CN105004086A - 螺杆冷水机组的控制方法、控制装置以及空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺杆冷水机组的控制方法、装置及空调器,其中该方法包括:当螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q;获取排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值;以及根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度。该方法在满足客户高冷冻水出水温度的节能需求的前提下,通过时刻监测机组吸气饱和压力和排气饱和压力,既保证蒸发温度不超过压缩机承诺的蒸发温度上限,又保证高低压差满足最小供油压差的需求,从而保证了机组的可靠运行,并且保证了机组的节能。
Description
技术领域
本发明涉及冷水机组技术领域,尤其涉及一种螺杆冷水机组的控制方法、控制装置以及一种具有该控制装置的空调器。
背景技术
随着节能产品日益受到用户青睐,用户不再一味的要求冷冻水出水温度达到较低温度(如7℃),而是根据所在地的气候特点,进行空调系统的优化设计,即根据具体项目的实际需求,提出合理的冷冻水出水要求,因此,在洁净室,机场等项目,或在西北部低湿度空气区域,用户需求的冷冻水出水温度范围从常规的较低温度(如7℃)提升到高温度(如12~20℃)。
对于常规的半封闭压缩机系统,压缩机多采用压差式供油,当高低压差达到临界值以上,才能保证润滑油能顺利到达需要润滑部位,才能提供足够的推力以保证压缩机顺畅加载。而当冷冻水出水温度提高,对应的蒸发压力将会提高,此时会导致高低压差不足而造成系统加载不畅或润滑不良。
相关技术中,可通过在冷水机组的制冷循环回路中安装压力维持阀的方法来提高冷冻水出水温度,并保证机组高低压差,从而保障机组供油压差。但是,由于增加压力维持阀,会导致冷水机组的结构较常规系统复杂,同时,由于压力维持阀安装在排气管路上,增加了排气管路压缩机损失,降低了机组能效,甚至,在压力维持法未完全打开时,会产生气流音,影响舒适性。
发明内容
本发明的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的第一个目的在于提出一种螺杆冷水机组的控制方法。该方法既可以满足高冷冻水出水温度的节能需求,又可以保证机组的可靠运行。
本发明的第二个目的在于提出一种螺杆冷水机组的控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种空调器。
为了实现上述实施例,本发明第一方面实施例的螺杆冷水机组的控制方法,包括:当螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测所述螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和所述压缩机的负荷Q;获取所述排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值;以及根据所述压力差值和所述吸气饱和压力Pe控制所述螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度。
根据本发明实施例的螺杆冷水机组的控制方法,当螺杆冷水机组进入运行状态之后,可实时检测螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q,并获取排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值,以及根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度,即在满足客户高冷冻水出水温度的节能需求的前提下,通过时刻监测机组吸气饱和压力和排气饱和压力,既保证蒸发温度不超过压缩机承诺的蒸发温度上限,又保证高低压差满足最小供油压差的需求,从而保证了机组的可靠运行,并且通过采用程序控制方式的高温冷水机组比现有的采用压力维持阀的高温冷水机组运行更加节能。
根据本发明的一个实施例,根据所述压力差值和所述吸气饱和压力Pe控制所述螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度,具体包括:将所述压力差值与预设的供油压差进行比对;如果所述压力差值小于所述预设的供油压差,则减小所述电子膨胀阀的当前开度;如果所述压力差值等于所述预设的供油压差,则保持所述电子膨胀阀的当前开度不变;如果所述压力差值大于所述预设的供油压差,且所述吸气饱和压力Pe大于或等于预设的蒸发压力阈值,则减小所述电子膨胀阀的当前开度。
根据本发明的一个实施例,所述控制方法还包括:当所述压力差值大于所述预设的供油压差,且所述吸气饱和压力Pe小于所述预设的蒸发压力阈值时,根据所述排气温度Tp和所述冷凝温度Tc获取所述压缩机的当前排气过热度Tdisc;根据所述蒸发温度Te、所述冷凝温度Tc、所述负荷Q获取所述压缩机的当前最优排气过热度Topt;以及获取所述当前排气过热度Tdisc和所述当前最优排气过热度Topt之间的过热度差值ΔT=Tdisc-Topt,并根据所述过热度差值ΔT控制所述电子膨胀阀的开度。
根据本发明的一个实施例,通过以下公式获取所述压缩机的当前最优排气过热度Topt:Topt=(a0+a1Te+b1Tc+a2Te2+b2Tc2+c1TeTc+a3Te3+b3Tc3)×Q,其中,a0、a1、a3、b1、b2、b3和c1分别为公式中的系数,所述系数与所述压缩机的特性有关,Te为所述蒸发温度,Tc为所述冷凝温度,Q为所述压缩机的负荷。
根据本发明的一个实施例,根据所述过热度差值ΔT控制所述电子膨胀阀的开度,具体包括:当所述过热度差值ΔT大于预设阈值时,增大所述电子膨胀阀的当前开度;当所述过热度差值ΔT等于所述预设阈值时,保持所述电子膨胀阀的当前开度不变;当所述过热度差值ΔT小于所述预设阈值时,减小所述电子膨胀阀的当前开度。
为了实现上述实施例,本发明第二方面实施例的螺杆冷水机组的控制装置,包括:检测模块,用于在螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测所述螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和所述压缩机的负荷Q;第一获取模块,用于获取所述排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值;以及控制模块,用于根据所述压力差值和所述吸气饱和压力Pe控制所述螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度。
根据本发明实施例的螺杆冷水机组的控制装置,可通过检测模块在螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q,第一获取模块获取排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值,控制模块根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度,即在满足客户高冷冻水出水温度的节能需求的前提下,通过时刻监测机组吸气饱和压力和排气饱和压力,既保证蒸发温度不超过压缩机承诺的蒸发温度上限,又保证高低压差满足最小供油压差的需求,从而保证了机组的可靠运行,并且通过采用程序控制方式的高温冷水机组比现有的采用压力维持阀的高温冷水机组运行更加节能。
根据本发明的一个实施例,所述控制模块具体用于:将所述压力差值与预设的供油压差进行比对;当所述压力差值小于所述预设的供油压差时,减小所述电子膨胀阀的当前开度;当所述压力差值等于所述预设的供油压差时,保持所述电子膨胀阀的当前开度不变;当所述压力差值大于所述预设的供油压差,且所述吸气饱和压力Pe大于或等于预设的蒸发压力阈值时,减小所述电子膨胀阀的当前开度。
根据本发明的一个实施例,所述控制装置还包括:第二获取模块,用于在所述压力差值大于所述预设的供油压差,且所述吸气饱和压力Pe小于所述预设的蒸发压力阈值时,根据所述排气温度Tp和所述冷凝温度Tc获取所述压缩机的当前排气过热度Tdisc;第三获取模块,用于根据所述蒸发温度Te、所述冷凝温度Tc、所述负荷Q获取所述压缩机的当前最优排气过热度Topt;第四获取模块,用于获取所述当前排气过热度Tdisc和所述当前最优排气过热度Topt之间的过热度差值ΔT=Tdisc-Topt;其中,在本发明的实施例中,所述控制模块还用于根据所述过热度差值ΔT控制所述电子膨胀阀的开度。
根据本发明的一个实施例,所述第三获取模块通过以下公式获取所述压缩机的当前最优排气过热度Topt:Topt=(a0+a1Te+b1Tc+a2Te2+b2Tc2+c1TeTc+a3Te3+b3Tc3)×Q,其中,a0、a1、a3、b1、b2、b3和c1分别为公式中的系数,所述系数与所述压缩机的特性有关,Te为所述蒸发温度,Tc为所述冷凝温度,Q为所述压缩机的负荷。
根据本发明的一个实施例,所述控制模块具体用于:当所述过热度差值ΔT大于预设阈值时,增大所述电子膨胀阀的当前开度;当所述过热度差值ΔT等于所述预设阈值时,保持所述电子膨胀阀的当前开度不变;当所述过热度差值ΔT小于所述预设阈值时,减小所述电子膨胀阀的当前开度。
为了实现上述目的,本发明第三方面实施例的空调器,包括本发明第二方面实施例的螺杆冷水机组的控制装置。
根据本发明实施例的空调器,可通过控制装置中的检测模块在螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q,第一获取模块获取排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值,控制模块根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度,即在满足客户高冷冻水出水温度的节能需求的前提下,通过时刻监测机组吸气饱和压力和排气饱和压力,既保证蒸发温度不超过压缩机承诺的蒸发温度上限,又保证高低压差满足最小供油压差的需求,从而保证了机组的可靠运行,并且通过采用程序控制方式的高温冷水机组比现有的采用压力维持阀的高温冷水机组运行更加节能。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的螺杆冷水机组的控制方法的流程图;
图2是根据本发明一个实施例的螺杆冷水机组中的控制参数的示意图;
图3是根据本发明一个实施例的最优排气过热度的控制方案的流程图;
图4是根据本发明一个实施例的螺杆冷水机组的控制装置的结构框图;
图5是根据本发明另一个实施例的螺杆冷水机组的控制装置的结构框图。
附图标记:
10:检测模块; 20:第一获取模块; 30:控制模块; 40:第二获取模块; 50:第三获取模块; 60:第四获取模块; 1:饱和蒸发温度Te; 2:吸气饱和压力Pe;3:排气温度Tp; 4:排气饱和压力Pp。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是,在提高螺杆冷水机组的冷冻水出水温度的前提下,为了保证压缩机的高低压差能够达到临界值以上,且保证润滑油能顺利到达压缩机的需要润滑部位,从而能够提供足够的推力以保证压缩机顺畅加载,本发明提出一种螺杆冷水机组的控制方法和控制装置。具体地,下面参考附图描述根据本发明实施例的螺杆冷水机组的控制方法和控制装置。
图1是根据本发明一个实施例的螺杆冷水机组的控制方法的流程图。如图1所示,该螺杆冷水机组的控制方法可以包括:
S101,当螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q。
可以理解,在本发明的实施例中,如图2所示,该螺杆冷水机组可包括蒸发器、压缩机、冷凝器、电子膨胀阀和控制器五部分组成,其中控制器可控制监控机组运行参数,该运行参数可包括饱和蒸发温度Te(1)、压缩机的吸气饱和压力Pe(2)、压缩机的排气温度Tp(3)、排气饱和压力Pp(4)、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q。
S102,获取排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值。
具体地,可将排气饱和压力Pp减去吸气饱和压力Pe,得到的差值即为排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值Pp-Pe。
S103,根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度。
优选地,在本发明的实施例中,根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度的具体实现过程可如下:将压力差值与预设的供油压差进行比对;如果压力差值小于预设的供油压差,则减小电子膨胀阀的当前开度;如果压力差值等于预设的供油压差,则保持电子膨胀阀的当前开度不变;如果压力差值大于预设的供油压差,且吸气饱和压力Pe大于或等于预设的蒸发压力阈值,则减小电子膨胀阀的当前开度。其中,在本发明的实施例中,预设的供油压差即为压缩机的最小供油压差,该预设的供油压差可以是压缩机出厂时所预先设定的,可以理解压缩机的高低压差值至少要达到该预设的供油压差,才能保证压缩机顺畅加载。
更具体地,可将压力差值与预设的供油压差进行大小比对,当压力差值Pp-Pe<ΔP(即上述的预设的供油压差)时,无论吸气饱和压力Pe是否小于压缩机最高蒸发压力Pmax(即上述的预设的蒸发压力阈值),可优先执行关阀的动作,也就是可减小电子膨胀阀的当前开度,直至压力差值Pp-Pe=ΔP时,停止关阀动作,且保持电子膨胀阀的当前开度不变;当压力差值Pp-Pe>ΔP,而吸气饱和压力Pe仍大于压缩机最高蒸发压力Pmax(即上述的预设的蒸发压力阈值)时,可继续执行关阀的动作,也就是继续减小电子膨胀阀的当前开度,直至吸气饱和压力Pe<Pmax。
进一步的,在本发明的一个实施例中,该螺杆冷水机组的控制方法还可包括:当压力差值大于预设的供油压差,且吸气饱和压力Pe小于预设的蒸发压力阈值时,可根据最优排气过热度的控制方案来控制电子膨胀阀的开度。如图3所示,该最优排气过热度的控制方案可包括:根据排气温度Tp和冷凝温度Tc获取压缩机的当前排气过热度Tdisc(S301)。根据蒸发温度Te、冷凝温度Tc、负荷Q获取压缩机的当前最优排气过热度Topt(S302)。获取当前排气过热度Tdisc和当前最优排气过热度Topt之间的过热度差值ΔT=Tdisc-Topt,并根据过热度差值ΔT控制电子膨胀阀的开度(S303)。
其中,在本发明的实施例中,可通过以下公式(1)来获取压缩机的当前最优排气过热度Topt:
Topt=(a0+a1Te+b1Tc+a2Te2+b2Tc2+c1TeTc+a3Te3+b3Tc3)×Q (1)
其中,a0、a1、a3、b1、b2、b3和c1分别为公式(1)中的系数,系数与压缩机的特性有关,Te为蒸发温度,Tc为冷凝温度,Q为压缩机的负荷。
具体地,可先将压缩机的排气温度Tp减去冷凝温度Tc以得到压缩机的当前排气过热度Tdisc,即Tdisc=Tp-Tc,之后,将蒸发温度Te、冷凝温度Tc和负荷Q代入上述式(1),计算得到当前最优排气过热度Topt。可以理解,在本发明的实施例中,最优排气过热度还需被控制在一定的范围之内,例如,R22满液式螺杆冷水机组的最优排气过热度在15~25℃范围之内,R134a满液式螺杆冷水机组的最优排气过热度在9~15℃范围之内。然后,可将当前排气过热度Tdisc减去当前最优排气过热度Topt,计算出当前排气过热度与当前最优排气过热度之间的过热度差值,之后可根据该过热度差值来控制电子膨胀阀的开度大小。
具体而言,在本发明的实施例中,根据过热度差值ΔT控制电子膨胀阀的开度的具体实现过程可如下:当过热度差值ΔT大于预设阈值时,增大电子膨胀阀的当前开度;当过热度差值ΔT等于预设阈值时,保持电子膨胀阀的当前开度不变;当过热度差值ΔT小于预设阈值时,减小电子膨胀阀的当前开度。其中,在本发明的实施例中,预设阈值可为0。更具体地,当ΔT>0时,可判断当前电子膨胀阀的开度太小,此时可通过螺杆冷水机组中的控制器发出指令,增大电子膨胀阀的当前开度;当ΔT=0时,可保持当前电子膨胀阀开度不变;当ΔT<0时,可减少电子膨胀阀的当前开度,以调节蒸发器液位,保证机组的最优运行状态。
综上所述,本发明实施例的螺杆冷水机组的结构与常规机组相同,只是通过控制逻辑优化来实现冷冻水高出水温度,这样既保证了机组的高温出水的可靠性,也不增加系统制造难度,同时,在保证机组可靠运行的前提下,压缩机的吸气饱和压力Pe始终处于最优的参数运行;如果采用在压缩机高压端增加压力维持阀,不管机组的高低压差是否可以满足供油压差的要求,压力维持阀的压降始终存在,在相同的冷凝温度下,会导致压缩机高压偏高,压缩机制冷量衰减,机组能效衰减。然而,本发明采用程序控制方法高温冷水机组比采用压力维持阀的高温冷水机组运行更加节能。
根据本发明实施例的螺杆冷水机组的控制方法,当螺杆冷水机组进入运行状态之后,可实时检测螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q,并获取排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值,以及根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度,即在满足客户高冷冻水出水温度的节能需求的前提下,通过时刻监测机组吸气饱和压力和排气饱和压力,既保证蒸发温度不超过压缩机承诺的蒸发温度上限,又保证高低压差满足最小供油压差的需求,从而保证了机组的可靠运行,并且通过采用程序控制方式的高温冷水机组比现有的采用压力维持阀的高温冷水机组运行更加节能。
为了实现上述实施例,本发明还提出了一种螺杆冷水机组的控制装置。
图4是根据本发明一个实施例的螺杆冷水机组的控制装置的结构框图。如图4所示,该螺杆冷水机组的控制装置可以包括:检测模块10、第一获取模块20和控制模块30。
具体地,检测模块10可用于在螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q。
第一获取模块20可用于获取排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值。更具体地,第一获取模块20可将排气饱和压力Pp减去吸气饱和压力Pe,得到的差值即为排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值Pp-Pe。
控制模块30可用于根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度。
优选地,在本发明的实施例中,控制模块30根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度的具体实现过程可如下:将压力差值与预设的供油压差进行比对;当压力差值小于预设的供油压差时,减小电子膨胀阀的当前开度;当压力差值等于预设的供油压差时,保持电子膨胀阀的当前开度不变;当压力差值大于预设的供油压差,且吸气饱和压力Pe大于或等于预设的蒸发压力阈值时,减小电子膨胀阀的当前开度。其中,在本发明的实施例中,预设的供油压差即为压缩机的最小供油压差,该预设的供油压差可以是压缩机出厂时所预先设定的,可以理解压缩机的高低压差值至少要达到该预设的供油压差,才能保证压缩机顺畅加载。
更具体地,控制模块30可将压力差值与预设的供油压差进行大小比对,当压力差值Pp-Pe<ΔP(即上述的预设的供油压差)时,无论吸气饱和压力Pe是否小于压缩机最高蒸发压力Pmax(即上述的预设的蒸发压力阈值),控制模块30可优先执行关阀的动作,也就是可减小电子膨胀阀的当前开度,直至压力差值Pp-Pe=ΔP时,停止关阀动作,且保持电子膨胀阀的当前开度不变;当压力差值Pp-Pe>ΔP,而吸气饱和压力Pe仍大于压缩机最高蒸发压力Pmax(即上述的预设的蒸发压力阈值)时,控制模块30可继续执行关阀的动作,也就是继续减小电子膨胀阀的当前开度,直至吸气饱和压力Pe<Pmax。
进一步的,在本发明的一个实施例中,如图5所示,该控制装置还可包括:第二获取模块40和第三获取模块50和第四获取模块60。
具体地,第二获取模块40可用于在压力差值大于预设的供油压差,且吸气饱和压力Pe小于预设的蒸发压力阈值时,根据排气温度Tp和冷凝温度Tc获取压缩机的当前排气过热度Tdisc。
更具体地,在压力差值大于预设的供油压差,且吸气饱和压力Pe小于预设的蒸发压力阈值时,第二获取模块40可将压缩机的排气温度Tp减去冷凝温度Tc以得到压缩机的当前排气过热度Tdisc,即Tdisc=Tp-Tc。
第三获取模块50可用于根据蒸发温度Te、冷凝温度Tc、负荷Q获取压缩机的当前最优排气过热度Topt。具体而言,在本发明的实施例中,第三获取模块50可通过以下公式(1)来获取压缩机的当前最优排气过热度Topt:
Topt=(a0+a1Te+b1Tc+a2Te2+b2Tc2+c1TeTc+a3Te3+b3Tc3)×Q (1)
其中,a0、a1、a3、b1、b2、b3和c1分别为公式中的系数,系数与压缩机的特性有关,Te为蒸发温度,Tc为冷凝温度,Q为压缩机的负荷。
更具体地,第三获取模块50可将蒸发温度Te、冷凝温度Tc和负荷Q代入上述式(1),计算得到当前最优排气过热度Topt。可以理解,在本发明的实施例中,最优排气过热度还需被控制在一定的范围之内,例如,R22满液式螺杆冷水机组的最优排气过热度在15~25℃范围之内,R134a满液式螺杆冷水机组的最优排气过热度在9~15℃范围之内。
第四获取模块60可用于获取当前排气过热度Tdisc和当前最优排气过热度Topt之间的过热度差值ΔT=Tdisc-Topt。更具体地,第四获取模块60可将当前排气过热度Tdisc减去当前最优排气过热度Topt,计算出当前排气过热度与当前最优排气过热度之间的过热度差值。
在本发明的实施例中,控制模块30还可用于根据过热度差值ΔT控制电子膨胀阀的开度。具体而言,在本发明的实施例中,控制模块30根据过热度差值ΔT控制电子膨胀阀的开度的具体实现过程可如下:当过热度差值ΔT大于预设阈值时,增大电子膨胀阀的当前开度;当过热度差值ΔT等于预设阈值时,保持电子膨胀阀的当前开度不变;当过热度差值ΔT小于预设阈值时,减小电子膨胀阀的当前开度。其中,在本发明的实施例中,预设阈值可为0。
更具体地,当ΔT>0时,控制模块30可判断当前电子膨胀阀的开度太小,此时可通过螺杆冷水机组中的控制器发出指令,增大电子膨胀阀的当前开度;当ΔT=0时,控制模块30可保持当前电子膨胀阀开度不变;当ΔT<0时,控制模块30可减少电子膨胀阀的当前开度,以调节蒸发器液位,保证机组的最优运行状态。
综上所述,本发明实施例的螺杆冷水机组的结构与常规机组相同,只是通过控制逻辑优化来实现冷冻水高出水温度,这样既保证了机组的高温出水的可靠性,也不增加系统制造难度,同时,在保证机组可靠运行的前提下,压缩机的吸气饱和压力Pe始终处于最优的参数运行;如果采用在压缩机高压端增加压力维持阀,不管机组的高低压差是否可以满足供油压差的要求,压力维持阀的压降始终存在,在相同的冷凝温度下,会导致压缩机高压偏高,压缩机制冷量衰减,机组能效衰减。然而,本发明采用程序控制方法高温冷水机组比采用压力维持阀的高温冷水机组运行更加节能。
根据本发明实施例的螺杆冷水机组的控制装置,可通过检测模块在螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q,第一获取模块获取排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值,控制模块根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度,即在满足客户高冷冻水出水温度的节能需求的前提下,通过时刻监测机组吸气饱和压力和排气饱和压力,既保证蒸发温度不超过压缩机承诺的蒸发温度上限,又保证高低压差满足最小供油压差的需求,从而保证了机组的可靠运行,并且通过采用程序控制方式的高温冷水机组比现有的采用压力维持阀的高温冷水机组运行更加节能。
为了实现上述实施例,本发明还提了一种空调器,该空调器可包括上述任一个实施例的螺杆冷水机组的控制装置。
根据本发明实施例的空调器,可通过控制装置中的检测模块在螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机的负荷Q,第一获取模块获取排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值,控制模块根据压力差值和吸气饱和压力Pe控制螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度,即在满足客户高冷冻水出水温度的节能需求的前提下,通过时刻监测机组吸气饱和压力和排气饱和压力,既保证蒸发温度不超过压缩机承诺的蒸发温度上限,又保证高低压差满足最小供油压差的需求,从而保证了机组的可靠运行,并且通过采用程序控制方式的高温冷水机组比现有的采用压力维持阀的高温冷水机组运行更加节能。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种螺杆冷水机组的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
当螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测所述螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和所述压缩机的负荷Q;
获取所述排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值;以及
根据所述压力差值和所述吸气饱和压力Pe控制所述螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度。
2.如权利要求1所述的螺杆冷水机组的控制方法,其特征在于,根据所述压力差值和所述吸气饱和压力Pe控制所述螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度,具体包括:
将所述压力差值与预设的供油压差进行比对;
如果所述压力差值小于所述预设的供油压差,则减小所述电子膨胀阀的当前开度;
如果所述压力差值等于所述预设的供油压差,则保持所述电子膨胀阀的当前开度不变;
如果所述压力差值大于所述预设的供油压差,且所述吸气饱和压力Pe大于或等于预设的蒸发压力阈值,则减小所述电子膨胀阀的当前开度。
3.如权利要求2所述的螺杆冷水机组的控制方法,其特征在于,还包括:
当所述压力差值大于所述预设的供油压差,且所述吸气饱和压力Pe小于所述预设的蒸发压力阈值时,根据所述排气温度Tp和所述冷凝温度Tc获取所述压缩机的当前排气过热度Tdisc;
根据所述蒸发温度Te、所述冷凝温度Tc、所述负荷Q获取所述压缩机的当前最优排气过热度Topt;以及
获取所述当前排气过热度Tdisc和所述当前最优排气过热度Topt之间的过热度差值ΔT=Tdisc-Topt,并根据所述过热度差值ΔT控制所述电子膨胀阀的开度。
4.如权利要求3所述的螺杆冷水机组的控制方法,其特征在于,通过以下公式获取所述压缩机的当前最优排气过热度Topt:
Topt=(a0+a1Te+b1Tc+a2Te2+b2Tc2+c1TeTc+a3Te3+b3Tc3)×Q
其中,a0、a1、a3、b1、b2、b3和c1分别为公式中的系数,所述系数与所述压缩机的特性有关,Te为所述蒸发温度,Tc为所述冷凝温度,Q为所述压缩机的负荷。
5.如权利要求3所述的螺杆冷水机组的控制方法,其特征在于,根据所述过热度差值ΔT控制所述电子膨胀阀的开度,具体包括:
当所述过热度差值ΔT大于预设阈值时,增大所述电子膨胀阀的当前开度;
当所述过热度差值ΔT等于所述预设阈值时,保持所述电子膨胀阀的当前开度不变;
当所述过热度差值ΔT小于所述预设阈值时,减小所述电子膨胀阀的当前开度。
6.一种螺杆冷水机组的控制装置,其特征在于,包括:
检测模块,用于在螺杆冷水机组进入运行状态之后,实时检测所述螺杆冷水机组中压缩机的吸气饱和压力Pe、排气饱和压力Pp、排气温度Tp、蒸发温度Te、冷凝温度Tc和所述压缩机的负荷Q;
第一获取模块,用于获取所述排气饱和压力Pp和吸气饱和压力Pe之间的压力差值;以及
控制模块,用于根据所述压力差值和所述吸气饱和压力Pe控制所述螺杆冷水机组中电子膨胀阀的开度。
7.如权利要求6所述的螺杆冷水机组的控制装置,其特征在于,所述控制模块具体用于:
将所述压力差值与预设的供油压差进行比对;
当所述压力差值小于所述预设的供油压差时,减小所述电子膨胀阀的当前开度;
当所述压力差值等于所述预设的供油压差时,保持所述电子膨胀阀的当前开度不变;
当所述压力差值大于所述预设的供油压差,且所述吸气饱和压力Pe大于或等于预设的蒸发压力阈值时,减小所述电子膨胀阀的当前开度。
8.如权利要求7所述的螺杆冷水机组的控制装置,其特征在于,还包括:
第二获取模块,用于在所述压力差值大于所述预设的供油压差,且所述吸气饱和压力Pe小于所述预设的蒸发压力阈值时,根据所述排气温度Tp和所述冷凝温度Tc获取所述压缩机的当前排气过热度Tdisc;
第三获取模块,用于根据所述蒸发温度Te、所述冷凝温度Tc、所述负荷Q获取所述压缩机的当前最优排气过热度Topt;
第四获取模块,用于获取所述当前排气过热度Tdisc和所述当前最优排气过热度Topt之间的过热度差值ΔT=Tdisc-Topt;其中,
所述控制模块还用于根据所述过热度差值ΔT控制所述电子膨胀阀的开度。
9.如权利要求8所述的螺杆冷水机组的控制装置,其特征在于,所述第三获取模块通过以下公式获取所述压缩机的当前最优排气过热度Topt:
Topt=(a0+a1Te+b1Tc+a2Te2+b2Tc2+c1TeTc+a3Te3+b3Tc3)×Q
其中,a0、a1、a3、b1、b2、b3和c1分别为公式中的系数,所述系数与所述压缩机的特性有关,Te为所述蒸发温度,Tc为所述冷凝温度,Q为所述压缩机的负荷。
10.如权利要求8所述的螺杆冷水机组的控制装置,其特征在于,所述控制模块具体用于:
当所述过热度差值ΔT大于预设阈值时,增大所述电子膨胀阀的当前开度;
当所述过热度差值ΔT等于所述预设阈值时,保持所述电子膨胀阀的当前开度不变;
当所述过热度差值ΔT小于所述预设阈值时,减小所述电子膨胀阀的当前开度。
11.一种空调器,其特征在于,包括如权利要求6-10中任一项所述的螺杆冷水机组的控制装置。
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