CN105650808B - 冷水机组冷冻水出水温度的调控方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于制冷设备领域，尤其涉及一种空调设备的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法和调控装置。根据本发明提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法和调控装置，通过获取室外温度、湿度数据，再根据室内、室外空气焓值的比较结果得出冷水机组冷冻水出水温度的基准值，进一步根据计算出的冷水机组的负荷负载率获取冷水机组的冷冻水出水温度的修正值；对冷冻水出水温度按照基准值加上对应的修正值的方式进行重新设定，可以解决现有冷水机组较长时间处于非设定工况条件下运行时造成的能耗过大的技术问题。因此，适当地调整冷冻水出水温度可达到较好的节能效果，从而在一定程度上保证该冷水机组在高效、节能的状态下持续运行。

Description

冷水机组冷冻水出水温度的调控方法和装置

技术领域

本发明属于制冷设备领域，尤其涉及一种空调设备的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法和调控装置。

背景技术

在制冷设备中，以中央空调系统为例，冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机、末端设备的容量是按照建筑物最大设计热负荷选定的，且留有10％～15％的余量，在一年四季中，系统长期在固定的最大水流量和最大风量下工作。由于季节、昼夜和用户负荷的变化，中央空调系统实际的热负荷在绝大部分时间内远比设计负载低。一年中负载率在50％以下的运行小时数约占全部运行时间的50％以上。受室外气象条件等因素影响，中央空调系统冷水机组较长时间处于非设定工况条件下运行，导致部分工况下冷负荷和冷凝器回水温度均低于设计工况，从而对中央空调系统的能耗影响较大，使得不必要的能耗过大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的即在于提供一种冷水机组冷冻水出水温度的调控方法和调控装置，以解决现有制冷设备中冷水机组较长时间处于非设定工况条件下运行时造成的能耗过大的技术问题。

一方面，本发明提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法，包括：

获取室外实时的温度和湿度数据，根据所述实时的温度和湿度数据计算出室外空气焓值HW；

获取室内设定温度湿度工况下的室内空气焓值HS，根据所述室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值；

计算获取冷水机组的负荷负载率；

根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值；

对冷冻水出水温度按照所述基准值加上对应的修正值的方式进行调控。

另一方面，本发明提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控装置，包括：

室外空气焓值获取单元，用于获取室外实时的温度和湿度数据，根据所述实时的温度和湿度数据计算出室外空气焓值HW；

出水温度基准值获取单元，用于获取室内设定温度湿度工况下的室内空气焓值HS，根据所述室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值；

负荷负载率获取单元，用于计算获取冷水机组的负荷负载率；

出水温度修正值获取单元，用于根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值；

出水温度重设单元，用于对冷冻水出水温度按照所述基准值加上对应的修正值的方式进行调控。

根据本发明提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法和调控装置，通过获取室外气象条件的数据(如温度、湿度、空气焓值等)，再根据室内、室外空气焓值的比较结果得出冷水机组冷冻水出水温度的基准值，进一步根据计算出的冷水机组的负荷负载率获取冷水机组的冷冻水出水温度的修正值；对冷冻水出水温度按照基准值加上对应的修正值的方式进行重新设定。一般情况下，冷冻水出水温度越高，则冷水机组的耗电率就越低，冷冻水出水温度每提高1℃(一般最高不超过12℃)，冷水机组能够节电约3％。通常，提高冷水机组的冷冻水出水温度可以降低压缩机的压头，可以解决现有冷水机组较长时间处于非设定工况条件下运行时造成的能耗过大的技术问题。因此，适当地调整冷冻水出水温度可达到较好的节能效果，从而在一定程度上保证该冷水机组在高效、节能的状态下持续运行。

附图说明

图1是本发明实施例提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的图1所示步骤S30中获取冷冻水出水温度的基准值的实现流程图；

图3是本发明实施例提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法的实现流程图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：

在步骤S10中，控制制冷设备的冷水机组冷冻水出水温度的智能调控模式开启。

此为控制制冷设备的冷水机组冷冻水出水温度的智能调控模式开启的步骤，其可以是因为接收到用户的控制指令而开启，也可以是制冷设备自动在某个时刻开启智能调控模式。应该知晓的是，此步骤为本发明提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法的非必要步骤。实际上，在其他实施例中，此冷水机组冷冻水出水温度的智能调控模式可以一直处在开启状态下，即只要制冷设备开机运行，该冷冻水出水温度的智能调控模式就同步开启，只待冷冻机组进入到稳定的工作状态中，就可以开始进行冷水机组冷冻水出水温度的智能调控。作为优选，在具体实施过程中，开启了冷水机组冷冻水出水温度的智能调控模式之后，不是实时调控，而可以是每间隔一预设时间T对冷水机组的冷冻水出水温度进行一次调节。

在步骤S20中，获取室外实时的温度和湿度数据，根据所述实时的温度和湿度数据计算出室外空气焓值HW。

此为本发明实施例提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法的必要步骤。在此步骤中，先分别获取室外实时的温度数据和湿度数据，根据室外温度和湿度查表计算出室外空气焓值HW。例如，在具体实施过程中，可以依照公式HW＝1.01t+(2500+1.84t)d来确定室外空气焓值HW，其单位是kj/kg干空气；其中，t是空气温度℃，d是空气的含湿量kg/kg干空气。

在步骤S30中，获取室内设定温度湿度工况下的室内空气焓值HS，根据所述室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值。

在本步骤中，需要先分别获取室内设定温度湿度工况下的室内空气焓值HS。也就是说，先读取室内设定的温度湿度数据，根据温度湿度数据可以采用前述公式计算出该设定工况下的室内空气焓值HS。继而根据室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值。

在获取冷冻水出水温度的基准值的具体实施方式中，可以采用如图2所示的方式来实现。具体而言，

在步骤a中，判断室外空气焓值HW是否小于室内空气焓值HS，是则进入步骤b，否则进入步骤c。

在步骤b中，确定冷冻水出水温度的基准值为A1。

在步骤c中，判断所述室外空气焓值HW与所述室内空气焓值HS的差值是否小于预设值h，是则进入步骤d，否则进入步骤e；

在步骤d中，确定冷冻水出水温度的基准值为A2；

在步骤e中，确定冷冻水出水温度的基准值为A3；

其中，A1＞A2＞A3。

例如，在具体实现时，首先判断室外空气焓值HW是否小于室内空气焓值HS，若室外空气焓值HW小于室内空气焓值HS，则确定冷冻水出水温度的基准值为预设的较高的9℃；若室外空气焓值HW大于或等于室内空气焓值HS，则进一步判断室外空气焓值HW与室内空气焓值HS的差值是否小于预设值h。若HW-HS≤h，则确定冷冻水出水温度的基准值为中等的8℃，若HW-HS＞h，则确定冷冻水出水温度的基准值为最低的7℃。当然，本实施例中的基准值7℃、8℃或9℃仅为示例，并不用于与预设的基准值进行限定。实际上，根据不同用户在不同环境下的使用，制冷设备冷水机组冷冻水出水温度的基准值也不尽相同，但是一般不超过12℃。由此可知，室外空气焓值HW越大，则冷冻水出水温度的基准值就越低，制冷设备的能耗也就越大。

在步骤S40中，计算获取冷水机组的负荷负载率。

在获取了冷冻水出水温度的基准值之后，就要继续计算获取冷水机组的负荷负载率。作为优选，如若是每间隔一预设时间T对冷水机组的冷冻水出水温度进行一次调节的话，那么在本步骤中，计算获取冷水机组的负荷负载率的方式就可以具体为计算获取所述冷水机组在本次调节之前的预设时间T内的平均负载率。举例来说，若冷水机组冷冻水出水温度的智能调控马上是每间隔10分钟对冷冻水出水温度进行一次调节，则冷水机组的负荷负载率的计算方式为冷水机组在本次调节之前的10分钟之内的平均负载率。

在步骤S50中，根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值。

本步骤为本发明实施例提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法的关键步骤。一般的，在本步骤中，首先是判断所述负荷负载率所处的区间；所述区间包括根据负载率的百分比从高到低顺次设置的N个区间，每个区间对应一个冷冻水出水温度的修正值，并且，负载率百分比高的区间所对应的冷冻水出水温度的修正值小于负载率百分比低的区间所对应的冷冻水出水温度的修正值；然后，根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值。

举例来说，可以预先设定冷水机组的负荷负载率区间为5个，5个区间对应的负载率分别为90％-100％、80％-90％、70％-80％、60％-70％、50％-60％，每个区间所对应的冷冻水出水温度的修正值分别为0、△T、2△T、3△T和4△T，△T为预设的温度调节幅度值。若计算获取到冷冻机组负荷负载率为85％，则其所处的区间为80％-90％，与该区间相对应的冷冻水出水温度的修正值则为△T。

在步骤S60中，对冷冻水出水温度按照所述基准值加上对应的修正值的方式进行调控。

在本步骤中，将冷冻水出水温度基准值加上修正值，得到冷冻水出水温度的最终值，继而对冷水机组冷冻水出水温度按照此最终值进行重新设定，实现智能调控。

另一方面，本发明实施例还提供一种冷水机组冷冻水出水温度的调控装置，其结构框图如图3所示，包括：

室外空气焓值获取单元31，用于获取室外实时的温度和湿度数据，根据所述实时的温度和湿度数据计算出室外空气焓值HW；

出水温度基准值获取单元32，用于获取室内设定温度湿度工况下的室内空气焓值HS，根据所述室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值；

负荷负载率获取单元33，用于计算获取冷水机组的负荷负载率；

出水温度修正值获取单元34，用于根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值；

出水温度重设单元35，用于对冷冻水出水温度按照所述基准值加上对应的修正值的方式进行调控。

作为优选，所述调控装置还可以包括：智能模式开启单元，用于控制冷水机组冷冻水出水温度的智能调控模式开启；和/或

计时控制单元，用于每间隔一预设时间T即对冷水机组的冷冻水出水温度进行一次调节。

进一步的，该出水温度基准值获取单元32在根据所述室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值时，具体为：

a：判断所述室外空气焓值HW是否小于所述室内空气焓值HS，是则进入步骤b，否则进入步骤c；

b：确定冷冻水出水温度的基准值为A1；

c：判断所述室外空气焓值HW与所述室内空气焓值HS的差值是否小于预设值h，是则进入步骤d，否则进入步骤e；

d：确定冷冻水出水温度的基准值为A2；

e：确定冷冻水出水温度的基准值为A3；

其中，A1＞A2＞A3。

作为优选，所述调控装置在包括计时控制单元时，负荷负载率获取单元33具体用于计算获取所述冷水机组在本次调节之前的预设时间T内的平均负载率。

进一步的，作为优选，所述出水温度修正值获取单元34具体用于：判断所述负荷负载率所处的区间；所述区间包括根据负载率的百分比从高到低顺次设置的N个区间，每个区间对应一个冷冻水出水温度的修正值，并且，负载率百分比高的区间所对应的冷冻水出水温度的修正值小于负载率百分比低的区间所对应的冷冻水出水温度的修正值；根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值。

综上所述，根据本发明提供的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法和调控装置，通过获取室外温度、湿度数据，再根据室内、室外空气焓值的比较结果得出冷水机组冷冻水出水温度的基准值，进一步根据计算出的冷水机组的负荷负载率获取冷水机组的冷冻水出水温度的修正值；对冷冻水出水温度按照基准值加上对应的修正值的方式进行重新设定，可以解决现有冷水机组较长时间处于非设定工况条件下运行时造成的能耗过大的技术问题。因此，适当地调整冷冻水出水温度可达到较好的节能效果，从而在一定程度上保证该冷水机组在高效、节能的状态下持续运行。

值得注意的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

Claims (10)

1.一种冷水机组冷冻水出水温度的调控方法，其特征在于，所述调控方法包括：

获取室外实时的温度和湿度数据，根据所述实时的温度和湿度数据计算出室外空气焓值HW；

获取室内设定温度湿度工况下的室内空气焓值HS，根据所述室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值；

计算获取冷水机组的负荷负载率；

根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值；

对冷冻水出水温度按照所述基准值加上对应的修正值的方式进行调控。

2.如权利要求1所述的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法，其特征在于，在所述获取室外实时的温度和湿度数据之前还包括：

控制冷水机组冷冻水出水温度的智能调控模式开启。

3.如权利要求1所述的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法，其特征在于，所述根据所述室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值的步骤具体为：

a：判断所述室外空气焓值HW是否小于所述室内空气焓值HS，是则进入步骤b，否则进入步骤c；

b：确定冷冻水出水温度的基准值为A1；

c：判断所述室外空气焓值HW与所述室内空气焓值HS的差值是否小于预设值h，是则进入步骤d，否则进入步骤e；

d：确定冷冻水出水温度的基准值为A2；

e：确定冷冻水出水温度的基准值为A3；

其中，A1＞A2＞A3。

4.如权利要求1所述的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法，其特征在于，每间隔一预设时间T即对冷水机组的冷冻水出水温度进行一次调节；

并且，所述计算获取冷水机组的负荷负载率的方式具体为计算获取所述冷水机组在本次调节之前的预设时间T内的平均负载率。

5.如权利要求1所述的冷水机组冷冻水出水温度的调控方法，其特征在于，所述根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值的步骤具体为：

判断所述负荷负载率所处的区间；所述区间包括根据负载率的百分比从高到低顺次设置的N个区间，每个区间对应一个冷冻水出水温度的修正值，并且，负载率百分比高的区间所对应的冷冻水出水温度的修正值小于负载率百分比低的区间所对应的冷冻水出水温度的修正值；

根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值。

6.一种冷水机组冷冻水出水温度的调控装置，其特征在于，所述调控装置包括：

室外空气焓值获取单元，用于获取室外实时的温度和湿度数据，根据所述实时的温度和湿度数据计算出室外空气焓值HW；

出水温度基准值获取单元，用于获取室内设定温度湿度工况下的室内空气焓值HS，根据所述室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值；

负荷负载率获取单元，用于计算获取冷水机组的负荷负载率；

出水温度修正值获取单元，用于根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值；

出水温度重设单元，用于对冷冻水出水温度按照所述基准值加上对应的修正值的方式进行调控。

7.如权利要求6所述的冷水机组冷冻水出水温度的调控装置，其特征在于，所述调控装置还包括：

智能模式开启单元，用于控制冷水机组冷冻水出水温度的智能调控模式开启。

8.如权利要求6所述的冷水机组冷冻水出水温度的调控装置，其特征在于，所述出水温度基准值获取单元在根据所述室外空气焓值HW和室内空气焓值HS的比较结果得出冷冻水出水温度的基准值时，具体为：

a：判断所述室外空气焓值HW是否小于所述室内空气焓值HS，是则进入步骤b，否则进入步骤c；

b：确定冷冻水出水温度的基准值为A1；

c：判断所述室外空气焓值HW与所述室内空气焓值HS的差值是否小于预设值h，是则进入步骤d，否则进入步骤e；

d：确定冷冻水出水温度的基准值为A2；

e：确定冷冻水出水温度的基准值为A3；

其中，A1＞A2＞A3。

9.如权利要求6所述的冷水机组冷冻水出水温度的调控装置，其特征在于，所述调控装置还包括：

计时控制单元，用于每间隔一预设时间T即对冷水机组的冷冻水出水温度进行一次调节；

并且，所述负荷负载率获取单元具体用于计算获取所述冷水机组在本次调节之前的预设时间T内的平均负载率。

10.如权利要求6所述的冷水机组冷冻水出水温度的调控装置，其特征在于，所述出水温度修正值获取单元具体用于：

判断所述负荷负载率所处的区间；所述区间包括根据负载率的百分比从高到低顺次设置的N个区间，每个区间对应一个冷冻水出水温度的修正值，并且，负载率百分比高的区间所对应的冷冻水出水温度的修正值小于负载率百分比低的区间所对应的冷冻水出水温度的修正值；

根据所述负荷负载率所处的区间，获取预设的与之相对应的冷冻水出水温度的修正值。