爱游戏网页版入口:双水箱热水系统及其联动操控方法与流程
来源:爱游戏网页版入口 发布时间:2026-06-16 06:40:44
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本发明针对传统单水箱热水系统在高峰时段预热慢、水温波动大、能耗高的问题,提出双水箱热水系统及其联动操控方法。通过保温水箱与加热水箱分离设计,结合容量配比计算目标水温,实现加热与保温的差异化独立控制,提升系统能效并保障用户端热水供应稳定性。
1、空气源热泵热水系统是一种节能的热水系统形式,但传统热水系统普遍采用单水箱设置,在用水量高峰时段,存在预热时间长、水温不稳定、难以迅速补充热水等问题,严重影响使用者真实的体验,同时单水箱设计会导致系统补充的冷水和已加热的热水混合,造成冷热抵消、能源浪费现象。
2、为客服传统热水系统的局限性,双水箱热水系统应运而生,该系统通过引入两个水箱,将热水的存储和供应功能分离,以此来实现了更高效、更稳定的热水供应。例如,公开号为cn114704964a的专利申请中公开了一种双水箱热泵热水系统的操控方法,该热水系统包括加热水箱和储热水箱,在加热水箱和储热水箱中设置水位控制器、以及在加热水箱中设置温度传感器,经过控制加热水箱中的水温,加热水箱和储热水箱中的水位,实现加热和储热完全独立,避免了传统热水系统的冷热水耦合。但该热水系统并未给储热水箱配置热源,存在储热水箱水温不满足规定的要求的风险。
3、为了更好的匹配用户使用需求,目前已出现设计有两个以上主机供热的技术方案。例如,公开号为cn112665183a的专利申请中公开了一种空气源热泵双水箱热水系统及其操控方法,通过热水箱、温水箱和并联主机构成系统循环,其并联主机通过独立控制和非独立控制并联成多个支路,实现不同负荷率下的供热模式,匹配不同的末端负荷需求。但该热水系统要配置三台空气源热泵机组,管路连接复杂、成本高昂,且三台机组同时工作时整机能耗高, 系统能效有待提升。
4、因此,如何设计既能够匹配末端使用需求、又能提升系统能效的双水箱热水系统及其联动操控方法是业界亟待解决的技术问题。
1、为了解决现有热水系统连接复杂、能耗较高的问题,本发明提出双水箱热水系统及其联动操控方法,该联动操控方法根据双水箱的容量配比获得加热水箱的最佳加热水温,采用加热水箱与保温水箱差异化温度需求控制,达到加热与保温的双高效独立控制过程,显著提升系统能效。
2、本发明采用的技术方案是,设计双水箱热水系统的联动操控方法,双水箱热水系统包括:保温水箱、给保温水箱供热的保温机组、加热水箱、 以及给加热水箱供热的加热机组,保温水箱与用户端连接,加热水箱能够向保温水箱输送热水。联动操控方法包括:根据保温水箱的容量、 实际水温t2与用户设定温度t确定保温机组的目标输出热量q2;按照每个用户设定温度t、 目标输出热量q2和加热水箱的容量计算所述加热水箱的目标水温t0。
3、进一步的,输出热量q2的计算公式为:q2=c×n×m×δt×α; 目标水温t0的计算公式为:t0=t-δt1,
4、其中,c为水的比热容,m为加热水箱的容量,n×m为保温水箱的容量,n为所述保温水箱与所述加热水箱的容量比, δt为用户设定温度t与保温水箱的实际水温t2的温差,α为修正系数。
6、检测加热水箱的实际液位y1, 向加热水箱补水至实际液位y1达到设定最高液位y设1;
7、通过加热机组将加热水箱的实际水温t1加热到目标水温t0时,检测保温水箱的实际液位y2;
8、将加热水箱内的热水送至保温水箱,直至实际液位y2达到设定最高液位y设2。
12、若是,则接通保温机组所在的保温循环回路,开启保温机组,直至实际水温t2加热至高于用户设定温度t;
16、判断是否保温水箱的出口侧管网水温t4与用户设定温度t之间的差值超过设定阈值温差;
17、若是,则循环将保温水箱的出口侧管网内的水抽入保温水箱并送出,直至距离保温水箱最远的用户端的实际水温t3等于保温水箱的实际温度t2。
20、当用户端处于普通用水时段时,判断加热水箱的实际水温与目标水温t0之间的差值是否小于设定允许温差,若是,则由加热水箱向用户端供水,若否,则由保温水箱向用户端供水;
22、进一步的,联动操控方法还包括:由加热水箱向用户端供水的过程中,开启加热机组,当实际水温t1达到目标水温t0时,由保温水箱向用户端供水,并且将加热水箱内的热水送至保温水箱,直至实际液位y2达到设定最高液位y设2。
23、本发明还提出了双水箱热水系统,包括:保温水箱、给保温水箱供热的保温机组、加热水箱、以及给加热水箱供热的加热机组,保温水箱与用户端连接,加热水箱能够向保温水箱输送热水,加热水箱连接有补水管,双水箱热水系统的控制器执行上述的联动控制方法。
24、进一步的,加热水箱与保温水箱之间连接有压差输水管和动力输水管;压差输水管用于在压差作用下将加热水箱内的热水送至保温水箱,动力输水管用于在动力驱动下将加热水箱内的热水送至保温水箱。
25、进一步的,动力输水管的出口并联连接保温水箱和用户端,加热水箱能够向保温水箱和/或用户端输送热水。
26、进一步的,保温水箱的出口通过管路并联连接保温机组和各个用户端,形成保温水箱的出口侧管网。
28、1、根据双水箱的容量配比合理推算加热水箱的最佳加热水温,采用加热水箱与保温水箱差异化温度需求控制,达到加热与保温的双高效独立控制过程,显著提升系统能效;
29、2、补满加热水箱的液位之后再开启加热机组,增大冷凝器侧换热温差,达到高效产热管理,加热到目标水温之后再向保温水箱送水,提升保温水箱的水温稳定性,缩短保温机组的运行时间,提升热水系统的能效;
30、3、在保温机组处于关闭状态下,监测保温水箱的出口侧管网水温,发现管网水温过度下降时,将管网内的水抽入保温水箱又再送出,直至距离保温水箱最远的用户端的实际水温t3等于保温水箱的实际温度t2,确保各个用户端在使用时都有即时热水送出,提升用户使用体验;
31、4、在普通用水时段可以直接用加热水箱向用户端供水,减少保温过程的热量损失,同时提高加热机组的加热效率,提升系统能效。
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