CN116412436A - 一种热泵系统及控制方法 - Google Patents

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黄建雄
杨立权
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Abstract

本发明公开一种热泵系统及控制方法,涉及热泵技术领域,为解决目前热泵系统中冷源群控方案控制设备数量多、控制柜占用空间较大导致成本较高的问题。热泵系统还包括多个混水阀门和用户侧末端设备,用户侧末端设备包括与多个混水阀门中的每个混水阀门耦接的阀门驱动器,多个用暖设备中的部分用暖设备中的每个用暖设备的进水接口与多个混水阀门中的一个混水阀门的出水口耦接,部分用暖设备中的每个用暖设备的出水接口与用暖设备对应的混水阀门的第一进水口耦接,多个混水阀门的第二进水口并联后与水力分隔器的输出端耦接,其中:阀门驱动器,被配置为控制与阀门驱动器耦接的混水阀门中阀芯的开度。

Description

一种热泵系统及控制方法
技术领域
本发明涉及热泵技术领域,尤其涉及一种热泵系统及控制方法。
背景技术
目前热泵系统中冷源群控方案可以协调控制多个热泵机组,然而冷源群控方案中的控制设备数量多、控制柜体积大而且成本较高,无法满足中小型公寓的项目需求。
发明内容
本发明的实施例提供一种热泵系统及控制方法,解决了目前热泵系统中冷源群控方案控制设备数量多、控制柜占用空间较大导致成本较高的问题。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种热泵系统,该热泵系统包括级联控制箱、多个热泵机组、多个用暖设备、水力分隔器、多通阀门和生活水箱,级联控制箱包括级联控制器,多个热泵机组并联后与水力分隔器的输入端耦接,多个用暖设备并联后与水力分隔器的输出端耦接,其中,第一热泵机组是通过多通阀门与其他热泵机组并联耦接的,多通阀门还至少与级联控制器和生活水箱耦接,其中:级联控制器,用于当确定有生活热水制备需求时,控制多通阀门处于第一导通状态,第一导通状态用于第一热泵机组通过多通阀门向生活水箱供热。当确定没有生活热水制备需求时,控制多通阀门处于第二导通状态,第二导通状态用于第一热泵机组通过多通阀门和水力分隔器向多个用暖设备供热。
由此,本申请通过级联控制箱控制多个并联的小型热泵机组,可以避免冷源群控方案中控制柜占用空间较大、成本较高的问题。而且通过级联控制箱控制多个并联的小型热泵机组,可以使得级联控制箱和多个热泵机组存在主从关系,可以很好地协调热泵机组之间的运行与控制,实现多个热泵机组的联动控制,满足用户端的制热或制冷需求。例如可以通过第一热泵机组实现生活热水制备以外,还可以与其他机组联合进行供热。
在一些实施例中,热泵系统还包括多个混水阀门和用户侧末端设备,用户侧末端设备包括与多个混水阀门中的每个混水阀门耦接的阀门驱动器,多个用暖设备中的部分用暖设备中的每个用暖设备的进水接口与多个混水阀门中的一个混水阀门的出水口耦接,部分用暖设备中的每个用暖设备的出水接口与用暖设备对应的混水阀门的第一进水口耦接,多个混水阀门的第二进水口并联后与水力分隔器的输出端耦接,其中:阀门驱动器,被配置为控制与阀门驱动器耦接的混水阀门中阀芯的开度。
在一些实施例中,用户侧末端设备还包括多个温度传感器和多个末端线控器;多个温度传感器中的每个温度传感器与部分用暖设备中的一个用暖设备耦接,多个末端线控器中的每个末端线控器至少与一个温度传感器和一个阀门驱动器耦接,且多个末端线控器中的至多两个末端线控器并联后与多个热泵机组中的一个热泵机组耦接。温度传感器,被配置为采集与温度传感器耦接的用暖设备的温度信息,并向与温度传感器耦接的末端线控器发送温度信息。末端线控器,被配置为通过与末端线控器耦接的热泵机组向级联控制器发送温度信息。级联控制器,还被配置为根据温度信息确定控制信号,控制信号用于控制阀门驱动器。
在一些实施例中,级联控制箱还包括协议转换器,所以级联控制器还包括通信接口,多个热泵机组的每个热泵机组还与协议转换器耦接,协议转换器还与通信接口耦接。协议转换器,被配置为对从通信接口接收到的信号进行协议转换,得到第一信号,并向多个热泵机组中的至少一个热泵机组发送第一信号。以及对从多个热泵机组中的一个热泵机组接收到的信号进行协议转换,得到第二信号,并向通信接口发送第二信号。
在一些实施例中,级联控制箱还包括触控屏,触控屏与通信接口耦接。触控屏,被配置为设置热泵系统的运行参数。
第二方面,本申请提供一种热泵系统的控制方法,该热泵系统包括级联控制箱、多个热泵机组、多个用暖设备、水力分隔器、多通阀门和生活水箱,级联控制箱包括级联控制器,多个热泵机组并联后与水力分隔器的输入端耦接,多个用暖设备并联后与水力分隔器的输出端耦接,其中,第一热泵机组是通过多通阀门与其他热泵机组并联耦接的,多通阀门还至少与级联控制器和生活水箱耦接,方法包括:当确定有生活热水制备需求时,控制多通阀门处于第一导通状态,第一导通状态用于第一热泵机组通过多通阀门向生活水箱供热。当确定没有生活热水制备需求时,控制多通阀门处于第二导通状态,第二导通状态用于第一热泵机组通过多通阀门和水力分隔器向多个用暖设备供热。
第二方面的有益效果可参见第一方面的说明,这里不再赘述。
在一些实施例中,热泵系统还包括多个混水阀门和用户侧末端设备,用户侧末端设备包括与多个混水阀门中的每个混水阀门耦接的阀门驱动器,多个用暖设备中的部分用暖设备中的每个用暖设备的进水接口与多个混水阀门中的一个混水阀门的出水口耦接,部分用暖设备中的每个用暖设备的出水接口与用暖设备对应的混水阀门的第一进水口耦接,多个混水阀门的第二进水口并联后与水力分隔器的输出端耦接,方法包括:控制与阀门驱动器耦接的混水阀门中阀芯的开度。
在一些实施例中,用户侧末端设备还包括多个温度传感器和多个末端线控器;多个温度传感器中的每个温度传感器与部分用暖设备中的一个用暖设备耦接,多个末端线控器中的每个末端线控器至少与一个温度传感器和一个阀门驱动器耦接,且多个末端线控器中的至多两个末端线控器并联后与多个热泵机组中的一个热泵机组耦接,方法包括:采集与温度传感器耦接的用暖设备的温度信息,并向与温度传感器耦接的末端线控器发送温度信息。通过与末端线控器耦接的热泵机组向级联控制器发送温度信息。根据温度信息确定控制信号,控制信号用于控制阀门驱动器。
在一些实施例中,级联控制箱还包括协议转换器,所以级联控制器还包括通信接口,多个热泵机组的每个热泵机组还与协议转换器耦接,协议转换器还与通信接口耦接,方法包括:对从通信接口接收到的信号进行协议转换,得到第一信号,并向多个热泵机组中的至少一个热泵机组发送第一信号。以及对从多个热泵机组中的一个热泵机组接收到的信号进行协议转换,得到第二信号,并向通信接口发送第二信号。
在一些实施例中,级联控制箱还包括触控屏,触控屏与通信接口耦接,方法包括:设置热泵系统的运行参数。
附图说明
图1为一种热泵系统的结构示意图;
图2为本申请提供的一种热泵系统的结构示意图;
图3为本申请提供的一种控制多通阀门24处于第一导通状态或者第二导通状态的流程示意图;
图4为本申请提供的一种热泵系统的结构示意图;
图5为本申请提供的一种热泵系统的结构示意图;
图6为本申请提供的一种热泵系统的结构示意图;
图7为本申请提供的一种热泵系统的结构示意图;
图8为本申请提供的一种热泵系统的控制方法的流程示意图;
图9为本申请提供的一种热泵系统的控制方法的流程示意图;
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外,在对管线或者通道进行描述时,本申请中所用“相连”、“连接”则具有进行导通的意义。具体意义需结合上下文进行理解。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
如图1所示,为一种热泵系统100的结构示意图,该热泵系统100包括:多个大型热泵机组10、用户侧末端设备11、级联控制箱12和多个用暖设备13。其中用户侧末端设备11和级联控制箱12耦接,用户侧末端设备11还与多个用暖设备13耦接,级联控制箱12还与多个大型热泵机组10耦接,多个大型热泵机组10还与多个用暖设备13耦接。其中:
大型热泵机组10例如可以是螺杆式热泵机组或磁悬浮热泵机组。
用户侧末端设备11用于采集多个用暖设备13的温度,并将采集到的多个用暖设备13的温度传输给级联控制箱12,级联控制箱12根据采集到的多个用暖设备13的温度控制热泵系统100运行状态,例如控制大型热泵机组10调低或者调高热泵系统100的温度。
由于该热泵系统100中采用的是大型热泵机组10,而且用户侧末端设备11直接与级联控制箱12耦接,占用了级联控制箱12的控制点位,导致热泵系统100中的级联控制箱12的体积较大,成本较高。对于中小型公寓来说,通常空间有限而且价格承受能力有限。因此,由这种大型热泵机组10构成的热泵系统100无法满足中小型公寓的项目需求。
由此,本申请提供了一种热泵系统及控制方法,通过一个级联控制箱控制多个小型热泵机组,来满足中小型公寓的项目需求。
如图2所示,为本申请提供的一种热泵系统200的结构示意图,该热泵系统200包括:级联控制箱20、多个热泵机组21、多个用暖设备22、水力分隔器23、多通阀门24和生活水箱25,级联控制箱20包括级联控制器26,多个热泵机组21并联后与水力分隔器23的输入端a耦接,多个用暖设备22并联后与水力分隔器23的输出端b耦接,其中,第一热泵机组21是通过多通阀门24与其他热泵机组21并联耦接的,多通阀门24还至少与级联控制器26和生活水箱25耦接,其中:
在一些实施例中,级联控制器26,用于当确定有生活热水制备需求时,控制多通阀门24处于第一导通状态,第一导通状态用于第一热泵机组21通过多通阀门24向生活水箱25供热。当确定没有生活热水制备需求时,控制多通阀门24处于第二导通状态,第二导通状态用于第一热泵机组21通过多通阀门24和水力分隔器23向多个用暖设备22供热。
这里的多个热泵机组21例如可以是小型空气源热泵机组,该种小型空气源热泵机组通常由一台带有压缩机与换热设备的室外机以及一台用于循环室内水路的室内机组成,与传统大型热泵机组相比,该种小型空气源热泵机组的尺寸较小,但其制热或制冷能力较弱,通常不大于25KW~35KW,一般可以独立应用于小型的民用建筑中,例如可以是独栋住宅。
这里的多通阀门24例如可以是三通阀门,用于改变介质的流向,包括一个进口A、一个出口B和一个出口C,本申请不作限定。
多个热泵机组21通过水路设计并联到热泵系统200总管上,总管通过水力分隔器23与其他辅助热源进行换热处理。举例来说,总管可以理解为热泵系统200中的总回水管和总供水管。辅助热源例如可以是锅炉,本申请不作限定。第一热泵机组21可以理解为图2中1号热泵机组21。其他热泵机组21可以理解为2-N号热泵机组,其中N为大于等于2小于等于8的整数,即热泵系统200最多可以支持8套热泵机组21同时运行。第一导通状态可以理解为1号热泵机组21通过多通阀门24的进口A和出口B与生活水箱25导通。这里的第二导通状态可以理解为1号热泵机组21通过多通阀门24的进口A和出口C与其他热泵机组21导通。
示例性的,当用户存在生活热水制备需求时,级联控制器26控制多通阀门24的出口B打开,1号热泵机组21和生活水箱25导通,1号热泵机组21对加热生活水箱25中的水进行加热。当用户不存在生活热水制备需求时且用户允许1号热泵机组21向多个用暖设备22供热,级联控制器26控制多通阀门24的出口C打开,1号热泵机组21与其他热泵机组21导通,1号热泵机组21和其他热泵机组21共同通过水力分隔器23向多个用暖设备22供热。
由此,本申请通过级联控制箱20控制多个并联的小型热泵机组21,可以避免冷源群控方案中控制柜占用空间较大、成本较高的问题。而且通过级联控制箱20控制多个并联的小型热泵机组21,可以使得级联控制箱20和多个热泵机组21存在主从关系,可以很好地协调热泵机组21之间的运行与控制,实现多个热泵机组21的联动控制,满足用户端的制热或制冷需求。
下面将通过步骤301-309对如何确定多通阀门24处于第一导通状态或者第二导通状态进行介绍。
如图3所示,为本申请提供的一种控制多通阀门24处于第一导通状态或者第二导通状态的流程示意图。
301、级联控制器26控制多通阀门24的出口C打开,使得1号热泵机组21和其他热泵机组21共同通过水力分隔器23向多个用暖设备22供热。
302、级联控制器26中DHW_AUTO的参数值是否为1。
DHW_AUTO的参数值为1,表示用户允许级联控制器26自动控制1号热泵机组21对生活水箱25中的水进行加热。
若DHW_AUTO的参数值为1,则执行步骤303。若DHW_AUTO的参数值为0,则执行步骤306。
303、级联控制器26确定生活水箱25的温度是否大于或等于生活水箱的设定温度。
生活水箱的设定温度由用户进行设定,例如可以是60度。
示例性的,当DHW_AUTO的参数值为1时,温度传感器采集到生活水箱25的温度是40度,温度传感器将采集到的温度发送给级联控制器26,级联控制器26根据采集到的生活水箱25的温度与用户设定的生活水箱的温度进行比较,确定是否控制1号热泵机组21对生活水箱25中的水进行加热。
若生活水箱的温度大于或等于用户设定的温度,则执行步骤301。若生活水箱的温度小于用户设定的温度,则执行步骤305。
304、级联控制器26控制多通阀门24的出口B打开,使得1号热泵机组21对生活水箱25中的水进行加热。
即级联控制器26控制多通阀门24的出口B打开,1号热泵机组21和生活水箱25导通,1号热泵机组21对加热生活水箱25中的水进行加热。之后执行步骤304。
305、级联控制器26确定生活水箱25的温度大于或等于生活水箱的设定温度是否超过规定时间。
这里的规定时间例如可以是10分钟。
示例性的,由于1号热泵机组21对加热生活水箱25中的水进行加热,生活水箱25的温度在不断地升高。温度传感器每隔一定的时间将采集到的温度发送给级联控制器26,若生活水箱25的温度连续10分钟超过用户设定的温度,则执行步骤302。若生活水箱25的温度没有连续10分钟超过用户设定的温度,则执行步骤304。
306、级联控制器26判断DHW_REQ的参数值是否为1。
DHW_REQ的参数值为1,表示用户存在生活热水制备需求,级联控制器26控制1号热泵机组21对生活水箱25中的水进行加热。
若DHW_REQ的参数值为1,则执行步骤307。若DHW_AUTO的参数值不是1,则执行步骤301。
307、级联控制器26控制多通阀门24的出口B打开,使得1号热泵机组21对生活水箱25中的水进行加热。
即级联控制器26控制多通阀门24的出口B打开,1号热泵机组21和生活水箱25导通,1号热泵机组21对加热生活水箱25中的水进行加热。之后执行步骤308。
308、级联控制器26确定生活水箱25的温度是否大于或等于生活水箱的报警温度。
这里的报警温度例如可以是80度,可以理解生活水箱的报警温度高于生活水箱的设定温度。
示例性的,级联控制器26控制1号热泵机组21对生活水箱25中的水进行加热,若温度传感器采集到的生活水箱25的温度大于或等于80度,则执行步骤309。若温度传感器采集到的生活水箱25的温度小于80度,则执行步骤306。
309、级联控制器26控制多通阀门24的出口B关闭,使得1号热泵机组21停止对生活水箱25中的水进行加热。
示例性的,级联控制器26将DHW_REQ的参数值置位0,级联控制器26控制多通阀门24的出口B关闭,1号热泵机组21和生活水箱25不导通,之后执行步骤302。
如图4所示,为本申请提供的一种热泵系统200的结构示意图,该热泵系统200在图2的基础上还包括多个混水阀门40和用户侧末端设备41,用户侧末端设备41包括与多个混水阀门40中的每个混水阀门40耦接的阀门驱动器42,多个用暖设备22中的部分用暖设备22中的每个用暖设备22的进水接口D与多个混水阀门40中的一个混水阀门40的出水口E耦接,部分用暖设备22中的每个用暖设备22的出水接口F与用暖设备22对应的混水阀门40的第一进水口G耦接,多个混水阀门40的第二进水口H并联后与水力分隔器23的输出端b耦接,其中:
阀门驱动器42,被配置为控制与阀门驱动器42耦接的混水阀门40中阀芯的开度。
这里的第一进水口G可以理解为冷水进水口,这里的第二进水口H可以理解为热水进水口。可以理解用暖设备22的出水接口F流出的水的温度低于流入多个混水阀门40的第二进水口H的水的温度。
由图4可知直接与水力分隔器23耦接的多个用暖设备22构成了热泵系统200中的高温区,而通过多个混水阀40与水力分隔器23耦接的多个用暖设备22构成了热泵系统200中的低温区。可以理解为,用暖设备22的出水接口F流出的水与流入多个混水阀门40的第二进水口H的水,在混水阀门40进行混合后使得流入用暖设备22的进水接口D的水的温度降低,从而形成低温区。
示例性的,阀门驱动器42通过控制混水阀门40中阀芯的开度,调节多个混水阀门40的第二进水口H和第一进水口G的冷热水的混合比例,使得低温区中的每个用暖设备22可以提供不同的温度。
如图5所示,为本申请提供的一种热泵系统200的结构示意图,该热泵系统200在图4的基础上,用户侧末端设备41还包括多个温度传感器43和多个末端线控器44。多个温度传感器43中的每个温度传感器43与部分用暖设备22中的一个用暖设备22耦接,多个末端线控器44中的每个末端线控器44至少与一个温度传感器43和一个阀门驱动器42耦接,且多个末端线控器44中的至多两个末端线控器44并联后与多个热泵机组21中的一个热泵机组21耦接。
温度传感器43,被配置为采集与温度传感器43耦接的用暖设备22的温度信息,并向与温度传感器43耦接的末端线控器44发送温度信息。
末端线控器44,被配置为通过与末端线控器44耦接的热泵机组21向级联控制器26发送温度信息。
级联控制器26,还被配置为根据温度信息确定控制信号,控制信号用于控制阀门驱动器42。
即一个热泵机组21最多可以耦接两个末端线控器44,一个可以耦接多个温度传感器43和多个阀门驱动器42,其中一个温度传感器43和低温区中的一个用暖设备22耦接,一个阀门驱动器42和低温区中一个混水阀门40耦接。可以理解,一个末端线控器44可以控制多个用暖设备22,而一个热泵机组21最多可以和两个末端线控器44进行通信。其中用户可以通过末端线控器44设定用暖设备的温度,例如设定用暖设备的供暖温度为24度。
示例性的,每个用暖设备22都耦接有一个温度传感器43,温度传感器43可以实时采集所耦接的用暖设备22的温度信息,并向与该温度传感器43耦接的末端线控器44发送所采集到的用暖设备22的温度信息。末端线控器44将接收到的用暖设备22的温度信息通过与其耦接的热泵机组21发送给末端线控器44。级联控制器26接收末端线控器44发送的用暖设备22的温度信息与用户设定的温度信息进行比较。若温度传感器43采集到的所耦接的用暖设备22的温度低于用户设定的温度,则级联控制器26控制阀门驱动器42控制混水阀门40中阀芯的开度,增加混水阀门40中热水的混水比例,使得该用暖设备22的温度升高。若温度传感器43采集到的所耦接的用暖设备22的温度高于用户设定的温度,则级联控制器26控制阀门驱动器42控制混水阀门40中阀芯的开度,增加混水阀门40中冷水的混水比例,使得该用暖设备22的温度降低。
如图6所示,为本申请提供的一种热泵系统200的结构示意图,该热泵系统200在图5的基础上,级联控制箱20还包括协议转换器60,所以级联控制器26还包括通信接口61,多个热泵机组21的每个热泵机组21还与协议转换器60耦接,协议转换器60还与通信接口61耦接。
其中,协议转换器60,被配置为对从通信接口61接收到的信号进行协议转换,得到第一信号,并向多个热泵机组21中的至少一个热泵机组21发送第一信号。以及对从多个热泵机组21中的一个热泵机组21接收到的信号进行协议转换,得到第二信号,并向通信接口61发送第二信号。
这里的第一信号可以理解为级联控制器26向阀门驱动器发送控制信号或者控制多个热泵机组21开始工作等。第二信号可以理解为末端线控器44向级联控制器26发送温度传感器43采集到的用暖设备22的温度信息等。
示例性的,温度传感器43向末端线控器44发送所采集到的用暖设备22的温度信息,末端传感器44将收到的用暖设备22的温度信息发送给协议转换器60,协议转换器60对接收到的用暖设备22的温度信息进行转换得到第二信号,并将第二信号发送给级联控制器26。级联控制器26根据接收到的第二信号与用户设定的温度进行比较,若温度传感器43采集到的所耦接的用暖设备22的温度低于用户设定的温度,则通过通信接口61发送控制阀门驱动器42控制混水阀门40中阀芯的开度,增加混水阀门40中热水的混水比例的信号到协议转换器60,协议转换器60将接收到的控制信号转换为第一信号,并将第一信号发送给热泵机组21,热泵机组21通过末端线控器44将第一信号发送给阀门驱动器42,驱动阀门驱动器42控制混水阀门40中阀芯的开度,增加混水阀门40中热水的混水比例,使得用暖设备22的温度升高。
如图7所示,为本申请提供的一种热泵系统200的结构示意图,该热泵系统200在图6的基础上,级联控制箱20还包括触控屏70、变压器71、中间继电器72,其中,触控屏70与通信接口61耦接,变压器71与级联控制器26和协议转换器60相耦接,中间继电器72与级联控制器26耦接。
触控屏70,被配置为设置热泵系统200的运行参数。
变压器71,被配置为将市电电压转换为级联控制器26和协议转换器60等电子器件的工作电压,例如可以是24V。
中间继电器72,被配置将级联控制器26发出的弱电控制信号转换为强电控制信号,强电控制信号用于控制热泵系统200的外部电路,例如可以是水泵的控制电路。示例性的,用户可以通过触控屏70对高温区的用暖设备22的温度进行设定,高温区的用暖设备22一般用于家庭中靠墙的采暖器,本申请不做限定。例如,用户在出触控屏70上设定家中的采暖温度为24度,触控屏70将设定给的温度信息通过通信接口61发送给级联控制器26,级联控制器26根据接收到的温度信息,控制多个热泵机组21制热或制冷。若家中供暖温度高于设定温度,则级联控制器26控制多个热泵机组21制冷。若家中供暖温度低于设定温度,则级联控制器26控制多个热泵机组21制热。
基于图7热泵系统200的结构示意图,下面将对热泵系统200的控制方法进行介绍。
如图8所示,为本申请提供的一种热泵系统200的控制方法的流程示意图。
801、当确定有生活热水制备需求时,级联控制器26控制多通阀门24处于第一导通状态,第一导通状态用于第一热泵机组21通过多通阀门24向生活水箱25供热。
关于第一导通状态,上文已进行介绍这里不再赘述。
802、当确定没有生活热水制备需求时,级联控制器26控制多通阀门24处于第二导通状态,第二导通状态用于第一热泵机组21通过多通阀门24和水力分隔器23向多个用暖设备21供热。
关于第二导通状态,上文已进行介绍这里不再赘述。
本申请中,多个热泵机组21给用暖设备22进行供热时,可以将用户的供暖区域分为高温区和低温区,而且低温区中每个用暖设备22的温度是可调节的。
下面将对如何调节低温区中每个用暖设备22的温度进行介绍。如图9所示,为本申请提供的一种热泵系统200的控制方法的流程示意图。
901、温度传感器43采集低温区中的每个用暖设备22的温度信息。
在一些实施例中,温度传感器43采集与温度传感器43耦接的用暖设备22的温度信息,并向与温度传感器43耦接的末端线控器44发送温度信息。
关于温度传感器43,上文已进行介绍这里不再赘述。
示例性的,每个温度传感器43实时采集低温区中的每个用暖设备22的温度信息,并向与每个温度传感器43耦接的末端线控器44发送采集到的每个用暖设备22的温度信息。可以理解,低温区中每个用暖设备22的温度信息可能是一样的,也可能是不一样的。
902、温度传感器43向级联控制器26发送采集到的用暖设备22的温度信息。
在一些实施例中,协议转换器60对从多个热泵机组21中的一个热泵机组21接收到的信号进行协议转换,得到第二信号,并向通信接口61发送第二信号。
示例性的,末端线控器44通过与末端线控器44耦接的热泵机组21和协议转换器60向级联控制器26发送低温区中每个用暖设备22的温度信息。
903、级联控制器26根据接收到的用暖设备22的温度信息,调节低温区中每个用暖设备22的温度。
在一些实施例中,温度传感器43通过与末端线控器44耦接的热泵机组21向级联控制器26发送温度信息。根据温度信息确定控制信号,控制信号用于控制阀门驱动器42。协议转换器60对从通信接口61接收到的信号进行协议转换,得到第一信号,并向多个热泵机组21中的至少一个热泵机组21发送第一信号。
关于第一信号和控制信号,上文已进行介绍这里不再赘述。
示例性的,用户通过末端线控器设定低温区中每个用暖设备22的温度信息,例如设定其中一台用暖设备22的温度为22度,另一台用暖设备22的温度为23度,不同的用户,可以设定不同的温度。级联控制器26根据接收到的低温区中每个用暖设备22的温度信息和用户设定的低温区中每个用暖设备22的温度信息进行比较,若用暖设备22的温度信息低于用户设定的温度信息,则通过协议转换器60和热泵机组21驱动阀门驱动器42控制混水阀门40中阀芯的开度,增加混水阀门40中热水的混水比例,使得用暖设备22的温度升高。若用暖设备22的温度信息高于用户设定的温度信息,则通过协议转换器60和热泵机组21驱动阀门驱动器42控制混水阀门40中阀芯的开度,增加混水阀门40中冷水的混水比例,使得用暖设备22的温度降低。
在实际的应用场景中,若允许用户直接通过末端线控器44对低温区中每个用暖设备22的温度信息进行设定,则末端线控器44可以根据用户所在的楼层集中安装至指定的位置,并进行相应的密码管理。若不允许用户末端线控器44对低温区中每个用暖设备22的温度信息进行设定,则末端线控器44可以集中安装在公寓管理处或是热泵系统200所安装的设备房中,公寓管理人员通过客户端应用程序的方式获取用户理想的设定参数,并进行集中设置。
本申请通过级联控制箱20控制多个并联的小型热泵机组21,可以避免冷源群控方案中控制柜占用空间较大、成本较高的问题。而且通过级联控制箱20控制多个并联的小型热泵机组21,可以使得级联控制箱20和多个热泵机组21存在主从关系,可以很好地协调热泵机组21之间的运行与控制,实现多个热泵机组21的联动控制,满足用户端的制热或制冷需求。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述,然而,在实施所要求保护的本申请过程中,本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述,显而易见的,在不脱离本申请的精神和范围的情况下,可对其进行各种修改和组合。相应地,本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明,且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种热泵系统,其特征在于,所述热泵系统包括级联控制箱、多个热泵机组、多个用暖设备、水力分隔器、多通阀门和生活水箱,所述级联控制箱包括级联控制器,所述多个热泵机组并联后与所述水力分隔器的输入端耦接,所述多个用暖设备并联后与所述水力分隔器的输出端耦接,其中,第一热泵机组是通过所述多通阀门与其他热泵机组并联耦接的,所述多通阀门还至少与所述级联控制器和所述生活水箱耦接,其中:
所述级联控制器,用于当确定有生活热水制备需求时,控制所述多通阀门处于第一导通状态,所述第一导通状态用于所述第一热泵机组通过所述多通阀门向所述生活水箱供热;
当确定没有生活热水制备需求时,控制所述多通阀门处于第二导通状态,所述第二导通状态用于所述第一热泵机组通过所述多通阀门和所述水力分隔器向所述多个用暖设备供热。
2.根据权利要求1所述的热泵系统,其特征在于,所述热泵系统还包括多个混水阀门和用户侧末端设备,所述用户侧末端设备包括与所述多个混水阀门中的每个混水阀门耦接的阀门驱动器,所述多个用暖设备中的部分用暖设备中的每个用暖设备的进水接口与所述多个混水阀门中的一个混水阀门的出水口耦接,所述部分用暖设备中的每个用暖设备的出水接口与用暖设备对应的混水阀门的第一进水口耦接,所述多个混水阀门的第二进水口并联后与所述水力分隔器的输出端耦接,其中:
所述阀门驱动器,被配置为控制与所述阀门驱动器耦接的混水阀门中阀芯的开度。
3.根据权利要求2所述的热泵系统,其特征在于,所述用户侧末端设备还包括多个温度传感器和多个末端线控器,所述多个温度传感器中的每个温度传感器与所述部分用暖设备中的一个用暖设备耦接,所述多个末端线控器中的每个末端线控器至少与一个温度传感器和一个阀门驱动器耦接,且所述多个末端线控器中的至多两个末端线控器并联后与所述多个热泵机组中的一个热泵机组耦接;
所述温度传感器,被配置为采集与所述温度传感器耦接的用暖设备的温度信息,并向与所述温度传感器耦接的所述末端线控器发送所述温度信息;
所述末端线控器,被配置为通过与所述末端线控器耦接的热泵机组向所述级联控制器发送所述温度信息;
所述级联控制器,还被配置为根据所述温度信息确定控制信号,所述控制信号用于控制所述阀门驱动器。
4.根据权利要求3所述的热泵系统,其特征在于,所述级联控制箱还包括协议转换器,所以级联控制器还包括通信接口,所述多个热泵机组的每个热泵机组还与所述协议转换器耦接,所述协议转换器还与所述通信接口耦接;
所述协议转换器,被配置为对从所述通信接口接收到的信号进行协议转换,得到第一信号,并向所述多个热泵机组中的至少一个热泵机组发送所述第一信号;
以及对从所述多个热泵机组中的一个热泵机组接收到的信号进行协议转换,得到第二信号,并向所述通信接口发送所述第二信号。
5.根据权利要求4所述的热泵系统,其特征在于,所述级联控制箱还包括触控屏,所述触控屏与所述通信接口耦接;
所述触控屏,被配置为设置所述热泵系统的运行参数。
6.一种热泵系统的控制方法,其特征在于,所述热泵系统包括级联控制箱、多个热泵机组、多个用暖设备、水力分隔器、多通阀门和生活水箱,所述级联控制箱包括级联控制器,所述多个热泵机组并联后与所述水力分隔器的输入端耦接,所述多个用暖设备并联后与所述水力分隔器的输出端耦接,其中,第一热泵机组是通过所述多通阀门与其他热泵机组并联耦接的,所述多通阀门还至少与所述级联控制器和所述生活水箱耦接,所述方法包括:
当确定有生活热水制备需求时,所述级联控制箱控制所述多通阀门处于第一导通状态,所述第一导通状态用于所述第一热泵机组通过所述多通阀门向所述生活水箱供热;
当确定没有生活热水制备需求时,所述级联控制箱控制所述多通阀门处于第二导通状态,所述第二导通状态用于所述第一热泵机组通过所述多通阀门和所述水力分隔器向所述多个用暖设备供热。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述热泵系统还包括多个混水阀门和用户侧末端设备,所述用户侧末端设备包括与所述多个混水阀门中的每个混水阀门耦接的阀门驱动器,所述多个用暖设备中的部分用暖设备中的每个用暖设备的进水接口与所述多个混水阀门中的一个混水阀门的出水口耦接,所述部分用暖设备中的每个用暖设备的出水接口与用暖设备对应的混水阀门的第一进水口耦接,所述多个混水阀门的第二进水口并联后与所述水力分隔器的输出端耦接,所述方法包括:
所述用户侧末端设备控制与所述阀门驱动器耦接的混水阀门中阀芯的开度。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述用户侧末端设备还包括多个温度传感器和多个末端线控器;所述多个温度传感器中的每个温度传感器与所述部分用暖设备中的一个用暖设备耦接,所述多个末端线控器中的每个末端线控器至少与一个温度传感器和一个阀门驱动器耦接,且所述多个末端线控器中的至多两个末端线控器并联后与所述多个热泵机组中的一个热泵机组耦接,所述方法包括:
所述温度传感器采集与所述温度传感器耦接的用暖设备的温度信息,并向与所述温度传感器耦接的所述末端线控器发送所述温度信息;
所述末端线控器通过与所述末端线控器耦接的热泵机组向所述级联控制器发送所述温度信息;
所述级联控制器根据所述温度信息确定控制信号,所述控制信号用于控制所述阀门驱动器。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述级联控制箱还包括协议转换器,所以级联控制器还包括通信接口,所述多个热泵机组的每个热泵机组还与所述协议转换器耦接,所述协议转换器还与所述通信接口耦接,所述方法包括:
所述协议转换器对从所述通信接口接收到的信号进行协议转换,得到第一信号,并向所述多个热泵机组中的至少一个热泵机组发送所述第一信号;
以及,所述协议转换器对从所述多个热泵机组中的一个热泵机组接收到的信号进行协议转换,得到第二信号,并向所述通信接口发送所述第二信号。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述级联控制箱还包括触控屏,所述触控屏与所述通信接口耦接,所述方法包括:
所述触控屏设置所述热泵系统的运行参数。
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