一种空气源热泵机组电加热控制方法及系统技术方案

一种空气源热泵机组电加热控制方法及系统，该电加热控制方法包括：进行温度检测，根据室外环境温度和开启温度的差值判定电加热进入如下三种状态的其中一种：第一种状态为：电加热开启预备状态；第二种状态为：电加热维持原状；第三种状态为：电加热全部关闭；以及在判定电加热进入第一种状态的同时根据室内机出水温度和用户设定温度的差值对电加热进行分组开关控制。通过结合环境温度、设定温度和出水温度的三个维度温度的相关联控制，避免了在环境温度较高时电加热开启，同时通过分组电加热控制实现更加精准地控制，提高用户舒适性的同时还实现了节能，并且减少了电加热频繁开关，提升了使用可靠性。

An Electric Heating Control Method and System for Air Source Heat Pump Unit

【技术实现步骤摘要】
一种空气源热泵机组电加热控制方法及系统
本专利技术涉及供暖
，具体而言，涉及一种空气源热泵机组电加热控制方法及系统。
技术介绍
目前，由于煤改清洁能源趋势所趋，北方地区的户用低温型空气源热泵采暖越来越普及，考虑到热泵机组出水温度较锅炉低，为提升用户舒适性，机组设计一般都自带电加热进行辅助加热来保证寒冷天气时水温。现有的电加热安装在水侧换热器的出口，在电加热开启后，通常是全部电加热开启实现辅助加热以调节水温，在节能以及用户舒适度之间有待进一步提高。此外，在设定的电加热开启的参数不合理时，会导致电加热频繁开启或者电加热效果差或者不节能等问题，整体性能和可靠性较差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是改善现有热泵机组电加热的控制设定不合理，导致电加热频繁开启或者电加热效果差或者不节能等问题，使得热泵机组整体性能和可靠性较差，以提高用户舒适度、电加热性能及使用可靠性，并且实现节能。为解决上述问题，本专利技术提供一种空气源热泵机组电加热控制方法及系统。根据本专利技术的一个方面，提供了一种空气源热泵机组电加热控制方法，该电加热控制方法包括：进行温度检测，根据室外环境温度和开启温度的差值判定电加热进入如下三种状态的其中一种：第一种状态为：电加热开启预备状态；第二种状态为：电加热维持原状；第三种状态为：电加热全部关闭；以及在判定电加热进入第一种状态的同时根据室内机出水温度和用户设定温度的差值对电加热进行分组开关控制。考虑到水有惰性的特性及升降温受室外环境温度的影响，通过根据室外环境温度和开启温度的差值判定电加热的开启状态(三种状态)，确保在温度足够低时，压缩机制热效果减弱后开启电加热以满足水温要求；以及在进入第一种状态后根据出水温度和用户设定温度之间的差值以确定电加热开启的分组情况，对电加热进行分组控制，在满足用户舒适性的基础上还防止电加热过渡开启而导致的资源浪费，降低能耗；通过结合环境温度、设定温度和出水温度的三个维度温度的相关联控制，避免了在环境温度较高时电加热开启，同时通过分组电加热控制实现更加精准地控制，提高用户舒适性的同时还实现了节能，并且减少了电加热频繁开关，提升了使用可靠性。进一步的，该电加热控制方法中，所述根据室外环境温度和开启温度的差值判定电加热进入如下三种状态的其中一种的方法为：当所述室外环境温度减去开启温度的差值大于第一温度阈值，则电加热进入第三种状态；当所述室外环境温度减去开启温度的差值大于零且小于等于第一温度阈值，则电加热进入第二种状态；当所述室外环境温度减去开启温度的差值小于零，则电加热进入第一种状态，其中第一温度阈值大于零。进一步的，所述第一温度阈值为2.5～3.5℃，例如为3℃。通过根据室外环境温度与开启温度的大小关系来判定电加热的开启状态(三种状态)，避免了在温度较高时电加热开启的情形，在温度足够低时压缩机制热效果才会有明显减弱，在减弱后进行电加热辅助，实现了辅助的及时性和必要性，避免了温度相对较高时还进行电加热辅助对应的能量耗费，实现了节能和开启状态的精确控制。进一步的，所述开启温度通过线控器调节，所述开启温度的设定范围为5～-20℃。开启温度不是用户可以调节的温度参数，是出厂时根据默认参数设置的，例如，开启温度默认为-10℃，在不同地区或不同环境下使用的开启温度可以根据实际场景调节，通过线控器适应性更改后设为对应的默认值。进一步的，所述电加热开启预备状态包括：电加热全部开启、电加热部分开启部分关闭以及电加热全部关闭。进一步的，所述根据室内机出水温度和用户设定温度的差值对电加热进行分组开关控制的方法为：当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值大于等于第二温度阈值时，电加热全部开启；当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值小于第二温度阈值且大于等于第三温度阈值时，电加热开启数量为总数的第一比例；当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值小于第三温度阈值且大于第四温度阈值时，电加热开启数量为总数的第二比例；以此类推，当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值小于第k温度阈值且大于第k+1温度阈值时，电加热开启数量为总数的第k-1比例；当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值小于第k+1温度阈值且大于零时，电加热开启数量为总数的第k比例；其中第二温度阈值＞第三温度阈值＞……＞第k温度阈值＞第k+1温度阈值≥0，第一比例＞第二比例＞……＞第k-1比例＞第k比例＞0，k≥2；当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值小于等于零时，电加热全部关闭。通过根据室内机出水温度与用户设定温度之间的相对大小(温差)关系来判定电加热分组开启的状态和具体比例，针对不同温差范围实现精准的分组开关控制，提高用户舒适性的同时还实现了节能，并且减少了电加热频繁开关，提升了使用可靠性。分组开关的电加热可以是预先设置好的几个分组，根据需要依次进行开关；也可以是根据需要在原先已经开启的电加热分组中实时关闭部分电加热实现对应的比例；还可以是随机进行电加热的开启和关闭，只要满足对应的个数占比即可。进一步的，在一些实施例中，k＝2时，所述第二温度阈值为4.5～5.5℃，例如为5℃，所述第三温度阈值为1.5～2.5℃，例如为2℃，所述第一比例为2/3，所述第二比例为1/3。上述参数的设置是基于实际的实验积累得到的优选范围，一般来说，当室内机出水温度和用户设定温度的温差在5℃-2℃之间，既能满足用户水温快速上升，又减少电加热的功耗，此时只需开启电加热总数的2/3即可，上述比例是个大致的范围，具体来说，当电加热总数的2/3不是整数时，需要四舍五入或采用其他近似手段进行取整；当室内机出水温度和用户设定温度的温差在2℃范围内时已接近用户能力需求，不影响用户的水温需求，进一步减少能耗，只保留1/3电加热数量即可；当出水温度和用户设定温度一样时，已满足用户需求，电加热全部关闭后以减少不必要能耗。当然，在其它实施方式中，所述第一比例和第二比例还可以是其他比例范围，诸如：1/5、2/5、3/5、4/5、3/8、5/8、2/7、5/7……，根据实际需要可以进行满足能耗低和性能较好的综合选择。进一步的，该电加热控制方法中，在制热和热水模式下，当压缩机启动预定时间后进行温度检测。该控制方法只适用于制热和热水模式；在机组开机运行时，考虑机器自身的制热能力和不同用户末端水容积不一样，减少电加热的频繁开启，因此设定压缩机启动预定时间后再进入温度检测的操作，例如，预定时间设为30min。但机组进入防冻运行时，无此要求，即进入防冻运行时，不需要压缩机运行一段时间后进行温度检测，可以立刻进行温度检测。进一步的，该电加热控制方法还包括：在电加热运行过程中，进行电加热的温度检测，当电加热的温度高于120℃控制该电加热断开；当电加热的温度低于75℃控制该电加热接通。目前工程上在安装电加热时，通过手动操作对电加热进行开关操作(合闸开、拉闸关)，此种做法存在安全隐患，上述方案通过在电加热运行过程中，依据电加热的温度实时控制电加热的开断，比如说，当温度高于120℃断开，低于75℃时接通，有效保证电加热的安全使用。进一步的，该电加热控制方法还包括：循环检测步骤，在电加热开启设定时间后，再次进行温度检测，根据室外环境温度和开启温度的差值判定电加热进入所述三种状态的其中一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气源热泵机组电加热控制方法，其特征在于，包括：进行温度检测，根据室外环境温度和开启温度的差值判定电加热进入如下三种状态的其中一种：第一种状态为：电加热开启预备状态；第二种状态为：电加热维持原状；第三种状态为：电加热全部关闭；以及在判定电加热进入第一种状态的同时根据室内机出水温度和用户设定温度的差值对电加热进行分组开关控制。

【技术特征摘要】
1.一种空气源热泵机组电加热控制方法，其特征在于，包括：进行温度检测，根据室外环境温度和开启温度的差值判定电加热进入如下三种状态的其中一种：第一种状态为：电加热开启预备状态；第二种状态为：电加热维持原状；第三种状态为：电加热全部关闭；以及在判定电加热进入第一种状态的同时根据室内机出水温度和用户设定温度的差值对电加热进行分组开关控制。2.根据权利要求1所述的电加热控制方法，其特征在于，所述根据室外环境温度和开启温度的差值判定电加热进入如下三种状态的其中一种的方法为：当所述室外环境温度减去开启温度的差值大于第一温度阈值，则电加热进入第三种状态；当所述室外环境温度减去开启温度的差值大于零且小于等于第一温度阈值，则电加热进入第二种状态；当所述室外环境温度减去开启温度的差值小于零，则电加热进入第一种状态，其中第一温度阈值大于零。3.根据权利要求1所述的电加热控制方法，其特征在于，所述电加热开启预备状态包括：电加热全部开启、电加热部分开启部分关闭以及电加热全部关闭。4.根据权利要求3所述的电加热控制方法，其特征在于，所述根据室内机出水温度和用户设定温度的差值对电加热进行分组开关控制的方法为：当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值大于等于第二温度阈值时，电加热全部开启；当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值小于第二温度阈值且大于等于第三温度阈值时，电加热开启数量为总数的第一比例；当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值小于第三温度阈值且大于第四温度阈值时，电加热开启数量为总数的第二比例；以此类推，当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值小于第k温度阈值且大于第k+1温度阈值时，电加热开启数量为总数的第k-1比例；当所述用户设定温度减去室内机出水温度的差值小于第k+1温度阈值且大于零时，电加热开启数量为总数的第k比例；其中第二温度阈值＞第三温度阈值＞……＞第k温度阈值＞第k+1温度阈值≥0，第一比例＞第二比例＞……＞第k-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王义祥，王成，
申请(专利权)人：宁波奥克斯电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33