专利名称：冷热联供系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及温度调节技术领域，更具体地，涉及一种冷热联供系统及控制方法。
背景技术：
夏季空调和全年生活热水是我国南方地区生活(例如酒店行业)能源消耗的的主 要部分。目前，南方地区供热系统多采用燃油锅炉，随着燃油价格的上涨，运行费用剧增，带 来了很大的经济压力，同时这种方式也给城市大气环境和周围居民居住环境造成了极大的 污染。冷热联供系统是基于热泵技术的为工业建筑或民用建筑提供冷气、暖气及生活热 水的系统，其节能环保特性已得到普遍认可。据统计，与常规建筑物“制冷机+锅炉”相比， 冷热联供系统全年可节约能源约40%。然而冷热联供系统中由于存在多个大功率部件，若同时开启，则可能导致瞬间电 流过大，从而对设备造成损害。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述冷热联供系统中多个大功率部件同时开 启造成瞬间电流过大的问题，提供一种冷热联供系统及控制方法。本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种冷热联供系统，空调水辅助电 加热装置、冷却风机、空调水泵、生活热水水泵、至少两台压缩机及生活热水辅助加热装置， 还包括控制单元及分别用于测量空调水回水温度实际值和生活热水回水温度实际值的多 个温度传感器，所述控制单元在判断工作模式为冷气模式或暖气模式时，开启空调水辅助 电加热装置并根据空调水回水温度实际值及设定值开启或关闭所述至少两台压缩机；并在 判断工作模式为热水模式时，开启生活热水水泵并根据生活热水回水温度实际值及设定值 开启或关闭所述至少两台压缩机，所述至少两台压缩机不同时开启。在本发明所述的冷热联供系统中，所述控制单元在冷气模式或暖气模式时还根据 冷凝器冷媒出口温度实际值及设定值开启或关闭冷却风机，以及根据生活热水回水温度实 际值及设定值开启或关闭生活热水水泵，所述控制单元在热水模式时根据环境温度实际值 及生活热水回水温度实际值与设定值开启或关闭生活热水辅助加热装置。本发明还提供一种冷热联供系统的控制方法，所述冷热联供系统包括空调水辅助 电加热装置、冷却风机、空调水泵、生活热水水泵、至少两台压缩机及生活热水辅助加热装 置，包括以下步骤a、判断选择的工作模式；b、在选择的工作模式为冷气模式或暖气模式时，开启空调水辅助电加热装置并根 据空调水回水温度实际值及设定值开启或关闭所述至少两台压缩机；C、在选择的工作模式为热水模式时，开启生活热水水泵并根据生活热水回水温度 实际值及设定值开启或关闭所述至少两台压缩机；
所述至少两台压缩机不同时开启。在本发明所述的冷热联供系统的控制方法中，所述步骤b在选择的模式为冷气模 式时包括以下步骤bl、开启空调水辅助电加热装置及冷却风机；b2、在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值达到第一阈值时开启一 台压缩机；b3、在所述一台压缩机开启后且空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定 值达到第二阈值时开启另一压缩机，所述第二阈值大于第一阈值；b4、在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值不超过第三阈值时关闭 一台压缩机并在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值时关闭两台压缩机。在本发明所述的冷热联供系统的控制方法中，所述步骤b在选择的模式为暖气模 式时包括以下步骤bl、开启空调水辅助电加热装置及冷却风机；1^2’、在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值达到第一阈值时开启 一台压缩机；b3’、在所述一台压缩机开启后且空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设 定值达到第二阈值时开启另一压缩机，所述第二阈值大于第一阈值；b4’、在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值不超过第三阈值时关 闭一台压缩机并在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值时关闭两台压缩机。在本发明所述的冷热联供系统的控制方法中，所述步骤bl后还包括在冷凝器冷 媒出口温度实际值小于冷凝器冷媒出口温度设定值达到第四阈值时关闭冷却风机并在冷 凝器冷媒出口温度实际值达到冷凝器冷媒出口温度设定值时开启冷却风机。在本发明所述的冷热联供系统的控制方法中，所述步骤bl之后还包括在生活热 水回水温度实际值小于生活热水回水温度设定值超过第五阈值时开启生活热水水泵，并在 生活热水回水温度达到生活热水回水温度设定值时关闭生活热水水泵。在本发明所述的冷热联供系统的控制方法中，在所述步骤bl之后还包括在空调 水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值超过第六阈值时开启空调水辅助电加热装 置，并在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值超过第七阈值时关闭空调水辅 助电加热装置在本发明所述的冷热联供系统的控制方法中，所述步骤c包括Cl、开启生活热水水泵并等待预定时间后开启冷却风机；c2、在生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温度设定值达到第八阈值时开 启一台压缩机；c3、在所述一台压缩机运行后并在生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温 度设定值达到第九阈值时开启另一台压缩机，所述第九阈值大于第八阈值；c4、在所述生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温度设定值不超过第十阈 值时关闭一台压缩机，在所述生活热水回水温度达到生活热水回水温度时关闭两台压缩 机，所述第十阈值小于第八阈值。在本发明所述的冷热联供系统的控制方法中，所述冷热联供系统还包括生活热水辅助电加热装置，所述步骤b’后包括在环境温度实际值小于环境温度设定值且生活热水 回水温度设计值小于生活热水回水温度设定值达到第十一阈值时开启生活热水辅助电加 热装置，在环境温度实际值大于环境温度设定值达到第十二阈值或生活热水回水温度设计 值大于生活热水回水温度设定值不足第十三阈值时关闭生活热水辅助电加热装置。本发明的冷热联供系统及控制方法，通过根据空调水回水温度和生活热水回水温 度及设定值控制设备中大功率部件的开启与关闭，在不影响设备性能的基础上，保证了设 备运行的安全，避免了同时开启多个大功率部件产生的强电流对设备的损害。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明冷热联供系统实施例的结构示意图；图2是本发明冷热联供系统的控制方法实施例的流程示意图。
具体实施例方式本发明的冷热联供系统及控制方法，通过根据空调水回水温度实际值和生活热水 回水温度实际值顺序开启多个大功率部件，从而避免了因多个大功率部件同时开启而造成 大电流冲击电网，极大地提高了设备的安全性及节能性。本发明主要通过与上位机通讯的 PLC程序实现。如图1所示，是本发明一种冷热联供系统实施例的示意图。在该实施例中，包括空 调水辅助电加热装置16、冷却风机17、空调水泵14、生活热水水泵15、两台压缩机12、18、生 活热水辅助加热装置13、控制单元11、分别用于测量空调水回水温度实际值和生活热水回 水温度实际值的多个温度传感器(图中未示出)及用于存储温度设定值的存储单元(图中 未示出)，其中空调水辅助电加热装置16、冷却风机17、空调水泵14、生活热水水泵15、至少 两台压缩机12、1 8、生活热水辅助加热装置13、温度传感器及存储单元分别连接到控制单 元11，从而控制单元11可根据温度传感器测得的温度控制各设备地运行。具体地，控制单元11在判断工作模式为冷气模式或暖气模式时，开启空调水辅助 电加热装置16并根据空调水回水温度实际值及设定值开启或关闭两台压缩机12、18。该控 制单元11在判断工作模式为热水模式时，开启生活热水水泵15并根据生活热水回水温度 实际值及设定值开启或关闭两台压缩机12、18。特别地，上述两台压缩机12、18的开启条件 不同，即这两台压缩机不在同一时间开启。此外，在上述冷热联供系统中，控制单元11在冷气模式或暖气模式时还根据冷凝 器冷媒出口温度实际值及设定值开启或关闭冷却风机17，以及根据生活热水回水温度实际 值及设定值开启或关闭生活热水水泵15。控制单元11在热水模式时还根据环境温度实际值及生活热水回水温度实际值与 设定值开启或关闭生活热水辅助加热装置13。上面的系统中包括两台压缩机，但在实际应用中，压缩机的数量可以根据需要增 加，并使用类似的控制单元实现多压缩机的控制。本发明还提供一种冷热联供系统的控制方法，所述冷热联供系统包括空调水辅助 电加热装置、冷却风机、空调水泵、生活热水水泵、至少两台压缩机及生活热水辅助加热装置，包括以下步骤步骤S21 判断选择的工作模式，在选择的工作模式为冷气模式或暖气模式时执 行步骤S22，在选择的工作模式为热水模式时执行步骤S23。步骤S22 开启空调水辅助电加热装置并根据空调水回水温度实际值及设定值开 启或关闭所述至少两台压缩机。步骤S23 开启生活热水水泵并根据生活热水回水温度实际值及设定值开启或关 闭所述至少两台压缩机。在上述的步骤S22及S23中，两台压缩机不同时开启。具体地，在冷气模式下，步骤S22还包括以下步骤bl、开启空调水辅助电加热装置及冷却风机。b2、在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值达到第一阈值(例如 2V )时开启一台压缩机。b3、在一台压缩机开启后且再判断空调水回水温度，若空调水回水温度实际值大 于空调水回水温度设定值达到第二阈值(该第二阈值大于第一阈值，例如可以为4°C)时开 启另一压缩机。即在空调水回水温度实际值较高(相对于空调水回水温度设定值)时先后开启两 台压缩机，而在空调水回水温度实际值较低(相对于空调水回水温度设定值)时权开启一 台压缩机。特别地，为延长使用寿命，两台压缩机按平衡磨损逻辑进行开停当第一台压缩机 的总运行时间小于第二台压缩机的总运行时间时，在开启时先开启第一台压缩机，再开启 第二台压缩机；在关闭时先关闭第二台压缩机，在关闭第二台压缩机。b4、在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值不超过第三阈值(例如 rc)时关闭一台压缩机并在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值时关闭两 台压缩机。即在温度下降后，可根据温度的实际值选择关闭一台压缩机或关闭两台压缩机。在冷气模式下，还可包括以下步骤在冷凝器冷媒出口温度(处于运行状态的压 缩机的冷凝器冷媒出口温度)实际值小于冷凝器冷媒出口温度设定值达到第四阈值(例如 5°C )时关闭冷却风机并在冷凝器冷媒出口温度实际值达到冷凝器冷媒出口温度设定值时 开启冷却风机。在冷气模式下，还可包括以下步骤在生活热水回水温度实际值小于生活热水回 水温度设定值超过第五阈值(例如2°C)时开启生活热水水泵，并在生活热水回水温度达到 生活热水回水温度设定值时关闭生活热水水泵。在暖气模式下，步骤S22还包括以下步骤bl、开启空调水辅助电加热装置及冷却风机(或热水水泵)。1^2’、在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值达到第一阈值(例 如-2°C )时开启一台压缩机。b3’、在上述压缩机开启后且空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值 达到第二阈值(第二阈值小于第一阈值，例如-4°C )时开启另一压缩机。即在空调水回水温度实际值较低(相对于空调水回水温度设定值)时仅开启一台 压缩机，而在空调水回水温度实际值(相对于空调水回水温度设定值)较低时先后开启两台压缩机。特别地，为延长使用寿命，两台压缩机按平衡磨损逻辑进行开停当第一台压缩机 的总运行时间小于第二台压缩机的总运行时间时，在开启时先开启第一台压缩机，再开启 第二台压缩机；在关闭时先关闭第二台压缩机，在关闭第二台压缩机。b4’、在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值不超过第三阈值(例 如-rc)时关闭一台压缩机并在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值时关 闭两台压缩机。在暖气模式下，还可包括以下步骤在冷凝器冷媒出口温度实际值小于冷凝器冷 媒出口温度设定值达到第四阈值(例如5°C )时关闭冷却风机并在冷凝器冷媒出口温度实 际值达到冷凝器冷媒出口温度设定值时开启冷却风机。在暖气模式下，还可包括以下步骤在生活热水回水温度实际值小于生活热水回 水温度设定值超过第五阈值(例如2°C)时开启生活热水水泵，并在生活热水回水温度达到 生活热水回水温度设定值时关闭生活热水水泵。在暖气模式下，在所述步骤bl之后还包括在空调水回水温度实际值小于空调水 回水温度设定值超过第六阈值(例如_6°C)时开启空调水辅助电加热装置，并在空调水回 水温度实际值大于空调水回水温度设定值超过第七阈值(例如_2°C)时关闭空调水辅助电 加热装置在热水模式下，步骤S23包括Cl、开启生活热水水泵并等待预定时间后开启冷却风机。c2、在生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温度设定值达到第八阈值(例 如-2°C)时开启一台压缩机。c3、在上述压缩机运行后并在生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温度设 定值达到第九阈值(第九阈值小于第八阈值，例如为_4°C)时开启另一台压缩机。即在生活热水回水温度实际值低(相对于生活热水回水温度设定值)时仅开启一 台压缩机，而在生活热水回水温度实际值(相对生活热水回水温度设定值)较低时先后开 启两台压缩机。特别地，为延长使用寿命，两台压缩机按平衡磨损逻辑进行开停当第一台压缩机 的总运行时间小于第二台压缩机的总运行时间时，在开启时先开启第一台压缩机，再开启 第二台压缩机；在关闭时先关闭第二台压缩机，在关闭第二台压缩机。c4、在生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温度设定值不超过第十阈值 (例如_1°C )时关闭一台压缩机，在所述生活热水回水温度达到生活热水回水温度时关闭 两台压缩机。在热水模式下，还可包括以下步骤在环境温度实际值小于环境温度设定值且生 活热水回水温度设计值小于生活热水回水温度设定值达到第十一阈值(例如_6°C )时开 启生活热水辅助电加热装置，在环境温度实际值大于环境温度设定值达到第十二阈值(例 如5°C )或生活热水回水温度设计值大于生活热水回水温度设定值不足第十三阈值(例 如_2°C )时关闭生活热水辅助电加热装置。在上述系统和方法中，若在运行状态下按关机键，则控制单元按下列顺序停机先 关闭一个压缩机，10秒后在关闭另一压缩机，接着120秒后空调水泵和空调水辅助电加热装置停止运行，再60秒后冷却风机停止运行。 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围 为准。
权利要求
1.一种冷热联供系统，空调水辅助加热装置、冷却风机、空调水泵、生活热水水泵、至少 两台压缩机及生活热水辅助加热装置，其特征在于，还包括控制单元及分别用于测量空调 水回水温度实际值和生活热水回水温度实际值的多个温度传感器，所述控制单元在判断工 作模式为冷气模式或暖气模式时，开启空调水泵并根据空调水回水温度实际值及设定值开 启或关闭所述至少两台压缩机；并在判断工作模式为热水模式时，开启生活热水水泵并根 据生活热水回水温度实际值及设定值开启或关闭所述至少两台压缩机，所述至少两台压缩 机不同时开启。
2.根据权利要求1所述的冷热联供系统，其特征在于，所述控制单元在冷气模式或暖 气模式时还根据冷凝器冷媒出口温度实际值及设定值开启或关闭冷却风机，以及根据生活 热水回水温度实际值及设定值开启或关闭生活热水水泵，所述控制单元在热水模式时根据 环境温度实际值及生活热水回水温度实际值与设定值开启或关闭生活热水辅助加热装置。
3.一种冷热联供系统的控制方法，所述冷热联供系统包括空调水辅助加热装置、冷却 风机、空调水泵、生活热水水泵、至少两台压缩机、生活热水辅助加热装置及分别用于测量 空调水回水温度实际值和生活热水回水温度实际值的多个温度传感器，其特征在于，包括 以下步骤a、判断选择的工作模式；b、在选择的工作模式为冷气模式或暖气模式时，开启空调水泵和生活热水水泵并根据 空调水回水温度实际值及设定值开启或关闭所述至少两台压缩机；C、在选择的工作模式为热水模式时，开启生活热水水泵并根据生活热水回水温度实际 值及设定值开启或关闭所述至少两台压缩机；所述至少两台压缩机不同时开启。
4.根据权利要求3所述的冷热联供系统的控制方法，其特征在于，所述步骤b在选择的 模式为冷气模式时包括以下步骤bl、开启空调水泵及冷却风机；b2、在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值达到第一阈值时开启一台压 缩机；b3、在所述一台压缩机开启后且空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值达 到第二阈值时开启另一压缩机，所述第二阈值大于第一阈值；b4、在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值不超过第三阈值时关闭一台 压缩机并在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值时关闭两台压缩机。
5.根据权利要求3所述的冷热联供系统的控制方法，其特征在于，所述步骤b在选择的 模式为暖气模式时包括以下步骤bl、开启空调水泵及冷却风机；1^2’、在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值达到第一阈值时开启一台 压缩机；b3’、在所述一台压缩机开启后且空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值 达到第二阈值时开启另一压缩机，所述第二阈值大于第一阈值；b4’、在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值不超过第三阈值时关闭一 台压缩机并在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值时关闭两台压缩机。
6.根据权利要求4或5所述的冷热联供系统的控制方法，其特征在于，所述步骤bl后 还包括在冷凝器冷媒出口温度实际值小于冷凝器冷媒出口温度设定值达到第四阈值时关 闭冷却风机并在冷凝器冷媒出口温度实际值达到冷凝器冷媒出口温度设定值时开启冷却 风机。
7.根据权利要求4或5所述的冷热联供系统的控制方法，其特征在于，所述步骤bl之 后还包括在生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温度设定值超过第五阈值时开 启生活热水水泵，并在生活热水回水温度达到生活热水回水温度设定值时关闭生活热水水泵。
8.根据权利要求5所述的冷热联供系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤bl之后 还包括在空调水回水温度实际值小于空调水回水温度设定值超过第六阈值时开启空调水 辅助电加热装置，并在空调水回水温度实际值大于空调水回水温度设定值超过第七阈值时 关闭空调水辅助电加热装置
9.根据权利要求3所述的冷热联供系统的控制方法，其特征在于，所述步骤c包括Cl、开启生活热水水泵并等待预定时间后开启冷却风机；c2、在生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温度设定值达到第八阈值时开启一 台压缩机；c3、在所述一台压缩机运行后并在生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温度设 定值达到第九阈值时开启另一台压缩机，所述第九阈值小于第八阈值；c4、在所述生活热水回水温度实际值小于生活热水回水温度设定值不超过第十阈值时 关闭一台压缩机，在所述生活热水回水温度达到生活热水回水温度时关闭两台压缩机，所 述第十阈值小于第八阈值。
10.根据权利要求9所述的冷热联供系统的控制方法，其特征在于，所述冷热联供系统 还包括生活热水辅助电加热装置，所述步骤b’后包括在环境温度实际值小于环境温度设 定值且生活热水回水温度设计值小于生活热水回水温度设定值达到第十一阈值时开启生 活热水辅助电加热装置，在环境温度实际值大于环境温度设定值达到第十二阈值或生活热 水回水温度设计值大于生活热水回水温度设定值不足第十三阈值时关闭生活热水辅助电 加热装置。
全文摘要
本发明涉及一种冷热联供系统，空调水辅助电加热装置、冷却风机、空调水泵、生活热水水泵、至少两台压缩机及生活热水辅助加热装置，还包括控制单元及分别用于测量空调水回水温度实际值和生活热水回水温度实际值的多个温度传感器，所述控制单元在料断工作模式为冷气模式或暖气模式时，开启空调水泵并根据空调水回水温度实际值及设定值开启或关闭所述至少两台压缩机；并在判断工作模式为热水模式时，开启生活热水水泵并根据生活热水回水温度实际值及设定值开启或关闭所述至少两台压缩机。本发明还涉及一种对应的控制方法。本发明通过根据空调水回水温度和生活热水回水温度及设定值控制设备中大功率部件的开启与关闭，保证了设备运行的安全。
文档编号F25B49/00GK102109244SQ20091018942
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者方沛明, 莫理光 申请人:广东力优环境系统股份有限公司