CN216619980U - 采暖系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种采暖系统，包括：采暖设备、采集模块、物联网网关和控制模块，采暖模块至少包括散热片以及与散热片流体连接的空气源热泵和水源热泵，采集模块采集采暖设备的工作参数并反馈到物联网网关，物联网网关通过网络将工作参数远程传递到控制模块，控制模块基于工作参数远程控制采暖设备；本申请通过物联网网关将控制模块与采暖设备以及采集模块远程连接，控制模块通过物联网网关接收采集模块反馈的工作参数并且远程监控采暖设备，控制模块基于接收的工作参数来计算能效以自动切换合适的热源供暖，达到节能的目的，提高能源的利用效率，通过控制模块能够远程追踪设备状态，及时发现设备问题并进行设备维护，减少后端人员和降低维护成本。

Description

采暖系统

技术领域

本申请涉及采暖设备技术领域，尤其是涉及一种采暖系统。

背景技术

冬季采暖问题随着科技的发展得到良好的解决，目前市场上多采用空气源热泵和水源热泵作为热源来进行供暖；空气源热泵具有能效高的优点，但是能效容易受外界环境影响；在采暖季初期和末期，因为空气源热泵的能效较高且水源热泵从地下取热量会逐步衰减，选择空气源热泵作为热源进行采暖；在采暖季中期，当外界环境温度极其恶劣时，空气源热泵的能效较低，此时应选择水源热泵；为维护采暖机组并及时发现设备故障问题，需要专人值守，耗费了大量人力物力，增加了维护成本。

发明内容

本申请的目的是解决现有技术中机组维护需要专人值守、维护成本高的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种采暖系统，包括：

采暖设备，至少包括散热片、分别与所述的散热片流体连接的空气源热泵和水源热泵；所述的空气源热泵与所述的散热片流体连通形成第一供暖循环，所述的水源热泵与所述的散热片流体连通形成第二供暖循环，所述的空气源热泵和所述的水源热泵均与所述的散热片流体连通形成第三供暖循环；

采集模块，设置在所述的采暖设备上以采集所述的散热片、空气源热泵和水源热泵的工作参数并向外传递所述的工作参数，所述的工作参数至少包括所述的散热片的进水流量、进水温度、出水温度以及所述的空气源热泵的工作电流；

物联网网关，分别与所述的采暖设备和所述的采集模块通讯连接；以及，

控制模块，通过网络与所述的物联网网关通信连接，所述的控制模块至少包括第一控制终端和第二控制终端，所述的第一控制终端和所述的第二控制终端具有显示所述的工作参数和输入控制指令的操作界面，所述的控制模块包括对应所述的第一供暖循环的第一控制模式、对应所述的第二供暖循环的第二控制模式和对应所述的第三供暖循环的第三控制模式。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的散热片包括第一入口和第一出口，所述的空气源热泵包括第二入口和第二出口，所述的水源热泵包括第三入口和第三出口；所述的第二出口和第三出口分别与所述的第一入口流体连接，所述的第二入口和第三入口分别与所述的第一出口流体连接。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的采集模块包括设置在所述的第一入口处以测量所述的进水流量的流量计、一对分别设置在所述的第一入口和所述的第一出口处以测量所述的进水温度和出水温度的温度传感器以及设置在所述的空气源热泵上以测量所述的工作电流的电流表。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的空气源热泵和所述的散热片之间设置有用于控制所述的空气源热泵和所述的散热片之间流体通断的第一电磁阀和第二电磁阀；所述的水源热泵和所述的散热片之间设置有用于控制所述的水源热泵和所述的散热片之间流体通断的第三电磁阀和第四电磁阀，所述的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀与所述的物联网网关通讯连接。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的空气源热泵电连接有用于控制所述的空气源热泵的开和关的第一启停开关，所述的水源热泵电连接有用于控制所述的水源热泵的开和关的第二启停开关；所述的第一启停开关和所述的第二启停开关与所述的物联网网关通讯连接。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的第一控制终端为计算机，所述的第二控制终端为手机。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述的采暖设备还包括地热井，所述的地热井与所述的水源热泵流体连接。

本申请与现有技术相比获得如下有益效果：

本申请通过物联网网关将控制模块与采暖设备以及采集模块远程连接，控制模块通过物联网网关接收采集模块反馈的工作参数并且远程监控采暖设备，控制模块基于接收的工作参数来计算能效以自动切换合适的热源供暖，达到节能的目的，提高能源的利用效率；通过物联网网关进行远程监控的控制模块，使用户和制造商能够远程实时追踪设备状态，及时发现设备问题并进行设备维护，减少后端人员和降低维护成本。

附图说明

图1为本申请实施例的结构示意图；

图2为本申请实施例的流程示意图。

其中：100、采暖设备；1、散热片；111、第一入口；112、第一出口；12、流量计；13、第一温度传感器；14、第二温度传感器；15、采暖水泵；2、空气源热泵；211、第二入口；212、第二出口；22、电流表；23、第一启停开关；24、第一电磁阀；25、第二电磁阀；3、水源热泵；311、第三入口；312、第三出口；32、第二启停开关；33、第三电磁阀；34、第四电磁阀；35、第五电磁阀；36第六电磁阀；37、地热井；38、地热水泵；200、物联网网关；300、采集模块；400、控制模块；41、计算机；42、手机。

具体实施方式

为详细说明申请的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而，各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。

以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

本申请实施例提供一种采暖系统，如图1-2所示，该采暖系统包括：采暖设备100、物联网网关200、采集模块300和控制模块400。采集模块300设置在采暖设备100上且与物联网网关200通讯连接，采暖设备100与物联网网关200通讯连接，物联网网关200与控制模块400网络互联。

如图1所示，采暖设备100至少包括散热片1、空气源热泵2和水源热泵3，空气源热泵2和水源热泵3均与散热片1流体连接。散热片1具有第一入口111和第一出口112，空气源热泵2具有第二入口211和第二出口212，水源热泵3具有第三入口311和第三出口312；第二入口211和散热片1的第一出口112流体连接，第二出口212和散热片1的第一入口111流体连接；第三入口311和散热片1的第一出口112流体连接，第三出口312和散热片1的第一入口111流体连接。散热片1与空气源热泵2流体连通形成第一供暖循环，散热片1与水源热泵3流体连通形成第二供暖循环，散热片1与空气源热泵2以及水源热泵3流体连通想成第三供暖循环。

空气源热泵2电连接有第一启停开关23，水源热泵3电连接有第二启停开关32，第一启停开关23和第二启停开关32均与物联网网关200通讯连接，第一启停开关23用于控制空气源热泵2的开和关，第二启停开关32用于控制水源热泵3的开和关。

散热片1的第一入口111与空气源热泵2的第二出口212以及水源热泵3的第三出口312之间设置有采暖水泵15，采暖水泵15将空气源热泵2和水源热泵3输出的流体泵送到散热片1。

空气源热泵2的第二入口211和散热片1的第一出口112之间设置有第一电磁阀24，空气源热泵2的第二出口212和散热片1的第一入口111之间设置有第二电磁阀25，第一电磁阀24在第二入口211和第一出口112之间用于控制从散热片1输送到空气源热泵2的流体的通断；第二电磁阀25在第二出口212和第一入口111之间用于控制从空气源热泵2输送到散热片1的流体的通断。

水源热泵3的第三入口311和第一出口112之间设置有第三电磁阀33，水源热泵3的第三出口312和第一入口111之间设置有第四电磁阀34，第三电磁阀33在第三入口311和第一出口112之间用于控制从散热片1输送到水源热泵3的流体的通断，第四电磁阀34在第三出口312和第一入口111之间用于控制从水源热泵3输送到散热片1的流体的通断。

采暖设备100还包括地热井37，水源热泵3与地热井37流体连接，水源热泵3和地热井37之间设置有第五电磁阀35、第六电磁阀36和地热水泵38，第五电磁阀35和第六电磁阀36设置在水源热泵3和地热井37之间用于控制水源热泵3和地热井37之间流体的通断，地热水泵38用于将地热井37内的流体泵送至水源热泵3。

第一电磁阀24、第二电磁阀25、第三电磁阀33、第四电磁阀34、第五电磁阀35和第六电磁阀36均与物联网网关200通讯连接。

采集模块300包括设置在散热片1第一入口111处的流量计12、设置在第一入口111处的第一温度传感器13、设置在第一出口112处的第二温度传感器14以及设置在空气源热泵2上的电流表22。

如图2所示，流量计12用于测量散热片1的进水流量，第一温度传感器13用于测量散热片1的第一入口111的进水温度，第二温度传感器14用于测量散热片1的第一出口112的出水温度，电流表22用于测量空气源热泵2的工作电流；采集模块300采集散热片1、空气源热泵2和水源热泵3的工作参数，并将工作参数传递到物联网网关200，工作参数至少包括进水流量、进水温度、出水温度和工作电流。

物联网网关200接收采集模块300传递的工作参数，并将接收的工作参数通过网络远程传递到控制模块400。

控制模块400至少包括第一控制终端和第二控制终端，第一控制终端和第二控制终端具有显示工作参数和输入控制指令的操作界面，控制模块400通过网络向物联网网关200传递控制指令。物联网网关200通过网络向控制模块400上传从采暖设备100接收的工作参数，并且向采暖设备100传递从控制模块400接收的控制指令，采暖设备100根据控制指令执行操作。控制模块400具有对应第一供暖循环的第一控制模式、对应第二供暖循环的第二控制模式和对应第三供暖循环的第三控制模式。

控制模块400的第一控制模式为通过物联网网关200控制第三电磁阀33、第四电磁阀34、第五电磁阀35、第六电磁阀36和地热水泵38关闭，第一电磁阀24、第二电磁阀25和采暖水泵15打开；此时采暖设备100形成第一供暖循环，流体依次经过空气源热泵2、第二电磁阀25、采暖水泵15、散热片1和第一电磁阀24，最终流体再次回到空气源热泵2，使用空气源热泵2向散热片1供暖。

控制模块400的第二控制模式为通过物联网网关200控制第一电磁阀24和第二电磁阀25关闭，第三电磁阀33、第四电磁阀34、第五电磁阀35、第六电磁阀36、地热水泵38和供暖水泵15打开；此时采暖设备100形成第二供暖循环，流体依次经过水源热泵3、第四电磁阀34、采暖水泵15、散热片1和第三电磁阀33，最终流体再次回到水源热泵3；冷侧流体依次流过水源热泵3、第五电磁阀35、地热水泵38、地热井37和第六电磁阀36，再回到水源热泵3，使用水源热泵3向散热片1供暖。

控制模块400的第三控制模式为通过物联网网关200控制第一电磁阀24、第二电磁阀25、第三电磁阀33、第四电磁阀34、第五电磁阀35、第六电磁阀36、地热水泵38和供暖水泵15打开。此时采暖设备100形成第三供暖循环，流体按照第一供暖循环和第二供暖循环输送，采暖水泵15将空气源热泵2和水源热泵3输出的流体泵送至散热片1，使用空气源热泵2和水源热泵3向散热片1供暖。

在本申请中，第一控制终端为计算机41，第二控制终端为手机42。计算机41通过采集模块300实时反馈的空气源热泵2当前的工作电流和散热片1当前的进水流量、进水温度和出水温度自动计算出当前空气源热泵2的空气源能效COP，通过计算机41的操作界面输入第一设定能效COP1和第二设定能效COP2，第一设定能效COP1小于第二设定能效COP2；计算机41将实时计算出的空气源能效COP与第一设定能效COP1和第二设定能效COP2进行比较；当空气源能效COP＞第二设定能效COP2时，选用空气源热泵2向散热片1供暖，计算机41生成对应第一控制模式的控制指令，使采暖设备100按照控制指令形成第一供暖循环；当空气源能效COP＜第一设定能效COP1时，选用水源热泵3向散热片1供暖，计算机41生成对应第二控制模式的控制指令，使采暖设备100按照控制指令形成第二供暖循环；当第一设定能效COP1≤空气源能效COP≤第二设定能效COP2时，选用空气源热泵2和水源热泵3向散热片1供暖，计算机41生成对应第三控制模式的控制指令，使采暖设备100按照控制指令形成第三供暖循环。计算机41通过程序计算比较空气源能效COP与设定值，根据比较结果自动调配空气源热泵2和/或水源热泵3与散热片1流体连通，提高热源能效的利用率，节省能源。

在其他实施例中，还可以在采暖设备中增加热源，控制模块400通过物联网网关200远程控制采暖设备100中的多个热源，控制模块400根据热源能效的计算，远程调配合适的热源进行供暖。

手机42将接收的工作参数显示到操作界面，并且可以通过操作界面控制第一启停开关23和第二启停开关32来控制空气源热泵2和水源热泵3的开和关；手机42还具有设备诊断、程序维护和故障报警等功能，通过网络远程监控空气源热泵2和水源热泵3的工作情况，当设备出现故障时，用户可以通过手机42及时发现设备异常，进行故障报警和维修通知；制造商接收到用户的报警和通知后，通过计算机41上接收的设备的异常数据确定故障点和故障问题尽快解决设备问题，节省时间，且不需要派专人值守，降低维护成本；制造商还可以周期性地通过计算机41对采暖设备100进行质量跟踪，发现薄弱环节，升级设备，提高产品的质量。

本申请通过物联网网关200将控制模块400与采暖设备100以及采集模块300远程连接，控制模块400通过物联网网关200接收采集模块300反馈的工作参数并且监控采暖设备100，控制模块400基于接收的工作参数来计算能效以自动切换合适的热源供暖，达到节能的目的，提高能源的利用效率；通过物联网网关200进行远程监控的控制模块400，使用户和制造商能够远程实时追踪设备状态，及时发现设备问题并进行设备维护，减少后端人员和降低维护成本。

以上显示和描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，本申请要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种采暖系统，其特征在于，包括：

采暖设备（100），至少包括散热片（1）、分别与所述的散热片（1）流体连接的空气源热泵（2）和水源热泵（3）；所述的空气源热泵（2）与所述的散热片（1）流体连通形成第一供暖循环，所述的水源热泵（3）与所述的散热片（1）流体连通形成第二供暖循环，所述的空气源热泵（2）和所述的水源热泵（3）均与所述的散热片（1）流体连通形成第三供暖循环；

采集模块（300），设置在所述的采暖设备（100）上以采集所述的散热片（1）、空气源热泵（2）和水源热泵（3）的工作参数并向外传递所述的工作参数，所述的工作参数至少包括所述的散热片（1）的进水流量、进水温度、出水温度以及所述的空气源热泵（2）的工作电流；

物联网网关（200），分别与所述的采暖设备（100）和所述的采集模块（300）通讯连接；以及，

控制模块（400），通过网络与所述的物联网网关（200）通信连接，所述的控制模块（400）至少包括第一控制终端和第二控制终端，所述的第一控制终端和所述的第二控制终端具有显示所述的工作参数和输入控制指令的操作界面，所述的控制模块（400）包括对应所述的第一供暖循环的第一控制模式、对应所述的第二供暖循环的第二控制模式和对应所述的第三供暖循环的第三控制模式。

2.根据权利要求1所述的采暖系统，其特征在于，所述的散热片（1）包括第一入口（111）和第一出口（112），所述的空气源热泵（2）包括第二入口（211）和第二出口（212），所述的水源热泵（3）包括第三入口（311）和第三出口（312）；所述的第二出口（212）和第三出口（312）分别与所述的第一入口（111）流体连接，所述的第二入口（211）和第三入口（311）分别与所述的第一出口（112）流体连接。

3.根据权利要求2所述的采暖系统，其特征在于，所述的采集模块（300）包括设置在所述的第一入口（111）处以测量所述的进水流量的流量计（12）、一对分别设置在所述的第一入口（111）和所述的第一出口（112）处以测量所述的进水温度和出水温度的温度传感器以及设置在所述的空气源热泵（2）上以测量所述的工作电流的电流表（22）。

4.根据权利要求2所述的采暖系统，其特征在于，所述的空气源热泵（2）和所述的散热片（1）之间设置有用于控制所述的空气源热泵（2）和所述的散热片（1）之间流体通断的第一电磁阀（24）和第二电磁阀（25）；所述的水源热泵（3）和所述的散热片（1）之间设置有用于控制所述的水源热泵（3）和所述的散热片（1）之间流体通断的第三电磁阀（33）和第四电磁阀（34），所述的第一电磁阀（24）、第二电磁阀（25）、第三电磁阀（33）和第四电磁阀（34）与所述的物联网网关（200）通讯连接。

5.根据权利要求1所述的采暖系统，其特征在于，所述的空气源热泵（2）电连接有用于控制所述的空气源热泵（2）的开和关的第一启停开关（23），所述的水源热泵（3）电连接有用于控制所述的水源热泵（3）的开和关的第二启停开关（32）；所述的第一启停开关（23）和所述的第二启停开关（32）与所述的物联网网关（200）通讯连接。

6.根据权利要求1所述的采暖系统，其特征在于，所述的第一控制终端为计算机（41），所述的第二控制终端为手机（42）。

7.根据权利要求1所述的采暖系统，其特征在于，所述的采暖设备（100）还包括地热井（37），所述的地热井（37）与所述的水源热泵（3）流体连接。

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