本發(fā)明涉及空氣源熱泵的，更具體地，涉及一種混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)控制方法及空氣源熱泵系統(tǒng)。

背景技術：

1、空氣源熱泵作為一種高效、清潔的供暖和制冷技術，近年來在建筑領域得到了廣泛應用。如何高效率的設計運用場景、方案設計已經成為各大熱泵廠家的重點研究對象。其中如何維持空氣源熱泵系統(tǒng)在不同負荷需求下以一個最佳的能效點運行(主要是壓縮機運行頻率)成為當下要突破的重大難題。

2、空氣源熱泵作為一種高效的熱能轉換設備，在供暖和熱水供應中得到了廣泛應用。然而，在超低溫環(huán)境下，傳統(tǒng)的空氣源熱泵應用設計往往設計為到溫停機或者在低負荷的情況下以較低的壓縮機頻率運行，不管是頻繁的到溫開停機還是壓縮機以較低的頻率運行都會帶來運行能效低下、系統(tǒng)可靠性差等問題。特別是在家用負荷變化大的使用場景下，系統(tǒng)無法迅速滿足客戶對于暖通的需求，從而引起“熱泵不供熱”的現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術混合供熱的空氣源熱泵控制系統(tǒng)運行能效低下、系統(tǒng)可靠性差的不足，提供一種混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)控制方法及空氣源熱泵系統(tǒng)，有效提高了混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)運行能效，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

3、提供一種混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟：

4、啟動混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)，獲取壓縮機出水溫度和用戶所需的目標水溫數(shù)據；

5、根據檢測的當前溫度值，設定壓縮機在當前負荷下的運行頻率，使壓縮機在當前負荷下按照最大運行頻率運行，此時，空氣源熱泵系統(tǒng)在滿足室內供熱需求的同時不斷給儲熱水箱加熱；

6、當空氣源熱泵系統(tǒng)負荷不斷下降，且儲熱水箱的溫度還未達到設定的第一閾值時，壓縮機按照最佳運行頻率運行，此時，空氣源熱泵系統(tǒng)在滿足室內供熱需求的同時不斷給儲熱水箱加熱；

7、當儲熱水箱的溫度達到設定的第一閾值時：

8、若用戶所需求的負荷驟增，設定壓縮機按照當前負荷下最大運行頻率運行，且同時開啟儲熱水箱，通過壓縮機和儲熱水箱進行聯(lián)合供熱，使環(huán)境穩(wěn)定迅速升溫，以滿足客戶供熱需求；

9、若用戶僅需維持當前室內溫度，關閉壓縮機，使用儲熱水箱和冷水箱混合供熱。

10、本發(fā)明提供的一種混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)控制方法，通過新增儲熱水箱、冷水箱，聯(lián)合壓縮機實現(xiàn)對使用環(huán)境進行混合供熱，使得空氣源熱泵系統(tǒng)在一個較高、無需頻繁啟停的情況下，穩(wěn)定可靠運行，解決了空氣源熱泵在低頻、頻繁啟動的低效能、高破壞性的問題；而且，通過儲熱水箱與壓縮機混合供熱，能夠快速滿足供熱負荷驟增的情況，提高系統(tǒng)供熱性能。

11、在本發(fā)明中，只有當儲熱水箱的溫度達到第一閾值、且需求負荷較低的情況下，才會關閉壓縮機，無需頻繁啟停壓縮機，使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運行；在本發(fā)明中，儲熱水箱的體積較大，能夠維持較長一段之間的供熱需求；增加儲熱水箱混合供熱，可以使得壓縮機在大部分時間內都以最佳運行頻率運行，不僅使得系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定，也避免了頻繁啟停壓縮機。

12、需要說明的是，在本發(fā)明中，最大運行頻率是指壓縮機在當前負荷下，壓縮機能夠運行的最大頻率；最佳運行頻率是指壓縮機能夠穩(wěn)定運行、能夠滿足供熱需求的同時能耗又較低的運行頻率。

13、作為優(yōu)選地，根據市電波峰波谷時間，在滿足室內供熱需求的前提下，設定壓縮機在波谷時間開啟，波峰時間關閉；在波谷時間內，若儲熱水箱的溫度值小于等于第一閾值，壓縮機以最佳運行頻率穩(wěn)定運行，并同時給儲熱水箱加熱；若否，則關閉壓縮機。根據市電的波峰波谷，設定空氣源熱泵系統(tǒng)在波谷以最佳運行效率穩(wěn)定運行，先使用壓縮機直接供熱滿足客戶使用需求，在達到目標水溫后，壓縮機繼續(xù)以最佳運行效率運行，并同時給儲熱水箱供熱，不斷的循環(huán)升溫使得儲熱水箱水箱水溫達到第一閾值后，關閉壓縮機。

14、作為優(yōu)選地，當儲熱水箱的溫度還未達到第一閾值時，若用戶需求負荷變化大，壓縮機在高負荷下首先按照當前負荷下最大運行頻率運行，滿足負荷需求后，進入低負荷時，壓縮機按照最佳運行頻率運行并同時給儲熱水箱加熱。

15、在本發(fā)明中，在監(jiān)測室內環(huán)境溫度和目標設定溫度差別大的時候，即需求負荷較大時，系統(tǒng)按照運行參數(shù)維持高的頻率運行，但是因為負荷變化大，很少存在一直高負荷運行的情況，因此在滿足高供熱負荷需求后，進入一個低的負荷需求時需要降頻至最佳運行頻率并且打開壓縮機供熱到儲熱水箱的通路，使用壓縮機維持房間溫度并同時給儲熱水箱加熱，避免了壓縮機一會兒超高頻率運行一會兒低頻乃至停機的運行情況。

16、作為優(yōu)選地，對于用戶需求負荷大的場景，若儲熱水箱的溫度達到第一閾值，壓縮機按照當前負荷下最大運行頻率運行，同時開啟儲熱水箱，采用儲熱水箱和壓縮機共同供熱；若儲熱水箱的溫度未達到第一閾值，則壓縮機按照當前負荷下最大運行頻率運行，并同時給儲熱水箱加熱。

17、對于用戶需求負荷中等的場景，若儲熱水箱的溫度達到第一閾值，壓縮機按照最佳運行頻率運行，同時開啟儲熱水箱，采用儲熱水箱和壓縮機共同供熱；若儲熱水箱的溫度未達到第一閾值，壓縮機按照最佳運行頻率運行，并同時給儲熱水箱加熱。

18、對于用戶需求負荷低的場景，若儲熱水箱的溫度達到第一閾值，同時開啟儲熱水箱和冷水箱，采用儲熱水箱和冷水箱混合供熱；若儲熱水箱的溫度達未到第一閾值，壓縮機按照最佳運行頻率運行，并同時給儲熱水箱加熱。

19、在本發(fā)明中，儲熱水箱在市電波谷時間已經加熱至第一閾值，在波峰時間內，若負荷需求很大，則通過儲熱水箱和壓縮機混合供熱，此時壓縮機按照當前大負荷下的最大運行頻率運行，以保證能夠更快滿足客戶需求，通常大負荷需求不會持續(xù)很長時間，當負荷需求逐漸降低，壓縮機則按照最佳運行頻率運行，降低能耗；對于負荷中等的情況，壓縮機則按照最佳運行頻率運行并聯(lián)合儲熱水箱混合供熱；對于負荷需求低的情況下，比如只需維持當前室溫，則可以關閉壓縮機，利用儲熱水箱和冷水箱混合供熱。

20、作為優(yōu)選地，空氣源熱泵系統(tǒng)開啟后，根據出水溫度t1和目標水溫t2，按照壓縮機當前負荷下最大運行頻率運行壓縮機，滿足室內供熱需求的同時不斷給儲熱水箱加熱；

21、判斷目標水溫值t2與出水溫度值t1的差值是否大于等于第一設定值x1：

22、若是，當t3≥n，則繼續(xù)按照當前負荷下壓縮機最大運行頻率運行壓縮機，同時開啟儲熱水箱混合供熱；當t3＜n，則繼續(xù)按照當前負荷下壓縮機最大運行頻率運行壓縮機，滿足室內供熱需求的同時不斷給儲熱水箱加熱；

23、若否，則判斷目標水溫值t2與出水溫度值t1的差值是否大于等于第二設定值x2，x2小于x1，以及儲熱水箱的溫度t3是否達到第一閾值n：

24、若t3≥n，且t2-t1＜x2，則關閉壓縮機，使用儲熱水箱和冷水箱混合供熱；

25、若t3≥n，且x1＞t2-t1≥x2，壓縮機按照最佳運行頻率運行，同時開啟儲熱水箱混合供熱；

26、若t3＜n，且x1＞t2-t1≥x2，壓縮機按照最佳運行頻率運行，滿足室內供熱需求的同時不斷給儲熱水箱加熱。

27、作為優(yōu)選地，所述第一閾值為90℃～100℃。通常情況下，第一閾值選取100℃。

28、作為優(yōu)選地，所述最佳運行頻率為55hz～65hz；所述最大運行頻率大于最佳運行頻率。根據經驗，壓縮機在60hz運行時，系統(tǒng)穩(wěn)定性高且能耗低。

29、作為優(yōu)選地，所述第一設定值為10℃～15℃，所述第二設定值為3℃～7℃。當目標溫度與出水溫度相差較大時，說明用戶需求負荷較大。

30、本發(fā)明還提供一種混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)，包括控制器、壓縮機、用戶端盤水管、儲熱水箱以及冷水箱；所述壓縮機的出水端通過第一水管與所述用戶端盤水管的進水端連通，所述用戶端盤水管的出水端通過第二水管與所述壓縮機的進水端連通；在所述第一水管上分別設有第一電磁三通閥和混水閥，所述儲熱水箱的進水端與第一電磁三通閥連通，所述儲熱水箱的出水端通過第三水管與所述冷水箱連通，在所述第三水管上設有第二電磁三通閥，所述第二電磁三通閥通過第四水管與所述混水閥連通，所述控制器分別與所述壓縮機、所述第一電磁三通閥、所述第二電磁三通閥通信連接；所述控制器內存儲有計算機程序，所述控制器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)以上所述的混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)控制方法。

31、作為優(yōu)選地，還包括感溫探頭，在所述儲熱水箱、用戶端盤水管、以及壓縮機出水端均安裝有感溫探頭，所述感溫探頭與所述控制器通信連接。

32、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

33、1、本發(fā)明的混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)控制方法，通過新增儲熱水箱、冷水箱，聯(lián)合壓縮機實現(xiàn)對使用環(huán)境進行混合供熱，使得空氣源熱泵系統(tǒng)在一個較高、無需頻繁啟停的情況下，穩(wěn)定可靠運行，解決了空氣源熱泵在低頻、頻繁啟動的低效能、高破壞性的問題；而且，通過儲熱水箱與壓縮機混合供熱，能夠快速滿足供熱負荷驟增的情況，提高系統(tǒng)供熱性能。

34、2、本發(fā)明的混合供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)控制方法，通過聯(lián)合市電波峰波谷的情況，通過壓縮機的開啟設定條件，使得機組在波谷時儲存相應的熱量，在低負荷或者僅維持室溫的情況下，才關閉壓縮機。