CN102705960A - 一种智能的水源热泵机组压缩机能量输出控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能的水源热泵机组压缩机能量输出控制方法；属制冷空调领域。该方法是把使用侧回水设定温度作为机组运行目标，将使用侧回水温度的变化速率作为机组输出能量是否足够满足负载需要的判断依据，通过设定好的控制参数和检测出的机组运行参数，计算出使用侧回水温度的变化速率，根据使用侧回水温度的变化速率来调整机组输出能量变化的速率，从而调节压缩机的能量输出。优点：实现对压缩机输出的精确控制，提高了整个空调系统的运行效率和节能效果。
Description
技术领域
本发明属于空调技术领域。具体地说是一种智能水源热泵机组压缩机能量输出控制方法。
背景技术
随着环保低碳的生活理念的深入人心，中央空调各项性能中的节能效果，越来越被消费者看重。中央空调在选型时，一般按当地最热天气时所需的最大制冷量来选取择机型，事实上全年绝大部分时间，空调机组是在部分负载的情况下运行的，所以在保证用户使用舒适前提下，如何合理的调控缩机输出能量，便成为了中央空调节能的重要方式。而压缩机能量输出的控制的精准度，则决定了整个空调系统的运行好坏和节能效果。
发明内容
本发明提供一种智能的水源热泵机组压缩机能量输出控制方法，实现对压缩机输出的精确控制。
本发明是以如下技术方案实现的：一种智能的水源热泵机组压缩机能量输出控制方法，把使用侧回水设定温度作为机组运行目标，将使用侧回水温度的变化速率作为机组输出能量是否足够满足负载需要的判断依据，通过设定好的控制参数和检测出的机组运行参数，计算出使用侧回水温度的变化速率，根据使用侧回水温度的变化速率来调整机组输出能量变化的速率，从而调节压缩机的能量输出。
其进一步是：该方法的具体步骤如下：
A.获取用户使用侧回水温度Ti1、使用侧回水温度Ti2、制冷使用侧回水设定温度Tsc、制热使用侧回水设定温度Tsh、调节周期参数C、能量输出参数K；
B.计算制冷使用侧状态温差Tisc、制热使用侧状态温差Tish、调节周期Tc、制冷调节周期温差△Tic、制热调节周期温差△Tih、循环水温度变化率Tv、能量输出变化值M；根据上述计算的参数，判断当前机组输出是否满足负载需求，计算使用侧回水温度变化趋势；各参数计算过程如下：
制冷使用侧状态温差Tisc由使用侧回水温度Ti1减去制冷使用侧回水设定温度Tsc得到，公式为：Tisc=Ti1-Tsc；
制热使用侧状态温差Tish由制热使用侧回水设定温度Tsh减去使用侧回水温度Ti1得到，公式为Tish=Tsh-Ti1；
调节周期Tc在制冷运行时，由制冷使用侧状态温差Tisc的绝对值加一后的值为分母，调节周期参数C为分子，相除得到，公式为Tc=C/（|Tisc|+1）；在制热运行时，由制热使用侧状态温差Tish的绝对值加一后的值为分母，调节周期参数C为分子，相除得到，公式为Tc=C/（|Tish|+1）；
制冷调节周期温差△Tic由用检测使用侧回水温度Ti1减去检测使用侧回水温度Ti2得到，公式为：△Tic=Ti1-Ti2；
制热调节周期温差△Tih由用检测使用侧回水温度Ti2减去检测使用侧回水温度Ti1得到，公式为：△Tic=Ti2-Ti1；
循环水温度变化率Tv在制冷运行时，由制冷调节周期温差△Tic除以调节周期Tc得到，公式为：Tv=△Tic/Tc；在制热运行时，由制热调节周期温差△Tih除以调节周期Tc得到，公式为：Tv=△Tih/Tc；
能量输出变化值M在制冷运行时，由制冷使用侧状态温差Tisc减去循环水温度变化率Tv后的差值，乘以能量输出参数K得到，公式为M=K*（Tisc-Tv）；在制热运行时，由制热使用侧状态温差Tish减去循环水温度变化率Tv后的差值，乘以能量输出参数K得到，公式为M=K*（Tish-Tv）；
C.根据负载需求和温度变化趋势调节压缩机的能量输出，具体调节过程如
下：在制冷运行时，判断逻辑为当Tisc≥T1时，机组压缩机的能量输出增大并进入下一调整周期，当Tisc≤T2时，机组压缩机的能量输出减小并进入下一调整周期；当T1> Tisc >T2且M>T3时，机组压缩机的能量输出增大，并进入下一调整周期；当T1> Tisc >T2且M<T4时，机组压缩机的能量输出减小，并进入下一调整周期；
在制热运行时，判断逻辑为当Tish≥T1时，机组压缩机的能量输出增大并进入下一调整周期，当Tish≤T2时，机组压缩机的能量输出减小并进入下一调整周期；当T1> Tish >T2且M>T3时，机组压缩机的能量输出增大，并进入下一调整周期；当T1> Tish >T2且M<T4时，机组压缩机的能量输出减小，并进入下一调整周期，T1、T2、T3、T4为可设定参数。
制冷使用侧回水设定温度Tsc、制热使用侧回水设定温度Tsh由用户根据自己需要设置，调节周期参数C、能量输出参数K由空调生产工厂调试人员或安装现场调试人员设置，通过调节调节周期参数C和能量输出参数K这两个参数来使空调适应不同情况工作要求。
本发明的有益效果是：实现对压缩机输出的精确控制，提高了整个空调系统的运行效率和节能效果。
附图说明
图1是本发明的控制结构图；
图2 是本发明的制冷逻辑流程图；
图3是本发明的制热逻辑流程图。
具体实施例
如图1所示，智能的水源热泵机组压缩机能量输出控制方法，把使用侧回水设定温度作为机组运行目标，将使用侧回水温度的变化速率作为机组输出能量是否足够满足负载需要的判断依据，通过设定好的控制参数和检测出的机组运行参数，计算出使用侧回水温度的变化速率，根据使用侧回水温度的变化速率来调整机组输出能量变化的速率，从而调节压缩机的能量输出。
运行参数有：使用侧回水温度Ti1和使用侧回水温度Ti2；控制参数有：制冷使用侧回水设定温度Tsc、制热使用侧回水设定温度Tsh、调节周期参数C、能量输出参数K；计算参数有：制冷使用侧状态温差Tisc、制热使用侧状态温差（Tish）、调节周期Tc、制冷调节周期温差△Tic、制热调节周期温差△Tih、循环水温度变化率Tv和能量输出变化值M。制冷使用侧状态温差Tisc由使用侧回水温度Ti1减去制冷使用侧回水设定温度Tsc得到，公式为：Tisc=Ti1-Tsc；
制热使用侧状态温差Tish由制热使用侧回水设定温度Tsh减去使用侧回水温度Ti1得到，公式为Tish=Tsh-Ti1；
调节周期Tc在制冷运行时，由制冷使用侧状态温差Tisc的绝对值加一后的值为分母，调节周期参数C为分子，相除得到，公式为Tc=C/（|Tisc|+1）；在制热运行时，由制热使用侧状态温差Tish的绝对值加一后的值为分母，调节周期参数C为分子，相除得到，公式为Tc=C/（|Tish|+1）；
制冷调节周期温差△Tic由用检测使用侧回水温度Ti1减去检测使用侧回水温度Ti2得到，公式为：△Tic=Ti1-Ti2；
制热调节周期温差△Tih由用检测使用侧回水温度Ti2减去检测使用侧回水温度Ti1得到，公式为：△Tic=Ti2-Ti1；
循环水温度变化率Tv在制冷运行时，由制冷调节周期温差△Tic除以调节周期Tc得到，公式为：Tv=△Tic/Tc；在制热运行时，由制热调节周期温差△Tih除以调节周期Tc得到，公式为：Tv=△Tih/Tc；
能量输出变化值M在制冷运行时，由制冷使用侧状态温差Tisc减去循环水温度变化率Tv后的差值，乘以能量输出参数K得到，公式为M=K*（Tisc-Tv）；在制热运行时，由制热使用侧状态温差Tish减去循环水温度变化率Tv后的差值，乘以能量输出参数K得到，公式为M=K*（Tish-Tv）；
如图2所示，制冷运行时能量调节方法：
机组开机运行时，进入一个调节周期，使用温度传感器检测使用侧回水温度Ti1，用检测使用侧回水温度Ti1减去用户设定的制冷使用侧回水设定温度Tsc，得制冷使用侧状态温差Tisc。控制系统进行逻辑判断：当制冷使用侧状态温差Tisc大于4时，机组压缩机的能量输出增大并进入下一调整周期，当制冷使用侧状态温差Tisc小于-2时，机组压缩机的能量输出减小并进入下一调整周期。当制冷使用侧状态温差Tisc大于-2且小于4时，则进入下一步的计算，以计算得到的制冷使用侧状态温差Tisc的绝对值加一后的值为分母，调节周期参数C为分子，相除得调节周期Tc。在检测使用侧回水温度Ti1后Tc分钟后，再次使用温度传感器检测使用侧回水温度Ti2。用检测使用侧回水温度Ti1减去检测使用侧回水温度Ti2，得制冷调节周期温差△Tic。用制冷调节周期温差△Tic除以调节周期Tc，得循环水温度变化率Tv。用制冷使用侧状态温差Tisc减去循环水温度变化率Tv后的差值，乘以能量输出参数K，得能量输出变化值M。当4> Tisc >-2且1≧M≧-1时，机组压缩机的能量输出不变；当4> Tisc >-2且M>1时，机组压缩机的能量输出增大，并进入下一调整周期；当4> Tisc >-2且M<-1时，机组压缩机的能量输出减小，并进入下一调整周期。
如图3所示，制热运行时能量调节方法：
机组开机运行时，进入一个调节周期，使用温度传感器检测使用侧回水温度Ti1，用检测使用侧回水温度Ti1减去用户设定的制热使用侧回水设定温度Tsh，得制热使用侧状态温差Tish。控制系统进行逻辑判断：当制热使用侧状态温差Tish大于4时，机组压缩机的能量输出增大并进入下一调整周期，当制热使用侧状态温差Tish小于-2时，机组压缩机的能量输出减小并进入下一调整周期。当制热使用侧状态温差Tish大于-2且小于4时，则进入下一步的计算，以计算得到的制热使用侧状态温差Tish的绝对值加一后的值为分母，调节周期参数C为分子，相除得调节周期Tc。在检测使用侧回水温度Ti1后Tc分钟后，再次使用温度传感器检测使用侧回水温度Ti2。用检测使用侧回水温度Ti1减去检测使用侧回水温度Ti2，得制热调节周期温差△Tih。用制热调节周期温差△Tih除以调节周期Tc，得循环水温度变化率Tv。用制热使用侧状态温差Tish减去循环水温度变化率Tv后的差值，乘以能量输出参数K，得能量输出变化值M；当4> Tish >-2且1≧M≧-1时，机组压缩机的能量输出不变；当4> Tish >-2且M>1时，机组压缩机的能量输出增大；当4> Tish >-2且M<-1时，机组压缩机的能量输出减小，并进入下一调整周期。
Claims (3)
1.一种智能的水源热泵机组压缩机能量输出控制方法，其特征是：把使用侧回水设定温度作为机组运行目标，将使用侧回水温度的变化速率作为机组输出能量是否足够满足负载需要的判断依据，通过设定好的控制参数和检测出的机组
运行参数，计算出使用侧回水温度的变化速率，根据使用侧回水温度的变化速率来调整机组输出能量变化的速率，从而调节压缩机的能量输出。
2.根据权利要求1所述的智能的水源热泵机组压缩机能量输出控制方法，其特征是：具体步骤如下：
A.获取用户使用侧回水温度Ti1、使用侧回水温度Ti2、制冷使用侧回水设定温度Tsc、制热使用侧回水设定温度Tsh、调节周期参数C、能量输出参数K；
B.计算制冷使用侧状态温差Tisc、制热使用侧状态温差Tish、调节周期Tc、制冷调节周期温差△Tic、制热调节周期温差△Tih、循环水温度变化率Tv、能量输出变化值M；根据上述计算的参数，判断当前机组输出是否满足负载需求，计算使用侧回水温度变化趋势；各参数计算过程如下：
制冷使用侧状态温差Tisc由使用侧回水温度Ti1减去制冷使用侧回水设定温度Tsc得到，公式为：Tisc=Ti1-Tsc；
制热使用侧状态温差Tish由制热使用侧回水设定温度Tsh减去使用侧回水温度Ti1得到，公式为Tish=Tsh-Ti1；
调节周期Tc在制冷运行时，由制冷使用侧状态温差Tisc的绝对值加一后的值为分母，调节周期参数C为分子，相除得到，公式为Tc=C/（|Tisc|+1）；在制热运行时，由制热使用侧状态温差Tish的绝对值加一后的值为分母，调节周期参数C为分子，相除得到，公式为Tc=C/（|Tish|+1）；
制冷调节周期温差△Tic由用检测使用侧回水温度Ti1减去检测使用侧回水温度Ti2得到，公式为：△Tic=Ti1-Ti2；
制热调节周期温差△Tih由用检测使用侧回水温度Ti2减去检测使用侧回水温度Ti1得到，公式为：△Tic=Ti2-Ti1；
循环水温度变化率Tv在制冷运行时，由制冷调节周期温差△Tic除以调节周期Tc得到，公式为：Tv=△Tic/Tc；在制热运行时，由制热调节周期温差△Tih除以调节周期Tc得到，公式为：Tv=△Tih/Tc；
能量输出变化值M在制冷运行时，由制冷使用侧状态温差Tisc减去循环水温度变化率Tv后的差值，乘以能量输出参数K得到，公式为M=K*（Tisc-Tv）；在制热运行时，由制热使用侧状态温差Tish减去循环水温度变化率Tv后的差值，乘以能量输出参数K得到，公式为M=K*（Tish-Tv）；
C.根据负载需求和温度变化趋势调节压缩机的能量输出，具体调节过程如下：在制冷运行时，判断逻辑为当Tisc≥T1时，机组压缩机的能量输出增大并进入下一调整周期，当Tisc≤T2时，机组压缩机的能量输出减小并进入下一调整周期；当T1> Tisc >T2且M>T3时，机组压缩机的能量输出增大，并进入下一调整周期；当T1> Tisc >T2且M<T4时，机组压缩机的能量输出减小，并进入下一调整周期；
在制热运行时，判断逻辑为当Tish≥T1时，机组压缩机的能量输出增大并进入下一调整周期，当Tish≤T2时，机组压缩机的能量输出减小并进入下一调整周期；当T1> Tish >T2且M>T3时，机组压缩机的能量输出增大，并进入下一调整周期；当T1> Tish >T2且M<T4时，机组压缩机的能量输出减小，并进入下一调整周期；T1、T2、T3、T4为可设定参数。
3.根据权利要求2所述的所述的智能水源热泵机组压缩机能量输出控制方法，其特征是：制冷使用侧回水设定温度Tsc、制热使用侧回水设定温度Tsh由用户根据自己需要设置，调节周期参数C、能量输出参数K由空调生产工厂调试人员或安装现场调试人员设置，通过调节调节周期参数C和能量输出参数K这两个参数来使空调适应不同情况工作要求。
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