CN105571181A - 一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法 - Google Patents

一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105571181A
CN105571181A CN201610020631.9A CN201610020631A CN105571181A CN 105571181 A CN105571181 A CN 105571181A CN 201610020631 A CN201610020631 A CN 201610020631A CN 105571181 A CN105571181 A CN 105571181A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
surge
valve device
regulation method
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610020631.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105571181B (zh
Inventor
易海洋
周宇
金成召
周堂
刘贤权
潘翠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN201610020631.9A priority Critical patent/CN105571181B/zh
Publication of CN105571181A publication Critical patent/CN105571181A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105571181B publication Critical patent/CN105571181B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31—Expansion valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

本发明提供一种变频离心式冷水机组，其包括变频离心压缩机(1)、蒸发器(2)和冷凝器(3)，所述压缩机(1)包括与所述蒸发器(2)相连的吸气口(11)和与所述冷凝器(3)相连排气口(12)，在所述吸气口(11)端还设置有用于检测所述压缩机(1)实时排气量大小的流量检测装置，且在所述压缩机(1)的吸、排气口(11、12)之间还并联地设置有旁通管路(4)，且在所述旁通管路(4)上设置有开度大小可调节的旁通阀装置(5)。通过本发明的变频离心式冷水机组能够使得变频离心式冷水机组在防止机组喘振的同时还能维持其原有能效值，既防止了喘振的发生，还能最大程度地维持或提高原有的能效值。本发明还涉及该机组的控制调节方法。

Description

一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法
技术领域
本发明属于制冷、空调及冷水机组技术领域，具体涉及一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法。
背景技术
现有技术中对于变频离心式冷水机组而言，喘振是其固有特性，在一定的转速下，压缩机发生喘振的原因大多是由于排气量减小造成的，那么如果能适当的提高压缩机排气量，那么就能一定程度避免喘振的发生，从而增大压缩机的运行范围。
对于变频离心压缩机，一般优先会采用通过加快转速，来提升气体的压力值从而防止喘振，但是此种方法的能力有限，一般只能卸载到机组额定冷量的30％左右，此时如果机组要继续进行卸载，就必须依靠热气旁通来进行，但对于变频离心压缩机，由于其转速是随负荷不断变化的，不同于定频压缩机转速恒定，目前并没有一种适用于变频离心式冷水机组热气旁通阀开度的控制方案，从而导致旁通掉的气体量过多,而旁通掉的气体量越大,对机组的能效值影响也会越大；实验数据表明，根据实际运行状况控制旁通阀开度能有效提高能效值达30％。
由于现有技术中的变频离心式冷水机组存在不能既防止该机组喘振的发生、扩展其运行范围，又使旁通电子膨胀阀开启时机组能最大程度维持其能效值的技术问题，因此本发明研究设计出一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的变频离心式冷水机组存在不能防止机组喘振的同时还能维持其原有能效值的缺陷，从而提供一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法。
本发明提供一种变频离心式冷水机组，其包括变频离心压缩机、蒸发器和冷凝器，所述压缩机包括与所述蒸发器相连的吸气口和与所述冷凝器相连的排气口，在所述吸气口端还设置有用于检测所述压缩机实时排气量大小的流量检测装置，且在所述压缩机的吸、排气口之间还并联地设置有旁通管路，且在所述旁通管路上设置有开度大小可调节的旁通阀装置。
优选地，所述旁通管路中的制冷剂流向为从所述压缩机的排气口端流向所述压缩机的吸气口端。
优选地，所述流量检测装置为流量计。
优选地，所述旁通阀装置为电子膨胀阀。
本发明还提供一种变频离心式冷水机组的控制调节方法，其使用前述的变频离心式冷水机组，检测该机组中所述压缩机的实时排气量Q，并计算同等工况下所述压缩机发生喘振的最小流量值Q1，比较该工况下实时排气量Q与该喘振最小流量值Q1的大小，再根据比较值调节旁通阀装置的开度大小。
优选地，当Q≥Q1时，使得旁通阀装置保持关闭的状态，断开所述旁通管路。
优选地，当Q＜Q1时，计算出此时压缩机排气量Q与该工况下发生喘振的最小流量Q1之间的差值，根据该差值再依据PID算法调节旁通阀装置的开度大小。
优选地，当调节旁通阀装置的开度大小而使得Q≥Q1时，将旁通阀装置保持在当前的开度大小不变。
优选地，所述变频离心式压缩机的容积流量值QM通过下面的式子进行计算得出：
QM＝c1+c2P1+c3F1+c4P1 2+c5P1F1+c6F1 2+c7P1 3+c8P1 2F1+c9P1F1 2+c10F1 3,①
其中，c1-c10为10个常系数，由实验数据拟合得出，F1为所述压缩机的运行频率，P1为所述压缩机的压比。
优选地，在发生喘振时所述压缩机的运行频率F1与其压比P1之间满足关系式：
F1＝j1·P1 2+j2·P1+j3，②
其中，j1-j3为3个常系数，也由实验数据拟合。
优选地，当使用PID算法计算旁通阀装置的开度大小时，所述PID算法计算电子膨胀阀的开度大小的计算公式如下：
y[n]＝Kp×(△Q[n]－△Q[n-1])+Ki×T×△Q[n]+Kd×(△Q[n]－2△Q[n-1]+△Q[n-2])/T，③
式③中：y[n]为在n时刻应该输出的电子膨胀阀动作步数，正数表示开度增大，负数表示开度减小；
Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，T为采样周期；
△Q[n]为n时刻Q与Q1之间的偏差，
△Q[n-1]为n-1时刻Q与Q1之间的偏差，
△Q[n-2]表示在n-2时刻Q与Q1之间的偏差。
优选地，△Q[0]＝0。
优选地，其中：T＝10s；Kp＝3；Ki＝0.5；Kd＝10。
本发明提供的一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法具有如下有益效果：
1.能够使得变频离心式冷水机组在防止机组喘振的同时还能维持其原有能效值，既防止了喘振的发生，还能最大程度地维持或提高原有的能效值；
2.即使在发生开启热气旁通阀的时候，机组也能够保持较高的能效值；
3.由于合理的控制了旁通气体量，因此开启热气旁通管路时机组的噪音也能够大大减小，扩展了机组的运行范围；
4.与过去直接采用通断电磁阀的控制模式相比能够大大提高机组在热气旁通开启时的能效值。
附图说明
图1是本发明的变频离心式冷水机组主要部分的结构示意图；
图2是本发明的变频离心式冷水机组的控制调节方法的控制流程图；
图3是本发明的变频离心压缩机的喘振曲线图。
图中附图标记表示为：
1—变频离心压缩机，11—吸气口，12—排气口，2—蒸发器，3—冷凝器，4—旁通管路，5—旁通阀装置。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种变频离心式冷水机组，其包括变频离心压缩机1、蒸发器2和冷凝器3，所述压缩机1包括与所述蒸发器2相连的吸气口11和与所述冷凝器3相连的排气口12，在所述吸气口11端还设置有用于检测所述压缩机1实时排气量大小的流量检测装置，且在所述压缩机1的吸、排气口11、12之间还并联地设置有旁通管路4，且在所述旁通管路4上设置有开度大小可调节的旁通阀装置5。
通过与变频离心式压缩机吸气口相连的蒸发器使得机组能够有效地制取冷水，通过在压缩机排气口设置流量检测装置能够准确地检测压缩机的实时排气量，并且通过在压缩机吸、排气口之间并联地设置旁通管路能够有效地提高压缩机的排气量，防止排气量过小的情况发生致使发生喘振，另外在旁通管路上设置开度大小可调节的旁通阀装置能够对旁通管路中制冷剂流量的大小进行调节，以使得压缩机排气量较小时增大开度从而增大排气量、防止喘振情况的发生，还能够使得压缩机排气量过大时(此时旁通流量较大)而导致机组能效值下降(由于经过旁通管路的气体没有进入制冷循环而又重新回到压缩机中被重新压缩，使得压缩机做无用功导致)时，减小开度从而减小旁通流量、进而维持或提高机组的能效值；为了使得能够既不发生喘振又还能高效地保持原有的能效值，此旁通流量(旁通阀装置的开度)具有一个中间的最佳值，该最佳值可通过压缩机实时的排气流量与该工况下发生喘振时的最小流量之间比较的差值而计算得出，使得变频离心式冷水机组在防止机组喘振的同时还能维持其原有能效值，既防止了喘振的发生，还能最大程度地维持或提高原有的能效值；即使在发生开启热气旁通阀的时候，机组也能够保持较高的能效值；由于合理的控制了旁通气体量，因此开启热气旁通管路时机组的噪音也能够大大减小(一般来说，旁通的气体量越大，气体冲击管壁所产生的噪音值就会越大，本方法能最大限度的降低旁通气体量，因此也能大大减小噪音)，扩展了机组的运行范围；与过去直接采用通断电磁阀的控制模式相比能够大大提高机组在热气旁通开启时的能效值。
优选地，所述旁通管路4中的制冷剂流向为从所述压缩机1的排气口12端流向所述压缩机1的吸气口11端。这样能够有效地将所述压缩机1的排气口12的高温高压气体导入到所述压缩机1的吸气口11端，从而有效地提高了压缩机的排气量，为防止发生喘振提供了有效的前提条件。
优选地，所述流量检测装置为流量计。这是流量检测装置的一种优选种类和结构形式，能够有效地检测压缩机的排气流量。
优选地，所述旁通阀装置5为电子膨胀阀。这是能控制旁通管路及调节开度大小的阀装置的优选种类和结构形式，通过电子膨胀阀能够有效地控制旁通管路中制冷剂的通断、及通过调节其开度的大小达到控制旁通管路中制冷剂流量大或小的作用和效果。
如图2所示，本发明还提供一种变频离心式冷水机组的控制调节方法，其使用前述的变频离心式冷水机组，检测该机组中所述压缩机的实时排气量Q，并计算同等工况下所述压缩机发生喘振的最小流量值Q1，比较该工况下实时排气量Q与该喘振最小流量值Q1的大小，得出最佳排气量值(使得既不发生喘振又还能保证较高的机组能效值)的大小，再根据比较值调节旁通阀装置(电子膨胀阀)的开度大小(或称动作步数)，以使得压缩机在不发生喘振的情况下同时保持原有的能效值或提高能效值。
通过采取不同工况下对应的热气旁通电子膨胀阀开度值作为控制目标,利用压缩机实际排气量与计算出的喘振最小流量相比较,来得出热气旁通电子膨胀阀最佳开度值,既能够防止变频离心式冷水机组喘振发生，扩展其运行范围，又能使旁通电子膨胀阀开启时机组能最大程度维持其能效值；与过去直接采用通断电磁阀的控制模式相比能够大大提高机组在热气旁通开启时的能效值。
优选地，当Q≥Q1时，使得旁通阀装置(优选电子膨胀阀)保持关闭的状态，断开所述旁通管路。当Q≥Q1时，此时压缩机的排气量大于该工况下发生喘振的最小流量，即此时压缩机不发生喘振，因此不需要接通旁通管路通过旁通管路来增大压缩机排气量，因此调节旁通阀装置开度为零(即关闭的状态)，断开旁通管路，便能够保证机组不发生喘振，还能保证最大的能效值。
优选地，当Q＜Q1时，计算出此时压缩机排气量Q与该工况下发生喘振的最小流量Q1之间的差值，根据该差值再依据PID算法调节旁通阀装置(优选电子膨胀阀)的开度大小(或称动作步数)。PID算法是比例(P)、积分(I)和微分(D)控制算法，为闭环控制反馈算法，包括增量式算法，位置式算法，微分先行算法，例如如果要控制电机的转速，得有一个测量转速的传感器，并将结果反馈到控制路线上进行计算。当Q＜Q1时，此时如果不接通旁通管路而增大压缩机排气量，则压缩机会发生喘振，因此此时需要打开旁通阀的开度，但具体调节该开度的大小为多少则需要根据Q和Q1之间的差值并依据PID算法进行反馈计算得出，进而调节旁通阀装置的开度大小值为优选值，使得在不发生喘振的情况下尽可能地维持机组的能效值。
优选地，当调节旁通阀装置(优选电子膨胀阀)的开度大小(或称动作步数)而使得Q≥Q1时，将旁通阀装置(优选电子膨胀阀)保持在当前的开度大小(或称动作步数)不变。因为此时通过调节电子膨胀阀开度大小已使得Q≥Q1了，即此时压缩机不再会发生喘振的情况了，因此再继续增大开度提高排气量只能会使机组的能效值在此基础上有减无增，于是为了保证维持该能效值的大小，执行将电子膨胀阀保持在当前开度大小的操作不变。
优选地，所述变频离心式压缩机容积流量值QM通过下面的式子进行计算得出：
QM＝c1+c2P1+c3F1+c4P1 2+c5P1F1+c6F1 2+c7P1 3+c8P1 2F1+c9P1F1 2+c10F1 3,①
其中，c1-c10为10个常系数，由实验数据拟合得出，F1为所述压缩机的运行频率，P1为所述压缩机的压比。这样便可通过实时工况下的压缩机的运行频率和压缩比得出其在该工况下的容积流量值QM。
如图3所示，优选地，在发生喘振时所述压缩机的运行频率F1与其压比P1之间满足关系式，即变频离心式冷水机组喘振线是频率与压比的一个二次多项式关系：
F1＝j1·P1 2+j2·P1+j3，②
其中，j1-j3为3个常系数，也由实验数据拟合。
对于一个固定型号的变频离心式压缩机,①，②式的参数都是固定值；可通过大量的匹配实验数据来拟合出来；将②式代入①式可计算出实时工况下的压缩机喘振最小流量。
图3中为喘振曲线为F1＝-20.255P1 2+171.31P1-5.3573的曲线图。图中位于下方的曲线1是喘振线，即是机组真实喘振点做的曲线，曲线2为防喘振线，防喘振线总比喘振线高一点以避免喘振。R2为拟合度，越接近于1，证明喘振线测得的越准确。
优选地，当使用PID算法计算旁通阀装置(优选电子膨胀阀)的开度大小(或称动作步数)时，所述PID算法计算电子膨胀阀的开度大小(或称动作步数)的计算公式如下：
y[n]＝Kp×(△Q[n]－△Q[n-1])+Ki×T×△Q[n]+Kd×(△Q[n]－2△Q[n-1]+△Q[n-2])/T，③
式③中：y[n]为在n时刻应该输出的电子膨胀阀动作步数，正数表示开度增大，负数表示开度减小；
Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，T为采样周期；
△Q[n]为n时刻Q(压缩机流量计读数)与Q1(喘振最小流量计算值)之间的偏差，
△Q[n-1]为n-1时刻Q(压缩机流量计读数)与Q1(喘振最小流量计算值)之间的偏差，
△Q[n-2]表示在n-2时刻Q(压缩机流量计读数)与Q1(喘振最小流量计算值)之间的偏差。这样便可根据某一实时工况下的压缩机排气量Q与发生喘振的最小流量值Q1之间的差值经由上述的PID算法公式来计算出该工况下为了要保证喘振且还能最大限度地保证或提高机组能效值，需要将电子膨胀阀调节的最佳开度大小值，从而得出该工况下最佳排气量值的大小，并将电子膨胀阀的开度大小调节至该最佳开度大小值，以使得保证喘振的同时最大限度地提高机组的能效值。
优选地，△Q[0]＝0。这是该PID反馈迭代算法的初始量的设定值，将初始状态(0时刻状态)使得压缩机排气量与该工况下发生喘振的最小流量值大小为相等。
优选地，其中：T＝10s；Kp＝3；Ki＝0.5；Kd＝10。这是经过大量的实验及模拟计算得出的最佳参数值，即将采样周期设定或选择为10s，比例系数Kp设定或选择为3，积分系数设定或选择为0.5，微分系数设定或选择为10，能够计算出最佳的电子膨胀阀的开度大小值。
下面介绍一下本发明的优选实施例
本发明旨在建立系统循环中热气旁通电子膨胀阀开度值与对应压缩机排气量之间的映射关系。
如附图1所示，在机组压缩机1排气口12处设置一旁通管路4，使其与压缩机1吸气口11相连，并在该旁通管路4上设置一旁通电子膨胀阀5来控制制冷剂气体的回气量。同时在压缩机的吸气口设置一个流量计，用以监控压缩机实时排气量。
根据大量的实验数据表明，对于一个型号固定的变频离心式压缩机来说，其容积流量是一个与离心压缩机运行频率及运行压比相关的一个固有关联式，可以写成如下形式：
①QM＝c1+c2P1+c3F1+c4P1 2+c5P1F1+c6F1 2+c7P1 3+c8P1 2F1+c9P1F1 2+c10F1 3
其中---c1，c2，c3，c4，c5，c6，c7，c8，c9，c10为10个常系数，由实验数据拟合
F1为所述压缩机的运行频率，P1为所述压缩机的压比。
同时，变频离心式冷水机组喘振线是频率与压比的一个二次多项式关系,如图3所示，可写成如下形式：
②F1＝j1·P1 2+j2·P1+j3
其中---j1，j2，j3为3个常系数，由实验数据拟合。
对于一个固定型号的变频离心式压缩机,①，②式的参数都是固定值；可通过大量的匹配实验数据来拟合出来；将②式代入①式可计算出实时工况下的压缩机喘振最小流量，通过与此时安装在压缩机吸气口的流量计所测得的实时流量相比较:
①当压缩机此时排气量大于实时工况下计算出的压缩机喘振最小流量时，此时压缩机不发生喘振,旁通电子膨胀阀处于全关状态；
②当压缩机此时排气量小于计算出的实时工况下的压缩机喘振最小流量时，机组主板获取此时排气量与喘振最小流量之间的差值，并依靠PID计算处理后直接对电子膨胀阀发出具体开度命令，后根据动作步幅与动作周期使实时电子膨胀阀开度动作至目标开度,使此时压缩机的排气量能满足实时计算出的喘振最小流量。当工况或负荷发生变化时，采取相同方案使电子膨胀阀逐步动作至实时最佳开度值。
即：实时工况→实时排气量与实时计算喘振最小流量相比→最佳排气量→最佳电子膨胀阀开度
PID算法如下：
输入变量及参数
T：采样周期
Kp：比例系数
Ki：积分系数
Kd：微分系数
增量计算法
△Q[n]：在n时刻压缩机流量计读数与计算喘振最小流量偏差。
△Q[n-1]：在n-1时刻压缩机流量计读数与计算喘振最小流量偏差。
△Q[n-2]：在n-2时刻压缩机流量计读数与计算喘振最小流量偏差
△Q[0]＝0
y[n]：在n时刻应该输出的电子膨胀阀动作步数，正数表示开度增大，负数表示开度减小，即：
y[n]＝Kp×(△Q[n]－△Q[n-1])+Ki×T×△Q[n]+Kd×(△Q[n]－2△Q[n-1]+△Q[n-2])/T。
其中：T＝10s；Kp＝3；Ki＝0.5；Kd＝10
本方案直接采取不同工况下对应的热气旁通电子膨胀阀开度值作为控制目标,利用压缩机实际排气量与计算出的喘振最小流量相比较,来得出热气旁通电子膨胀阀最佳开度值,既防止变频离心式冷水机组喘振发生，扩展其运行范围，又能使旁通电子膨胀阀开启时机组能最大程度维持其能效值；与过去直接采用通断电磁阀的控制模式相比能够大大提高机组在热气旁通开启时的能效值.
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种变频离心式冷水机组，其特征在于：包括变频离心压缩机(1)、蒸发器(2)和冷凝器(3)，所述压缩机(1)包括与所述蒸发器(2)相连的吸气口(11)和与所述冷凝器(3)相连的排气口(12)，在所述吸气口(11)端还设置有用于检测所述压缩机(1)实时排气量大小的流量检测装置，且在所述压缩机(1)的吸、排气口(11、12)之间还并联地设置有旁通管路(4)，且在所述旁通管路(4)上设置有开度大小可调节的旁通阀装置(5)。
2.根据权利要求1所述的变频离心式冷水机组，其特征在于：所述旁通管路(4)中的制冷剂流向为从所述压缩机(1)的排气口(12)端流向所述压缩机(1)的吸气口(11)端。
3.根据权利要求1-2之一所述的变频离心式冷水机组，其特征在于：所述流量检测装置为流量计。
4.根据权利要求1-3之一所述的变频离心式冷水机组，其特征在于：所述旁通阀装置(5)为电子膨胀阀。
5.一种变频离心式冷水机组的控制调节方法，其特征在于：使用权利要求1-4之一所述的变频离心式冷水机组，检测该机组中所述压缩机的实时排气量Q，并计算同等工况下所述压缩机发生喘振的最小流量值Q1，比较该工况下实时排气量Q与该喘振最小流量值Q1的大小，再根据比较值调节旁通阀装置的开度大小。
6.根据权利要求5所述的控制调节方法，其特征在于：当Q≥Q1时，使得旁通阀装置保持关闭的状态，断开所述旁通管路。
7.根据权利要求5所述的控制调节方法，其特征在于：当Q＜Q1时，计算出此时压缩机排气量Q与该工况下发生喘振的最小流量Q1之间的差值，根据该差值再依据PID算法调节旁通阀装置的开度大小。
8.根据权利要求7所述的控制调节方法，其特征在于：当调节旁通阀装置的开度大小而使得Q≥Q1时，将旁通阀装置保持在当前的开度大小不变。
9.根据权利要求5-8之一所述的控制调节方法，其特征在于：所述变频离心式压缩机的容积流量值QM通过下面的式子进行计算得出：
QM＝c1+c2P1+c3F1+c4P1 2+c5P1F1+c6F1 2+c7P1 3+c8P1 2F1+c9P1F1 2+c10F1 3,①
其中，c1-c10为10个常系数，由实验数据拟合得出，F1为所述压缩机的运行频率，P1为所述压缩机的压比。
10.根据权利要求9所述的控制调节方法，其特征在于：在发生喘振时所述压缩机的运行频率F1与其压比P1之间满足关系式：
F1＝j1·P1 2+j2·P1+j3，②
其中，j1-j3为3个常系数，也由实验数据拟合。
11.根据权利要求7-10之一所述的控制调节方法，其特征在于：当使用PID算法计算旁通阀装置的开度大小时，所述PID算法计算电子膨胀阀的开度大小的计算公式如下：
y[n]＝Kp×(△Q[n]－△Q[n-1])+Ki×T×△Q[n]+Kd×(△Q[n]－2△Q[n-1]+△Q[n-2])/T，③
式③中：y[n]为在n时刻应该输出的电子膨胀阀动作步数，正数表示开度增大，负数表示开度减小；
Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，T为采样周期；
△Q[n]为n时刻Q与Q1之间的偏差，
△Q[n-1]为n-1时刻Q与Q1之间的偏差，
△Q[n-2]表示在n-2时刻Q与Q1之间的偏差。
12.根据权利要求11所述的控制调节方法，其特征在于：△Q[0]＝0。
13.根据权利要求11-12之一所述的控制调节方法，其特征在于：其中：T＝10s；Kp＝3；Ki＝0.5；Kd＝10。
CN201610020631.9A 2016-01-12 2016-01-12 一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法 Active CN105571181B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610020631.9A CN105571181B (zh) 2016-01-12 2016-01-12 一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610020631.9A CN105571181B (zh) 2016-01-12 2016-01-12 一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105571181A true CN105571181A (zh) 2016-05-11
CN105571181B CN105571181B (zh) 2017-11-28

Family

ID=55881602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610020631.9A Active CN105571181B (zh) 2016-01-12 2016-01-12 一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105571181B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107676920A (zh) * 2017-08-24 2018-02-09 青岛海尔空调电子有限公司 一种冷水机组控制方法及系统
CN108131871A (zh) * 2017-12-01 2018-06-08 重庆美的通用制冷设备有限公司 变频离心机及其中的热气旁通阀的控制方法
CN109387000A (zh) * 2018-10-19 2019-02-26 珠海格力电器股份有限公司 一种压缩机的无级能量调节装置、调节方法以及制冷系统
CN110454944A (zh) * 2019-08-26 2019-11-15 重庆美的通用制冷设备有限公司 空调器的控制方法、装置及空调器
CN110637202A (zh) * 2017-10-20 2019-12-31 三菱重工制冷空调系统株式会社 制冷循环的控制装置、热源装置及其控制方法
CN112212461A (zh) * 2020-09-10 2021-01-12 珠海格力电器股份有限公司 中央空调系统及其控制方法
CN112283817A (zh) * 2020-09-17 2021-01-29 珠海格力电器股份有限公司 中央空调系统及其控制方法
CN112815489A (zh) * 2021-01-19 2021-05-18 珠海格力电器股份有限公司 风冷冷水机组的控制方法、装置及风冷冷水机组
CN110725988B (zh) * 2019-09-25 2021-09-21 佛山市广顺电器有限公司 一种应用于压缩机综合测试系统的气压稳定控制方法
WO2021233465A1 (zh) * 2020-10-22 2021-11-25 青岛海尔空调电子有限公司 空调机组的控制方法及空调机组
CN113945029A (zh) * 2021-10-19 2022-01-18 青岛海尔空调电子有限公司 用于控制冷媒循环系统的方法、装置及冷媒循环系统
CN114383228A (zh) * 2020-10-16 2022-04-22 Lg电子株式会社 冷却装置系统
CN114413457A (zh) * 2022-01-21 2022-04-29 清华大学 空调系统寻优控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN114562476A (zh) * 2021-12-24 2022-05-31 浙江中控技术股份有限公司 一种压缩机机组冷热回流的控制方法
CN115585565A (zh) * 2022-12-12 2023-01-10 顿汉布什(中国)工业有限公司 一种大冷量离心机组电动节流机构的精确控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4248055A (en) * 1979-01-15 1981-02-03 Borg-Warner Corporation Hot gas bypass control for centrifugal liquid chillers
JPH09170824A (ja) * 1995-12-18 1997-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱搬送装置
CN1212038A (zh) * 1996-01-02 1999-03-24 伍德沃德调控器公司 在动态压缩机中防止冲击复发的控制系统
CN1158503C (zh) * 1999-01-15 2004-07-21 约克国际有限公司 用于离心式冷却器的自适应热气旁通控制方法和设备
US20090274565A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 White Robert C Continuing compressor operation through redundant algorithms
CN101842599A (zh) * 2007-10-31 2010-09-22 江森自控科技公司 控制系统
CN102007301A (zh) * 2008-04-14 2011-04-06 江森自控科技公司 控制系统
KR20120096748A (ko) * 2011-02-23 2012-08-31 삼성테크윈 주식회사 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트 및 이를 구비한 다단 압축 장치
CN103038516A (zh) * 2010-07-29 2013-04-10 西门子公司 用于运行压缩机的方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4248055A (en) * 1979-01-15 1981-02-03 Borg-Warner Corporation Hot gas bypass control for centrifugal liquid chillers
JPH09170824A (ja) * 1995-12-18 1997-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱搬送装置
CN1212038A (zh) * 1996-01-02 1999-03-24 伍德沃德调控器公司 在动态压缩机中防止冲击复发的控制系统
CN1078934C (zh) * 1996-01-02 2002-02-06 伍德沃德调控器公司 在动态压缩机中防止冲击复发的控制系统
CN1158503C (zh) * 1999-01-15 2004-07-21 约克国际有限公司 用于离心式冷却器的自适应热气旁通控制方法和设备
CN101842599A (zh) * 2007-10-31 2010-09-22 江森自控科技公司 控制系统
CN102007301A (zh) * 2008-04-14 2011-04-06 江森自控科技公司 控制系统
US20090274565A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 White Robert C Continuing compressor operation through redundant algorithms
CN103038516A (zh) * 2010-07-29 2013-04-10 西门子公司 用于运行压缩机的方法
KR20120096748A (ko) * 2011-02-23 2012-08-31 삼성테크윈 주식회사 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트 및 이를 구비한 다단 압축 장치

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107676920A (zh) * 2017-08-24 2018-02-09 青岛海尔空调电子有限公司 一种冷水机组控制方法及系统
CN107676920B (zh) * 2017-08-24 2021-05-25 青岛海尔空调电子有限公司 一种冷水机组控制方法及系统
CN110637202A (zh) * 2017-10-20 2019-12-31 三菱重工制冷空调系统株式会社 制冷循环的控制装置、热源装置及其控制方法
CN110637202B (zh) * 2017-10-20 2021-08-03 三菱重工制冷空调系统株式会社 制冷循环的控制装置、热源装置及其控制方法
CN108131871A (zh) * 2017-12-01 2018-06-08 重庆美的通用制冷设备有限公司 变频离心机及其中的热气旁通阀的控制方法
CN109387000A (zh) * 2018-10-19 2019-02-26 珠海格力电器股份有限公司 一种压缩机的无级能量调节装置、调节方法以及制冷系统
CN110454944A (zh) * 2019-08-26 2019-11-15 重庆美的通用制冷设备有限公司 空调器的控制方法、装置及空调器
CN110725988B (zh) * 2019-09-25 2021-09-21 佛山市广顺电器有限公司 一种应用于压缩机综合测试系统的气压稳定控制方法
CN112212461A (zh) * 2020-09-10 2021-01-12 珠海格力电器股份有限公司 中央空调系统及其控制方法
CN112283817A (zh) * 2020-09-17 2021-01-29 珠海格力电器股份有限公司 中央空调系统及其控制方法
CN114383228A (zh) * 2020-10-16 2022-04-22 Lg电子株式会社 冷却装置系统
WO2021233465A1 (zh) * 2020-10-22 2021-11-25 青岛海尔空调电子有限公司 空调机组的控制方法及空调机组
CN112815489A (zh) * 2021-01-19 2021-05-18 珠海格力电器股份有限公司 风冷冷水机组的控制方法、装置及风冷冷水机组
CN113945029A (zh) * 2021-10-19 2022-01-18 青岛海尔空调电子有限公司 用于控制冷媒循环系统的方法、装置及冷媒循环系统
CN114562476A (zh) * 2021-12-24 2022-05-31 浙江中控技术股份有限公司 一种压缩机机组冷热回流的控制方法
CN114562476B (zh) * 2021-12-24 2024-03-29 浙江中控技术股份有限公司 一种压缩机机组冷热回流的控制方法
CN114413457A (zh) * 2022-01-21 2022-04-29 清华大学 空调系统寻优控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN115585565A (zh) * 2022-12-12 2023-01-10 顿汉布什(中国)工业有限公司 一种大冷量离心机组电动节流机构的精确控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105571181B (zh) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105571181A (zh) 一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法
CN101886852B (zh) 应用过冷器的空调系统的制冷剂流量的控制方法
CN107421177A (zh) 三过热度调节电子膨胀阀的空调及其控制方法
JP6385902B2 (ja) 油冷式スクリュ圧縮機及びその制御方法
CN104359258B (zh) 冷凝器管箱、冷凝器、控制方法、装置及空调机组
JP2011241797A (ja) エンジンの吸気冷却装置
CN105593611A (zh) 热源机及其控制方法
CN103644677B (zh) 基于节流闪蒸并实现再生能量自平衡的溶液再生装置
KR20130063533A (ko) 열매체 유량 추정 장치, 열원기 및 열매체 유량 추정 방법
CN108955002A (zh) 一种迭代优化的过热度控制方法及空气源热泵
CN103994595A (zh) 涡轮制冷机
CN105823282A (zh) 一种用于二氧化碳热泵系统优化运行的排气压力控制方法
CN107062468A (zh) 一种双冷源机房空调系统及其控制方法
CN102384558B (zh) 用于直接膨胀式变风量空调系统的能力控制方法
CN105605748B (zh) 一种空调系统风水联调控制方法及系统
CN107013262A (zh) 一种切除低压缸进汽的供热系统及方法
CN107178941A (zh) 智能三源制冷控制系统
CN106766416A (zh) 定频机调节系统及其调节方法和定频空调机
CN207035563U (zh) 变风量直膨式机组
CN206398850U (zh) 定频机调节系统和定频空调机
CN204923535U (zh) 一种冷水机组
CN206830242U (zh) 一种切除低压缸进汽的供热系统
CN112344511A (zh) 一种适用于机房空调冷媒流量的控制方法、装置及系统
CN206989322U (zh) 一种单冷定频空调器
CN206890899U (zh) 智能三源无霜制冷系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant