一种空气能采暖设备节能方法及系统与流程

[0001]
本公开属于空气能应用技术领域，具体涉及一种空气能采暖设备节能方法及系统。


背景技术：

[0002]
空气能采暖设备其核心主要是由空气能热泵，主要包括有四大部件：膨胀阀、压缩机、冷凝器、蒸发器；其中，控制好冷凝器对于节省能源的至关重要，冷凝器的一侧为制冷剂,另一侧为冷却介质空气或水的间壁式热交换器，其工作原理是将热源体的部分热量传递给冷流体,以实现热量交换和热传递不可缺少的设备，在现有的节能方法一般是对压缩机进行停机、待机等，但是停机后反复开启压缩机对损伤很大；有些节能方法是设置好预设温度，然后根据预设温度对压缩机进行控制，或者是在冷凝器的热水端采集热水的出水温度，但是，出水温度由于外部原因导致变化，可能会引起压缩器频繁启停或者变速，从而降低压缩机使用寿命，并且实质上达不到节约能源的效果，达不到智能设备所需要的要求。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提出一种空气能采暖设备节能方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0004]
为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种空气能采暖设备节能方法,所述方法包括以下步骤：
[0005]
s100，通过第一温度传感器采集空气能采暖设备的冷凝器的冷水端的温度；
[0006]
s200，分别通过第一压力传感器和第二压力传感器采集冷凝器的冷水端和热水端的压力，并求出两个压力的差值的绝对值；
[0007]
s300，通过第三压力传感器采集蒸发器中的压力；
[0008]
s400，通过冷水端和热水端的压力的差值的绝对值得到马赫数；
[0009]
s500，根据马赫数计算热水端的预测温度；
[0010]
s600，当热水端的预测温度大于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到节能状态；
[0011]
s700，当热水端的预测温度等于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到保温状态；
[0012]
s800，当热水端的预测温度小于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到加温状态。
[0013]
进一步地，在s100中，空气能采暖设备至少包括：膨胀阀、压缩机、冷凝器、蒸发器；冷凝器包括热水端和冷水端,热水端用于流出热水，冷水端用于流出冷水，设置于冷水端中的第一温度传感器和第一压力传感器，设置于热水端中的第二压力传感器，设置于蒸发器中的第三压力传感器。
[0014]
进一步地，在s100中，通过第一温度传感器采集空气能采暖设备的冷凝器的冷水
端的温度t1的方法还可以为：在冷水端、热水端和冷凝器的中段分别设置3个温度传感器，计算三个温度传感器的算数平均值作为温度t1。
[0015]
进一步地，在s100中，所述压缩机中的电机为调速电机，调速电机用于对压缩机的转数进行调速。
[0016]
进一步地，在s400中，通过冷水端和热水端的压力的差值得到马赫数的值的方法为：
[0017]
其中，ma为马赫数，k为绝热指数，k值为1.436，pa为冷凝器冷水端和热水端的压力的差值，pe为第三压力传感器采集蒸发器中的压力。
[0018]
进一步地，在s500中，根据马赫数计算热水端的预测温度的方法为：t1为冷凝器冷水端的温度。(注：公式中的加或减273.15是为了在摄氏温度和开氏温度之间进行转换)。
[0019]
进一步地，在s600中，空气能采暖设备的节能状态为：将压缩机转速调至第一转速值，且将膨胀阀开度调整到第一开度值，其中，第一转速值的取值范围为低于2000rpm(r/min)，第一开度值的取值范围为100到250步。
[0020]
进一步地，在s700中，空气能采暖设备的保温状态为：将压缩机转速调至第二转速值，将膨胀阀开度调整为第二开度值，其中，第二转速值的取值范围为2000至5000rpm(r/min)，第二开度值的取值范围为250到300步。
[0021]
进一步地，在s800中，空气能采暖设备的加温状态为：将压缩机转速调至第三转速值，将膨胀阀开度调整为第三开度值，其中，第三转速值的取值范围为高于5000rpm(r/min)，第三开度值的取值范围为300到480步。
[0022]
进一步地，所述温度过渡阈值的值为采暖设备的冷凝器启动至少30分钟后，在最近30分钟内热水端预测温度的平均值；如果小于30分钟，则默认设置温度过渡阈值为28摄氏度或者301.15开氏度。
[0023]
进一步地，循环执行步骤s600到s800以对空气能采暖设备进行实时的温度控制，从而达到节能的效果。
[0024]
本发明还提供了一种空气能采暖设备节能系统，所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
[0025]
冷水端温度采集单元，用于通过第一温度传感器采集空气能采暖设备的冷凝器的冷水端的温度；
[0026]
冷热压差采集单元，分别通过第一压力传感器和第二压力传感器采集冷凝器的冷水端和热水端的压力，并求出两个压力的差值的绝对值；
[0027]
蒸发器压力采集单元，用于通过第三压力传感器采集蒸发器中的压力；
[0028]
马赫计算单元，用于通过冷水端和热水端的压力的差值的绝对值得到马赫数；
[0029]
温度预测单元，用于根据马赫数计算热水端的预测温度；
[0030]
节能调整单元，用于在当热水端的预测温度大于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到节能状态；
[0031]
保温调整单元，用于在当热水端的预测温度等于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到保温状态；
[0032]
加温调整单元，用于在当热水端的预测温度小于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到加温状态。
[0033]
本公开的有益效果为：本发明提供一种空气能采暖设备节能方法及系统，避免了在冷凝器的热水端的外部干扰，提升压缩机使用寿命，最大化的减小了能源的消耗，能够充分利用了压缩机的功能。
附图说明
[0034]
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本公开的上述以及其他特征将更加明显，本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
[0035]
图1所示为一种空气能采暖设备节能方法的流程图；
[0036]
图2所示为一种空气能采暖设备节能系统结构图。
具体实施方式
[0037]
以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038]
如图1所示为根据本公开的一种空气能采暖设备节能方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本公开的实施方式的一种空气能采暖设备节能方法。
[0039]
本公开提出一种空气能采暖设备节能方法，具体包括以下步骤：
[0040]
s100，通过第一温度传感器采集空气能采暖设备的冷凝器的冷水端的温度t1；
[0041]
s200，分别通过第一压力传感器和第二压力传感器采集冷凝器的冷水端和热水端的压力，并求出两个压力的差值的绝对值pa；
[0042]
s300，通过第三压力传感器采集蒸发器中的压力pe；
[0043]
s400，通过冷水端和热水端的压力的绝对值pa得到马赫数的值为：其中，ma为马赫数，k为绝热指数，k值为1.436；
[0044]
s500，计算热水端的预测温度
[0045]
注：公式中的加或减273.15是为了在摄氏温度和开氏温度之间进行转换；
[0046]
s600，当热水端的预测温度大于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到节能状态；
[0047]
s700，当热水端的预测温度等于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到保温状态；
[0048]
s800，当热水端的预测温度小于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到加温
状态。
[0049]
进一步地，在s100中，空气能采暖设备至少包括：膨胀阀、压缩机、冷凝器、蒸发器；冷凝器包括热水端和冷水端,热水端用于流出热水，冷水端用于流出冷水，设置于冷水端中的第一温度传感器和第一压力传感器，设置于热水端中的第二压力传感器，设置于蒸发器中的第三压力传感器。
[0050]
进一步地，在s100中，通过第一温度传感器采集空气能采暖设备的冷凝器的冷水端的温度t1的方法还可以为：在冷水端、热水端和冷凝器的中段分别设置3个温度传感器，计算三个温度传感器的算数平均值作为温度t1。
[0051]
进一步地，在s100中，所述压缩机中的电机为调速电机，调速电机用于对压缩机的转数进行调速。
[0052]
进一步地，在s600中，空气能采暖设备的节能状态为：将压缩机转速调至低于2000rpm(r/min)，且将膨胀阀开度调整为100到250步。
[0053]
进一步地，在s700中，空气能采暖设备的保温状态为：将压缩机转速调至2000至5000rpm(r/min)，且将膨胀阀开度调整为250到300步。
[0054]
进一步地，在s800中，空气能采暖设备的加温状态为：将压缩机转速调至高于5000rpm(r/min)，且将膨胀阀开度调整为300到480步。
[0055]
进一步地，所述温度过渡阈值的值为采暖设备的冷凝器启动至少30分钟后，在最近30分钟内热水端预测温度的平均值；如果小于30分钟，则默认设置温度过渡阈值为28摄氏度或者301.15开氏度。
[0056]
进一步地，循环执行步骤s600到s800以对空气能采暖设备进行实时的温度控制，从而达到节能的效果。
[0057]
本公开的实施例提供的一种空气能采暖设备节能系统，如图2所示为本公开的一种空气能采暖设备节能系统结构图，该实施例的一种空气能采暖设备节能系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种空气能采暖设备节能系统实施例中的步骤。
[0058]
所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
[0059]
冷水端温度采集单元，用于通过第一温度传感器采集空气能采暖设备的冷凝器的冷水端的温度；
[0060]
冷热压差采集单元，分别通过第一压力传感器和第二压力传感器采集冷凝器的冷水端和热水端的压力，并求出两个压力的差值的绝对值；
[0061]
蒸发器压力采集单元，用于通过第三压力传感器采集蒸发器中的压力；
[0062]
马赫计算单元，用于通过冷水端和热水端的压力的差值的绝对值得到马赫数；
[0063]
温度预测单元，用于根据马赫数计算热水端的预测温度；
[0064]
节能调整单元，用于在当热水端的预测温度大于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到节能状态；
[0065]
保温调整单元，用于在当热水端的预测温度等于温度过渡阈值时，将空气能采暖设备调整到保温状态；
[0066]
加温调整单元，用于在当热水端的预测温度小于温度过渡阈值时，将空气能采暖
设备调整到加温状态。
[0067]
所述一种空气能采暖设备节能系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述一种空气能采暖设备节能系统，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种空气能采暖设备节能系统的示例，并不构成对一种空气能采暖设备节能系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种空气能采暖设备节能系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0068]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种空气能采暖设备节能系统运行系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种空气能采暖设备节能系统可运行系统的各个部分。
[0069]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种空气能采暖设备节能系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0070]
尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。