一种酒店宾馆供应生活热水的调控系统及方法与流程

本发明涉及暖通节能，具体为一种酒店宾馆供应生活热水的调控系统及方法。

背景技术：

1、生活热水供应是酒店宾馆、医院、宿舍公寓等公共建筑的基本服务，需要24小时不间断供应，同时要保证合理的水温和稳定的水压。上述公共场所客流量不是很均匀，容易出现用水高峰期，但都必须保证客人使用热水的舒适度。热水供应要满足即开即热，365天×24小时随时供应，随时都有热水洗澡，且出水温度以及水压要保持恒定，不能产生忽冷忽热影响淋浴的不良体验。同时，生活热水是酒店宾馆能耗的重要组成部分，为了尽可能降低生活热水系统的安装成本和运行费用，应选择合宜的生活热水热源，优化生活热水的供应系统。

2、目前，酒店宾馆供应生活热水的设备有燃油燃气锅炉、电锅炉、太阳能集热系统、空气源热泵热水器等，供应生活热水的方式一般采用这些设备中的一种或几种组合的方式，通过管网系统向终端用户提供55℃左右的生活热水。这些供应生活热水的方式确实能够保障生活热水的使用，但在节能、节费方面尚有很大欠缺。

3、热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置，它的工作原理是以逆卡诺循环方式，迫使热量从低温物体流向高温物体的机械装置。热泵以冷媒为载体，仅消耗少量的逆循环净功，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高该能量的温度后进行利用，得到较大的供热量，实现将难以应用的低品位热能有效地利用起来从而达到节能目的。空气源热泵热水技术是基于热泵技术的一种热水供应方式，它将室外环境空气的热量源源不断地输送到水侧换热器，再将热量传递到水中，供给用户以满足生活用水的需求。热泵热水器最早出现在20世纪50年代，能源危机之后，热泵热水系统得到了较大的发展，已经形成了一定的市场规模，很多酒店宾馆采用空气源热泵热水机组来提供生活热水。

4、由于热泵产品的特性，所生产的热水温度为60℃左右，而生活热水的使用不是24h不间断的，如果热水在贮水箱和系统管路中的停留时间较长，就有可能造成生活热水系统管道中的水温下降，导致生活热水出水温度不达标。因此，有必要根据每天24h内不同的用水量，动态生产生活热水，尽可能缩短生活热水在贮水箱和系统管路中的停留时间，减少散热损失，提高生活热水系统末端的出水温度。

5、近年来，政府部门在积极推广油改电、气改电的用能策略，减少油、气锅炉的污染排放，消纳新能源光伏发电、风力发电产生的电力。电力部门积极实施峰谷电价政策，以经济杠杆来调整电力负荷，鼓励用户多用廉价谷电，缓解高峰用电紧张的局面。

6、目前市场上存在的酒店宾馆供应生活热水的调控系统及方法，绝大多数可归类为根据经验的人工手动调控，不具备系统节能、节费优化的计算与自动控制功能，在生产和供应生活热水的过程中存在能源浪费的环节。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种酒店宾馆供应生活热水的调控系统及方法，解决了多数酒店宾馆供应生活热水的调控系统及方法在生产和供应生活热水的过程中造成能源浪费的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种酒店宾馆供应生活热水的调控系统，包括以下各部分：

3、a.水源热泵机组，位于酒店宾馆空调机房内，用于加热水箱循环水并产生冷水；

4、b.空气源热泵热水机组，设置在酒店宾馆室外或室内空气流通的位置，用于利用空气能量加热水箱循环水；

5、c.板式换热器，隔离水源热泵机组、空气源热泵热水机组与加热水箱，通过间接换热加热水箱循环水，避免热泵机组结垢；

6、d.生活热水加热水箱，用于加热并贮存供应酒店宾馆的生活热水；

7、e.生活热水贮水箱，用于贮存生活热水；

8、f.变频循环水泵，用于酒店宾馆生活热水干管中热水的循环流动，保证生活热水末端快速供应；

9、g.气温检测模块，用于检测酒店宾馆室外及室内气温；

10、h.人数检测模块，用于检测酒店宾馆进出人数；

11、i.水箱水位与水温检测模块，用于检测生活热水加热水箱、生活热水贮水箱内的水位与水温；

12、j.计算控制模块，用于基于检测数据计算控制生活热水的供应；

13、k.生活热水用水数据库，用于存储和管理酒店宾馆生活热水用水历史数据。

14、优选的，所述水源热泵机组与酒店宾馆空调冷水机组并联或串联连接在冷冻水的出水和回水管路上，以减少冷水机组的制冷量。

15、优选的，所述生活热水贮水箱中水位低于某一设定值时，由生活热水加热水箱进行注水。

16、优选的，所述生活热水加热水箱内水位低于某一设定值后，由自来水进行补水，自来水水管上装配有流量计，补水到最高液位后停止，补水后用水源热泵机组或空气源热泵热水机组的循环加热水进行加热。

17、优选的，所述变频循环水泵根据生活热水使用量调节频率。

18、优选的，所述计算控制模块通过接收和分析人数检测模块和气温检测模块的输入数据，包括室外气温、酒店入住人数、时间、生活热水加热水箱与生活热水贮水箱内的水位与水温，并与生活热水用水数据库中的数据进行比对和计算，从而确定生活热水加热水箱和生活热水贮水箱的设定水温和设定水位，以及控制补水、启停热泵机组、注水和调整循环水泵的频率操作。

19、一种清洁供热系统热交换站设备故障诊断方法，包括高温天气供应生活热水的调控方法、常温天气供应生活热水的调控方法、低温天气供应生活热水的调控方法。

20、优选的，所述高温天气供应生活热水的调控方法包括以下步骤：

21、s1：当室外气温高于设定数值时，启动水源热泵机组，产生循环加热水；

22、s2：通过板式换热器提高生活热水加热水箱的水温；

23、s3：设置生活热水贮水箱的水温偏低，例如设定为45℃，以提高系统的节能效果；

24、s4：生活热水加热水箱设定水温比贮水箱水温高1℃；

25、s5：根据实时监测的水箱水位情况，进行生活热水加热水箱的补水与贮水箱的注水操作；

26、s6：在晚间谷电期间，通过多次“补水-加热-注水”循环操作，达到生活热水贮水箱水位上限，并将水温加热到最高工作温度。

27、优选的，所述常温天气供应生活热水的调控方法包括以下步骤：

28、s1：在常温天气下，只有部分室内场所需要制冷，水源热泵机组的额定制冷量高于制冷负荷；

29、s2：启动水源热泵机组产生循环加热水，并通过板式换热器提高生活热水加热水箱的水温；

30、s3：当室内温度低于设定值时，关闭水源热泵机组，同时开启空气源热泵热水机组产生循环加热水；

31、s4：设置生活热水贮水箱的水温为50℃，并确保生活热水加热水箱设定水温比贮水箱水温高1℃；

32、s5：根据实时监测的水箱水位情况，进行生活热水加热水箱的补水与贮水箱的注水操作；

33、s6：在晚间谷电期间，通过多次“补水-加热-注水”循环操作，达到生活热水贮水箱水位上限，并将水温加热到最高工作温度。

34、优选的，所述低温天气供应生活热水的调控方法包括以下步骤：

35、s1：当室外气温低于某一数值时，不需要进行制冷操作；

36、s2：启动空气源热泵热水机组产生循环加热水，并通过板式换热器提高生活热水加热水箱的水温；

37、s3：设置生活热水贮水箱的水温偏高，例如设定为55℃，以保证生活热水的使用舒适度；

38、s4：生活热水加热水箱设定水温比贮水箱水温高1℃；

39、s5：根据实时监测的水箱水位情况，进行生活热水加热水箱的补水与贮水箱的注水操作；

40、s6：在晚间谷电期间，通过多次“补水-加热-注水”循环操作，达到生活热水贮水箱水位上限，并将水温加热到最高工作温度。

41、本发明提供了一种酒店宾馆供应生活热水的调控系统及方法。具备以下

42、有益效果：

43、1、本发明通过水源热泵机组或空气源热泵机组制取生活热水，发挥了热泵系统的高能效优势，远高于锅炉不会超过100％的热效率，特别是在气温较高、有制冷需求的季节，用水源热泵机组生产生活热水的同时，还能免费生产空调冷水，节能效益更加显著。

44、2、本发明通过建立和维护生活热水用水数据库，为相似条件确定相应的贮热水量提供依据，按照生活热水使用量智能控制生活热水贮水箱的液位，在确保生活热水的供应前提下，贮存最少的生活热水，从而减少生活热水贮水系统中的散热损失。

45、3、本发明通过计算控制模块以酒店宾馆供应生活热水的最小能耗(或能源费)为控制目标，通过气温和人数检测模块实时采集数据，通过生活热水用水数据库检索数据，对系统的运行变量进行寻优计算，并将寻优的结果发给控制模块中的plc，作为plc控制设备的设定变量，充分发挥了“大脑”的综合感知与统一指挥功能。

46、4、本发明在酒店宾馆夜间谷电的低电价时段，通过热泵制取生活热水，加注到生活热水贮水箱使水位达到最高，到第二天白天优先使用贮存的生活热水，使制取生活热水的电费大幅降低。

47、5、本发明用生活热水贮水箱中的热水，通过变频循环水泵连续稳定供水，能够避免出现生活热水末端出水温度过高、忽冷忽热等情况，提高使用者的舒适性和满意度。