内温度。
步骤09：判断是否所有制热房间的室内环境温度T均满足T<T2，若是，返回步骤01，若否，进入步骤14。
当所有制热房间的室内环境温度均小于第二设定温度时，开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机，关闭第二节流阀和第三调节阀，从而能够快速制热，同时统一调节能够简化控制过程。
步骤14：当前制热房间第三调节阀调节至最大开度，以第二预设开度开启当前制热房间的第一节流阀，第一风机以高档运行，并计时t，其中第一预设开度小于第二预设开度。
当只有部分制热房间的室内环境温度均小于第二设定温度，则进行针对性的调节，避免干扰其它房间。
步骤15：判断t 是否大于等于第一预设时长t1，若否，继续判断t是否满足t≥t1，若是，进入步骤16。
步骤16：判断当前制热房间的室内环境温度T是否满足T≥T2，若是，返回步骤05，若否，进入步骤17。
步骤17：增大压缩机运行频率和当前制热房间的第一节流阀开度，并返回步骤05。
若当前制热房间的室内环境温度在较长时间内始终小于第二设定温度，则表示通过调节风机转速已经无法满足需求，此时增大压缩机运行频率和当前制热房间的第一节流阀开度来提高室内温度。
进一步的，步骤01中开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机包括以下步骤：
开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机，第一节流阀调节至第三预设开度，第一风机低档运行，并检测出风温度T′ ，若出风温度T′满足T2′≤T′<T1′，则第一风机中档运行，若出风温度T′满足T′≥T1′，则第一风机高档运行，其中第三预设开度大于第二预设开度。
室内机刚启动时，出风温度较低，第一风机以低风速运行能够避免冷风感，随着出风温度的增大，可以增加第一风机的转速，从而提高温度调节速度。
进一步的，温度下降速率V的计算方式如下：获取当前室内环境温度T=T11，Δt时间间隔后，再次获取室内环境温度T=T22，则V=(T22-T11)/Δt。
进一步的，步骤04和步骤06中的预设开度根据室外环境温度确定。
室外环境温度越低，则室内热负荷越大，可以设置较大的预设开度，室外环境温度越高，则室内热负荷越小，可以设置较小的预设开度。
另外，本发明的实施例还提出了一种地暖多联机系统的变频控制系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的空调的控制程序，所述处理器执行所述空调的控制程序时，实现上述的地暖多联机系统的变频控制方法。
在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
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定制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，并且本发明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，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

Claims (6)

1.一种地暖多联机系统的变频控制方法，所述地暖多联机系统包括压缩机、多个室内机、地暖换热器、多个地暖模块、室外机、四通换向阀，其特征在于：
每个房间中设置一个室内机及一个地暖模块，所述多个室内机均与所述地暖换热器并联，每个室内机的制热出口端均设置有所述第一节流阀，地暖换热器的制冷剂出口端设置有第二节流阀，地暖换热器的出水口连接分水器，地暖换热器的进水口连接集水器，所述分水器和所述集水器之间并联设置所述多个地暖模块，每个地暖模块进水端均设置第三调节阀，所述分水器与所述集水器之间还设置旁通管，旁通管上设置有旁通阀和单向阀，单向阀的流向为从分水器流向集水器，所述控制方法用于制冷室内平均冷负荷大于制热室内平均热负荷的地暖多联机系统，所述控制方法包括：制热开机后进行如下步骤：
步骤01：开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机，关闭第二节流阀和第三调节阀；
步骤02：检测的室内环境温度T；
步骤03：判断是否所有制热房间的室内环境温度T均满足T≥T1，若是，进入步骤04，若否，返回步骤02；
步骤04：关闭所有第一节流阀和第一风机，以预设开度开启第二节流阀和制热房间第三调节阀；
步骤05：检测的室内环境温度T，判断当前制热房间的室内环境温度T是否满足T≥T1，若是，进入步骤06，若否，进入步骤07；
步骤06：关闭当前制热房间第一节流阀和第一风机，以预设开度开启第二节流阀和当前制热房间第三阀门，并返回步骤05；
步骤07：判断当前制热房间的室内环境温度T是否满足T≥T2，若是，进入步骤08，若否，进入步骤09；
步骤08：判断是否所有制热房间的室内环境温度T均满足T2≤T<T1，若是，进入步骤10；若否，进入步骤11；
步骤10：第二节流阀调节至最大开度，并返回步骤05；
步骤11：判断当前制热房间的温度下降速率V是否满足V<V1，若是，进入步骤12，若否，进入步骤13；
步骤12：当前制热房间第三调节阀调节至最大开度，并返回步骤05；
步骤13：当前制热房间第三调节阀调节至最大开度，以第一预设开度开启当前制热房间的第一节流阀，第一风机以低档运行，并返回步骤05；
步骤09：判断是否所有制热房间的室内环境温度T均满足T<T2，若是，返回步骤01，若否，进入步骤14；
步骤14：当前制热房间第三调节阀调节至最大开度，以第二预设开度开启当前制热房间的第一节流阀，第一风机以高档运行，并计时t，其中第一预设开度小于第二预设开度；
步骤15：判断t 是否大于等于第一预设时长t1，若否，继续判断t是否满足t≥t1，若是，进入步骤16；
步骤16：判断当前制热房间的室内环境温度T是否满足T≥T2，若是，返回步骤05，若否，进入步骤17；
步骤17：增大压缩机运行频率和当前制热房间的第一节流阀开度，并返回步骤05。
2.根据权利要求1所述的一种地暖多联机系统的变频控制方法，其特征在于：
步骤01中开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机包括以下步骤：
开启所有制热房间的第一节流阀和第一风机，第一节流阀调节至第三预设开度，第一风机低档运行，并检测出风温度T′ ，若出风温度T′满足T2′≤T′<T1′，则第一风机中档运行，若出风温度T′满足T′≥T1′，则第一风机高档运行，其中第三预设开度大于第二预设开度。
3.根据权利要求1所述的一种地暖多联机系统的变频控制方法，其特征在于：
所述的温度下降速率V的计算方式如下：获取当前室内环境温度T=T11，Δt时间间隔后，再次获取室内环境温度T=T22，则V=(T22-T11)/Δt。
4.根据权利要求1所述的一种地暖多联机系统的变频控制方法，其特征在于：
所述的步骤04和步骤06中的预设开度根据室外环境温度确定。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种地暖多联机系统的变频控制方法，其特征在于：
所述的各房间的室内机的最大换热量等于各房间夏季制冷室内平均冷负荷，各房间的地暖模块的最大制热量等于各房间冬季制热室内热负荷的80%。
6.一种地暖多联机系统的变频控制系统，其特征在于：包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的空调的控制程序，所述处理器执行所述空调的控制程序时，实现根据权利要求1-5中任一项所述的变频控制方法。
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