CN115076920A - 空调地暖系统及其制暖控制方法、存储介质 - Google Patents

空调地暖系统及其制暖控制方法、存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调地暖系统及其制暖控制方法、存储介质。其中空调地暖系统的制暖控制方法，包括：判断室外环境温度所在的温度区间，根据不同的温度区间选择对应的空调地暖联动控制策略；对室内温度和/或地暖出水水温进行监测；判断所述室内温度和/或地暖出水水温是否满足对应的判定条件，并根据判定结果调整空调地暖联动控制策略。本发明根据不同的室外环境温度采取不同的空调地暖联动策略，可以使得水温和室温的稳定性得到保障。

Description

空调地暖系统及其制暖控制方法、存储介质
技术领域
本发明涉及空调地暖系统的技术领域，尤其涉及一种空调地暖系统的制暖控制方法。
背景技术
随着舒适家居和冷暖一体化观念的逐渐深入人心，也随着空气源热泵技术的进步，“地暖空调”越来越被普通消费者热捧。应用空气源热泵技术的“地暖空调”一机两用，夏季作为空调冷源、冬季作为地暖热源。相比传统采暖，不但清洁无污染，而且更加节省费用，用最少的花费完成家庭冷暖装修。“地暖空调”的主体空气源热泵是一种新型的节能环保冷暖系统，依靠提取低温空气中的低温热能，以电能为动力，以压缩机为“心脏”，以制冷剂为“血液”，不断地提取转换产生高品位的热量，为室内供暖提供热源。在整个提取转换过程不产生废气、废渣等，不对环境造成污染与破坏，并且提取大自然中无尽且免费的低温热量，整个系统运行工况稳定、优良。使用一份电能+三份空气能，得到四份的热量，拥有非常高的制热能效比，相对于其他采暖方式费用非常低。
一般的空调虽然制热速度快，但房间垂直温差大，热风不落地，空气强制对流，会导致用户舒适性不够的问题，而地暖设备在辐射热度和分层温度的双层效应下室内温度梯度均匀，运行能效高，已在全国大范围推广。目前，地暖的相关设备的使用大多还是集中在北方，而在长江中下游及南方湿冷地区，由于围护热损失大，辐射采暖供热缓慢、供热不足，在提升水温的时候，容易导致空调耗能增加。现有技术中单独、独立地对地暖或者是空调的控制会影响地暖出水水温和室温控制的稳定性，而且没有充分结合地暖、空调的优势，来避免地暖、空调的劣势。
因此，如何提供一种根据实际情况让地暖和空调联动的制暖控制方法是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中地暖和空调的控制方式单一的技术问题，本发明提出了空调地暖系统及其制暖控制方法、存储介质。
本发明提出的空调地暖系统的制暖控制方法，包括：
判断室外环境温度所在的温度区间，根据不同的温度区间选择对应的空调地暖联动控制策略；
对室内温度和/或地暖出水水温进行监测；
判断所述室内温度和/或地暖出水水温是否满足对应的判定条件，并根据判定结果调整空调地暖联动控制策略。
进一步，所述室外环境温度所在的温度区间包括温度由低至高变化的第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间以及第四温度区间当中的至少一种。
进一步，若室外环境温度所在的温度区间为第一温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为空调和地暖均以最高频率开启运行；
判断所述室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，若不能够，则关闭地暖，维持单空调运行。
进一步，在空调和地暖均以最高频率开启运行后若所述室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，维持单空调运行并降低空调运行频率。
进一步，若室外环境温度所在的温度区间为第二温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为只开启空调并监测室内温度；
当所述室内温度达到第一预设温度，开启地暖，与空调同时运行；
判断地暖的出水水温设定值是否大于第三预设温度；
如果小于等于第三预设温度，则判断所述室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，若不能够，则关闭地暖，维持单空调运行。
进一步，在地暖的出水水温设定值小于等于第三预设温度时，若所述室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，维持单空调运行，并降低空调运行频率。
进一步，如果地暖的出水水温设定值大于第三预设温度时，当地暖出水水温达到出水水温设定值时关闭空调，维持单地暖运行。
进一步，维持单地暖运行时，监测室内温度，若一定时间内室内温度下降幅度超过第五预设温度时，重新开启空调，与地暖同时运行，一旦室内温度达到设定值再关闭空调。
进一步，若室外环境温度所在的温度区间为第三温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为只开启空调并监测室内温度；
当所述室内温度达到第二预设温度，开启地暖，与空调同时运行；
判断地暖的出水水温设定值是否大于第四预设温度；
如果小于等于第四预设温度，则判断所述室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，若不能够，则关闭地暖，维持单空调运行。
进一步，在地暖的出水水温设定值小于等于第四预设温度时，若所述室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，维持单空调运行，并降低空调运行频率。
进一步，如果地暖的出水水温设定值大于第四预设温度时，当地暖出水水温达到出水水温设定值时关闭空调，维持单地暖运行。
进一步，维持单地暖运行时，监测室内温度，若一定时间内室内温度下降幅度超过第六预设温度时，重新开启空调，与地暖同时运行，一旦室内温度达到设定值再关闭空调。
进一步，若室外环境温度所在的温度区间为第四温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为单开空调到一定时间后，再切换至单开地暖运行；
判断所述室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，若能够，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，并监控地暖出水水温，一旦地暖出水水温不满足超过出水水温设定值一定范围，则再次开启地暖。
进一步，如果所述室内温度不能够在预设时间内达到设定值，则开启空调与地暖同时运行，直至所述室内温度达到设定值，则关闭空调，并在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，并监控地暖出水水温，一旦地暖出水水温不满足超过出水水温设定值一定范围，则再次开启地暖。
本发明提出的空调地暖系统，包括控制器，所述控制器控制所述空调地暖系统执行上述技术方案所述的空调地暖系统的制暖控制方法。
本发明提出的计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行时执行上述技术方案所述的空调地暖系统的制暖控制方法。
本发明的制暖控制方法是一种多工况模式的空调地暖控制方法，在不同外环温度条件下提供不同的两联供控制方案，保证水温和室温控制的稳定性，避免出现地暖由于水温波动大而出现反复开停从而影响室温稳定性的问题，提高用户舒适性，充分利用了空调温度响应速度快的有点，以及地暖表面平均温度适宜、耗电量少的优点。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明一实施例的制暖控制流程图
图2是本发明一实施例的地暖空调系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
本发明的空调地暖系统的制暖控制方法，提供了一种空调地暖系统在不同室外环境温度下的两联供控制方案，保证水温和室温控制的稳定性，避免出现地暖由于水温波动大而出现反复开停从而影响室温稳定性的问题，提高用户舒适性。
本发明的空调地暖系统的制暖控制方法的整体思路是在空调地暖系统开启制热模式后，先判断室外环境温度所在的温度区间，根据不同的温度区间选择对应的空调地暖联动控制策略，在所选择的对应的空调地暖联动控制策略运行过程中，对室内温度和/或地暖出水水温进行监测，并判断室内温度和/或地暖出水水温是否满足对应的判定条件，并根据判定结果调整空调地暖联动控制策略，使得空调地暖联动策略可以实时匹配实际情况，充分考虑到用户舒适度以及系统节能度。
在具体实施时，室外环境温度所在的温度区间包括温度由低至高变化的第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间以及第四温度区间当中的至少一种。例如，根据地暖空调所处的地域环境，可以把室外环境温度所在的温度区间仅划分为一个温度区间，也可以把室外环境温度所在的温度区间划分为两个、三个或四个甚至更多的温度区间。图1的一个具体实施例中，把有制冷需求的室外环境温度划分为了四个温度区间，第一温度区间内的温度小于第二温度区间内的温度，第二温度区间内的温度小于第三温度区间内的温度，以此类推。
下面结合图1对本发明的各个实施例进行详细说明。
在一个实施例中，如果室外环境温度所在的温度区间为第一温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为空调和地暖均以最高频率开启运行，由于第一温度区间对应的室外环境温度最低，因此此时空调和地暖均以最高频率开启运行，可以快速升高室内温度。在一个具体实施例中，第一温度区间可以取值为T＜-10℃，T为室外环境温度。
在空调和地暖运行的过程中，接着判断室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，例如2小时内室内温度能不能达到设定值，如果不能够，则关闭地暖，维持单空调运行。如果室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，如果地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，维持单空调运行并降低空调运行频率。例如判断连续30min内检测的地暖出水水温＞出水水温设定值+X1℃，则说明地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，此时关闭地暖，维持单空调运行，空调运行频率需要下调，如采用较低的频率运行。
在T＜-10℃时，室内温度上升是比较困难的，判断室内温度运行两小时后能否达到设定值，如果能达到，再判定连续30min内水温大于设定值+X1℃，这说明了地暖水温达到了设置值且地暖运行负荷达到最大，会触发地暖关机的条件，从而只剩下单空调运行。由于地暖本身蓄热能力强，此时房间的温度波动不大，单空调的运行频率以一个较低的频率维持即可。
而如果运行两小时后室内温度没有达到设定值，那么说明地暖所分担走的这部分负荷没有起到很好的温升效果，此时直接转用单空调运行，空调的运行频率开到最大。所以最终的体现效果都是关闭地暖，维持单空调运行，区别是空调运行的频率不同。
在一个实施例中，如果室外环境温度所在的温度区间为第二温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为最开始只开启空调，并监测室内温度。在一个具体实施例中，第二温度区间可以取值为-10℃≤T＜0℃。
如果室内温度达到第一预设温度T1，此时再开启地暖，与空调同时运行。最开始单开空调，之后再开启地暖同时运行，是因为此时室外环境温度没有那么低，最开始可以先开空调快速升温，此时不开地暖，以降低能耗，之后再开启地暖同时运行。
判断地暖的出水水温设定值是否大于第三预设温度T3，如果地暖的出水水温设定值小于等于第三预设温度，则继续判断室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，若不能够，则关闭地暖，维持单空调运行。例如判断室内温度能否在两个小时内达到设定值，如果两个小时内不能够达到设定值，则关闭地暖，维持单空调运行。本发明所列举的两小时为一个根据实际情况可调整的时间，并不限定于两小时。
在地暖的出水水温设定值小于等于第三预设温度时，如果室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，维持单空调运行，并降低空调运行频率。例如，室内温度在两小时内达到了设定值，则在30分钟内连续检测地暖出水水温，如果地暖出水水温＞出水水温设定值+X2，则关闭地暖，维持单空调运行，此时空调频率要降低，如以较低频率运行。
如果地暖的出水水温设定值大于第三预设温度时，当地暖出水水温达到出水水温设定值时关闭空调，维持单地暖运行。维持单地暖运行时，监测室内温度，如果一定时间内室内温度下降幅度超过第五预设温度时，重新开启空调，与地暖同时运行，一旦室内温度达到设定值再关闭空调。那么此时又回到了维持单地暖运行的情况，需要继续监测室内温度，在一定时间内室内温度下降幅度还是超过第五预设温度时，再重新开启空调，等到室内温度达到设定值再关闭空调，又回到了维持单地暖运行的情况，如此反复循环进行控制。例如在维持单地暖运行时，运行30分钟后判断室内温度是否下降幅度大于第五预设温度T5，如果下降幅度大于第五预设温度T5，则要重新开启空调，与地暖同时运行。
在一个实施例中，如果室外环境温度所在的温度区间为第三温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为最开始只开启空调，以降低能耗，并监测室内温度。在一个具体实施例中，第三温度区间可以取值为0℃≤T≤10℃。
如果室内温度达到第二预设温度T2，开启地暖，与空调同时运行。
再地暖和空调同时运行的过程中，判断地暖的出水水温设定值是否大于第四预设温度T4。
如果地暖的出水水温设定值小于等于第四预设温度，则继续判断室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，例如判断室内温度是否能够在两小时内达到设定值，如果室内温度不能够在预设时间内达到设定值，则关闭地暖，维持单空调运行。
在地暖的出水水温设定值小于等于第四预设温度时，如果室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，如果地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，维持单空调运行，并降低空调运行频率。例如地暖出水水温大于出水水温设定值+X3，说明地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大。
如果地暖的出水水温设定值大于第四预设温度时，当地暖出水水温达到出水水温设定值时关闭空调，维持单地暖运行。维持单地暖运行时，监测室内温度，如果一定时间内(例如30分钟)室内温度下降幅度超过第六预设温度T6时，重新开启空调，与地暖同时运行，一旦室内温度达到设定值再关闭空调。此时又到了维持单地暖运行的情况，与室内温度在第二温度区间时的维持单地暖运行的情况一样，会根据当前具体的情况反复执行上述步骤。
在一个实施例中，如果室外环境温度所在的温度区间为第四温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为最开始先单开空调到一定时间后，再切换至单开地暖运行。例如先单开空调运行30分钟，以降低能耗，再切换到单地暖运行。在一个具体实施例中，第四温度区间可以取值为T＞10℃。
在单地暖的运行过程中，判断室内温度是否能够在预设时间内(例如两小时)达到设定值，若室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间(例如30分钟)内连续检测地暖出水水温，如果地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，并监控地暖出水水温，一旦地暖出水水温不满足超过出水水温设定值一定范围，则再次开启地暖，例如连续30分钟内检测地暖出水水温超过出水水温设定值+X4，则关闭地暖，如果检测到地暖出水水温不满足大于出水水温设定值+X4，则再次开启地暖。
如果室内温度不能够在预设时间内达到设定值，则开启空调与地暖同时运行，一旦室内温度达到设定值，则关闭空调，并在一定时间内连续检测地暖出水水温，如果地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，并监控地暖出水水温，一旦地暖出水水温不满足超过出水水温设定值一定范围，则再次开启地暖。
本发明的室内温度也可以简称为室温，地暖出水水温也可以简称为出水水温，室外环境温度简称为外环温度。
本发明的上述实施例可以任何组合，也均属于本发明的保护范围之内。
如图2所示，本发明还保护空调地暖系统，该空调地暖系统包括控制器，控制器控制空调地暖系统执行上述技术方案的空调地暖系统的制暖控制方法。
本发明的空调地暖系统中的空调包括但不限于多联机。
图2中的一个具体实施例中，本发明的空调地暖系统包括室外机和室内机，图中示出了三台室内机，标号分别为18、19和20，每个室内机具有对应的室内电子膨胀阀，标号分别为21、22、23，以及室内机风机，标号分别为24、25、26。室外机包含压缩机1、油分离器2、气液分离器10、回油电子膨胀阀11，与压缩机1的排气口连接的第一四通阀3和第二四通阀4。室外换热器5一端与第一四通阀3连接，并通过制热电子膨胀阀7以及具有过冷器电子膨胀阀9的过冷器8连接液管(液管上设有液管阀门14)，图中还绘出了室外换热器的室外风机6。室外机和室内机之间通过三条管路来形成冷媒循环回路，一条管路为高压气管，其上设置了高压气管阀门12，一条管路为气管，其上设置了气管阀门13，一条管路为液管，其上设置了液管阀门14。高压气管一部分与热水发生器15的板式换热器16进行换热，并且换热后的高压气管上设有发生器电子膨胀阀17。地暖的进水管路上设有膨胀罐30、水流开关31、水泵32以及发生器进水感温包27。地暖的出水管路上设有发生器电加热29、发生器出水感温包28，该发生器出水感温包28用于监测地暖出水水温。
本发明还保护计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储计算机程序，计算机程序运行时执行上述技术方案的空调地暖系统的制暖控制方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，包括：
判断室外环境温度所在的温度区间，根据不同的温度区间选择对应的空调地暖联动控制策略；
对室内温度和/或地暖出水水温进行监测；
判断所述室内温度和/或地暖出水水温是否满足对应的判定条件，并根据判定结果调整空调地暖联动控制策略。
2.如权利要求1所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，所述室外环境温度所在的温度区间包括温度由低至高变化的第一温度区间、第二温度区间、第三温度区间以及第四温度区间当中的至少一种。
3.如权利要求2所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，若室外环境温度所在的温度区间为第一温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为空调和地暖均以最高频率开启运行；
判断所述室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，若不能够，则关闭地暖，维持单空调运行。
4.如权利要求3所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，在空调和地暖均以最高频率开启运行后若所述室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，维持单空调运行并降低空调运行频率。
5.如权利要求2所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，若室外环境温度所在的温度区间为第二温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为只开启空调并监测室内温度；
当所述室内温度达到第一预设温度，开启地暖，与空调同时运行；
判断地暖的出水水温设定值是否大于第三预设温度；
如果小于等于第三预设温度，则判断所述室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，若不能够，则关闭地暖，维持单空调运行。
6.如权利要求5所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，在地暖的出水水温设定值小于等于第三预设温度时，若所述室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，维持单空调运行，并降低空调运行频率。
7.如权利要求5所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，如果地暖的出水水温设定值大于第三预设温度时，当地暖出水水温达到出水水温设定值时关闭空调，维持单地暖运行。
8.如权利要求7所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，维持单地暖运行时，监测室内温度，若一定时间内室内温度下降幅度超过第五预设温度时，重新开启空调，与地暖同时运行，一旦室内温度达到设定值再关闭空调。
9.如权利要求2所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，若室外环境温度所在的温度区间为第三温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为只开启空调并监测室内温度；
当所述室内温度达到第二预设温度，开启地暖，与空调同时运行；
判断地暖的出水水温设定值是否大于第四预设温度；
如果小于等于第四预设温度，则判断所述室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，若不能够，则关闭地暖，维持单空调运行。
10.如权利要求9所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，在地暖的出水水温设定值小于等于第四预设温度时，若所述室内温度能够在预设时间内达到设定值，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，维持单空调运行，并降低空调运行频率。
11.如权利要求9所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，如果地暖的出水水温设定值大于第四预设温度时，当地暖出水水温达到出水水温设定值时关闭空调，维持单地暖运行。
12.如权利要求11所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，维持单地暖运行时，监测室内温度，若一定时间内室内温度下降幅度超过第六预设温度时，重新开启空调，与地暖同时运行，一旦室内温度达到设定值再关闭空调。
13.如权利要求2所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，若室外环境温度所在的温度区间为第四温度区间，则对应的空调地暖联动控制策略为单开空调到一定时间后，再切换至单开地暖运行；
判断所述室内温度是否能够在预设时间内达到设定值，若能够，则在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，并监控地暖出水水温，一旦地暖出水水温不满足超过出水水温设定值一定范围，则再次开启地暖。
14.如权利要求13所述的空调地暖系统的制暖控制方法，其特征在于，如果所述室内温度不能够在预设时间内达到设定值，则开启空调与地暖同时运行，直至所述室内温度达到设定值，则关闭空调，并在一定时间内连续检测地暖出水水温，若地暖出水水温超过出水水温设定值一定范围且地暖负荷达到最大，则关闭地暖，并监控地暖出水水温，一旦地暖出水水温不满足超过出水水温设定值一定范围，则再次开启地暖。
15.一种空调地暖系统，包括控制器，其特征在于，所述控制器控制所述空调地暖系统执行如权利要求1至14任意一项所述的空调地暖系统的制暖控制方法。
16.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序运行时执行如权利要求1至14任意一项所述的空调地暖系统的制暖控制方法。
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