一种太阳能-热泵协同供能控制方法、装置、介质及设备与流程

本发明涉及热泵控制，特别涉及一种太阳能-热泵协同供能控制方法、装置、介质及设备。

背景技术：

1、卷烟工厂卷包车间在冬季不仅有工艺空调供热需求，还有胶缸清洗供热水需求，供应主要由板式汽水热交换器消耗蒸汽产生，能耗相对较大。目前车间工艺空调加热供应热水主要由板式汽水热交换器消耗蒸汽产生，针对该单一热源能耗较大的问题，需要实现多种能源互补供能。

2、多能互补供能系统由于太阳能的特性问题，受时间、天气、季节等环境因素的影响，其制热效率变化区间较大，且末端空调加热需求也存在变化，需要在不同供能系统之间进行切换，不同系统的功率可调，系统存在多种运行状态，容易出现蓄热水箱温度波动等问题，要通过优化系统控制方案，提高耦合度的方法提高系统的稳定性，保证供能系统在较高效率下运行，从而提高经济性；通过计算系统制热水总负荷、空气源热泵制热量、水源热泵制热量、太阳能热水制备系统集热量，在充分利用太阳能的前提下，控制空气源热泵和水源热泵启停，保证工艺空调和胶缸清洗用水温度的同时，减少制冷机能耗，更有效的节约能源。

3、因此，本发明提出一种太阳能-热泵协同供能控制方法、装置、介质及设备，采用综合效率更高的热泵以及绿色能源太阳能，利用四管制空气源热泵机组、水源热泵机组以及太阳能热水制备系统，通过在运行过程中对不同工况下的控制实现多种能源互补供热，在满足供热需求的前提下，降低空气源热泵冷端的工艺空调冷冻水回水温度，减少制冷机能耗，具备良好的可行性和实用性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种太阳能-热泵协同供能控制方法、装置、介质及设备，通过在运行过程中对不同工况下的控制实现多种能源互补供热，在满足供热需求的前提下，降低空气源热泵冷端的工艺空调冷冻水回水温度，减少制冷机能耗，具有现实意义和良好的应用前景。

2、为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、一方面，本发明提供一种太阳能-热泵协同供能控制方法，包括：

4、进行温度检测，获取蓄热水箱温度和相变蓄热水箱温度；

5、判断所述蓄热水箱温度是否满足要求，具体为：

6、若所述蓄热水箱温度低于预设最低保温温度t1，则判断当前需要的供热模式，并执行对应操作；

7、若所述蓄热水箱温度不低于预设最低保温温度t1，且低于预设最高温度t2，则判断当前需要的供热模式，并执行对应操作；

8、若所述蓄热水箱温度不低于预设最高温度t2，则关闭太阳能热水制备系统和四管制空气源热泵机组；

9、判断所述相变蓄热水箱温度是否满足要求，具体为：

10、若所述检测相变蓄热水箱温度低于预设最低保温温度t3，则开启水源热泵机组，将水温控制在t3；

11、若所述检测相变蓄热水箱温度不低于预设最低保温温度t3，则关闭水源热泵机组。

12、可选的，所述供热模式包括：

13、工况1，启动太阳能热水制备系统，启动四管制空气源热泵机组；

14、工况2，启动太阳能热水制备系统，关闭四管制空气源热泵机组；

15、工况3，关闭太阳能热水制备系统，启动四管制空气源热泵机组。

16、可选的，当所述供热模式为工况2时，使用拟合好的arima模型对蓄热水箱温度进行预测，所述模型公式如公式(1)所示：

17、

18、其中，tt表示蓄热水箱温度的时间序列数据，c表示预设常数，p表示自回归项阶数，表示自回归项系数，q表示移动平均项阶数，θi表示移动平均项系数，εt表示t时间点的误差项。

19、可选的，包括：

20、若arima模型预测值低于设定温度阈值，则提前开启四管制空气源热泵机组；

21、若arima模型预测值不低于设定温度阈值，则继续监控。

22、可选的，所述蓄热水箱温度低于预设最低保温温度t1时，进行如下判断：

23、若太阳能集水器和蓄热水箱之间温差大于δt1，且工艺空调需要保温保湿，则执行供热模式工况1，同时启动太阳能热水制备系统和四管制空气源热泵机组，直到蓄热水箱水温达到最低保温温度设定值t1，关闭四管制空气源热泵机组，将水温保持在t1；

24、若太阳能集水器和蓄热水箱之间温差大于δt1，且工艺空调不需要保温保湿，则执行供热模式工况2，开启太阳能热水制备系统，关闭四管制空气源热泵机组，直到蓄热水箱水温达到最低保温温度设定值t1，将水温保持在t1；

25、若太阳能集水器和蓄热水箱之间温差不小于δt2，且不大于δt1，则维持当前工况，直到蓄热水箱水温达到最低保温温度设定值t1，将水温保持在t1；

26、若太阳能集水器和蓄热水箱之间温差小于δt2，则执行供热模式工况3，关闭太阳能热水制备系统，开启四管制空气源热泵机组，直到蓄热水箱水温达到最低保温温度设定值t1，将水温保持在t1。

27、可选的，所述蓄热水箱温度不低于预设最低保温温度t1，且低于预设最高温度t2时，进行如下判断：

28、若太阳能集水器和蓄热水箱之间温差大于δt1，且工艺空调需要保温保湿，则执行供热模式工况2，开启太阳能热水制备系统，关闭四管制空气源热泵机组，直到蓄热水箱水温达到最低保温温度设定值t1，将水温保持在t1；

29、若太阳能集水器和蓄热水箱之间温差大于δt1，且工艺空调不需要保温保湿，制冷机系统未运行，则执行供热模式工况2，开启太阳能热水制备系统，关闭四管制空气源热泵机组，直到蓄热水箱水温达到最低保温温度设定值t1，将水温保持在t1；

30、若太阳能集水器和蓄热水箱之间温差大于δt1，且工艺空调不需要保温保湿，制冷机系统正在运行，则执行供热模式工况1，同时启动太阳能热水制备系统和四管制空气源热泵机组，直到蓄热水箱水温达到最低保温温度设定值t1，关闭四管制空气源热泵机组，将水温保持在t1；

31、若太阳能集水器和蓄热水箱之间温差不小于δt2，且不大于δt1，则维持当前工况，直到蓄热水箱水温达到最低保温温度设定值t1，将水温保持在t1；

32、若太阳能集水器和蓄热水箱之间温差小于δt2，则关闭太阳能热水制备系统和四管制空气源热泵机组。

33、第二方面，本发明提供一种太阳能-热泵协同供能控制装置，包括：

34、温度检测模块，用于：获取蓄热水箱温度和相变蓄热水箱温度；

35、供热模式判断模块，用于：根据太阳能集水器和蓄热水箱之间温差，判断当前需要的供热模式；

36、温度预测模块，用于：使用拟合好的arima模型对蓄热水箱温度进行预测；

37、供能控制模块，用于：控制各个设备，执行当前所需工况。

38、第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时，实现第一方面中任一所述的太阳能-热泵协同供能控制方法的步骤。

39、第四方面，本发明提供一种计算机装置/设备/系统，包括：

40、存储器，用于存储计算机程序/指令；

41、处理器，用于执行所述计算机程序/指令以实现第一方面中任一项所述的太阳能-热泵协同供能控制方法的步骤。

42、第五方面，本发明提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的太阳能-热泵协同供能控制方法的步骤。

43、现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

44、1.本发明提供的太阳能-热泵协同供能控制方法，利用四管制空气源热泵机组、水源热泵机组以及太阳能热水制备系统，通过在运行过程中对不同工况下的控制实现多种能源互补供热，在满足供热需求的前提下，降低空气源热泵冷端的工艺空调冷冻水回水温度，减少制冷机能耗，具备良好的可行性和实用性；

45、2.本发明提供的太阳能-热泵协同供能控制装置，通过设置温度检测模块、供热模式判断模块、温度预测模块和供能控制模块，充分发挥各子系统的优势，具有较高的稳定性，在不同太阳辐照度的情况下，该装置均能获得较高的供水温度，并在很大程度上优先使用了清洁能源—太阳能，促进绿色低碳发展；

46、3.本发明提供的计算机可读存储介质、计算机装置/设备/系统和计算机程序产品，可执行本发明提供的太阳能-热泵协同供能控制方法的步骤。