[发明专利]热泵与太阳能热水器组合系统中太阳能得热量预测控制方法

摘要

本发明涉及一种热泵与太阳能热水器组合系统中太阳能得热量预测控制方法，特点是建立储水箱的温升ΔT随时间t、单位时间内太阳辐射平均值Ia、平均环境温度ThP及储水箱初始温度TC变化的函数式；根据历史逐时太阳辐射序列与平均环境温度参数建立神经网络模型，采集使用当日开始预测的前2～6个小时热水系统运行时储水箱温升实时情况和平均环境温度作为网络输入，将网络模型输出的储水箱温升预测值置入到控制器，得到储水箱的总的温升值ΔT′；预测总的温升值ΔT′与初始水温TC之和即最终温度TZ，用户设定水温TS与最终温度TZ之差△T″为需要热泵热水器辅助加热的热量，当热泵热水器完成辅助加热的这一部分热量后停止运行。其优点为对太阳能有效得热量预测更准确，能效比更高，系统节能效果明显。

主权项

一种热泵与太阳能热水器组合系统中太阳能得热量预测控制方法，其特征在于热泵与太阳能热水器包括热泵热水器（1）、热泵循环水泵（2）、储水箱（3）、太阳能循环水泵（4）、太阳能热水器（5）、储水箱水温传感器（6）、环境温度传感器（7）及控制器（8）；所述储水箱水温传感器（6）感应的温度为储水箱（3）的水温，所述环境温度传感器（7）感应的温度为环境温度，所述控制器（8）预测太阳能热水器（5）得热量的方法步骤如下：（一）影响组合系统的有效得热量的因素主要有太阳能辐照量和环境温度，将太阳能辐照量、环境温度因素对热泵与太阳能热水器组合系统得热量的影响综合表述为储水箱（3）的有效得热量，在给定储水箱（3）容积的情况下，通过储水箱水温传感器（6）测量的温升即可以得到组合系统的有效得热量；（二）建立储水箱（3）的温升ΔT随时间t、单位时间内太阳辐射平均值Ia、平均环境温度ThP及储水箱（3）初始温度TC变化的函数式ΔT=ƒ(t, Ia, TC, ThP)；（三）根据历史逐时太阳辐射序列与平均环境温度参数建立神经网络模型，采集使用当日开始预测的前2～6个小时热水系统运行时储水箱（3）温升实时情况和平均环境温度作为网络输入，将网络模型输出的储水箱（3）温升预测值置入到控制器（8），经过数学计算得到储水箱（3）的总的温升值ΔT′；（四）预测的储水箱（3）的总的温升值ΔT′与初始水温TC之和即为预测得到的储水箱（3）的最终温度TZ，用户设定水温TS与最终温度TZ之差△T″,即△T″=TS‑TZ为需要热泵热水器（1）辅助加热的热量，热泵热水器（1）在全天环境温度较高时提前启动运行即一般为中午12:00，当热泵热水器（1）完成辅助加热的这一部分热量，即通过热泵热水器（1）运行温升达到△T″后停止运行。