变频热泵热水器地板辐射采暖系统节能的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变频热泵热水器地板辐射采暖系统节能的控制方法。
【背景技术】
[0002]热泵热水器作为一种高效节能热水产品，越来越多的应用到地板辐射采暖。变频热泵热水器因具有供水温度恒定、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°C /35°C，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可以提高。因此，也有人提出采用通过检测室外环境温度控制地暖供水温度，实现热泵热水器节能运行。单一采用这种控制方式，房间的温度难以保证，人体的热舒适度受到一定影响。实际上，人体的热舒适度不仅与房间空气温度有关，还与房间的换热方式有关，如当室外环境温度为-10°C左右时，采用地板辐射采暖其房间空气温度可以比空调采暖降低2°C左右，相应热泵运行能耗可以减少10%左右。在人体同样热舒适度条件下，地板辐射采暖房间空气温度与空调采暖房间空气温度的差值受地板表面温度影响。因此，应从室外环境温度、人体热舒适度等多方面考虑对热泵热水器地暖系统运行进行控制，才能更好的实现热泵运行节能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种变频热泵热水器地板辐射采暖系统节能的控制方法，其可根据室外环境温度和人体热舒适度控制地板采暖供水温度以及热泵热水器运行频率，实现热泵热水器运行节能。
[0004]为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种变频热泵热水器地板辐射采暖系统节能的控制方法，其特征在于变频热泵热水器地板辐射采暖系统包括变频热泵热水器、储水箱、三通比例调节阀、循环水泵、热水盘管、控制系统、储水箱温度传感器、房间空气温度传感器及室外环境温度传感器；所述储水箱温度传感器感应的储水箱内的温度计为供水实际温度Tgs，所述房间空气温度传感器感应的房间温度计为房间实际空气温度Tns，所述室外环境温度传感器感应的室外温度计为室外环境温度Tw，其节能控制方法包括步骤如下:
(a)所述控制系统根据变频热泵热水器的性能和采暖房间的热负荷特性，通过计算建立地板的供水计算温度Tgj与室外环境温度T w之间的函数式(I )；
(b)所述控制系统建立基于人体热舒适度的房间计算空气温度Tnj与室外环境温度Tw之间的函数式(II);
(c)所述控制系统根据供水实际温度Tgs与供水计算温度Tm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Tgs与供水计算温度T m趋于一致；
(d)所述控制系统根据房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度Tnj的差值，调节三通比例调节阀的开度，使房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度T?_趋于一致。
[0005]所述控制系统还可以建立地板表面计算温度Tdj与室外环境温度Tw的函数式以及房间计算空气温度Tnj与室外环境温度T w的函数式，并通过地板表面实际温度T &与地板表面计算温度Tdj的比较调节变频热泵热水器的压缩机转速，通过房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度L的比较调节三通比例调节阀的开度。
[0006]所述变频热泵热水器的热源可以是以空气、水或地热。
[0007]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；
(2)在保证人体热舒适度的条件下，房间空气温度可以适当降低，降低房间热负荷，实现运行节能；
(3)采暖盘管热水始终处于较大流量流动状态，地板温度均匀性和稳定性更好，人体热舒适度更好。
【附图说明】
[0008]图1是本发明实施的采暖系统结构原理图。
【具体实施方式】
[0009]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0010]如图1所示，其是一种变频热泵热水器地板辐射采暖系统节能的控制方法，变频热泵热水器地板辐射采暖系统包括变频热泵热水器1、储水箱2、三通比例调节阀3、循环水泵4、热水盘管5、控制系统6、储水箱温度传感器7、房间空气温度传感器8及室外环境温度传感器9 ;所述储水箱温度传感器7感应的储水箱2内的温度计为供水实际温度Tgs，所述房间空气温度传感器8感应的房间温度计为房间实际空气温度Tns，所述室外环境温度传感器9感应的室外温度计为室外环境温度Tw，其节能控制方法包括步骤如下：
(一）所述控制系统6针对具体选定的变频热泵热水器1和采暖房间的热负荷特性，通过计算可以建立地板的供水计算温度Tgj (也即储水箱的计算温度）与室外环境温度1；之间的函数式I ;为简化计算，可以归纳为线性计算公式：Tgfa-b*Tw，考虑到理论计算与实际情况的偏差，供水计算温度Tgj可以在计算值的基础上提高3°C，也即Tgj=a-b*Tw+3 (函数式I )，且L彡45°C。因全天室外环境温度变化较大，可采用每小时检测室外环境温度T r次，重新计算供水计算温度一次；
(二）所述控制系统6建立基于人体热舒适度的房间计算空气温度Tnj与室外环境温度Tw之间的函数式II ;以空调供暖房间计算空气温度Tnj为18°C为人体热舒适度温度，采用地板辐射采暖房间计算空气温度Tnj可以简化为Tnj=18-0. 1* (10-TW)(函数式II);
(三）根据供水实际温度Tgs与供水计算温度T&_的差值，调节变频热泵热水器1的压缩机转速，使供水实际计算温度Tgs与供水计算温度T m趋于一致。
[0011](四)根据房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度Tnj的差值，调节三通比例调节阀3的开度，使房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度Tnj趋于一致。循环水泵4始终处于运行状态。
[0012]在本实施例中，所述控制系统6还可以建立地板表面计算温度Tdj与室外环境温度Tw的函数式以及房间计算空气温度T nj与室外环境温度T w的函数式，并通过地板表面实际温度Tds与地板表面计算温度T dj的比较调节变频热泵热水器1的压缩机转速，通过房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度T 的比较调节三通比例调节阀3的开度。
[0013]在本实施例中，所述变频热泵热水器1的热源可以是空气、水或地热。
[0014]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换及变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种变频热泵热水器地板辐射采暖系统节能的控制方法，其特征在于变频热泵热水器地板辐射采暖系统包括变频热泵热水器(I)、储水箱(2)、三通比例调节阀(3)、循环水泵(4)、热水盘管(5)、控制系统(6)、储水箱温度传感器(7)、房间空气温度传感器(8)及室外环境温度传感器(9);所述储水箱温度传感器(7)感应的储水箱(2)内的温度计为供水实际温度Tgs，所述房间空气温度传感器(8)感应的房间温度计为房间实际空气温度Tns，所述室外环境温度传感器(9)感应的室外温度计为室外环境温度Tw，其节能控制方法包括步骤如下: (a)所述控制系统(6)根据变频热泵热水器(I)的性能和采暖房间的热负荷特性，通过计算建立地板的供水计算温度Tgj与室外环境温度T w之间的函数式(I )； (b)所述控制系统(6)建立基于人体热舒适度的房间计算空气温度Tnj与室外环境温度Tw之间的函数式(II); (c)所述控制系统(6)根据供水实际温度Tgs与供水计算温度Tμ的差值，调节变频热泵热水器(I)的压缩机转速，使供水实际计算温度Tgs与供水计算温度T μ趋于一致； (d)所述控制系统(6)根据房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度Tnj的差值，调节三通比例调节阀(3)的开度，使房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度Tiy.趋于一致。2.根据权利要求1所述的变频热泵热水器地板辐射采暖系统节能控制方法，其特征在于所述控制系统(6)还可以建立地板表面计算温度Tdj与室外环境温度T ￥的函数式以及房间计算空气温度Tnj与室外环境温度T w的函数式，并通过地板表面实际温度T ds与地板表面计算温度Tdj的比较调节变频热泵热水器(I)的压缩机转速，通过房间实际空气温度T ^与房间计算空气温度Tiu.的比较调节三通比例调节阀(3)的开度。3.根据权利要求1所述的变频热泵热水器地板辐射采暖系统节能控制方法，其特征在于所述变频热泵热水器(I)的热源可以是以空气、水或地热。
【专利摘要】本发明涉及一种变频热泵热水器地板辐射采暖系统节能的控制方法，特点是其控制方法的步骤为：控制系统根据变频热泵热水器的性能和采暖房间的热负荷特性，通过计算建立地板的供水计算温度Tgj与室外环境温度Tw之间的函数式；控制系统建立基于人体热舒适度的房间计算空气温度Tnj与室外环境温度Tw之间的函数式；控制系统根据供水实际温度Tgs与供水计算温度Tgj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Tgs与供水计算温度Tgj趋于一致；控制系统根据房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度Tnj的差值，调节三通比例调节阀的开度，使房间实际空气温度Tns与房间计算空气温度Tnj趋于一致。其具有热泵热水器能效较高、实现运行节能及人体热舒适度更好等优点。
【IPC分类】F24D19/10
【公开号】CN104949192
【申请号】CN201510404826
【发明人】徐言生, 吴治将, 成伟华, 段明兴, 周雄健, 李锡宇, 李东洺
【申请人】顺德职业技术学院
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月13日