CN114923269A - 地暖多联机的水力模块控制系统及其控制方法 - Google Patents

地暖多联机的水力模块控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种地暖多联机的水力模块控制系统及其控制方法，地暖多联机包括水力模块和与水力模块连接的多个地暖模块，系统包括：多个温控器与水力模块通信连接，各温控器用于设定各房间内的设定温度及水力模块的运行模式；控制模块与水力模块通信连接，控制模块被配置为：用于设定水力模块不同运行模式下的出水温度预设值；以及控制水力模块按照接收到的温控器设定的运行模式及设定温度对应的出水温度预设值运行，且在同时接收制冷和制热运行模式时，控制模块根据室外环境温度与第一温度预设值的对比结果，控制水力模块的运行模式。本发明一个水力模块对应多个地暖模块，实现独立控制各房间温度，满足不同房间的差异化需求。

Description

地暖多联机的水力模块控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体为一种旁通加热气液分离器的空调系统及其加热方法。
背景技术
在空调领域，多温区是很常见的，可以通过电子膨胀阀精确控制输出到空调系统末端的温度，再通过室内风机的送风实现不同的温度区间。但是在水系统里面，控制水流量并不能改变水本身的温度，地暖的换热效果也是相对固定的。对于有多个温度区间的系统而言，水系统的实现更为复杂。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种简单的地暖多联机的水力模块控制系统及其控制方法，一个水力模块控制多个房间的制冷、制热需求，同时通过多个温控器实现不同房间的差异化需求。
本发明提供一种地暖多联机的水力模块控制系统，地暖多联机包括水力模块和与水力模块连接的多个地暖模块，多个地暖模块匹配设于多个房间内，水力模块控制系统包括：控制模块及对应于多个房间的多个温控器，其中，各温控器与水力模块通信连接，各温控器用于设定各房间内的设定温度及水力模块的运行模式；控制模块与水力模块通信连接，控制模块被配置为：用于设定水力模块在不同运行模式下的出水温度预设值；以及控制水力模块按照接收到的温控器设定的运行模式及设定温度运行，且在同时接收制冷和制热运行模式时，控制模块根据室外环境温度与第一温度预设值的对比结果，控制水力模块优先运行制冷模式或制热模式。
根据该技术方案，本发明一个水力模块对应多个地暖模块，通过各房间内的温控器与水力模块、控制模块与水力模块的连接及控制方式，实现独立控制各房间温度，简化了系统结构，降低了系统成本，且通过水循环实现制冷、制热提高了系统的舒适性；在接收到不同房间的不同制冷/制热需求时，结合室外环境温度判断优先选择的运行模式，降低系统能耗的同时，满足不同房间的差异化需求。
本发明的可选技术方案中，水力模块包括进水管、出水管、总二通阀、总三通阀和水箱，各地暖模块的入口端与出水管连通，各地暖模块的出口端与进水管连通，各地暖模块设有独立阀元件；总三通阀分别与出水管、水箱和多个地暖模块的入口端连接；总二通阀分别与多个地暖模块的出口端、进水管连接；水力模块还包括水力换热器、内置水泵、电加热单元及外置水泵，水力换热器包括与室外机高压气管连接的第一接口、与室外机液管连接的第二接口、与内置水泵连接的第三接口及与电加热单元连接的第四接口，内置水泵的入口连接进水管，电加热单元的出口连接出水管，外置水泵设于出口端与总二通阀之间。
根据该技术方案，本发明地暖多联机的水力模块结构简单，有利于降低成本。
本发明的可选技术方案中，水力模块运行制冷模式时，控制开启内置水泵和外置水泵、关闭制热房间和关机房间分别对应的独立阀元件、打开制冷房间对应的独立阀元件；
水力模块运行制热模式时，控制开启内置水泵和外置水泵、关闭制冷房间和关机房间分别对应的独立阀元件，开启制热房间对应的独立阀元件。
根据该技术方案，在不同的模式下，可以根据不同房间的制冷制热需求，通过独立阀元件的启闭控制各房间的房间温度，实现多温区的分别控制。
本发明的可选技术方案中，还包括温度检测模块，用于检测各房间内的房间温度；
控制模块被配置为：根据各房间内的房间温度与对应的设定温度的对比结果，控制各房间内的独立阀元件的启闭，以及当所有房间内的房间温度达到设定温度时，控制水力模块停机。
根据该技术方案，当房间温度达到设定温度时，即关闭独立阀元件，降低水力模块的能耗输出，有利于节约能耗；当所有房间温度达到设定温度时，关闭水力模块，有利于降低系统能耗，提高经济性。
本发明的可选技术方案中，各房间的房间温度与设定温度的差值大于第二温度预设值，且持续规定时长时，房间内的温控器向水力模块发送请求，控制水力模块修改设定温度修正值、控制内置水泵固定为最大挡位的方式，增加制热/制冷量。
根据该技术方案，通过修改设定温度修正值、内置水泵固定位最大档位的方式来增加制冷或制热量能够加快水温上升或下降速率，满足用户需求。
本发明的可选技术方案中，还包括红外检测器，用于检测各房间内是否有人，控制模块根据红外检测器的检测结果，调节设定温度或控制水力模块的启闭。
根据该技术方案，通过判断房间内是否有人，调节设定温度或控制水力模块的启闭，有利于节约能耗，提高经济性。
本发明的可选技术方案中，还包括环境亮度检测模块，用于检测各房间内的亮度，控制模块根据环境亮度检测模块的亮度检测结果，控制地暖多联机的室内风机的转速、内置水泵的转速及外置水泵的转速。
根据该技术方案，在房间的亮度低于规定值时，降低室内风机的转速、内置水泵的转速以及外置水泵的转速，有利于进一步节约能耗，提高系统经济性。
本发明的可选技术方案中，控制模块被配置为：用于设定水力模块运行生活热水模式的启动时间和启动周期，当处于启动时间内，控制关闭总二通阀、外置水泵，控制打开总三通阀。
根据该技术方案，可以根据需要定时运行生活热水模式，获取生活热水，提高了使用的便捷性；减少了人为的干预。
本发明另提供一种上述的地暖多联机的水力模块控制系统的控制方法，包括以下步骤：
设定各房间内的设定温度及水力模块的运行模式；
设定水力模块在制冷模式和/制热模式下的出水温度预设值；控制水力模块按照温控器设定的运行模式及设定温度对应的出水温度预设值运行，且在水力模块同时接收制冷和制热运行模式时，根据室外环境温度与第三温度预设值的对比结果，控制优先运行制冷模式或制热模式。
本发明通过各房间内的温控器与水力模块、控制模块与水力模块的连接及控制方式，实现独立控制各房间温度，简化了系统结构，降低了系统成本，且通过水循环实现制冷、制热提高了系统的舒适性；在接收到不同房间的不同制冷/制热需求时，结合室外环境温度判断优先选择的运行模式，降低系统能耗保证系统运行可靠性的同时，满足不同房间的差异化需求。
附图说明
图1为本发明实施方式中地暖多联机的水力模块控制系统结的构示意图。
图2为本发明实施方式中地暖多联机的水力模块的结构示意图。
图3为本发明实施方式中温控器的结构示意图。
附图标记：
水力模块1；进水管11；出水管12；总二通阀13；总三通阀14；水箱15；水力换热器16；内置水泵17；电加热单元18；外置水泵19；地暖模块2；独立阀元件20；温控器3；温度检测模块31；红外检测器32；环境亮度检测模块33；控制模块4。
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、完整地描述，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。提供这些实施方式的目的是使对本发明公开的内容理解地更加透彻、全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1、图2所示，本发明提供一种地暖多联机的水力模块控制系统，地暖多联机包括水力模块1和与水力模块1连接的多个地暖模块2，多个地暖模块2一一对应设于多个房间内，地暖模块2具体为设于房间内的地暖盘管，水力模块控制系统包括：控制模块及对应于多个房间的多个温控器，水力模块控制系统包括：控制模块4及对应于各房间的多个温控器3，其中，各温控器3与水力模块1通信连接，各温控器3用于设定各房间内的设定温度(房间内的空气温度)及水力模块1的运行模式；控制模块4与水力模块1通信连接，控制模块4被配置为：用于设定水力模块1在不同模式(如制冷模式、制热模式、生活热水模式)下的出水温度预设值；以及控制水力模块1按照接收到的温控器3设定的运行模式及设定温度对应的出水温度预设值运行，且在同时接收制冷和制热运行模式时，控制模块4根据室外环境温度与第一温度预设值的对比结果，控制水力模块1优先运行制冷模式或制热模式。
通过上述方式，本发明一个水力模块1对应多个地暖模块2，通过各房间内的温控器3与水力模块1、控制模块4与水力模块1的连接及控制方式，实现独立控制各房间温度，简化了系统结构，降低了系统成本，且通过水循环实现制冷、制热提高了系统的舒适性；在接收到不同房间的不同制冷/制热需求是，结合室外环境温度判断优先选择的运行模式，降低系统能耗保证系统运行可靠性的同时，满足不同房间的差异化需求；且保证了系统运行的可靠性。
本发明的优选实施方式中，水力模块1包括进水管11、出水管12、总二通阀13、总三通阀14和水箱15，各地暖盘管的入口端与水力模块1的出水管12连通，各地暖盘管的出口端与进水管11连通，各地暖盘管设有独立阀元件20；总三通阀14分别与出水管12、水箱15和多个地暖盘管的入口端连接；总二通阀13分别与多个地暖模块2的出口端、进水管11连接；水力模块1还包括水力换热器16、内置水泵17、电加热单元18及外置水泵19，水力换热器16包括与室外机高压气管连接的第一接口、与室外机液管连接的第二接口、与内置水泵17连接的第三接口及与电加热单元18连接的第四接口，内置水泵17的入口连接进水管11，电加热单元18的出口连接出水管12，外置水泵18设于地暖盘管的出口端与总二通阀1之间。本发明的水力模块1结构简单，有利于节约成本，降低安装难度。
本发明的优选实施方式中，水力模块1运行制冷模式时，控制开启内置水泵17和外置水泵18、关闭制热房间和关机房间分别对应的独立阀元件20、打开制冷房间对应的独立阀元件20；本发明的具体实施例中，定义有制冷需求的房间为制冷房间，有制热需求的房间为制热房间，无制冷/制热需求的房间为关机房间，水力模块1运行制热模式时，控制开启内置水泵17和外置水泵18、关闭制冷房间和关机房间分别对应的独立阀元件20，开启制热房间对应的独立阀元件20。通过上述方式，在不同的模式下，可以根据不同房间的制冷、制热需求，通过独立阀元件20的启闭控制各房间的房间温度，实现多温区的分别控制。
本发明的优选实施方式中，如图3所示，温控器3包括温度检测模块31，用于检测各房间内的房间温度；控制模块4被配置为：根据各房间内的房间温度与对应的设定温度的对比结果，控制各房间内的独立阀元件20的启闭，以及当所有房间内的房间温度达到设定温度时，控制水力模块1停机；本发明的具体实施例中，温度检测模块31为温度探头。通过上述方式，当房间温度达到设定温度时，即关闭独立阀元件20，降低水力模块1的能耗输出，有利于节约能耗；当所有房间温度达到设定温度时，关闭水力模块1，有利于降低系统能耗，提高经济性。
本发明的优选实施方式中，各房间的房间温度与设定温度的差值大于第二温度预设值(可在温控器3上设置)，且持续规定时长时，房间内的温控器3向水力模块1发送请求，控制水力模块1修改设定温度修正值、控制内置水泵17固定为最大挡位的方式，增加制热/制冷量。通过修改设定温度修正值、内置水泵17固定位最大档位的方式来增加制冷或制热量能够加快水温上升或下降速率，满足用户需求。一个例子，控制模块4设定60℃出水，当人离开房间后或者入夜之后，温控器3发送数据给水力模块1开始修正，(以修正2℃为例)，水力模块1实际运行的出水温度预设值为58℃。
继续参阅图3，本发明的优选实施方式中，温控器3还包括红外检测器32及环境亮度检测模块33，其中，红外检测器32用于检测各房间内是否有人，控制模块4根据红外检测器32的检测结果，调节设定温度或控制水力模块1的启闭。通过判断房间内是否有人，调节设定温度或控制水力模块1的启闭，有利于节约能耗，提高经济性。环境亮度检测模块33用于检测各房间内的亮度，控制模块4根据环境亮度检测模块33的亮度检测结果，控制地暖多联机的室内风机(图中未示出)的转速、内置水泵17的转速及外置水泵19的转速。具体地，在房间的亮度低于规定值时，降低室内风机的转速、内置水泵17的转速以及外置水泵19的转速，有利于进一步节约能耗，提高经济性；本发明的具体实施例中，环境亮度检测模块33为光敏电阻。
进一步地，当红外检测器32检测到房间内无人或者环境亮度低于预设值时，温控器3发送数据给水力模块1开始修正设定温度修正值，使得水力模块1的实际运行温度低于设定温度对应的出水温度预设值，降低能耗。
本发明通过将温度检测模块31、红外检测器32及环境亮度检测模块33集成于温控器3中，提高了温控器3的使用功能性，且通过集成有温度检测、红外检测及亮度检测功能的温控器能够使得地暖多联机水力模块1以更节能的方式运行，降低系统能耗及运行成本。
本发明的优选实施方式中，还包括设置在水力换热器1的出口、进水管11、出水管12和水箱15的温度检测单元(TW-out、TW-in、T1、T5)，具体地，温度检测单元为温度传感器，用于检测水力换热器的出水温度、水力模块1的进水温度、水力模块1的出水温度及水箱温度。
本发明的优选实施方式中，还包括设于进水管11与内置水泵17之间的膨胀阀、设于电加热单元18出口的水流开关、靠近水流开关的排气阀及与排气阀一起设置在电加热单元18出口的安全阀，提高水力模块1运行的可靠性。
本发明的优选实施方式中，控制模块4被配置为：用于设定水力模块1运行生活热水模式的启动时间和启动周期，当处于启动时间内，控制关闭总二通阀13、外置水泵19，控制打开总三通阀14。通过上述方式，可以根据需要定时运行生活热水模式，获取生活热水，提高了使用的便捷性；减少了人为的干预。具体地，水箱15的进水管与总三通阀14连通，水箱15的出水管与水力模块1的进水管11连通；水箱15内设置辅助电加热单元；水箱15的出口侧连接用户侧用水，水箱15的入口侧与自来水管路连通，以便于根据需要向水箱15内补水。
需要说明的是，与水力模块1连接的地暖多联机包括压缩机(图中未示出)、室内机(图中未示出)、室外机(图中未示出)、室内风机(图中未示出)、室外风机(图中未示出)、四通阀(图中未示出)及冷媒管路(图中未示出)等空调系统的基本元件，为本领域的常见应用形式，在此不再赘述，控制模块4可以被配置为作为地暖多联机及水力模块1运行的总开关。另外，本发明实施方式对温控器3在房间内的设置形式或连接形式不做限定。
对应于本发明的地暖多联机的水力模块控制系统，本发明另提供一种上述的地暖多联机的水力模块控制系统的控制方法，包括以下步骤：
设定各房间内的设定温度及水力模块的运行模式；
设定水力模块在不同模式下的出水温度预设值；控制水力模块按照温控器设定的运行模式及设定温度对应的出水温度预设值运行，且在水力模块同时接收制冷和制热运行模式时，根据室外环境温度与第三温度预设值的对比结果，控制优先运行制冷模式或制热模式。
本发明通过各房间内的温控器与水力模块、控制模块与水力模块的连接及控制方式，实现独立控制各房间温度，简化了系统结构，降低了系统成本，且通过水循环实现制冷、制热提高了系统的舒适性，在接收到不同房间的不同制冷/制热需求时，结合室外环境温度判断优先选择的运行模式，降低系统能耗的同时，满足不同房间的差异化需求。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出的更多可能的变动和润饰，或修改均为并不用以限制本本发明的等效实施例。故凡在未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所做的等效变化，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种地暖多联机的水力模块控制系统，地暖多联机包括水力模块和与所述水力模块连接的多个地暖模块，多个所述地暖模块匹配设于多个房间内，其特征在于，水力模块控制系统包括：控制模块及对应于多个所述房间的多个温控器，其中，
各所述温控器与所述水力模块通信连接，各所述温控器用于设定各所述房间内的设定温度及所述水力模块的运行模式；
所述控制模块与所述水力模块通信连接，所述控制模块被配置为：用于设定所述水力模块在不同运行模式下的出水温度预设值；以及控制所述水力模块按照接收到的所述温控器设定的运行模式及所述设定温度对应的出水温度预设值运行，且在同时接收制冷和制热运行模式时，所述控制模块根据室外环境温度与第一温度预设值的对比结果，控制所述水力模块优先运行制冷模式或制热模式。
2.根据权利要求1所述的地暖多联机的水力模块控制系统，其特征在于，所述水力模块包括进水管、出水管、总二通阀、总三通阀和水箱，各所述地暖模块的入口端与所述出水管连通，各所述地暖模块的出口端与所述进水管连通，各所述地暖模块设有独立阀元件，所述总三通阀分别与所述出水管、所述水箱和多个所述地暖模块的入口端连接；所述总二通阀分别与多个所述地暖模块的出口端、所述进水管连接；
所述水力模块还包括水力换热器、内置水泵、电加热单元及外置水泵，所述水力换热器包括与室外机高压气管连接的第一接口、与室外机液管连接的第二接口、与所述内置水泵连接的第三接口及与所述电加热单元连接的第四接口，所述内置水泵的入口连接所述进水管，所述电加热单元的出口连接所述出水管，所述外置水泵设于所述出口端与所述总二通阀之间。
3.根据权利要求2所述的地暖多联机的水力模块控制系统，其特征在于，所述水力模块运行制冷模式时，控制开启所述内置水泵和所述外置水泵、关闭制热房间和关机房间分别对应的独立阀元件、打开制冷房间对应的独立阀元件；
所述水力模块运行制热模式时，控制开启所述内置水泵和所述外置水泵、关闭制冷房间和关机房间分别对应的独立阀元件，开启制热房间对应的独立阀元件。
4.根据权利要求1所述的地暖多联机的水力模块控制系统，其特征在于，还包括温度检测模块，用于检测各所述房间内的房间温度；
所述控制模块被配置为：根据各所述房间内的房间温度与对应的所述设定温度的对比结果，控制各所述房间内的所述独立阀元件的启闭，以及当所有房间内的房间温度达到所述设定温度时，控制所述水力模块停机。
5.根据权利要求4所述的地暖多联机的水力模块控制系统，其特征在于，在各所述房间的房间温度与所述设定温度的差值大于第二温度预设值，且持续规定时长时，所述房间内的所述温控器向所述水力模块发送请求，所述水力模块通过控制修改设定温度修正值、所述内置水泵固定为最大挡位的方式，增加制热/制冷量。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的地暖多联机的水力模块控制系统，其特征在于，还包括红外检测器，用于检测各所述房间内是否有人，所述控制模块根据所述红外检测器的检测结果，调节所述设定温度或控制所述水力模块的启闭。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的地暖多联机的水力模块控制系统，其特征在于，还包括环境亮度检测模块，用于检测各所述房间内的亮度，所述控制模块根据所述环境亮度检测模块的亮度检测结果，控制所述地暖多联机的室内风机的转速、所述内置水泵的转速及所述外置水泵的转速。
8.根据权利要求1所述的地暖多联机的水力模块控制系统，其特征在于，所述控制模块还被配置为：用于设定所述水力模块运行生活热水模式的启动时间和启动周期，当处于所述启动时间内，控制关闭所述总二通阀、所述外置水泵，控制打开所述总三通阀。
9.一种如权利要求1至8中任一权利要求所述的地暖多联机的水力模块控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
设定各所述房间内的设定温度及所述水力模块的运行模式；
设定所述水力模块在不同模式下的出水温度预设值；控制所述水力模块按照所述温控器设定的运行模式及所述设定温度对应的出水温度预设值运行，且在所述水力模块同时接收制冷和制热运行模式时，根据室外环境温度与第三温度预设值的对比结果，控制优先运行制冷模式或制热模式。
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