空气源热泵控制方法、系统及热泵与流程

本发明涉及空气源热泵控制，具体为空气源热泵控制方法、系统及热泵。

背景技术：

1、在现代建筑和工业领域中，空气源热泵作为一种高效、环保的暖通空调设备，得到了广泛的应用。它利用空气中的热量进行制冷或制热，既能够满足建筑物内部舒适度的要求，又能够降低能源消耗和环境污染，然而，要实现空气源热泵的最佳性能，需要进行有效的控制和调节。

2、现有技术如公告号为：cn109028639b的发明专利，为一种空气源热泵的除霜控制方法及空气源热泵，包括：在所述空气源热泵启动制热时，判断是否满足除霜条件，并在确定已满足除霜条件后启动除霜操作以及判断何时退出该除霜操作，其改进是在所述制热运行过程中判断室外环境温度是否低于一第一预置温度，以及所述除霜操作的运行时间是否达到一预设的除霜间隔时间，其中在首次启动所述制热时根据该室外环境温度的高低预置该除霜间隔时间。

3、现有技术如公告号为：cn112781278b的发明专利，为空气源热泵系统及空气源热泵的控制方法，空气源热泵系统包括电控模块、热泵模块和旁通模块；热泵模块包括循环管路以及依次设置在循环管路上的压缩机、四通阀、第一换热器、冷媒散热装置、第一膨胀阀和第二换热器，第一换热器用于与水进行热交换，冷媒散热装置与电控模块热连接；旁通模块包括旁通管路和控制阀，旁通管路的第一端连接在第一换热器和冷媒散热装置之间的循环管路上，旁通管路的第二端连接在冷媒散热装置和第一膨胀阀之间的循环管路上，控制阀设置在旁通管路上，以在空气源热泵系统处于制热模式下，选择性地导通或截止旁通管路。

4、结合上述方案发现，当前在空气源热泵控制中，缺乏对空气源热泵的历史损耗特性进行数据处理，导致对空气源热泵的真实能效水平和运行状况理解不全面，使得空气源热泵实际执行的调控行为无法达到预期的理想控制状态，从而影响了空气源热泵的运行效率和能耗。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了空气源热泵控制方法、系统及热泵，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：空气源热泵控制方法，包括获取云端服务器中的空气源热泵的历史运行数据，并进行分析得到空气源热泵的性能损耗表征值。

3、对空气源热泵的隶属运行区域进行监测，得到空气源热泵的需求调节温差，并根据预定义的调节基准时段，处理得到空气源热泵的温度调节基准速率。

4、监测提取空气源热泵的压缩机默认执行转速，并根据空气源热泵的性能损耗表征值以及空气源热泵的温度调节基准速率，分析得到空气源热泵的压缩机目标执行调节转速，并控制空气源热泵的变频器对压缩机以目标执行调节转速进行调节控制。

5、进一步地，所述分析得到空气源热泵的性能损耗表征值，具体分析过程为：根据空气源热泵的历史运行数据，其中历史运行数据包括负荷数据和启动数据。

6、统计空气源热泵的负荷数据，其中负荷数据包括空气源热泵的各次负荷的持续时间和各次负荷的负荷量，并提取热泵数据库中的参照负荷的持续时间和参照负荷量，经处理得到空气源热泵的各次负荷损耗指数。

7、统计空气源热泵的启动数据，其中启动数据包括各次启动的时长以及各次启动的输出热量，并进行预处理后拟合得到空气源热泵的输入二维向量。

8、从热泵数据库中获取空气源热泵的参照启动时长、各次启动的参照输出热量，进行处理后拟合得到参照二维向量，分别将空气源热泵的输入二维向量和参照二维向量，导入至长短期记忆网络模型进行训练，确定空气源热泵的性能预测损耗值以及空气源热泵的性能预测参照损耗值。

9、将空气源热泵的性能预测损耗值以及空气源热泵的性能预测参照损耗值进行比对，并根据空气源热泵的各次负荷损耗指数，综合分析得到空气源热泵的性能损耗表征值。

10、进一步地，所述空气源热泵的各次负荷损耗指数表示通过对空气源热泵的负荷数据进行分析，得到的用于分析空气源热泵的温度调节变化的响应速度的量化结果，并作为空气源热泵的压缩机目标执行调节转速的分析依据。

11、进一步地，所述处理得到空气源热泵的温度调节基准速率，具体处理过程为：对空气源热泵的隶属运行区域进行监测，由此统计空气源热泵的隶属运行区域的温度，并获取空气源热泵的预置目标调节温度，进行差值处理，得到空气源热泵的需求调节温差。

12、根据预定义的调节基准时段以及所述空气源热泵的需求调节温差，处理得到空气源热泵的温度调节基准速率。

13、进一步地，所述：所述空气源热泵的性能损耗表征值表示通过对空气源热泵的历史运行数据进行分析，得到的用于评估空气源热泵系统在负荷运行期间的性能损耗程度的量化结果，并作为空气源热泵的性能损耗表征值的分析依据。

14、进一步地，所述分析得到空气源热泵的压缩机目标执行调节转速，并控制空气源热泵的变频器对压缩机以目标执行调节转速进行调节控制，具体过程为：根据空气源热泵的温度调节基准速率与设定的空气源热泵的各温度调节基准速率区间对应的压缩机预备调节执行转速进行匹配，得到空气源热泵的压缩机预备调节执行转速。

15、根据空气源热泵的性能损耗表征值，并与设定的各性能损耗表征值区间对应的压缩机转速上涨调节增补值以及压缩机转速降低调节减损值进行匹配，得到空气源热泵的压缩机转速上涨调节增补值以及压缩机转速降低调节减损值。

16、监测提取空气源热泵的压缩机默认执行转速，并与空气源热泵的压缩机预备调节执行转速进行比对，若空气源热泵的压缩机默认执行转速等于空气源热泵的压缩机预备调节执行转速，则将空气源热泵的压缩机默认执行转速记为空气源热泵的压缩机目标执行调节转速。

17、若空气源热泵的压缩机默认执行转速低于空气源热泵的压缩机预备调节执行转速，则将空气源热泵的压缩机默认执行转速与空气源热泵的压缩机转速上涨调节增补值进行累加得到空气源热泵的压缩机目标执行调节转速。

18、若空气源热泵的压缩机默认执行转速高于空气源热泵的压缩机预备调节执行转速，则将空气源热泵的压缩机默认执行转速与压缩机转速降低调节减损值进行差值处理，得到空气源热泵的压缩机目标执行调节转速。

19、根据空气源热泵的压缩机目标执行调节转速，控制空气源热泵的变频器对压缩机以目标执行调节转速进行调节控制。

20、进一步地，所述空气源热泵的各次负荷损耗指数，具体分析条件为：

21、

22、式中，fi表示空气源热泵的第i次负荷损耗指数，ti表示空气源热泵的第i次负荷的持续时间，ei表示空气源热泵的第i次负荷的负荷量，δt表示参照负荷的持续时间，δe表示参照负荷量，表示设定的负荷的持续时间对应的修正因子，表示设定的负荷量对应的修正因子，i表示空气源热泵各次运行的编号，i＝1,2,3,...,n，n表示空气源热泵的运行总数。

23、进一步地，空气源热泵的性能损耗表征值，具体分析条件为：

24、式中，h表示空气源热泵的性能损耗表征值，fi表示空气源热泵的第i次负荷损耗指数，w表示空气源热泵的性能预测损耗值，δw表示空气源热泵的性能预测参照损耗值，δ1表示设定的负荷损耗指数对应的权重因子，δ2表示设定的性能损耗对应的补偿因子，e表示自然常数。

25、本发明第二方面还提供空气源热泵控制系统，包括：空气源热泵的性能损耗分析模块，用于获取云端服务器中的空气源热泵的历史运行数据，并进行分析得到空气源热泵的性能损耗表征值。

26、隶属运行区域监测分析模块，用于对空气源热泵的隶属运行区域进行监测，得到空气源热泵的需求调节温差，并根据预定义的调节基准时段，处理得到空气源热泵的温度调节基准速率。

27、调节控制模块，用于监测提取空气源热泵的压缩机默认执行转速，并根据空气源热泵的性能损耗表征值以及空气源热泵的温度调节基准速率，分析得到空气源热泵的压缩机目标执行调节转速，并控制空气源热泵的变频器对压缩机以目标执行调节转速进行调节控制。

28、本发明第三方面提供了一种采用上述空气源热泵控制方法的热泵，包括：温度传感器，用于用于监测室内外环境的温度，以及空气源热泵系统内部各个部件的温度，如压缩机、冷凝器、蒸发器等。

29、电力传感器，用于获取系统运行时的电流、电压、功率等参数。

30、速度传感器，用于监测压缩机或其他运动部件的转速，以便实时掌握设备的运行状态。

31、变频器反馈传感器，用于获取变频器调节压缩机转速的反馈信号，以确保压缩机达到目标执行调节转速。

32、处理器，用于处理传感器采集到的数据，执行控制算法，并生成相应的控制信号。

33、本发明具有以下有益效果：

34、(1)本发明通过提供空气源热泵控制方法、系统及热泵，深度结合空气源热泵的历史运行数据进行数据处理，能够深度反映空气源热泵的损耗特性，为空气源热泵的压缩机调节控制提供了进一步地数据基础，最终实现对空气源热泵的压缩机转速进行精准控制，使得空气源热泵能够根据实时需求动态调整压缩机的转速，有助于提高空气源热泵的能效、降低能耗，从而使空气源热泵在不同工况下运行更为高效，减少能源的浪费。

35、(2)本发明通过对空气源热泵的历史运行数据的深入分析，得到了空气源热泵的性能损耗表征值，为进一步优化和调整空气源热泵的运行提供了重要参考，有助于提高空气源热泵的能效，从而有效的控制和管理空气源热泵的压缩机转速。

36、(3)本发明通过处理得到了空气源热泵的温度调节基准速率，为了进一步匹配得到空气源热泵的压缩机预备调节执行转速，有助于实现对空气源热泵实施温度调节的精准控制，提高空气源热泵的能效和性能，从而有效优化空气源热泵的运行效率和整体控制协调性。

37、(4)本发明分析通过得到空气源热泵的压缩机执行调节转速，有助于实现对空气源热泵进行温度调节的精准控制，提高了空气源热泵的运行有效性和合理度，同时能够帮助保证空气源热泵的稳定运行，从而有效优化空气源热泵的整体控制效果。

38、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。