[发明专利]自适应变频热泵热水采暖系统节能控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应变频热泵热水采暖系统节能控制方法。

背景技术

热泵热水器作为一种高效节能热水产品，越来越多的应用到采暖系统中。变频热泵热水器因具有供水温度恒定及能效高等优点也逐渐开始在地板辐射采暖系统中应用。

目前，无论是定频还是变频热泵热水器地暖系统设计，供水/回水温度一般为45℃/35℃，房间空气温度控制大多通过地板表面温度或房间空气温度控制热泵热水器开停来实现。因热泵热水器的能效随供水温度的升高而下降，而在一个供暖周期内室外环境温度变化较大，并且在一天内室外环境温度的变化也较大，因此，在不同时间段其供热负荷相差较大。当室外环境温度较高时，所需供热负荷较小，地暖的供水温度可以适当降低，这样热泵热水器的能效就可以提高。为实现热泵运行节能的目的，热泵在满足使用要求的前提下，尽可能降低供水温度，但供水温度的确定取决于所需供热负荷，它不仅与室外环境温度、室内设定温度有关，而且与建筑物围护结构的保温性能以及换热盘管敷设有关。但由于室外环境温度动态变化，不同建筑物的保温性能和换热盘管敷设差异较大以及不同人群的温感不同，如何采用一种简单的方法来确定最佳的热泵供水温度是实现热泵运行节能的关键。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种自适应变频热泵热水采暖系统的节能控制方法，其可根据室外环境温度和室内设定温度的变化以及建筑物自身保温特性，确定变频热泵的最佳供水温度，并以此调节变频热泵的运行频率，实现变频热泵运行节能。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种自适应变频热泵热水采暖系统节能控制方法，其特征在于变频热泵热水采暖系统包括变频热泵热水器、储水箱、循环水泵、热水盘管、控制系统、储水箱温度传感器、回水温度传感器、房间空气温度传感器及室外环境温度传感器；其中所述储水箱温度传感器感应储水箱内的温度即供水实际温度T_gs，所述回水温度传感器感应热水盘管的出水温度即回水实际温度T_hs，所述房间空气温度传感器感应室内温度即房间实际空气温度T_ns，所述室外环境温度传感器感应室外温度即室外环境温度T_w，所述控制系统的节能控制方法包括步骤如下：

（一）在控制系统中设定室内的室内设定温度T_sd；

（二）工作时，控制系统首先根据变频热泵热水器的性能和典型采暖房间的热负荷特性，建立热泵供水计算温度T_gj与室内设定温度T_sd及室外环境温度T_w之间的基础函数式；

（三）所述控制系统通过对热泵供水计算温度T_gj与回水实际温度T_hs的温差和围护结构修正系数k的乘积进行计算，在基础函数式的基础上，对热泵供水计算温度T_gj进行修正，得到修正后的热泵供水计算温度T_gj的第一次修正函数式；

（四）所述控制系统（5）根据稳定后的房间实际空气温度T_ns与室内设定温度T_sd的偏差，在第一次修正函数式的基础上，对热泵供水计算温度T_gj进行再次修正，得到再次修正的热泵供水计算温度T_gj的第二次修正函数式（Ⅲ）；

（五）根据供水实际温度T_gs与第二次修正函数式得到的热泵供水计算温度T_gj的差值，调节变频热泵热水器的压缩机转速，使供水实际计算温度T_gs与热泵供水计算温度T_gj趋于一致。

所述控制系统还可以在系统工作1～2天后，自动获取室内稳定后的房间实际空气温度T_ns与室内设定温度T_sd的固定平均偏差，作为第二次修正函数式（Ⅲ）的计算依据，这样只要用户设定室内的室内设定温度T_sd，控制系统可立即得到热泵供水计算温度T_gj，而不需要待室内温度稳定后再根据房间实际空气温度T_ns与室内设定温度T_sd的偏差进行修正。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（1）当室外环境温度较高时，采暖系统供水温度可以适当降低，热泵热水器能效较高，实现运行节能；