地暖水泵的控制方法、系统和地暖系统与流程

本发明涉及地暖技术领域，具体而言，涉及一种地暖水泵的控制方法、系统和地暖系统。

背景技术：

随着人民生活水平的提高，对冬季采暖要求提升，从原来的空调采暖，开始提升到地板采暖。地板采暖的方式主要有燃气壁挂炉或者空气源热泵水户式机。而这两种方式中，地暖热源模块和地暖水阀相对独立，无任何信息交互。水泵无法准确根据地暖水阀的开启数量，进行水泵转速调节，控制不精准，也造成能源浪费。

因此，设计一种地暖水泵的控制方法，能够准确根据地暖水阀的开启数量，进行水泵转速调节，控制精准，避免能源浪费，这是目前急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明解决的问题是：现有地暖系统中的水泵无法准确根据地暖水阀的开启数量，进行水泵转速调节，控制不精准，也造成能源浪费。

为解决上述问题，第一方面，本发明实施例提供一种地暖水泵的控制方法，控制方法包括：

检测地暖水阀的开启数量x；

根据开启数量x，确定水泵的初始转速v。

这样，根据地暖水阀的开启数量x，确定水泵的初始转速v，调节水泵的输出，实现对水泵的精准控制，满足房间对温度的需求，避免水泵常开或定档运行、浪费能耗。

在可选的实施方式中，根据开启数量x，确定水泵的初始转速v的步骤包括：

根据开启数量x，确定地暖水阀开启数量的比例；

根据比例，确定水泵的初始转速v。

在可选的实施方式中，根据比例，确定水泵的初始转速v的步骤包括：

获取水泵最大转速r和水泵最小转速r；

根据水泵最大转速r、水泵最小转速r和比例，计算出初始转速v。

在可选的实施方式中，初始转速v的计算公式为：

v＝r+(r-r)x/n

式中，n为地暖水阀的总数量。

这样，根据地暖水阀开启数量的比例，并参考水泵最大转速和最小转速，通过计算公式，对水泵的初始转速v进行精准控制，避免水泵常开或定档运行、浪费能耗。

在可选的实施方式中，水泵最小转速r的取值范围为：r/15～r/4。

在可选的实施方式中，根据开启数量x，确定水泵的初始转速v的步骤之后，控制方法包括：

检测房间环境温度t0和房间设定温度ts；

根据房间环境温度t0、房间设定温度ts和初始转速v，调节水泵转速v1。

在可选的实施方式中，水泵转速v1的计算公式为：

v1＝v+k(ts-t0)

式中，k为调节系数。

在可选的实施方式中，根据房间环境温度t0、房间设定温度ts和初始转速v，调节水泵转速v1的步骤之后，控制方法包括：

持续调节水泵转速v1，直到房间环境温度t0等于房间设定温度ts或者调节次数达到预定值。

这样，能够基于水泵的开启数量x，调节水泵转速v1，从而使房间环境温度t0逐渐达到房间设定温度ts，满足房间对温度的需求，同时，调节次数达到预定值时，也停止调节，保持地暖系统良好的运行状态，提升用户体验。

第二方面，本发明实施例提供一种地暖水泵的控制系统，控制系统包括：

主控板，主控板用于根据地暖水阀的开启数量x，确定水泵的初始转速v。

采用本实施例提供的地暖水泵的控制系统，通过主控板根据地暖水阀的开启数量x，确定水泵的初始转速v，调节水泵的输出，实现对水泵的精准控制，满足房间对温度的需求，还能够降低能耗。

第三方面，本发明实施例提供一种地暖系统，地暖系统包括：

水泵；

地暖水阀，与水泵连通；

主控板，与水泵和地暖水阀电连接，主控板用于根据地暖水阀的开启数量x，确定水泵的初始转速v。

本实施例提供的地暖系统，根据地暖水阀的开启数量x，自动确定水泵的初始转速v，调节水泵的输出，实现对水泵的精准控制，满足房间对温度的需求，还能够降低能耗。

在可选的实施方式中，地暖系统包括：

多个地暖盘管，每个地暖盘管与一个地暖水阀连通；

多个控制器，每个控制器通过主控板与一个地暖水阀电连接，控制器用于控制地暖盘管的工作状态。

这样，一个控制器控制一个地暖水阀，控制简单，便于用户操作，也便于安装、布局。

在可选的实施方式中，主控板包括：

主板，与所有的地暖水阀电连接；

多个转接板，每个控制器通过一个转接板与主板电连接。

这样，一个控制器电连接一个转接板，简化系统设计，便于安装、布局。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的地暖系统的组成示意图；

图2为本发明第二实施例提供的地暖系统的组成示意图；

图3为本发明第三实施例提供的地暖水泵的控制方法的流程图。

附图标记说明：100-地暖系统；110-地暖热源模块；111-主板；112-水泵；113-模块控制单元；120-转接板；130-控制器；140-地暖水阀；150-集水器；160-地暖盘管；170-分水器。

具体实施方式

地板采暖的方式主要有燃气壁挂炉或者空气源热泵水户式机。而这两种方式中，地暖热源模块和地暖水阀相对独立，无任何信息交互。水泵无法准确根据地暖水阀的开启数量，进行水泵转速调节，控制不精准，也造成能源浪费。

对此，本发明的实施例提供一种地暖水泵的控制方法、系统和地暖系统，能够准确根据地暖水阀的开启数量，进行水泵转速调节，控制精准，避免能源浪费。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

第一实施例

请参阅图1，地暖系统100包括地暖热源模块110、转接板120、控制器130、地暖水阀140、集水器150、地暖盘管160和分水器170。其中，地暖热源模块110包括主板111、水泵112和模块控制单元113，模块控制单元113用于供用户操作，从而控制地暖热源模块110。

集水器150和分水器170通过管道分别连通至水泵112的两端，地暖盘管160的两端分别连接至集水器150和分水器170，地暖盘管160的数量为多个，一个地暖盘管160可以安装在一间房间中，每个地暖盘管160通过集水器150连通一个地暖水阀140，每个地暖水阀140电连接至主板111，每个控制器130通过一个转接板120电连接至主板111，一个控制器130可以安装在一间房间中，控制器130用于控制同一房间中的地暖盘管160的工作状态。水泵112电连接至主板111。

本实施例提供的地暖系统100的工作原理：

用户通过操作模块控制单元113启动水泵112，水泵112驱动地暖热源模块110中的热水流到分水器170，分水器170将热水分流、并分别注入各个地暖盘管160，地暖盘管160可向室内散发热量，供室内加热，各个地暖盘管160的热水最后集中到集水器150，由集水器150返回至地暖热源模块110。其中，每个地暖盘管160上都连通有地暖水阀140，用户操作控制器130可以控制地暖水阀140导通或关断，当地暖水阀140导通时，与该地暖水阀140连通的地暖盘管160中有热水流通，该地暖盘管160起到加热效果，当地暖水阀140关断时，与该地暖水阀140连通的地暖盘管160则停止工作。

主板111中设置有程序，通过执行程序，主板111可以实现以下控制策略：

首先，主板111检测地暖水阀140的开启数量x；

然后，计算出水泵112的初始转速v，初始转速v的计算公式为：

v＝r+(r-r)x/n

式中，r为水泵112最大转速，r为水泵112最小转速，水泵112最小转速r的取值范围为：r/15～r/4，n为地暖水阀140的总数量，地暖水阀140的总数量n可以通过在主板111上拨码设置，也可以由主板111自动检测得到；

这样，根据地暖水阀140的开启数量x，确定水泵112的初始转速v，调节水泵112的输出，实现对水泵112的精准控制。

接着，主板111房间环境温度t0和房间设定温度ts，并根据房间环境温度t0、房间设定温度ts和初始转速v，调节水泵112转速v1，其中，水泵112转速v1的计算公式为：

v1＝v+k(ts-t0)

式中，k为调节系数，定义为每1摄氏度下的转速，单位为转速/温度，其中，通过温度传感器检测到房间环境温度t0，并传输至主板111，房间设定温度ts可以由用户通过模块控制单元113输入，并传输至主板111；

最后，主板111持续调节水泵112转速v1，直到房间环境温度t0等于房间设定温度ts或者调节次数达到预定值。

这样，主板111能够基于水泵112的开启数量x，调节水泵112转速v1，避免水泵112常开或定档运行、浪费能耗，也使房间环境温度t0逐渐达到房间设定温度ts，满足房间对温度的需求，同时，调节次数达到预定值时，也停止调节，保持地暖系统100良好的运行状态，提升用户体验。

本实施例中，转接板120、主板111和控制器130组成地暖系统100的地暖水泵的控制系统，其中，转接板120和主板111组成系统的主控板，用户可以通过操作控制器130将指令发送给转接板120，转接板120将指令转发给主板111，由主板111根据指令控制地暖水阀140做出相应调整，从而通过地暖水泵的控制系统根据地暖水阀140的开启数量x，确定水泵112的初始转速v，并进一步调整水泵112转速v1，避免水泵112常开或定档运行、浪费能耗。

采用本实施例提供的地暖水泵的控制系统，通过主控板根据地暖水阀140的开启数量x，确定水泵112的初始转速v，调节水泵112的输出，实现对水泵112的精准控制，满足房间对温度的需求，还能够降低能耗。

在其他实施例中，主板111中用于控制水泵112的程序也可以设置在转接板120中，转接板120将指令发送给主板111，由转板转发指令至水泵112和地暖阀门，同样可以完成本实施例中的控制策略。

本实施例中，控制器130的数量为多个，由一个控制器130控制一个地暖盘管160的工作状态，在其他实施例中，可以只设置一个控制器130，由一个控制器130控制多个地暖盘管160的工作状态。

第二实施例

请参阅图2，本实施例提供一种地暖系统100，其与第一实施例中的地暖系统100结构相近，不同之处在于，本实施例中的地暖系统100中控制器130直接电连接至主板111，相当于第一实施例中的转接板120集成到主板111上。

地暖系统100包括地暖热源模块110、控制器130、地暖水阀140、集水器150、地暖盘管160和分水器170。其中，地暖热源模块110包括主板111、水泵112和模块控制单元113。

集水器150和分水器170通过管道分别连通至水泵112的两端，地暖盘管160的两端分别连接至集水器150和分水器170，地暖盘管160的数量为多个，一个地暖盘管160可以安装在一间房间中，每个地暖盘管160通过集水器150连通一个地暖水阀140，每个地暖水阀140电连接至主板111，每个控制器130直接电连接至主板111，一个控制器130可以安装在一间房间中，控制器130用于控制同一房间中的地暖盘管160的工作状态。水泵112电连接至主板111。

用户通过操作模块控制单元113启动水泵112，水泵112驱动地暖热源模块110中的热水流到分水器170，分水器170将热水分流、并分别注入各个地暖盘管160，地暖盘管160可向室内散发热量，供室内加热，各个地暖盘管160的热水最后集中到集水器150，由集水器150返回至地暖热源模块110。其中，每个地暖盘管160上都连通有地暖水阀140，用户操作控制器130可以控制地暖水阀140导通或关断，当地暖水阀140导通时，与该地暖水阀140连通的地暖盘管160中有热水流通，该地暖盘管160起到加热效果，当地暖水阀140关断时，与该地暖水阀140连通的地暖盘管160则停止工作。

主板111中设置有程序，通过执行程序，主板111可以实现以下控制策略：

首先，地暖系统100开机之后，主板111检测地暖水阀140的开启数量x；然后，计算出水泵112的初始转速v，初始转速v的计算公式为：

v＝r+(r-r)x/n

式中，r为水泵112最大转速，r为水泵112最小转速，水泵112最小转速r的取值范围为：r/15～r/4，n为地暖水阀140的总数量；

接着，主板111房间环境温度t0和房间设定温度ts，并根据房间环境温度t0、房间设定温度ts和初始转速v，调节水泵112转速v1，其中，水泵112转速v1的计算公式为：

v1＝v+k(ts-t0)

式中，k为调节系数，定义为每1摄氏度下的转速，单位为转速/温度；

最后，主板111持续调节水泵112转速v1，直到房间环境温度t0等于房间设定温度ts或者调节次数达到预定值。

这样，主板111能够基于水泵112的开启数量x，调节水泵112转速v1，从而使房间环境温度t0逐渐达到房间设定温度ts，满足房间对温度的需求，同时，调节次数达到预定值时，也停止调节，保持地暖系统100良好的运行状态，提升用户体验。

本实施例中，主板111和控制器130组成地暖系统100的地暖水泵的控制系统，其中，主板111相对于系统的主控板，用户可以通过操作控制器130将指令发送给主板111，由主板111根据指令控制地暖水阀140做出相应调整，从而通过地暖水泵的控制系统根据地暖水阀140的开启数量x，确定水泵112的初始转速v，并进一步调整水泵112转速v1，避免水泵112常开或定档运行、浪费能耗。

采用本实施例提供的地暖水泵的控制系统，通过主控板根据地暖水阀140的开启数量x，确定水泵112的初始转速v，调节水泵112的输出，实现对水泵112的精准控制，满足房间对温度的需求，还能够降低能耗。

本实施例中的主板111和控制器130组成地暖系统100的地暖水泵的控制系统，其中，主板111即为系统的主控板，用户可以通过操作控制器130将指令发送给主板111，由主板111根据指令控制地暖水阀140做出相应调整，从而通过地暖水泵的控制系统根据地暖水阀140的开启数量x，确定水泵112的初始转速v，并进一步调整水泵112转速v1，避免水泵112常开或定档运行、浪费能耗。

第三实施例

请参阅图3，本实施例提供一种地暖水泵的控制方法，控制方法包括以下步骤：

s1：检测地暖水阀的开启数量x。

在地暖系统开机之后，由主板自动检测地暖水阀的开启数量x。

s2：根据开启数量x，确定水泵的初始转速v。

其中，初始转速v的计算公式为：

v＝r+(r-r)x/n

式中，r为水泵最大转速，r为水泵最小转速，水泵最小转速r的取值范围为：r/15～r/4，n为地暖水阀的总数量，地暖水阀的总数量n可以通过在主板上拨码设置，也可以由主板自动检测得到。

这样，根据地暖水阀开启数量的比例，并参考水泵最大转速和最小转速，通过计算公式，对水泵的初始转速v进行精准控制满足房间对温度的需求，还能够降低能耗。

s3：检测房间环境温度t0和房间设定温度ts。

其中，通过温度传感器检测到房间环境温度t0，并传输至主板。房间设定温度ts可以由用户通过模块控制单元输入，并传输至主板。

s4：根据房间环境温度t0、房间设定温度ts和初始转速v，调节水泵转速v1。

其中，水泵转速v1的计算公式为：

v1＝v+k(ts-t0)

式中，k为调节系数，定义为每1摄氏度下的转速，单位为转速/温度。

这样，根据地暖水阀开启数量的比例，并参考水泵最大转速和最小转速，通过计算公式，对水泵的初始转速v进行精准控制，避免水泵常开或定档运行、浪费能耗。

s5：持续调节水泵转速v1，直到房间环境温度t0等于房间设定温度ts或者调节次数达到预定值。

这样，能够基于水泵的开启数量x，调节水泵转速v1，避免水泵常开或定档运行、浪费能耗，也使房间环境温度t0逐渐达到房间设定温度ts，满足房间对温度的需求，同时，调节次数达到预定值时，也停止调节，保持地暖系统良好的运行状态，提升用户体验。

本实施例提供的地暖水泵的控制方法能够在第一实施例或第二实施例提供的地暖系统中执行，也可以在现有的地暖系统中执行，只要将本实施例提供的控制方法对应的程序设置到系统的主控板中即可。

容易理解的是，本实施例中设计的计算公式，例如水泵的初始转速v的计算公式、水泵转速v1的计算公式，这些公式都是经试验而设计出的较优的公式。本领域技术人员可以根据这些公式做出一些变形的公式，这些变形的公式只要也是基于地暖水阀的开启数量x而条件水泵的初始转速v和水泵转速v1，那么基于这些变形得到的公式的控制方法都应该是属于本申请要求保护的范围。

本实施例提供的控制方法，在基于地暖水阀的开启数量x，首先计算出了水泵的初始转速v，然后计算出了水泵转速v1，最后根据房间设定温度ts和调节次数的预定值终止对水泵的控制，从而形成一个完整的控制策略。在其它实施例中，本领域技术人员可以只运用本实施例的控制方法的部分步骤，例如，只基于地暖水阀的开启数量x，计算出水泵的初始转速v即可，或者，只基于地暖水阀的开启数量x，计算出水泵转速v1。这些变形的控制方法都应该属于本申请要求保护的范围。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。