一种基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法及控制系统，包括以下步骤：谷价电信号判断步骤、判断是否有谷价电信号输入，如果是，则执行热泵和电辅热装置开启控制步骤；否则正常控制热泵热水机组运行；热泵和电辅热装置开启控制步骤，根据当前水箱温度T5与水箱设定温度Ts和电辅热装置开启温度T5start的大小关系控制热泵和电辅热装置的开启。通过判断是否有谷价电信号输入决定是否控制热泵和电辅热装置的开启，避免了提前开启电辅热装置；通过判定T5与Ts和T5start的大小关系来具体控制热泵和电辅热装置的开启，可以确保电辅热装置开启的准确时机，避免电辅热装置开启过晚。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热泵热水机组控制
，特别是一种基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法及控制系统。
技术介绍
由于谷价电的价格非常便宜，但是谷价电的时间是有限的，为了在有限的时间内尽可能的多使用热泵机组，又可以满足用水的设定温度，需要精准的控制电辅热装置的开启时间。目前的控制方案不是很精准，控制逻辑计算量大，并且计算误差也大，可能会很早的提前开启电辅热装置，耗能，也可能很晚才开启电辅热装置，达不到用户要求的设定温度。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法及控制系统，以解决上述电辅热装置开启时机不准确的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法，包括以下步骤：谷价电信号判断步骤、判断是否有谷价电信号输入，如果是，则执行热泵和电辅热装置开启控制步骤；否则正常控制热泵热水机组运行；热泵和电辅热装置开启控制步骤，根据当前水箱温度T5与水箱设定温度Ts和电辅热装置开启温度T5start的大小关系控制热泵和电辅热装置的开启。本专利技术的有益效果是：通过判断是否有谷价电信号输入决定是否控制热泵和电辅热装置的开启，避免了提前开启电辅热装置；通过判定T5与Ts和T5start的大小关系来具体控制热泵和电辅热装置的开启，可以确保电辅热装置开启的准确时机，避免电辅热装置开启过晚。进一步，所述热泵和电辅热装置开启控制的具体操作为：当T5＜T5start时，开启热泵，直到T5start≤T5＜Ts时，再开启电辅热装置；或，当T5start≤T5＜Ts时，开启热泵和电辅热装置。采用上述进一步方案的有益效果是：当当前水箱温度T5达到电辅热装置开启温度T5start时才开启电辅热装置，提高了电辅热装置的加热效率，避免提早开启电辅热装置浪费电能。进一步，所述T5start满足如下关系：T5start＝P00+P10×T4+P01×t+P20×T42+P11×T4×t+P02×t2+P30×T43+P21×T42×t+P12×T4×t2+P03×t3；其中，T4为环境温度，t为谷价用电时间，14.92＜P00＜21.13，-1.249＜P10＜-0.5979，-8.469＜P01＜-4.139，0.02799＜P20＜0.06259，0.09717＜P11＜0.2393，0.9015＜P02＜1.891，-0.0006252＜P30＜-0.00001128，-0.003466＜P21＜-0.00101，-0.0006541＜P12＜0.01165，-0.1252＜P03＜-0.05414。。采用上述进一步方案的有益效果是：通过当前水箱温度T5和环境温度T4来计算电辅热装置开启温度T5start，确保电辅热装置开启的准确性。进一步，所述热泵和电辅热装置开启控制步骤之后还包括热泵和电辅热装置关闭控制步骤，根据当前水箱温度T5与水箱设定温度Ts和热泵关闭温度T5stop的大小关系，以及水箱设定温度Ts和热泵关闭温度T5stop的大小关系控制热泵和电辅热装置的关闭。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置热泵关闭温度T5stop，避免过度使用热泵加热，提高了电能的利用效率。进一步，所述热泵和电辅热装置关闭控制具体操作为：当Ts＜T5stop时，继续保持热泵与电辅热装置开启，直到T5≥Ts时，关闭热泵与电辅热装置；或，当Ts≥T5stop时，判断T5是否小于T5stop，若T5＜T5stop，则继续保持热泵与电辅热装置开启，直到T5stop≤T5＜Ts时，关闭所述热泵，最后当T5≥Ts时，关闭所述电辅热装置；若T5stop≤T5＜Ts，则关闭所述热泵，并直到T5≥Ts时，关闭所述电辅热装置。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置不同的判断条件来关闭热泵和电辅热装置，提高了热泵加热和电辅热装置加热的使用效率。进一步，所述T5stop满足如下关系：T5stop＝T4-43×(1-a)，其中，T4为环境温度，-0.5＜a＜0.5。采用上述进一步方案的有益效果是：根据环境温度T4来设定设置热泵关闭温度T5stop，确保热泵关闭的准确性。进一步，所述谷价电信号判断步骤和所述热泵和电辅热装置开启控制步骤之间还包括当前环境温度T4判断步骤，判断当前环境温度T4是否在热泵可靠运行的预设环境温度Te范围内，如果是，则执行热泵和电辅热装置开启控制步骤；否则热泵热水机组处于待机状态。采用上述进一步方案的有益效果是：通过判断当前环境温度T4是否在热泵可靠运行的预设环境温度Te范围内，提高热泵热水机组的可靠性。本专利技术还提供一种基于峰谷用电的热泵热水机组的控制系统，包括谷价电信号判断模块和热泵电辅热装置开启控制模块，所述谷价电信号判断模块，用于判断是否有谷价电信号输入，如果是，则调用所述热泵电辅热装置开启控制模块；否则正常控制热泵热水机组运行；所述热泵电辅热装置开启控制模块，用于根据当前水箱温度T5与水箱设定温度Ts和电辅热装置开启温度T5start的大小关系控制热泵和电辅热装置的开启。本专利技术控制系统的有益效果是：通过谷价电信号判断模块判断是否有谷价电信号输入决定是否控制热泵和电辅热装置的开启，避免了提前开启电辅热装置；通过热泵电辅热装置开启控制模块判定T5与Ts和T5start的大小关系来具体控制热泵和电辅热装置的开启，可以确保电辅热装置开启的准确时机，避免电辅热装置开启过晚。进一步，所述热泵电辅热装置开启控制模块的具体操作为：当T5＜T5start时，开启热泵，直到T5start≤T5＜Ts时，再开启电辅热装置；或，当T5start≤T5＜Ts时，开启热泵和电辅热装置。采用上述进一步方案的有益效果是：当当前水箱温度T5达到电辅热装置开启温度T5start时才开启电辅热装置，提高了电辅热装置的加热效率，避免提早开启电辅热装置浪费电能。进一步，所述T5start满足如下关系：T5start＝P00+P10×T4+P01×t+P20×T42+P11×T4×t+P02×t2+P30×T43+P21×T42×t+P12×T4×t2+P03×t3；其中，T4为环境温度，t为谷价用电时间，14.92＜P00＜21.13，-1.249＜P10＜-0.5979，-8.469＜P01＜-4.139，0.02799＜P20＜0.06259，0.09717＜P11＜0.2393，0.9015＜P02＜1.891，-0.0006252＜P30＜-0.00001128，-0.003466＜P21＜-0.00101，-0.0006541＜P12＜0.01165，-0.1252＜P03＜-0.05414。采用上述进一步方案的有益效果是：通过当前水箱温度T5和环境温度T4来计算电辅热装置开启温度T5start，确保电辅热装置开启的准确性。进一步，还包括热泵电辅热装置关闭控制模块，与所述热泵电辅热装置开启控制模块连接，用于根据当前水箱温度T5与水箱设定温度Ts和热泵关闭温度T5stop的大小关系，以及水箱设定温度Ts和热泵关闭温度T5stop的大小关系控制热泵和电辅热装置的关闭。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置热泵关闭温度T5stop，避免过度使用热泵加热，提高了电能的利用效率。进一步，所述热泵电辅热装置关闭控制模块具体操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：谷价电信号判断步骤，判断是否有谷价电信号输入，如果是，则执行热泵和电辅热装置开启控制步骤；否则正常控制热泵热水机组运行；热泵和电辅热装置开启控制步骤，根据当前水箱温度T5与水箱设定温度Ts和电辅热装置开启温度T5start的大小关系控制热泵和电辅热装置的开启。

【技术特征摘要】
1.一种基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：谷价电信号判断步骤，判断是否有谷价电信号输入，如果是，则执行热泵和电辅热装置开启控制步骤；否则正常控制热泵热水机组运行；热泵和电辅热装置开启控制步骤，根据当前水箱温度T5与水箱设定温度Ts和电辅热装置开启温度T5start的大小关系控制热泵和电辅热装置的开启。2.根据权利要求1所述的基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法，其特征在于，所述热泵和电辅热装置开启控制的具体操作为：当T5＜T5start时，开启热泵，直到T5start≤T5＜Ts时，再开启电辅热装置；或，当T5start≤T5＜Ts时，开启热泵和电辅热装置。3.根据权利要求1或所述的基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法，其特征在于，所述T5start满足如下关系：T5start＝P00+P10×T4+P01×t+P20×T42+P11×T4×t+P02×t2+P30×T43+P21×T42×t+P12×T4×t2+P03×t3；其中，T4为环境温度，t为谷价用电时间，14.92＜P00＜21.13，-1.249＜P10＜-0.5979，-8.469＜P01＜-4.139，0.02799＜P20＜0.06259，0.09717＜P11＜0.2393，0.9015＜P02＜1.891，-0.0006252＜P30＜-0.00001128，-0.003466＜P21＜-0.00101，-0.0006541＜P12＜0.01165，-0.1252＜P03＜-0.05414。4.根据权利要求1或2所述的基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法，其特征在于，所述热泵和电辅热装置开启控制步骤之后还包括热泵和电辅热装置关闭控制步骤，根据当前水箱温度T5与水箱设定温度Ts和热泵关闭温度T5stop的大小关系，以及水箱设定温度Ts和热泵关闭温度T5stop的大小关系控制热泵和电辅热装置的关闭。5.根据权利要求4所述的基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法，其特征在于，所述热泵和电辅热装置关闭控制具体操作为：当Ts＜T5stop时，继续保持热泵与电辅热装置开启，直到T5≥Ts时，关闭热泵与电辅热装置；或，当Ts≥T5stop时，判断T5是否小于T5stop，若T5＜T5stop，则继续保持热泵与电辅热装置开启，直到T5stop≤T5＜Ts时，关闭所述热泵，最后当T5≥Ts时，关闭所述电辅热装置；若T5stop≤T5＜Ts，则关闭所述热泵，并直到T5≥Ts时，关闭所述电辅热装置。6.根据权利要求4所述的基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法，其特征在于，所述T5stop满足如下关系：T5stop＝T4-43×(1-a)，其中，T4为环境温度，-0.5＜a＜0.5。7.根据权利要求1或2所述的基于峰谷用电的热泵热水机组的控制方法，其特征在于，所述谷价电信号判断步骤和所述热泵和电辅热装置开启控制步骤之间还包括当前环境温度T4判断步骤，判断当前环境温度T4是否在热泵运行的预设环境温度Te范围内，如果是，则执行热泵和电辅热装置开启控制步骤；否则热泵热水机组处于待机状态。8.一种基于峰谷用电的热泵热水机组的控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘帅帅，
申请(专利权)人：广东美的暖通设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44