CN104089444B - 一种工业用冷热平衡机组系统控制方法及其控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种工业用冷热平衡机组系统控制方法及其控制装置，涉及一种用于加热和制冷组合系统的能量回收利用系统控制方法及其控制装置，根据升温车间、热水清洗车间和降温除湿车间的冷热负荷状态，确定冷热平衡机组的运行模式，控制冷热平衡机组进入冷热平衡组态或热泵组态，根据车间温差和温湿度偏差对组合式风柜冷水盘管风机和热水盘管风机的转速变频控制，可以实现降温和除湿的动态控制，保证升温车间温度的稳定；通过控制装置对冷热平衡机组进行控制，实现冷热负荷的平衡转移，满足各车间的冷热负荷和温湿度要求，保证冷热负荷有效平衡，设备利用率高，成本低，使能量得到有效利用，充分节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于加热和制冷组合系统的能量回收利用系统控制方法及其控制装置，尤其涉及一种工业用冷热平衡机组系统的控制方法及其控制装置。
背景技术
我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70％，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30％左右。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低是造成能耗高的重要原因，我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％，至少50％的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。因此从另一角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17～67％，其中可回收率达60％，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。工业余热回收利用被认为是一种“新能源”，近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。例如，中国发明专利“冷热源一体机组”(中国发明专利号：ZL200910047034.5，授权公告号：CN101498499B)公开了一种冷热源一体机组，压缩机的出口分别与风冷冷凝器、水冷冷凝器相连,风冷冷凝器和水冷冷凝器汇合后连接节流装置，节流装置再分别与水冷蒸发器、风冷蒸发器相连,水冷蒸发器和风冷蒸发器汇合后再连接到压缩机的进口；水冷蒸发器的出口与冷冻水用户端的进口相连，冷冻水用户端的出口与水冷蒸发器循环连接；水冷冷凝器的出口与热水用户端的进口相连，热水用户端的出口与水冷冷凝器循环连接。该发明的改变了传统将建筑中某特定空间为控制目标，转变成整幢大楼为控制目标,综合规划整幢大楼的冷源、热源供给，使之冷热量平衡，减少废热或废冷排放，从而将不可再生能源消耗降低到最低，形成综合节能体系。中国发明专利申请“一种冷热内平衡机组”(发明专利申请号：201310025625.9，公开号：CN103075842A)公开了一种冷热内平衡机组，包括用压缩机、热源侧换热器、热源侧热平衡器、热力膨胀阀、冷源侧换热器、冷源侧冷平衡器、汽液分离器用管道串联连接。在制热时，冷源侧的冷量可能通过翅片散热器、水路循环散热或内冷平衡器散热等换热装置在空气或水中或冷媒中传递到用冷的终端得到有效利用；在制冷时，热源侧的热量可能通过翅片散热器、水路循环散热或内热平衡器散热等换热装置在空气或水中或冷媒中传递到用热的终端得到有效利用。
上述发明虽然可以通过热能平衡利用提高机组冷热量使用效率，实现零排放和能源循环利用。但是，由于每个工业企业对能源消耗的情况都不尽相同，没有对企业的实际需求进行细化研究，采用上述通用型冷热平衡机组设备并不能将冷、热负荷进行合理利用，并不能有效地节省投资成本，甚至可能造成设备的利用率下降，系统也难以有效控制而实现长期安全、稳定、高效运行。
发明内容
本发明的目的是要提供一种用于工业用冷热平衡机组系统控制的控制方法，用于解决工业企业热能综合利用的技术问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种工业用冷热平衡机组系统控制方法，用于工业用冷热平衡机组系统的控制，所述的工业用冷热平衡机组系统包括冷热平衡机组，冷风子系统，热风子系统，热水子系统和控制装置，其特征在于包括以下步骤：
S100：运行模式参数设定模块获取蓄热水温上限设定值Txs、出水温度设定值Tcs、升温车间温度设定值Tss、降温除湿车间温度设定值Tjs和湿度设定值Tsd；
S200：根据升温车间、热水清洗车间和降温除湿车间的冷热负荷状态，通过运行模式参数设定模块确定冷热平衡机组的运行模式，并设置相应的升温热水优先状态和/或降温除湿优先状态，控制冷热平衡机组进入冷热平衡组态或热泵组态；
S300：冷热平衡组态：冷热平衡机组控制模块控制电动三通阀的端口A接通到端口C，建立冷热平衡组态的制冷剂循环回路；热媒水泵启动，建立热水冷凝器、蓄热水箱和组合式风柜热水盘管之间的热媒水循环；冷媒水泵启动，建立组合式风柜冷水盘管和冷水蒸发器之间的冷媒水循环；所述的冷热平衡组态包括以下4种模式：
模式1：升温车间升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间需要热水；
模式2：升温车间升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间不需要热水；
模式3：升温车间不需要升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间需要热水；
模式4：升温车间不需要升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间不需要热水；
S320：若运行模式为模式1：升温热水检测控制模块判断升温热水优先状态，根据蓄热水温和升温车间的温度偏差，调节热水盘管风机转速，控制清洗热水供应；干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S340：若运行模式为模式2：升温热水检测控制模块根据升温车间温度偏差，调节热水盘管的风机转速；干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S360：若运行模式为模式3：升温热水检测控制模块比较蓄热水温和出水温度设定值，控制清洗热水供应；干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S380：若运行模式为模式4：干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S400：热泵组态：冷热平衡机组控制模块控制电动三通阀的端口A接通到端口B，建立热泵组态的制冷剂循环回路；热媒水泵启动，建立热水冷凝器、蓄热水箱和组合式风柜热水盘管之间的热媒水循环；所述的冷热平衡组态包括以下3种模式：
模式5：升温车间升温、降温除湿车间不工作保持原状态、清洗车间需要热水；
模式6：升温车间不需要升温、降温除湿车间不工作保持原状态、清洗车间需要热水；
模式7：升温车间升温、降温除湿车间不工作保持原状态、清洗车间不需要热水；
S420：若运行模式为模式5：升温热水检测控制模块判断升温热水优先状态，根据蓄热水温和升温车间的温度偏差，调节热水盘管的风机转速和控制清洗热水的供应；
S440：若运行模式为模式6：升温热水检测控制模块比较蓄热水温和出水温度设定值，通过进水电磁阀控制向清洗车间供应热水；
S460：若运行模式为模式7：升温热水检测控制模块根据升温车间温度偏差，调节热水盘管的风机转速；
S500：升温热水检测控制模块比较蓄热水温Txc与水箱水温上限值Txs，若Txc＞Txs，则向冷热平衡机组控制模块发出蓄热水箱超温信号，控制压缩机停止运转，冷热平衡机组利用蓄热水箱积蓄的热量继续执行升温车间升温和制取清洗热水过程；直到蓄热水温Txc≤出水温度设定值Tcs，重新启动压缩机。
本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的步骤S320包括以下动作：
S321：干湿度检测控制模块530实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S322：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S323：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器533输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S324：否则，干湿度检测控制模块执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管220风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围；
S330：升温热水检测控制模块实时检测蓄热水箱的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，根据升温热水优先状态控制车间升温和制取热水的过程：
S331：若升温热水优先状态选择为车间升温优先，则在Tsw＜Tss－3时，通过进水电磁阀驱动器控制关闭进水电磁阀，停止向热水池中补水，蓄热水箱中的热量补充到组合式风柜热水盘管，提高制热效果和加热速度；当Tsw≥Tss-1时，通过进水电磁阀驱动器控制打开进水电磁阀，向热水池中补水；
S332：若升温热水优先状态选择为清洗热水优先，则关闭组合式风柜热水盘管的风机，通过进水电磁阀驱动器控制打开进水电磁阀，向热水池中供水，直到热水池中的水达到需求量之后，再打开组合式风柜热水盘管的风机进行车间升温；
S333：否则，升温热水检测控制模块执行自动升温热水控制过程，升温车间升温和生产清洗用热水同时进行：升温热水检测控制模块比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管的风机转速：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管的风机停止运行；
S334：升温热水检测控制模块将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器控制进水电磁阀：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀，蓄热水箱进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀，向清洗车间供应热水。
本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一种更好的技术方案，其特征在于所述的步骤S340包括以下动作：
S341：干湿度检测控制模块实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S342：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器533输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S343：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S344：否则，干湿度检测控制模块执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管220风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围；
S345：升温热水检测控制模块实时检测蓄热水箱的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管的风机转速：
S346：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管的风机停止运行。
本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一种优选的技术方案，其特征在于所述的步骤S360包括以下动作：
S361：干湿度检测控制模块实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S362：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S363：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S364：否则，干湿度检测控制模块执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管220风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围；
S365：升温热水检测控制模块实时检测蓄热水箱的蓄热水温Txc，将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器控制进水电磁阀：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀，蓄热水箱进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀，向清洗车间供应热水。
本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一种改进的技术方案，其特征在于所述的步骤S380包括以下动作：
S381：干湿度检测控制模块实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S382：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S383：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S384：否则，干湿度检测控制模块执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围。
本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一种进一步改进的技术方案，其特征在于所述的步骤S420包括以下动作：
S421：升温热水检测控制模块实时检测蓄热水箱的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，根据升温热水优先状态控制车间升温和制取热水的过程：
S422：若升温热水优先状态选择为车间升温优先，则在Tsw＜Tss－3时，通过进水电磁阀驱动器控制关闭进水电磁阀，停止向热水池中补水，蓄热水箱中的热量补充到组合式风柜热水盘管，提高制热效果和加热速度；当Tsw≥Tss-1时，通过进水电磁阀驱动器控制打开进水电磁阀，向热水池中补水；
S423：若升温热水优先状态选择为清洗热水优先，则关闭组合式风柜热水盘管的风机，通过进水电磁阀驱动器控制打开进水电磁阀，向热水池中供水，直到热水池中的水达到需求量之后，再打开组合式风柜热水盘管的风机进行车间升温；
S424：否则，升温热水检测控制模块执行自动升温热水控制过程，升温车间升温和生产清洗用热水同时进行：升温热水检测控制模块比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管的风机转速：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管的风机停止运行；
S425：升温热水检测控制模块将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器控制进水电磁阀：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀，蓄热水箱进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀，向清洗车间供应热水。
本发明的另一个目的是要提供一种专门设计用于实现上述工业用冷热平衡机组系统控制方法的控制装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种用于实现上述工业用冷热平衡机组系统控制方法的冷热平衡机组系统控制装置，包括运行模式参数设定模块，冷热平衡机组控制模块，干湿度检测控制模块和升温热水检测控制模块；其特征在于：所述冷热平衡机组控制模块的输入端，连接到运行模式参数设定模块和升温热水检测控制模块；所述冷热平衡机组控制模块的输出端，连接到冷热平衡机组系统的压缩机、电动三通阀、冷媒水泵和热媒水泵；所述干湿度检测控制模块的输入端，连接到运行模式参数设定模块、干球温度传感器和湿球温度传感器；所述干湿度检测控制模块的输出端，通过冷风风机变频控制器连接到冷风子系统的组合式风柜冷水盘管的风机；所述升温热水检测控制模块的输入端，连接到运行模式参数设定模块、升温车间温度传感器和蓄热水温传感器；所述升温热水检测控制模块的输出端，通过热风风机变频控制器连接到热风子系统的组合式风柜热水盘管的风机，通过进水电磁阀驱动器连接到热水子系统的进水电磁阀。
本发明的冷热平衡机组系统控制装置的一种优选的技术方案，其特征在于所述的控制装置采用具有多路A/D转换接口和多路PWM输出接口的单片微处理器实现程序控制，所述的干球温度传感器、湿球温度传感器、升温车间温度传感器和蓄热水温传感器通过微处理器的A/D转换接口连接到单片微处理器；所述的控制装置利用微处理器的PWM输出接口，提供冷风风机变频控制器和热风风机变频控制器输出信号。
本发明的有益效果是：
1、本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法及其控制装置，根据升温车间、热水清洗车间和降温除湿车间的冷热负荷状态，确定冷热平衡机组的运行模式，控制冷热平衡机组进入冷热平衡组态或热泵组态，根据车间温差和温湿度偏差对组合式风柜冷水盘管风机和热水盘管风机的转速变频控制，可以实现降温和除湿的动态控制，保证升温车间温度的稳定。
2、本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法及其控制装置，通过将工厂车间的冷负荷、热负荷、热水负荷按需转移，可以利用极少的电量满足大量的冷热场所需求，使能量得到有效地利用，充分地节约了能源；系统结构简单可靠，设备利用率高，投资成本低，一年左右就能通过节约的能源费用，回收投资成本。
3、本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法及其控制装置，可以在升温车间需要大量的热负荷时，由机组和蓄热水箱同时提供热量，满足快速升温目的；同时，利用蓄热水箱蓄取的热量，可以满足清洗车间间歇性需要大量热水的要求。
附图说明
图1是本发明的工业用冷热平衡机组系统的结构示意图；
图2是本发明的工业用冷热平衡机组系统的控制装置的原理图；
图3是本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法流程图。
以上图中的各部件的标号：100-冷热平衡机组，110-压缩机，120-冷水蒸发器，130-热水冷凝器，140-电动三通阀，141-热力膨胀阀，142-四通阀，143-单向阀，150-气液分离器，160-翅片蒸发器，161-室外风机，200-冷风子系统，210-冷媒水泵，220-组合式风柜冷水盘管，230-冷媒水膨胀水箱，300-热风子系统，310-热媒水泵，320-组合式风柜热水盘管，330-热媒水膨胀水箱，340-辅热机组，350-辅热水泵，400-热水子系统，410-蓄热水箱，420-热水池，430-进水电磁阀，500-控制装置，510-运行模式参数设定模块，520-冷热平衡机组控制模块，530-干湿度检测控制模块，531-干球温度传感器，532-湿球温度传感器，533-冷风风机变频控制器，540-升温热水检测控制模块，541-蓄热水温传感器，542-升温车间温度传感器，543-热风风机变频控制器，544-进水电磁阀驱动器。
具体实施方式
为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。图1是本发明的工业用冷热平衡机组系统用于电子行业一个实施例，包括冷热平衡机组100，为降温除湿车间供应冷风的冷风子系统200，为升温车间供应热风的热风子系统300，为清洗车间供应热水的热水子系统400，以及控制装置500；在图1所示的实施例中，所述的冷热平衡机组100包括冷热平衡组态的制冷剂循环回路和热泵组态的制冷剂循环回路；所述的控制装置500通过电动三通阀140控制制冷剂循环回路的组态切换；
所述冷热平衡组态的制冷剂循环回路从压缩机110的排气口开始，通过依次连接的四通阀142，热水冷凝器130和热力膨胀阀141，连接到电动三通阀140的端口A，再经由连接在电动三通阀140端口C的冷水蒸发器120和单向阀143，通过四通阀142与气液分离器150连接到压缩机110的吸气口；
所述热泵组态的制冷剂循环回路从压缩机110的排气口开始，通过依次连接的四通阀142，热水冷凝器130和热力膨胀阀141，连接到电动三通阀140的端口A，再经由连接在电动三通阀140端口B的翅片蒸发器160，通过四通阀142与气液分离器150连接到压缩机110的吸气口；
所述的热水冷凝器130的出水口，依次通过热水子系统400的蓄热水箱410和热风子系统300的组合式风柜热水盘管320，经热媒水泵310连接到热水冷凝器130的进水口，构成工业用冷热平衡机组系统的热媒水循环回路；所述的冷热平衡机组100通过热媒水将热量传递并储存到蓄热水箱410中，并通过热媒水为热风子系统300和热水子系统400提供热量；
所述的冷水蒸发器120的出水口，通过冷风子系统的组合式风柜冷水盘管220，经冷媒水泵210连接到冷水蒸发器120的进水口，构成工业用冷热平衡机组系统的冷媒水循环回路；所述的冷热平衡机组100通过冷媒水为冷风子系统提供冷量；
所述的工业用冷热平衡机组系统通过控制装置500对冷热平衡机组100进行控制，实现升温车间、降温除湿车间和清洗车间的冷热负荷的平衡转移，满足各个车间的冷热负荷和温湿度要求。
根据本发明的工业用冷热平衡机组系统的一个实施例，所述的电动三通阀140是三通电动调节阀，所述的控制装置500可以根据冷热负荷的变化，通过改变电动三通阀140端口B和端口C的流量分配，动态调节流过冷水蒸发器120和翅片蒸发器160的制冷剂流量，实现更宽范围的冷热负荷平衡转移。
在图1所示的本发明的工业用冷热平衡机组系统的实施例中，所述的冷媒水循环回路和热媒水循环回路上，分别设有冷媒水膨胀水箱230和热媒水膨胀水箱330，可以自动平衡冷媒水和热媒水的水量和压力。
在图1所示的本发明的工业用冷热平衡机组系统的实施例中，所述的工业用冷热平衡机组系统还设有辅热机组340，所述的辅热机组340通过辅热水泵350，并联连接在热媒水的出水和回水管路上，在冷热平衡机组100制热量不足时，所述的辅热机组340通过热媒水为热风子系统和热水子系统提供补充热量。所述的辅热机组340可以是空气源热泵热水机组，也可以是电热水器、燃气热水器或其他类型的热水机组。
本发明的工业用冷热平衡机组系统的控制装置500的一个实施例如图2所示，包括运行模式参数设定模块510，冷热平衡机组控制模块520，干湿度检测控制模块530和升温热水检测控制模块540；所述冷热平衡机组控制模块520的输入端，连接到运行模式参数设定模块510和升温热水检测控制模块540；所述冷热平衡机组控制模块520的输出端，连接到压缩机110、电动三通阀140、冷媒水泵210和热媒水泵310；所述干湿度检测控制模块530的输入端，连接到运行模式参数设定模块510、干球温度传感器531和湿球温度传感器532；所述干湿度检测控制模块530的输出端，通过冷风风机变频控制器533连接到组合式风柜冷水盘管220的风机；所述升温热水检测控制模块540的输入端，连接到运行模式参数设定模块510、升温车间温度传感器542和蓄热水温传感器541；所述升温热水检测控制模块540的输出端，通过热风风机变频控制器543连接到组合式风柜热水盘管320的风机，通过进水电磁阀驱动器544连接到进水电磁阀430。
根据本发明的工业用冷热平衡机组系统的一个实施例，所述的控制装置500采用具有多路A/D转换接口和多路PWM输出接口的单片微处理器实现程序控制，所述的干球温度传感器531、湿球温度传感器532、升温车间温度传感器542和蓄热水温传感器541通过微处理器的A/D转换接口连接到单片微处理器；所述的控制装置500利用微处理器的PWM输出接口，提供冷风风机变频控制器和热风风机变频控制器输出信号。
图3是本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一个实施例的流程图，包括以下步骤：
S100：运行模式参数设定模块获取蓄热水温上限设定值Txs、出水温度设定值Tcs、升温车间温度设定值Tss、降温除湿车间温度设定值Tjs和湿度设定值Tsd；
S200：根据升温车间、热水清洗车间和降温除湿车间的冷热负荷状态，通过运行模式参数设定模块确定冷热平衡机组的运行模式，并设置相应的升温热水优先状态和/或降温除湿优先状态，控制冷热平衡机组进入冷热平衡组态或热泵组态；
S300：冷热平衡组态：冷热平衡机组控制模块控制电动三通阀的端口A接通到端口C，建立冷热平衡组态的制冷剂循环回路；热媒水泵启动，建立热水冷凝器、蓄热水箱和组合式风柜热水盘管之间的热媒水循环；冷媒水泵启动，建立组合式风柜冷水盘管和冷水蒸发器之间的冷媒水循环；所述的冷热平衡组态包括以下4种模式：
模式1：升温车间升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间需要热水；
模式2：升温车间升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间不需要热水；
模式3：升温车间不需要升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间需要热水；
模式4：升温车间不需要升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间不需要热水；
在本步骤中，冷热平衡机组控制模块520通过电动三通阀140将冷热平衡机组100切换到冷热平衡组态，电动三通阀的端口A接通到端口C，压缩机110启动，建立冷热平衡组态的制冷剂循环回路：压缩机110的排气口->四通阀142->热水冷凝器130->热力膨胀阀141->电动三通阀140的端口A->端口C->冷水蒸发器120->单向阀143->四通阀142->气液分离器150->压缩机110的吸气口；冷热平衡机组控制模块520控制热媒水泵310启动，建立热水冷凝器130、蓄热水箱410和组合式风柜热水盘管320之间的热媒水循环；冷热平衡机组控制模块520控制冷媒水泵210启动，建立组合式风柜冷水盘管220和冷水蒸发器120之间的冷媒水循环。冷热平衡组态包括模式1-4，在模式1-4中，压缩机110排出的高温高压气体制冷剂通过四通阀142到热水冷凝器130，通过热媒水泵310循环，将热量转移到组合式风柜热水盘管320和蓄热水箱410中，用于升温车间升温和/或提供清洗车间热水。然后，制冷剂通过热力膨胀阀141进行节流，节流后到达电动三通阀140，电动三通阀140的端口A接通到端口C，制冷剂通过端口C流入到冷水蒸发器120，通过冷媒水泵210循环，将冷量转移到组合式风柜冷水盘管220中，用于对降温除湿车间进行降温除湿。
S320：若运行模式为模式1：升温热水检测控制模块判断升温热水优先状态，根据蓄热水温和升温车间的温度偏差，调节热水盘管风机转速，控制清洗热水供应；干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S340：若运行模式为模式2：升温热水检测控制模块根据升温车间温度偏差，调节热水盘管的风机转速；干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S360：若运行模式为模式3：升温热水检测控制模块比较蓄热水温和出水温度设定值，控制清洗热水供应；干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S380：若运行模式为模式4：干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S400：热泵组态：冷热平衡机组控制模块控制电动三通阀的端口A接通到端口B，建立热泵组态的制冷剂循环回路；热媒水泵启动，建立热水冷凝器、蓄热水箱和组合式风柜热水盘管之间的热媒水循环；所述的冷热平衡组态包括以下3种模式：
模式5：升温车间升温、降温除湿车间不工作保持原状态、清洗车间需要热水；
模式6：升温车间不需要升温、降温除湿车间不工作保持原状态、清洗车间需要热水；
模式7：升温车间升温、降温除湿车间不工作保持原状态、清洗车间不需要热水；
在本步骤中，冷热平衡机组控制模块520通过电动三通阀140将冷热平衡机组100切换到热泵组态，电动三通阀的端口A接通到端口B，压缩机110启动，建立热泵组态的制冷剂循环回路：压缩机110的排气口->四通阀142->热水冷凝器130->热力膨胀阀141->电动三通阀140的端口A->端口B->翅片蒸发器160->四通阀142->气液分离器150->压缩机110的吸气口；冷热平衡机组控制模块520控制热媒水泵310启动，建立热水冷凝器130、蓄热水箱410和组合式风柜热水盘管320之间的热媒水循环。热泵组态包括模式5-7，在模式5-7中，压缩机110排出的高温高压气体制冷剂通过四通阀142到热水冷凝器130，通过热媒水泵循环，将热量转移到组合式风柜热水盘管320和蓄热水箱410中，用于升温车间升温和/或提供清洗车间热水。然后，制冷剂进入热力膨胀阀141进行节流，节流后到达电动三通阀140的端口A，因为降温除湿车间不需要工作，电动三通阀140的端口A接通到端口B，制冷剂通过端口B流入到翅片蒸发器160；借助室外风机161的强制循环，制冷剂从室外环境中吸收空气中热量气化后，再通过四通阀142和气液分离器150回到压缩机110。
S420：若运行模式为模式5：升温热水检测控制模块判断升温热水优先状态，根据蓄热水温和升温车间的温度偏差，调节热水盘管的风机转速和控制清洗热水的供应；
S440：若运行模式为模式6：升温热水检测控制模块比较蓄热水温和出水温度设定值，通过进水电磁阀控制向清洗车间供应热水；
在本步骤中，升温热水检测控制模块540实时检测蓄热水箱410的蓄热水温Txc，将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器544控制进水电磁阀430：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀430，蓄热水箱410进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀430，将蓄热水箱的热水补充到清洗车间的热水池420中。
S460：若运行模式为模式7：升温热水检测控制模块根据升温车间温度偏差，调节热水盘管的风机转速。
在本步骤中，升温热水检测控制模块540实时检测蓄热水箱410的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器543的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管320的风机转速：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管320的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管320的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管320的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管320的风机停止运行。
S500：升温热水检测控制模块540比较蓄热水温Txc与水箱水温上限值Txs，若Txc＞Txs，则向冷热平衡机组控制模块520发出蓄热水箱超温信号，控制压缩机110停止运转，冷热平衡机组100利用蓄热水箱410积蓄的热量继续执行升温车间升温和制取清洗热水过程；直到蓄热水温Txc≤出水温度设定值Tcs，重新启动压缩机110。
根据本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一个实施例，所述的步骤S320包括以下动作：
S321：干湿度检测控制模块530实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S322：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器533输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管220风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S323：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器533输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管220风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S324：否则，干湿度检测控制模块530执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器533的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管220风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管220风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管220风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管220风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围；
S330：升温热水检测控制模块540实时检测蓄热水箱410的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，根据升温热水优先状态控制车间升温和制取热水的过程：
S331：若升温热水优先状态选择为车间升温优先，则在Tsw＜Tss－3时，通过进水电磁阀驱动器544控制关闭进水电磁阀430，停止向热水池420中补水，蓄热水箱410中的热量补充到组合式风柜热水盘管320，提高制热效果和加热速度；当Tsw≥Tss-1时，通过进水电磁阀驱动器544控制打开进水电磁阀430，向热水池420中补水；
S332：若升温热水优先状态选择为清洗热水优先，则关闭组合式风柜热水盘管320的风机，通过进水电磁阀驱动器544控制打开进水电磁阀430，向热水池420中供水，直到热水池420中的水达到需求量之后，再打开组合式风柜热水盘管320的风机进行车间升温；
S333：否则，升温热水检测控制模块540执行自动升温热水控制过程，升温车间升温和生产清洗用热水同时进行：升温热水检测控制模块540比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器543的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管320的风机转速：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管320的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管320的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管320的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管320的风机停止运行；
S334：升温热水检测控制模块540将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器544控制进水电磁阀430：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀430，蓄热水箱410进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀430，向清洗车间供应热水。
根据本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一个实施例，所述的步骤S340包括以下动作：
S341：干湿度检测控制模块530实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S342：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器533输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管220风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S343：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器533输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管220风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S344：否则，干湿度检测控制模块530执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器533的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管220风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管220风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管220风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管220风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围；
S345：升温热水检测控制模块540实时检测蓄热水箱410的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器543的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管320的风机转速：
S346：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管320的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管320的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管320的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管320的风机停止运行。
根据本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一个实施例，所述的步骤S360包括以下动作：
S361：干湿度检测控制模块530实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S362：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器533输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管220风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S363：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器533输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管220风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S364：否则，干湿度检测控制模块530执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器533的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管220风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管220风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管220风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管220风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围；
S365：升温热水检测控制模块540实时检测蓄热水箱410的蓄热水温Txc，将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器544控制进水电磁阀430：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀430，蓄热水箱410进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀430，向清洗车间供应热水。
根据本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一个实施例，所述的步骤S380包括以下动作：
S381：干湿度检测控制模块530实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S382：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器533输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管220风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S383：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器533输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管220风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S384：否则，干湿度检测控制模块530执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器533的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管220风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管220风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管220风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管220风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围。
根据本发明的工业用冷热平衡机组系统控制方法的一个实施例，所述的步骤S420包括以下动作：
S421：升温热水检测控制模块540实时检测蓄热水箱410的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，根据升温热水优先状态控制车间升温和制取热水的过程：
S422：若升温热水优先状态选择为车间升温优先，则在Tsw＜Tss－3时，通过进水电磁阀驱动器544控制关闭进水电磁阀430，停止向热水池420中补水，蓄热水箱410中的热量补充到组合式风柜热水盘管320，提高制热效果和加热速度；当Tsw≥Tss-1时，通过进水电磁阀驱动器544控制打开进水电磁阀430，向热水池420中补水；
S423：若升温热水优先状态选择为清洗热水优先，则关闭组合式风柜热水盘管320的风机，通过进水电磁阀驱动器544控制打开进水电磁阀430，向热水池420中供水，直到热水池420中的水达到需求量之后，再打开组合式风柜热水盘管320的风机进行车间升温；
S424：否则，升温热水检测控制模块540执行自动升温热水控制过程，升温车间升温和生产清洗用热水同时进行：升温热水检测控制模块540比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器543的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管320的风机转速：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管320的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管320的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管320的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管320的风机停止运行；
S425：升温热水检测控制模块540将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器544控制进水电磁阀430：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀430，蓄热水箱410进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀430，向清洗车间供应热水。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的技术方案，而并非用作为对本发明的限定，任何基于本发明的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本发明的权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种工业用冷热平衡机组系统控制方法，用于工业用冷热平衡机组系统的控制，所述的工业用冷热平衡机组系统包括冷热平衡机组，冷风子系统，热风子系统，热水子系统和控制装置，其特征在于包括以下步骤：
S100：运行模式参数设定模块获取蓄热水温上限设定值Txs、出水温度设定值Tcs、升温车间温度设定值Tss、降温除湿车间温度设定值Tjs和湿度设定值Tsd；
S200：根据升温车间、热水清洗车间和降温除湿车间的冷热负荷状态，通过运行模式参数设定模块确定冷热平衡机组的运行模式，并设置相应的升温热水优先状态和/或降温除湿优先状态，控制冷热平衡机组进入冷热平衡组态或热泵组态；
S300：冷热平衡组态：冷热平衡机组控制模块控制电动三通阀的端口A接通到端口C，建立冷热平衡组态的制冷剂循环回路；热媒水泵启动，建立热水冷凝器、蓄热水箱和组合式风柜热水盘管之间的热媒水循环；冷媒水泵启动，建立组合式风柜冷水盘管和冷水蒸发器之间的冷媒水循环；所述的冷热平衡组态包括以下4种模式：
模式1：升温车间升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间需要热水；
模式2：升温车间升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间不需要热水；
模式3：升温车间不需要升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间需要热水；
模式4：升温车间不需要升温、降温除湿车间需要降温除湿、清洗车间不需要热水；
S320：若运行模式为模式1：升温热水检测控制模块判断升温热水优先状态，根据蓄热水温和升温车间的温度偏差，调节热水盘管风机转速，控制清洗热水供应；干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S340：若运行模式为模式2：升温热水检测控制模块根据升温车间温度偏差，调节热水盘管的风机转速；干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S360：若运行模式为模式3：升温热水检测控制模块比较蓄热水温和出水温度设定值，控制清洗热水供应；干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S380：若运行模式为模式4：干湿度检测控制模块判断降温除湿优先状态，根据温湿度偏差，调节冷水盘管的风机转速；
S400：热泵组态：冷热平衡机组控制模块控制电动三通阀的端口A接通到端口B，建立热泵组态的制冷剂循环回路；热媒水泵启动，建立热水冷凝器、蓄热水箱和组合式风柜热水盘管之间的热媒水循环；所述的冷热平衡组态包括以下3种模式：
模式5：升温车间升温、降温除湿车间不工作保持原状态、清洗车间需要热水；
模式6：升温车间不需要升温、降温除湿车间不工作保持原状态、清洗车间需要热水；
模式7：升温车间升温、降温除湿车间不工作保持原状态、清洗车间不需要热水；
S420：若运行模式为模式5：升温热水检测控制模块判断升温热水优先状态，根据蓄热水温和升温车间的温度偏差，调节热水盘管的风机转速和控制清洗热水的供应；
S440：若运行模式为模式6：升温热水检测控制模块比较蓄热水温和出水温度设定值，通过进水电磁阀控制向清洗车间供应热水；
S460：若运行模式为模式7：升温热水检测控制模块根据升温车间温度偏差，调节热水盘管的风机转速；
S500：升温热水检测控制模块比较蓄热水温Txc与水箱水温上限值Txs，若Txc＞Txs，则向冷热平衡机组控制模块发出蓄热水箱超温信号，控制压缩机停止运转，冷热平衡机组利用蓄热水箱积蓄的热量继续执行升温车间升温和制取清洗热水过程；直到蓄热水温Txc≤出水温度设定值Tcs，重新启动压缩机。
2.根据权利要求1所述的工业用冷热平衡机组系统控制方法，其特征在于所述的步骤S320包括以下动作：
S321：干湿度检测控制模块实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S322：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S323：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S324：否则，干湿度检测控制模块执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围；
S330：升温热水检测控制模块实时检测蓄热水箱的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，根据升温热水优先状态控制车间升温和制取热水的过程：
S331：若升温热水优先状态选择为车间升温优先，则在Tsw＜Tss－3时，通过进水电磁阀驱动器控制关闭进水电磁阀，停止向热水池中补水，蓄热水箱中的热量补充到组合式风柜热水盘管，提高制热效果和加热速度；当Tsw≥Tss-1时，通过进水电磁阀驱动器控制打开进水电磁阀，向热水池中补水；
S332：若升温热水优先状态选择为清洗热水优先，则关闭组合式风柜热水盘管的风机，通过进水电磁阀驱动器控制打开进水电磁阀，向热水池中供水，直到热水池中的水达到需求量之后，再打开组合式风柜热水盘管的风机进行车间升温；
S333：否则，升温热水检测控制模块执行自动升温热水控制过程，升温车间升温和生产清洗用热水同时进行：升温热水检测控制模块比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管的风机转速：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管的风机停止运行；
S334：升温热水检测控制模块将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器控制进水电磁阀：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀，蓄热水箱进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀，向清洗车间供应热水。
3.根据权利要求1所述的工业用冷热平衡机组系统控制方法，其特征在于所述的步骤S340包括以下动作：
S341：干湿度检测控制模块实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S342：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S343：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S344：否则，干湿度检测控制模块执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围；
S345：升温热水检测控制模块实时检测蓄热水箱的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管的风机转速：
S346：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管的风机停止运行。
4.根据权利要求1所述的工业用冷热平衡机组系统控制方法，其特征在于所述的步骤S360包括以下动作：
S361：干湿度检测控制模块实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S362：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S363：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S364：否则，干湿度检测控制模块执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围；
S365：升温热水检测控制模块实时检测蓄热水箱的蓄热水温Txc，将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器控制进水电磁阀：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀，蓄热水箱进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀，向清洗车间供应热水。
5.根据权利要求1所述的工业用冷热平衡机组系统控制方法，其特征在于所述的步骤S380包括以下动作：
S381：干湿度检测控制模块实时检测降温除湿车间的干球温度Tgq和湿球温度Tsq，由根据干球温度Tgq和湿球温度Tsq之差，计算或查表得到降温除湿车间的相对湿度RH，根据降温除湿优先状态控制除湿降温过程：
S382：若降温除湿优先状态选择为降温优先状态，冷风风机变频控制器输出高频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机高速运行，加大机组的制冷效果，对降温除湿车间降温，直到Tgq≤Tjs，转自动降温除湿状态继续运行；
S383：若降温除湿优先状态选择为除湿优先状态，冷风风机变频控制器输出低频率电流，驱动组合式风柜冷水盘管风机低速运行，加大机组的除湿效果，对降温除湿车间除湿，直到RH≤RHs，转自动降温除湿状态继续运行；
S384：否则，干湿度检测控制模块执行自动降温除湿控制过程：将干球温度Tgq和相对湿度RH分别与降温温度设定值Tjs和湿度设定值RHs进行比较，根据温湿度偏差动态调节冷风风机变频控制器的输出频率，无机调节组合式风柜冷水盘管风机的转速，达到除湿和降温的动态平衡：若Tgq-Tjs＜3℃，且RH-RHs＞10％时，组合式风柜冷水盘管风机降低运行速度，加大机组的除湿量；若Tgq-Tjs＞5℃，且湿度RH-RHs＜5％时，组合式风柜冷水盘管风机提高运行速度，加大机组的制冷效果，降低机组的除湿量；否则，组合式风柜冷水盘管风机维持当前运行速度，机组均衡降温除湿，直到降温除湿车间的温湿度达到设定的范围。
6.根据权利要求1所述的工业用冷热平衡机组系统控制方法，其特征在于所述的步骤S420包括以下动作：
S421：升温热水检测控制模块实时检测蓄热水箱的蓄热水温Txc和升温车间温度Tsw，根据升温热水优先状态控制车间升温和制取热水的过程：
S422：若升温热水优先状态选择为车间升温优先，则在Tsw＜Tss－3时，通过进水电磁阀驱动器控制关闭进水电磁阀，停止向热水池中补水，蓄热水箱中的热量补充到组合式风柜热水盘管，提高制热效果和加热速度；当Tsw≥Tss-1时，通过进水电磁阀驱动器控制打开进水电磁阀，向热水池中补水；
S423：若升温热水优先状态选择为清洗热水优先，则关闭组合式风柜热水盘管的风机，通过进水电磁阀驱动器控制打开进水电磁阀，向热水池中供水，直到热水池中的水达到需求量之后，再打开组合式风柜热水盘管的风机进行车间升温；
S424：否则，升温热水检测控制模块执行自动升温热水控制过程，升温车间升温和生产清洗用热水同时进行：升温热水检测控制模块比较升温车间温度Tsw与升温车间温度设定值Tss，根据温度偏差调节热风风机变频控制器的输出频率，动态调节组合式风柜热水盘管的风机转速：若Tsw＜Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机高速运行；若Tss－1＞Tsw≥Tss－3，组合式风柜热水盘管的风机中速运行；若Tss+1＞Tsw≥Tss－1，组合式风柜热水盘管的风机低速运行；若Tsw≥Tss+1，组合式风柜热水盘管的风机停止运行；
S425：升温热水检测控制模块将蓄热水温Txc与出水温度设定值Tcs进行比较，通过进水电磁阀驱动器控制进水电磁阀：若Txc＜Tcs，关闭进水电磁阀，蓄热水箱进入蓄热升温状态；若Txc≥Tcs，打开进水电磁阀，向清洗车间供应热水。
7.一种用于实现权利要求1至5之任一权利要求所述的工业用冷热平衡机组系统控制方法的冷热平衡机组系统控制装置，包括运行模式参数设定模块，冷热平衡机组控制模块，干湿度检测控制模块和升温热水检测控制模块；其特征在于：所述冷热平衡机组控制模块的输入端，连接到运行模式参数设定模块和升温热水检测控制模块；所述冷热平衡机组控制模块的输出端，连接到冷热平衡机组系统的压缩机、电动三通阀、冷媒水泵和热媒水泵；所述干湿度检测控制模块的输入端，连接到运行模式参数设定模块、干球温度传感器和湿球温度传感器；所述干湿度检测控制模块的输出端，通过冷风风机变频控制器连接到冷风子系统的组合式风柜冷水盘管的风机；所述升温热水检测控制模块的输入端，连接到运行模式参数设定模块、升温车间温度传感器和蓄热水温传感器；所述升温热水检测控制模块的输出端，通过热风风机变频控制器连接到热风子系统的组合式风柜热水盘管的风机，通过进水电磁阀驱动器连接到热水子系统的进水电磁阀。
8.根据权利要求7所述的冷热平衡机组系统控制装置，其特征在于所述的控制装置采用具有多路A/D转换接口和多路PWM输出接口的单片微处理器实现程序控制，所述的干球温度传感器、湿球温度传感器、升温车间温度传感器和蓄热水温传感器通过微处理器的A/D转换接口连接到单片微处理器；所述的控制装置利用微处理器的PWM输出接口，提供冷风风机变频控制器和热风风机变频控制器输出信号。
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Denomination of invention: A system control method and control device of industrial cold and heat balance unit Effective date of registration: 20220113 Granted publication date: 20160210 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Nantong Chengdong sub branch Pledgor: JIANGSU TENESUN ELECTRICAL APPLIANCE Co.,Ltd. Registration number: Y2022980000445 |