一种用于热泵系统的防冻控制方法及系统与流程

本发明涉及热泵系统，具体而言，涉及一种用于热泵系统的防冻控制方法及系统。

背景技术：

1、热泵系统是一种高效的加热和冷却技术，其工作原理是基于一个封闭循环回路中的冷媒（制冷剂）连续地压缩和膨胀来转移热量。也就是说，热泵系统是一种利用电能驱动，将低温热源的热量转移到高温环境的设备。热泵系统的核心作用是实现能量的有效转换，从而达到制热和制冷的目的。但是热泵系统在实际应用中遇到了难题：热泵系统在冬季运行时，特别是在气温较低的地区，如何保证热泵系统不会因冻结而发生损坏，是目前需要解决的技术难题。

2、当前的热泵系统防冻方法主要是判断当前水流流量值是否小于水流流量安全阈值，若当前水流流量值小于水流流量安全阈值，则控制热泵系统进入防冻保护模式，即，热泵系统停机，这种防冻方法较为单一，需要反复开启和关闭热泵系统，影响热泵系统的正常运行，且防冻效果较差。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种用于热泵系统的防冻控制方法及系统，旨在解决当前技术中无法对热泵系统进行智能化防冻控制，无法避免因冻结而发生损坏，导致热泵系统停机无法正常运行的技术问题。

2、本发明提出了一种用于热泵系统的防冻控制方法，包括：

3、获取热泵系统所处环境的实时环境温度，并根据所述实时环境温度判断是否开启所述热泵系统的防冻模式；

4、当判断开启所述热泵系统的防冻模式时，采集所述热泵系统的出水温度和进水温度，并根据所述出水温度和所述进水温度设定所述热泵系统的防冻控制指令；

5、基于所述防冻控制指令对所述热泵系统进行防冻控制；

6、获取所述热泵系统的防冻持续时间，并根据所述防冻持续时间判断所述热泵系统是否满足预警条件，当所述热泵系统满足预警条件时，实时发出预警提醒。

7、进一步地，在获取热泵系统所处环境的实时环境温度，并根据所述实时环境温度判断是否开启所述热泵系统的防冻模式时，包括：

8、获取与所述热泵系统对应的安全工作温度；

9、根据所述实时环境温度和所述安全工作温度之间的关系判断是否开启所述热泵系统的防冻模式；

10、当所述实时环境温度小于所述安全工作温度时，则判断开启所述热泵系统的防冻模式；

11、当所述实时环境温度大于或等于所述安全工作温度时，则判断不开启所述热泵系统的防冻模式。

12、进一步地，在采集所述热泵系统的出水温度和进水温度，并根据所述出水温度和所述进水温度设定所述热泵系统的防冻控制指令时，包括：

13、当所述出水温度小于所述进水温度时，计算所述进水温度和所述出水温度之间的温度差值δt；

14、获取与所述热泵系统对应的临界温度差值；

15、根据所述温度差值δt和所述临界温度差值之间的关系设定所述热泵系统的防冻控制指令；

16、当所述温度差值δt小于或等于所述临界温度差值时，则对所述热泵系统生成一级防冻控制指令；

17、当所述温度差值δt大于所述临界温度差值时，则对所述热泵系统生成二级防冻控制指令。

18、进一步地，在对所述热泵系统生成一级防冻控制指令时，包括：

19、根据所述温度差值δt设定所述热泵系统中压缩机的转动速度；

20、预先设定第一预设温度差值b1，第二预设温度差值b2，第三预设温度差值b3，第四预设温度差值b4，且b1＜b2＜b3＜b4；

21、预先设定第一预设转动速度c1，第二预设转动速度c2，第三预设转动速度c3，第四预设转动速度c4，第五预设转动速度c5，且c1＜c2＜c3＜c4＜c5；

22、根据所述温度差值δt与各预设温度差值之间的关系设定所述压缩机的转动速度：

23、当δt＜b1时，选定所述第一预设转动速度c1作为所述压缩机的转动速度；

24、当b1≤δt＜b2时，选定所述第二预设转动速度c2作为所述压缩机的转动速度；

25、当b2≤δt＜b3时，选定所述第三预设转动速度c3作为所述压缩机的转动速度；

26、当b3≤δt＜b4时，选定所述第四预设转动速度c4作为所述压缩机的转动速度；

27、当b4≤δt时，选定所述第五预设转动速度c5作为所述压缩机的转动速度。

28、进一步地，在对所述热泵系统生成二级防冻控制指令时，包括：

29、根据所述实时环境温度和所述温度差值δt之间的关系计算所述热泵系统的综合防冻影响值；

30、根据所述热泵系统的综合防冻影响值设定所述热泵系统中辅助加热器的加热功率；

31、根据下式计算所述热泵系统的综合防冻影响值：

32、p=t1×a+δt×b；

33、其中，p为热泵系统的综合防冻影响值，t1为实时环境温度，a为实时环境温度对应的权重，b为温度差值对应的权重，a+b=1。

34、进一步地，在根据所述热泵系统的综合防冻影响值设定所述热泵系统中辅助加热器的加热功率时，包括：

35、预先设定第一预设综合防冻影响值e1，第二预设综合防冻影响值e2，第三预设综合防冻影响值e3，第四预设综合防冻影响值e4，且e1＜e2＜e3＜e4；

36、预先设定第一预设加热功率f1，第二预设加热功率f2，第三预设加热功率f3，第四预设加热功率f4，第五预设加热功率f5，且f1＜f2＜f3＜f4＜f5；

37、根据所述热泵系统的综合防冻影响值p与各预设综合防冻影响值之间的关系设定所述辅助加热器的加热功率：

38、当p＜e1时，选定所述第一预设加热功率f1作为所述辅助加热器的加热功率；

39、当e1≤p＜e2时，选定所述第二预设加热功率f2作为所述辅助加热器的加热功率；

40、当e2≤p＜e3时，选定所述第三预设加热功率f3作为所述辅助加热器的加热功率；

41、当e3≤p＜e4时，选定所述第四预设加热功率f4作为所述辅助加热器的加热功率；

42、当e4≤p时，选定所述第五预设加热功率f5作为所述辅助加热器的加热功率。

43、进一步地，在根据所述热泵系统的综合防冻影响值设定所述热泵系统中辅助加热器的加热功率之后，还包括：

44、获取所述辅助加热器的性能影响因素，其中，所述性能影响因素包括：冷水相变能耗、水的比热容、循环水流量和温度差值δt；

45、根据所述性能影响因素计算所述辅助加热器的加热性能系数；

46、基于所述辅助加热器的加热性能系数对所述辅助加热器的加热功率进行修正，得到所述辅助加热器的目标加热功率；

47、根据下式计算所述辅助加热器的加热性能系数：

48、；

49、其中，k为辅助加热器的加热性能系数，c为水的比热容，m为循环水流量，h为冷水相变能耗。

50、进一步地，在基于所述辅助加热器的加热性能系数对所述辅助加热器的加热功率进行修正，得到所述辅助加热器的目标加热功率时，包括：

51、预先设定第一预设加热性能系数g1，第二预设加热性能系数g2，第三预设加热性能系数g3，第四预设加热性能系数g4，且g1＜g2＜g3＜g4；

52、预先设定第一预设加热功率修正系数h1，第二预设加热功率修正系数h2，第三预设加热功率修正系数h3，第四预设加热功率修正系数h4，第五预设加热功率修正系数h5，且0.8＜h1＜h2＜h3＜h4＜h5＜1.2；

53、在将所述辅助加热器的加热功率设定为第i预设加热功率fi时，i=1，2，3，4，5，根据所述辅助加热器的加热性能系数k与各预设加热性能系数之间的关系对所述辅助加热器的加热功率进行修正：

54、当k＜g1时，选定所述第五预设加热功率修正系数h5对所述第i预设加热功率fi进行修正，得到所述辅助加热器的目标加热功率fi*h5；

55、当g1≤k＜g2时，选定所述第四预设加热功率修正系数h4对所述第i预设加热功率fi进行修正，得到所述辅助加热器的目标加热功率fi*h4；

56、当g2≤k＜g3时，选定所述第三预设加热功率修正系数h3对所述第i预设加热功率fi进行修正，得到所述辅助加热器的目标加热功率fi*h3；

57、当g3≤k＜g4时，选定所述第二预设加热功率修正系数h2对所述第i预设加热功率fi进行修正，得到所述辅助加热器的目标加热功率fi*h2；

58、当g4≤k时，选定所述第一预设加热功率修正系数h1对所述第i预设加热功率fi进行修正，得到所述辅助加热器的目标加热功率fi*h1。

59、进一步地，在获取所述热泵系统的防冻持续时间，并根据所述防冻持续时间判断所述热泵系统是否满足预警条件时，包括：

60、当判断开启所述热泵系统的防冻模式时，则生成第一时间节点；

61、根据所述第一时间节点和所述防冻持续时间采集所述热泵系统的第二出水温度和第二进水温度；

62、基于所述第二出水温度和所述第二进水温度判断所述热泵系统是否满足预警条件；

63、当所述第二出水温度大于或等于所述第二进水温度时，则判断所述热泵系统不满足预警条件；

64、当所述第二出水温度小于所述第二进水温度时，则判断所述热泵系统满足预警条件。

65、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

66、本发明公开了一种用于热泵系统的防冻控制方法，包括：获取热泵系统所处环境的实时环境温度，并根据实时环境温度判断是否开启热泵系统的防冻模式；当判断开启热泵系统的防冻模式时，采集热泵系统的出水温度和进水温度，并根据出水温度和进水温度设定热泵系统的防冻控制指令；基于防冻控制指令对热泵系统进行防冻控制；获取热泵系统的防冻持续时间，并根据防冻持续时间判断热泵系统是否满足预警条件，当热泵系统满足预警条件时，实时发出预警提醒，本发明可以实现对热泵系统的智能化防冻控制，有效避免因冻结而发生损坏，减少维护成本，无需频繁启停热泵系统，保证热泵系统的运行稳定性和可靠性。

67、另一方面，本技术还提供了一种用于热泵系统的防冻控制系统，包括：

68、判断模块，用于获取热泵系统所处环境的实时环境温度，并根据所述实时环境温度判断是否开启所述热泵系统的防冻模式；

69、设定模块，用于当判断开启所述热泵系统的防冻模式时，采集所述热泵系统的出水温度和进水温度，并根据所述出水温度和所述进水温度设定所述热泵系统的防冻控制指令；

70、控制模块，用于基于所述防冻控制指令对所述热泵系统进行防冻控制；

71、预警模块，用于获取所述热泵系统的防冻持续时间，并根据所述防冻持续时间判断所述热泵系统是否满足预警条件，当所述热泵系统满足预警条件时，实时发出预警提醒。

72、可以理解的是，上述提供的用于热泵系统的防冻控制系统及方法具有相同的有益效果，在此不再赘述。