一种能源系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术属于能源利用领域，公开一种能源系统及其控制方法，能源系统包括：太阳能集热器、热水器和中转换热器，太阳能集热器与热水器之间通过中转换热器以热传导的形式连通，方法包括：确定太阳能集热器的初始温度和热水器的初始温度；根据初始温度导热阀门开度；确定太阳能集热器和热水器第一时长时的温度；基于此计算换热系数k，根据换热系数k、热水器的目标温度、热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度、太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，控制中转换热器的导热阀门是否关闭。本发明专利技术使太阳能集热器在热量不足以供热水器加热到目标温度的情况下，关闭导热阀门，避免太阳能集热器中热量的浪费。

An Energy System and Its Control Method

The invention belongs to the field of energy utilization and discloses an energy system and its control method. The energy system includes: a solar collector, a water heater and a mid-conversion heat exchanger. The solar collector and the water heater are connected in the form of heat conduction through the mid-conversion heat exchanger. The methods include: determining the initial temperature of the solar collector and the initial temperature of the water heater; conducting heat according to the initial temperature. Valve opening; Determine the temperature of solar collector and water heater for the first time; Based on this calculation of heat transfer coefficient k, according to the heat transfer coefficient k, the target temperature of water heater, the temperature of heat conduction valve opening for the first time in the heat exchanger of water heater, the temperature of heat conduction valve opening for the first time in the heat exchanger of solar collector, control the heat conduction of the heat exchanger. Whether the valve is closed or not. The solar collector closes the heat conduction valve when the heat of the solar collector is insufficient to heat the water heater to the target temperature, so as to avoid the waste of heat in the solar collector.

【技术实现步骤摘要】
一种能源系统及其控制方法
本专利技术涉及能源利用
，特别涉及一种能源系统及其控制方法。
技术介绍
能源是能够提供能量的资源，能源通常指热能、电能、光能、机械能、化学能等。热水器是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。热水器在将冷水变成热水时需要吸收热量，通常采用电能或燃气对热水器进行加热。太阳能集热器能够吸收太阳光，并产生热量，可以将太阳能集热器的热量传递给热水器使用。一般根据太阳能集热器与热水器的温度控制两者之间的热量传递，但有时太阳能集热器的剩余热量可能不足以供热水器加热到目标温度，此时如果仍然进行加热，不仅无法满足用户使用需求，还浪费了太阳能集热器中的热量。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种能源系统及其控制方法，以解决如何在太阳能集热器的热量不足以供热水器加热到目标温度的情况下，停止太阳能集热器热量的供应。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种能源系统的控制方法，所述能源系统包括：太阳能集热器、热水器和中转换热器，所述太阳能集热器与热水器之间通过中转换热器以热传导的形式连通，所述方法包括：确定太阳能集热器的初始温度和热水器的初始温度；根据太阳能集热器和热水器的初始温度确定中转换热器的导热阀门的开度；确定太阳能集热器和热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度；计算换热系数k，k＝(T1-T0)/(t0-t1)，其中，T0为热水器初始温度，T1为热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，t0为太阳能集热器的初始温度，t1为太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度；根据换热系数k、热水器的目标温度、热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度、太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，控制中转换热器的导热阀门是否关闭。在一些可选实施例中，所述根据换热系数k、热水器的目标温度、热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度、太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，控制中转换热器的导热阀门是否关闭，包括：计算太阳能集热器在热水器达到目标温度时的预计温度t’＝t1-[(T’-T1)/k]，其中T’为热水器的目标温度，T1为热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，t1为太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，k为换热系数；比较t’与T’的大小，当t’大于等于T’时，保持中转换热器的导热阀门的开度；当t’小于T’时，控制中转换热器的导热阀门关闭。在一些可选实施例中，当t’小于T’时，控制中转换热器的导热阀门关闭后，还包括对用户进行提示。在一些可选实施例中，所述第一时长为5min～7min。在一些可选实施例中，所述根据太阳能集热器和热水器的初始温度确定中转换热器的导热阀门的开度，包括：计算太阳能集热器和热水器的初始温度的差值△T；根据△T与第一预设值、第二预设值之间的大小关系，设置导热阀门的开度。在一些可选实施例中，所述根据△T与第一预设值、第二预设值之间的大小关系，设置导热阀门的开度，包括：当△T小于等于第一预设值时，将导热阀门设置为第一开度；当△T大于第一预设值且小于等于第二预设值时，将导热阀门设置为第二开度；当△T大于第二预设值时，将导热阀门设置为第三开度；其中，第一开度小于第二开度，第二开度小于第三开度，第一预设值小于第二预设值。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种能源系统，包括：太阳能集热器，用于提供热量；热水器，用于吸收热量；中转换热器，串联在所述太阳能集热器与所述热水器之间，所述中转换热器具有用于控制导热介质流量的导热阀门；控制器，用于控制所述中转换热器的导热阀门的开度。在一些可选实施例中，所述控制器包括：温度传感器，用于确定太阳能集热器的初始温度和热水器的初始温度；以及确定太阳能集热器和热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度；第一控制单元，用于根据太阳能集热器和热水器的初始温度确定中转换热器的导热阀门的开度；计算单元，用于计算换热系数k，k＝(T1-T0)/(t0-t1)，其中，T0为热水器初始温度，T1为热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，t0为太阳能集热器的初始温度，t1为太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度；第二控制单元，用于根据换热系数k、热水器的目标温度、热水器在第一时长时的温度、太阳能集热器在第一时长时的温度，控制中转换热器的导热阀门是否关闭。在一些可选实施例中，所述第二控制单元包括：第一计算子单元，用于计算太阳能集热器在热水器达到目标温度时的预计温度t’＝t1-[(T’-T1)/k]，其中T’为热水器的目标温度，T1为热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，t1为太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，k为换热系数；第一控制子单元，用于比较t’与T’的大小，当t’大于等于T’时，保持中转换热器的导热阀门的开度；当t’小于T’时，控制中转换热器的导热阀门关闭。在一些可选实施例中，所述第一控制单元具体包括：第二计算子单元，用于计算太阳能集热器和热水器的初始温度的差值△T；第二控制子单元，用于根据△T与第一预设值、第二预设值之间的大小关系，设置导热阀门的开度。本专利技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过太阳能集热器和热水器的初始温度，控制中转换热器的导热阀门开度，在导热阀门开启第一时长时，结合太阳能集热器以及热水器的温度情况，对导热阀门的开度再次进行控制，以使太阳能集热器在热量不足以供热水器加热到目标温度的情况下，导热阀门关闭，避免太阳能集热器中热量的浪费。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据一示例性实施例示出的能源系统的控制方法的流程图；图2是根据一示例性实施例示出的能源系统的结构示意图；图3是根据另一示例性实施例示出的能源系统的控制方法的流程图；图4是根据另一示例性实施例示出的能源系统的控制方法的流程图；图5是根据一示例性实施例示出的能源系统的控制器的结构框图；图6是根据另一示例性实施例示出的能源系统的控制器的结构框图；图7是根据另一示例性实施例示出的能源系统的控制器的结构框图；图8是根据一示例性实施例示出的中转换热器的结构示意图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能源系统的控制方法，其特征在于，所述能源系统包括：太阳能集热器、热水器和中转换热器，所述太阳能集热器与热水器之间通过中转换热器以热传导的形式连通，所述方法包括：确定太阳能集热器的初始温度和热水器的初始温度；根据太阳能集热器和热水器的初始温度确定中转换热器的导热阀门的开度；确定太阳能集热器和热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度；计算换热系数k，k＝(T1‑T0)/(t0‑t1)，其中，T0为热水器初始温度，T1为热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，t0为太阳能集热器的初始温度，t1为太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度；根据换热系数k、热水器的目标温度、热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度、太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，控制中转换热器的导热阀门是否关闭。

【技术特征摘要】
1.一种能源系统的控制方法，其特征在于，所述能源系统包括：太阳能集热器、热水器和中转换热器，所述太阳能集热器与热水器之间通过中转换热器以热传导的形式连通，所述方法包括：确定太阳能集热器的初始温度和热水器的初始温度；根据太阳能集热器和热水器的初始温度确定中转换热器的导热阀门的开度；确定太阳能集热器和热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度；计算换热系数k，k＝(T1-T0)/(t0-t1)，其中，T0为热水器初始温度，T1为热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，t0为太阳能集热器的初始温度，t1为太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度；根据换热系数k、热水器的目标温度、热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度、太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，控制中转换热器的导热阀门是否关闭。2.根据权利要求1所述的能源系统的控制方法，其特征在于，所述根据换热系数k、热水器的目标温度、热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度、太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，控制中转换热器的导热阀门是否关闭，包括：计算太阳能集热器在热水器达到目标温度时的预计温度t’＝t1-[(T’-T1)/k]，其中T’为热水器的目标温度，T1为热水器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，t1为太阳能集热器在中转换热器的导热阀门开启第一时长时的温度，k为换热系数；比较t’与T’的大小，当t’大于等于T’时，保持中转换热器的导热阀门的开度；当t’小于T’时，控制中转换热器的导热阀门关闭。3.根据权利要求2所述的能源系统的控制方法，其特征在于，当t’小于T’时，控制中转换热器的导热阀门关闭后，还包括对用户进行提示。4.根据权利要求1所述的能源系统的控制方法，其特征在于，所述第一时长为5min～7min。5.根据权利要求1所述的能源系统的控制方法，其特征在于，所述根据太阳能集热器和热水器的初始温度确定中转换热器的导热阀门的开度，包括：计算太阳能集热器和热水器的初始温度的差值△T；根据△T与第一预设值、第二预设值之间的大小关系，设置导热阀门的开度。6.根据权利要求5所述的能源系统的控制方法，其特征在于，所述根据△T与第一预设值...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，
申请(专利权)人：青岛海尔空调器有限总公司，
类型：发明
国别省市：山东,37