CN106055882B - 水冷螺杆热泵机组选型计算方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法及装置。其中方法包括以下步骤：获取输入的水冷螺杆热泵的使用环境参数；根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率，并根据第一设定条件采用迭代算法对所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率进行修正；根据修正后的所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率计算实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷制冷量，并根据第二设定条件，采用迭代算法通过调整所述实际负荷数对所述实际负荷制冷量和满负荷功率进行修正，并最终输出实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷功率。其计算速度快，对实际负荷数下输出制冷量的计算准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法及装置。
背景技术
随着人们对节能环保的日益关注，大型空调设备的能耗问题也显得越来越严重。为了降低大型空调设备的能耗，水冷螺杆热泵在大型空调中的使用则成为了不可逆转的大趋势。
但是对于不同的空调机组使用环境，所需要的水冷螺杆热泵机组性能有较大差别。因此，水冷螺杆热泵机组的选型显得尤为关键。
而进行水冷螺杆热泵机组选型过程中，水冷螺杆热泵在不同机组运行负荷下输出的制冷量是一个尤为关键的参数。但是传统技术中，水冷螺杆热泵机组选型过程中输出制冷量的人工计算过程较为复杂，且计算精确度差。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够精确对具体使用环境中水冷螺杆热泵输出制冷量进行计算的水冷螺杆热泵机组选型计算方法及装置。
为实现本发明目的提供的一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法，包括以下步骤：
获取输入的水冷螺杆热泵的使用环境参数；
根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率，并根据第一设定条件采用迭代算法对所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率进行修正；
根据修正后的所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率计算实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷制冷量，并根据第二设定条件，采用迭代算法通过调整所述实际负荷数对所述实际负荷制冷量和满负荷功率进行修正，并最终输出实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷功率。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的可实施方式，所述根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率，并根据第一设定条件采用迭代算法对所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率进行修正，包括以下步骤：
根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一冷冻水流量和第一冷却水流量；
根据所述第一冷冻水流量和所述第一冷却水流量计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率；
判断所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差是否满足第一预设条件，若否，则进行第二轮迭代计算；若是，则利用所述第一满负荷制冷量和所述预设满负荷制冷量之间的差值，对所述预设满负荷制冷量进行调整之后，返回执行所述根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一冷冻水流量和第一冷却水流量的步骤。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的可实施方式，所述根据修正后的所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率计算实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷制冷量，并根据第二设定条件，采用迭代算法通过调整所述实际负荷数对所述实际负荷制冷量和满负荷功率进行修正，并最终输出实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷功率，具体包括以下步骤：
将所述第一满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到第二满负荷制冷量，根据所述第一满负荷功率和所述实际负荷调整参数计算第二满负荷功率；
根据所述使用环境参数、所述第二满负荷制冷量和所述第二满负荷功率计算第二冷冻水流量和第二冷却水流量；
根据所述第二冷冻水流量和所述第二冷却水流量计算第三满负荷制冷量和第三满负荷功率；
将所述第三满负荷制冷量乘以所述实际负荷调整参数得到实际负荷制冷量；
判断所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值是否满足第二预设条件，若否，则判定所需的螺杆热泵机组输出制冷量在所述实际负荷调整参数下为所述实际负荷制冷量，输出功率为所述第三满负荷功率；若是，则利用所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值对所述实际负荷调整参数进行调整后，返回执行所述将所述第一满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到第二满负荷制冷量，根据所述第一满负荷功率和所述实际负荷调整参数计算第二满负荷功率的步骤。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的可实施方式，所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差的绝对值大于第一预设值时，则判定所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差满足所述第一预设条件。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的可实施方式，所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之差的绝对值大于第二预设值时，则判定所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之差满足所述第二预设条件。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的可实施方式，采用以下方式对所述预设满负荷制冷量进行调整：
将所述预设满负荷制冷量加上所述第一满负荷制冷量和所述预设满负荷制冷量之间的差值的一半作为新的预设满负荷制冷量。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的可实施方式，采用以下方式对所述实际负荷调整参数进行调整：
新的实际负荷调整参数＝100％-(第一满负荷制冷量-实际负荷制冷量)/第一满负荷制冷量*100％/2。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的可实施方式，还包括生成机组选型报告的步骤；且
所述机组选型报告中包括所述实际负荷制冷量、所述第三满负荷功率以及所述实际负荷调整参数。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的可实施方式，还包括以下步骤：
发送所述机组选型报告到云端服务器。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的可实施方式，所述使用环境参数包括蒸发器进出水温差和冷凝器进出水温差。
基于同一发明构思的一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置，包括：
参数读取模块，用于获取输入的水冷螺杆热泵使用环境参数；
第一迭代计算模块，用于根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率，并根据第一设定条件采用迭代算法对所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率进行修正；
第二迭代计算模块，用于根据修正后的所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率计算实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷制冷量，并根据第二设定条件，采用迭代算法通过调整所述实际负荷数对所述实际负荷制冷量和满负荷功率进行修正，并最终输出实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷功率。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置的可实施方式，所述第一迭代计算模块包括：
第一流量计算子模块，用于根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一冷冻水流量和第一冷却水流量；
第一制冷量计算子模块，用于根据所述第一冷冻水流量和所述第一冷却水流量计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率；
第一判断子模块，用于判断所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差是否满足第一预设条件；
第一执行子模块，用于根据所述第一判断子模块的判断结果，当所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差满足第一预设条件时，则利用所述第一满负荷制冷量和所述预设满负荷制冷量之间的差值，对所述预设满负荷制冷量进行调整之后，返回执行所述第一流量计算子模块；当所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差不满足第一预设条件时，则转执行第二迭代计算模块；
所述第二迭代计算模块包括：
第二制冷量计算子模块，用于将所述第一满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到第二满负荷制冷量，根据所述第一满负荷功率和所述实际负荷调整参数计算第二满负荷功率；
第二流量计算子模块，用于根据所述使用环境参数、所述第二满负荷制冷量和所述第二满负荷功率计算第二冷冻水流量和第二冷却水流量；
第三制冷量计算子模块，用于根据所述第二冷冻水流量和所述第二冷却水流量计算第三满负荷制冷量和第三满负荷功率；
第四制冷量计算子模块，用于将所述第三满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到实际负荷制冷量；
第二判断子模块，用于判断所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值是否满足第二预设条件；
第二执行子模块，用于根据所述第二判断子模块的判断结果，当所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值满足第二预设条件时，则利用所述实际负荷制冷量与所示第一满负荷制冷量之间的差值对所述实际负荷调整参数进行调整后，返回执行所述第二制冷量计算子模块；当所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值不满足第二预设条件时，则判定所需的螺杆热泵机组输出制冷量在所述实际负荷调整参数下为所述实际负荷制冷量，输出功率为所述第三满负荷功率。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置的可实施方式，所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差的绝对值大于第一预设值时，则判定所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差满足所述第一预设条件；且
所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之差的绝对值大于第二预设值时，则判定所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之差满足所述第二预设条件。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置的可实施方式，还包括报告生成模块，用于生成机组选型报告；且
所述机组选型报告中包括所述实际负荷制冷量、所述第三满负荷功率以及所述实际负荷调整参数。
作为一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置的可实施方式，还包括数据上传模块，用于发送所述机组选型报告到云端服务器。
本发明的有益效果包括：本发明提供的一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法，使用计算机通过双重迭代计算，计算选型机组实际负荷数下的制冷量输出。计算速度快，且通过多次迭代计算，对实际负荷数下输出制冷量的计算准确度高。同时提供的水冷螺杆热泵机组选型计算装置也具有上述优点。
附图说明
图1为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的一具体实施例中第一轮迭代计算流程图；
图3为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的一具体实施例中第二轮迭代计算流程图；
图4为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的另一具体实施例的流程图；
图5为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的再一具体实施例的流程图；
图6为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法的又一具体实施例的流程图；
图7为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置的一具体实施例的组成结构示意图；
图8为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置的一具体实施例中第一迭代计算模块构成示意图；
图9为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置的一具体实施例中第二迭代计算模块构成示意图；
图10为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置的另一具体实施例的组成结构示意图；
图11为本发明一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置的又一具体实施例的组成结构示意图。
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，以下结合附图对本发明的水冷螺杆热泵机组选型计算方法及装置的具体实施方式进行说明。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。
本发明的水冷螺杆热泵机组选型计算方法的一实施例，如图1所示，包括以下步骤：
S100，获取输入的水冷螺杆热泵的使用环境参数。
所述使用环境参数包括蒸发器进出水温差(或者蒸发器进水温度和蒸发器出水温度)、冷凝器进出水温度(或者冷凝器进水温度和冷凝器出水温度)，以及水冷螺杆热泵预期输出制冷量等。
需要说明的是，本发明水冷螺杆热泵机组选型计算方法实施例是以软件形式在计算机上运行的。软件运行过程中所使用的所述使用环境参数为软件使用者手动输入的选型参数。在输入参数过程中，如对于蒸发器进出水温差，可选择直接输入温差也可选择输入两项进水温度和出水温度。本领域技术人员可以理解，这两种参数输入方式在计算上没有本质差别。
但是使用者在进行参数输入的时候，除了前述的蒸发器进出水温差以及冷凝器进出水温差外，还可以选择是否输入预期输出制冷量等其他参数。如果使用者不输入所示预期输出制冷量参数时，软件在运行过程中，可根据所输入的蒸发器进出水温差和冷凝器进出水温差在数据库中进行搜索，选择与所述蒸发器进出水温差相匹配的水冷螺杆热泵的满负荷制冷量作为预期输出制冷量。也即步骤S200中所述的预设满负荷制冷量，当然也可以通过搜索确定于蒸发器(冷凝器)进出水温差相匹配的水冷螺杆热泵的预设满负荷功率。
较佳地，对于水冷螺杆热泵机组的各参数，本发明的水冷螺杆人泵机组选型计算方法中，可预先在数据库中预先存储缺省的参数值，使用者进行使用环境参数输入时，可选择性的输入需要设定的参数，而对于使用者没有设定的参数，在计算过程中则直接按照预设的缺省值进行计算。
获取所述使用环境参数后，则继续执行步骤S200。
S200，根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率，并根据第一设定条件采用迭代算法对所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率进行修正。
S300，根据修正后的所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率计算实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷制冷量，并根据第二设定条件，采用迭代算法通过调整所述实际负荷数对所述实际负荷制冷量和满负荷功率进行修正，并最终输出实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷功率。
该实施例的水冷螺杆热泵机组选型计算方法通过计算机使用双重迭代计算实际负荷数下的输出制冷量，计算速度快且输出制冷量计算准确度高。
具体的，步骤S200，根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率，并根据第一设定条件采用迭代算法对所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率进行修正，如图2所示，包括以下步骤：
S201，根据使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一冷冻水流量和第一冷却水流量。
具体的，可利用公式(1)计算第一冷冻水流量F1。
F1＝Qo*0.86/DetaTe (1)
其中，Qo为预设满负荷制冷量，DetaTe为蒸发器进出水温差。
可利用公式(2)计算第一冷却水流量F2。
F2＝(Qo+Po)*0.86/DetaTc (2)
其中，Po为预设满负荷功率，DetaTc为冷凝器进出水温差。
事实上，Po为数据库中水冷螺杆热泵机组的基准制冷功率，其可通过利用制冷原理拟合得出。
S202，根据第一冷冻水流量F1和第一冷却水流量F2计算第一满负荷制冷量Q1和第一满负荷功率P1。
S203，判断第一满负荷制冷量与预设满负荷制冷量之差是否满足第一预设条件，若否，则进行第二轮迭代计算；若是，则利用第一满负荷制冷量和预设满负荷制冷量之间的差值，对预设满负荷制冷量进行调整之后，返回执行根据使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一冷冻水流量和第一冷却水流量的步骤。
具体对第一满负荷制冷量与预设满负荷制冷量之差是否满足第一预设条件的判断可按照公式(3)进行：
|Q-Qo|>0.1 (3)
当第一满负荷制冷量Q1与预设满负荷制冷量Qo之差的绝对值大于0.1(第一预设值)时，则认为是满足第一轮迭代的迭代条件的。此时，进入本轮迭代的下一个循环进行计算。而对于预设满负荷制冷量的调整，可按照下面的公式(4)进行：
Qo＝Qo+(Q-Qo)/2 (4)
将预设满负荷制冷量加上第一满负荷制冷量和预设满负荷制冷量之间的差值的一半作为新的预设满负荷制冷量。
其中，公式(4)中等号左侧的Qo为新的预设满负荷制冷量，等号右侧的Qo为原始的(前一循环)预设满负荷制冷量。此公式适用于计算机程序执行。
步骤S201～S203构成一个迭代循环，在迭代条件内，则循环执行，直至退出循环得到迭代后的满负荷制冷量。
步骤S300，根据修正后的所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率计算实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷制冷量，并根据第二设定条件，采用迭代算法通过调整所述实际负荷数对所述实际负荷制冷量和满负荷功率进行修正，并最终输出实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷功率。如图3所示，具体包括以下步骤：
S301，将第一满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到第二满负荷制冷量，根据第一满负荷功率和实际负荷调整参数计算第二满负荷功率。
具体的，本步骤第二满负荷制冷量计算公式如下面公式(5)所示：
Qz1＝Q*Z1 (5)
其中，Z1为水冷螺杆热泵机组实际负荷调整参数。初始时刻，Z1＝Z0，Z0为水冷螺杆热泵机组实际负荷数，标准情况下为100％。
且上述的负荷是指水冷螺杆热泵机组运行的负荷。
所述第二满负荷功率计算公式如下面的公式(6)所示：
Pz＝P*(a*Z1+b*Z1+c) (6)
其中，Pz为第二满负荷功率，P为第一迭代循环中计算出的满负荷功率，a，b，c分别为计算功率时使用的系数，其可利用制冷原理拟合得出。
S302，根据使用环境参数、第二满负荷制冷量和第二满负荷功率计算第二冷冻水流量和第二冷却水流量。
本步骤中对第二满负荷制冷量和第二冷却水流量的计算和步骤S200中对第一冷冻水流量和第一冷却水流量的计算方式相同。只是基于的满负荷制冷量及满负荷功率不同。
具体的，第二冷冻水流量F21按照公式(7)计算：
F21＝Qz1*0.86/DetaTe (7)
第二冷却水流量F22的计算按照公式(8)进行：
F22＝(Qz1+Pz)*0.86/DetaTc (8)
S303，根据第二冷冻水流量和第二冷却水流量计算第三满负荷制冷量Qoz和第三满负荷功率Poz。
本步骤满负荷制冷量和满负荷功率的计算与前述步骤S300的计算过程类似，只是基于的冷冻水流量和冷却水流量不同。
S304，将第三满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到实际负荷制冷量。
第二轮循环迭代是对水冷螺杆热泵机组实际负荷下输出制冷量的一个计算。具体的，本步骤中实际负荷制冷量按照下面的公式(9)进行：
Qz1＝Qoz*Z1 (9)
需要说明的是，本步骤中计算得出的实际负荷制冷量是对应实际负荷调整参数的。本实施例中最终输出制冷量时，也会同时输出相应的水冷螺杆热泵机组运行的实际负荷数，使使用者能够清楚知道所选的水冷螺杆热泵机组运行在什么样的实际负荷时，输出的制冷量满足要求。
S305，判断实际负荷制冷量Qz1与第一满负荷制冷量Q1之间的差值是否满足第二预设条件，若否，则判定所需的螺杆热泵机组输出制冷量在实际负荷调整参数下为实际负荷制冷量，输出功率为第三满负荷功率；若是，则利用实际负荷制冷量Qz1与第一满负荷制冷量之间的差值对实际负荷调整参数进行调整后，返回执行将第一满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到第二满负荷制冷量，根据第一满负荷功率和实际负荷调整参数计算第二满负荷功率的步骤。
具体的，对所述实际负荷制冷量与第一满负荷制冷量之间的差值是否满足第二预设条件的判断可按照下面的公式(10)进行：
|Qz1-Q|>0.01 (10)
实际负荷制冷量与第一满负荷制冷量之差的绝对值大于0.01(第二预设值)时，则判定实际负荷制冷量与第一满负荷制冷量之差满足第二预设条件，即在第二轮迭代循环范围内，需要继续对制冷量(最终是实际负荷制冷量)进行迭代计算。
需要说明的，对于第二预设值，可根据具体需要的计算精度进行确定，如在其他实施例中，也可确定预设条件为0.005，此时，输出制冷量精度会更高，但此时第二轮迭代的次数会较多，计算速度相对较慢。而采用0.01作为第二轮迭代的判断阈值，在满足迭代次数不至过多的情况下能够输出精度较高的实际负荷数下的制冷量，一般能够满足需求。因此，较佳可选择0.01作为第二轮迭代循环的判断条件。
而对于实际负荷制冷量Qz1与第一满负荷制冷量Q1之间的差值满足第二预设条件，利用实际负荷制冷量Qz1与第一满负荷制冷量之间的差值对实际负荷调整参数进行调整，可按照下面的公式(11)进行：
Z1＝Z0-(Qz2-Q)/Q1*100％/2 (11)
其中，Z0为实际负荷数，标准情况为100％，则新的实际负荷调整参数＝100％-(第一满负荷制冷量-实际负荷制冷量)/第一满负荷制冷量*100％/2。
本实施例的水冷螺杆热泵机组选型计算方法中，最终输出实际负荷数下机组输出的制冷量，并进行显示，使使用者能够看到对应的水冷螺杆热泵机组的型号、运行的实际负荷数以及输出的制冷量，对选择出的机型，及运行情况具有直观的了解，且其利用双重迭代，对实际负荷数下机组输出制冷量的计算精确度高。
进一步的，在另一实施例的水冷螺杆热泵机组选型计算方法中，如图4所示，还包括以下步骤：
S400，生成机组选型报告。
前面的实施例中，计算结束后，软件界面显示相关计算结果，使用者可以在界面上即时查看计算结果。而本实施例中，步骤S1000，是将计算过程中的相关参数，及具体所选机组参数信息以表格等形式生成报告，以便能够以文档形式输出、打印。这对实际操作中具有重要意义，可将打印后的文档或者直接输出的电子报告转给需要的人。便于查看。
具体的，机组选型报告中包括但不限于实际负荷制冷量Qz1、第三满负荷功率Poz以及实际负荷调整参数Z1。这三个可以说是机组选型报告中必须包含的参数，而一般还会包括其他一些相关的参数。如最简单的也会将使用者输入的使用环境参数体现在机组选型报告中。
具体软件操作过程中，使用者可直接点击软件界面上的到处报告按钮来生成机组选型报告。使用者点击后，软件则会将相关参数以表格或者文档的形式生成一份机组选型报告。
如图5所示，在另一实施例中，还包括以下步骤：
S500，发送机组选型报告到云端服务器。
在本实施例中，还提供了网络服务，可以将当前计算结果上传到网络，或者说上传到云端服务器中。而在云端服务器中存储大量计算结果，通过前述大量计算结果进行大数据分析，能够为今后的各个机型的设计提供设计辅助。
如图6所示，为本发明水冷螺杆热泵机组选型计算方法一具体实例的计算过程流程图。
参见图6，这一具体实例按照如下步骤最终能够输出实际负荷数Z1’下的制冷量Qz1’以及功率Poz’。具体计算步骤描述如下：
S101，读取输入使用环境参数。
S102，计算冷冻水流量F1’和冷却水流量F2’，其中，F1’＝Qo’*0.86/DetaTe’。F2’＝(Qo’+Po’)*0.86/DetaTc’。
S103，计算满负荷制冷量Q’和满负荷功率P’。
S104，对迭代条件进行判断，即判断|Q’–Qo’|>0.1是否满足，并在满足的条件下执行步骤S105对预设满负荷制冷量进行调整，不满足的情况下跳出当前迭代循环，输出本次迭代的结果Q’，也即步骤S106。
S105，利用公式Qo’＝Qo’+(Q’-Qo’)/2对预设满负荷制冷量进行调整。
S106，输出满足迭代条件的满负荷制冷量Q’。
以上步骤S102～S105为第一迭代循环执行的步骤，直至输出满足迭代条件的满负荷制冷量Q’后，第一轮迭代结束，以下进入第二轮迭代循环的过程。
S107，根据公式Qz1’＝Q’*Z1’/100计算实际负荷数下的制冷量Qz1’；利用公式Qz2’＝Q’*Z0’/100计算满负荷制冷量；利用公式Pz’＝Po’*(a’*Z1’+b’*Z1’+c’)/100计算实际负荷下的功率。
此处需要说明的是，这一具体实例中对Z0’取值为100，而Z1’为小于100的数，不同于前面的实际负荷数百分数的取值方式。但是本领域技术人员可以看出，该具体实例中的公式经过“/100”的处理之后，Z0’/100与前述的Z0效果、意义相同。
S108，计算冷冻水流量F21’＝Qz1’*0.86/DetaTe’；计算冷却水流量F22’＝(Qz1’+Pz’)*0.86/DetaTc’。
S109，计算满负荷制冷量Qoz’，计算满负荷功率Poz’。
S1010，根据公式Qz1’＝Qoz’*Z1’/100，计算实际负荷数下的输出制冷量。
S1011，使用公式|Qz1’-Qz2’|>0.01作为迭代循环条件，判断是否跳出循环。
S1012，根据公式Z1’＝Z0’-(Qz2’-Qz1’)/Q’*100/2，对实际负荷数进行调整，并返回执行步骤S107计算实际负荷制冷量的步骤。
S1013，输出Z1实际负荷数下的制冷量Qz1’及运行功率Poz’。
需要说明的是，步骤S1013，是当步骤S1011中的条件不满足后，则跳出循环后执行的。
基于同一发明构思，还提供一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置，由于此装置解决问题的原理与前述的水冷螺杆热泵机组选型计算方法相似，因此，该装置的实施可以按照前述方法的具体步骤实现，重复之处不再赘述。
其中一个实施例的水冷螺杆热泵机组选型计算装置，如图7所示，包括参数读取模块100，第一迭代计算模块200和第二迭代计算模块300。第一迭代计算模块200计算结束后输出一结果，第二迭代计算模块300继续使用前面第一迭代计算模块的输出结果继续进行迭代计算，并最后输出实际负荷数下的制冷量。
具体的，参数读取模块100，用于获取输入的水冷螺杆热泵使用环境参数。第一迭代计算模块200用于根据所述使用环境参数进行迭代计算并最终输出一个满负荷下制冷量。而第二迭代计算模块300适用于使用所述第一迭代计算模块的计算结果(满负荷下制冷量)继续进行迭代计算，最终输出实际负荷数下输出制冷量以及实际负荷数下输出功率。
进一步的，参见图8，第一迭代计算模块200包括：第一流量计算子模块210、第一制冷量计算子模块220、第一判断子模块230以及第一执行子模块240。
其中，第一流量计算子模块210，用于根据使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一冷冻水流量和第一冷却水流量；第一制冷量计算子模块220，用于根据第一冷冻水流量和第一冷却水流量计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率；第一判断子模块230，用于判断第一满负荷制冷量与预设满负荷制冷量之差是否满足第一预设条件；第一执行子模块240，用于根据第一判断子模块的判断结果，当第一满负荷制冷量与预设满负荷制冷量之差满足第一预设条件时，则利用第一满负荷制冷量和预设满负荷制冷量之间的差值，对预设满负荷制冷量进行调整之后，返回执行第一流量计算子模块；当第一满负荷制冷量与预设满负荷制冷量之差不满足第一预设条件时，则转执行第二迭代计算模块；
参见图9，第二迭代计算模块300包括第二制冷量计算子模块310、第二流量计算子模块320、第三制冷量计算子模块330、第四制冷量计算子模块340、第二判断子模块350以及第二执行子模块360。
其中，第二制冷量计算子模块310，用于将第一满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到第二满负荷制冷量，根据第一满负荷功率和实际负荷调整参数计算第二满负荷功率；第二流量计算子模块320，用于根据使用环境参数、第二满负荷制冷量和第二满负荷功率计算第二冷冻水流量和第二冷却水流量；第三制冷量计算子模块330，用于根据第二冷冻水流量和第二冷却水流量计算第三满负荷制冷量和第三满负荷功率；第四制冷量计算子模块340，用于将第三满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到实际负荷制冷量；第二判断子模块350，用于判断实际负荷制冷量与第一满负荷制冷量之间的差值是否满足第二预设条件；第二执行子模块360，用于根据第二判断子模块的判断结果，当实际负荷制冷量与第一满负荷制冷量之间的差值满足第二预设条件时，则利用实际负荷制冷量与所示第一满负荷制冷量之间的差值对实际负荷调整参数进行调整后，返回执行第二制冷量计算子模块；当实际负荷制冷量与第一满负荷制冷量之间的差值不满足第二预设条件时，则判定所需的螺杆热泵机组输出制冷量在实际负荷调整参数下为实际负荷制冷量，输出功率为第三满负荷功率。
本实施例的水冷螺杆热泵机组选型计算装置，通过计算机的双重迭代计算，能够精确的对水冷螺杆热泵的实际负荷数下制冷量输出，而且计算速度快。
具体的，对于第一迭代计算过程中迭代条件的判断，可设定第一满负荷制冷量与预设满负荷制冷量之差的绝对值大于0.1(第一预设值)时，则判定第一满负荷制冷量与预设满负荷制冷量之差满足第一预设条件。
而对于第二迭代计算过程中迭代条件的判断，可设定实际负荷制冷量与第一满负荷制冷量之差的绝对值大于0.01(第二预设值)时，则判定实际负荷制冷量与第一满负荷制冷量之差满足第二预设条件。
需要说明的是，这两个数值，0.1和0.01在其他实施例中也可选取为其他值，但是考虑到迭代次数(直接影响计算速度)以及计算的精确度，选择这两个值时，能够在满足计算精度的条件下使迭代次数尽量少，提高整体计算的速度。
但是最好是设置第二预设值大于第一预设值。
在另一是实施例的水冷螺杆热泵机组选型计算装置中，如图10所示，还包括报告生成模块，用于生成机组选型报告。
机组选型报告中包括但不限于实际负荷制冷量、第三满负荷功率以及实际负荷调整参数。在具体应用中可根据需要在机组选型报告中包含更多的水冷螺杆热泵机组的相关参数信息。
更佳地，如图11所示，水冷螺杆热泵机组选型计算装置中还可以包括数据上传模块，用于发送机组选型报告到云端服务器。能够为今后各个机型的设计提供设计辅助。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (15)
1.一种水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取输入的水冷螺杆热泵的使用环境参数；
根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率，并根据第一设定条件采用迭代算法对所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率进行修正；
根据修正后的所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率计算实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷制冷量，并根据第二设定条件，采用迭代算法通过调整所述实际负荷数对所述实际负荷制冷量和第一满负荷功率进行修正，并最终输出实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷功率。
2.根据权利要求1所述水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，所述根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率，并根据第一设定条件采用迭代算法对所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率进行修正，包括以下步骤：
根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一冷冻水流量和第一冷却水流量；
根据所述第一冷冻水流量和所述第一冷却水流量计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率；
判断所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差是否满足第一预设条件，若否，则进行第二轮迭代计算；若是，则利用所述第一满负荷制冷量和所述预设满负荷制冷量之间的差值，对所述预设满负荷制冷量进行调整之后，返回执行所述根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一冷冻水流量和第一冷却水流量的步骤。
3.根据权利要求2所述水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，所述根据修正后的所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率计算实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷制冷量，并根据第二设定条件，采用迭代算法通过调整所述实际负荷数对所述实际负荷制冷量和第一满负荷功率进行修正，并最终输出实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷功率，包括以下步骤：
将所述第一满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到第二满负荷制冷量，根据所述第一满负荷功率和所述实际负荷调整参数计算第二满负荷功率；
根据所述使用环境参数、所述第二满负荷制冷量和所述第二满负荷功率计算第二冷冻水流量和第二冷却水流量；
根据所述第二冷冻水流量和所述第二冷却水流量计算第三满负荷制冷量和第三满负荷功率；
将所述第三满负荷制冷量乘以所述实际负荷调整参数得到实际负荷制冷量；
判断所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值是否满足第二预设条件，若否，则判定所需的螺杆热泵机组输出制冷量在所述实际负荷调整参数下为所述实际负荷制冷量，输出功率为所述第三满负荷功率；若是，则利用所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值对所述实际负荷调整参数进行调整后，返回执行所述将所述第一满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到第二满负荷制冷量，根据所述第一满负荷功率和所述实际负荷调整参数计算第二满负荷功率的步骤。
4.根据权利要求3所述水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差的绝对值大于第一预设值时，则判定所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差满足所述第一预设条件。
5.根据权利要求3所述的水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之差的绝对值大于第二预设值时，则判定所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之差满足所述第二预设条件。
6.根据权利要求3所述的水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，采用以下方式对所述预设满负荷制冷量进行调整：
将所述预设满负荷制冷量加上所述第一满负荷制冷量和所述预设满负荷制冷量之间的差值的一半作为新的预设满负荷制冷量。
7.根据权利要求3所述的水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，采用以下方式对所述实际负荷调整参数进行调整：
新的实际负荷调整参数＝100％-(第一满负荷制冷量-实际负荷制冷量)/第一满负荷制冷量*100％/2。
8.根据权利要求3所述的水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，还包括生成机组选型报告的步骤；且
所述机组选型报告中包括所述实际负荷制冷量、所述第三满负荷功率以及所述实际负荷调整参数。
9.根据权利要求8所述的水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，还包括以下步骤：
发送所述机组选型报告到云端服务器。
10.根据权利要求1所述的水冷螺杆热泵机组选型计算方法，其特征在于，所述使用环境参数包括蒸发器进出水温差和冷凝器进出水温差。
11.一种水冷螺杆热泵机组选型计算装置，其特征在于，包括：
参数读取模块，用于获取输入的水冷螺杆热泵使用环境参数；
第一迭代计算模块，用于根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率，并根据第一设定条件采用迭代算法对所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率进行修正；
第二迭代计算模块，用于根据修正后的所述第一满负荷制冷量和所述第一满负荷功率计算实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷制冷量，并根据第二设定条件，采用迭代算法通过调整所述实际负荷数对所述实际负荷制冷量和第一满负荷功率进行修正，并最终输出实际负荷数下的实际负荷制冷量和满负荷功率。
12.根据权利要求11所述的水冷螺杆热泵机组选型计算装置，其特征在于：
所述第一迭代计算模块包括：
第一流量计算子模块，用于根据所述使用环境参数、预设满负荷制冷量和预设满负荷功率计算第一冷冻水流量和第一冷却水流量；
第一制冷量计算子模块，用于根据所述第一冷冻水流量和所述第一冷却水流量计算第一满负荷制冷量和第一满负荷功率；
第一判断子模块，用于判断所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差是否满足第一预设条件；
第一执行子模块，用于根据所述第一判断子模块的判断结果，当所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差满足第一预设条件时，则利用所述第一满负荷制冷量和所述预设满负荷制冷量之间的差值，对所述预设满负荷制冷量进行调整之后，返回执行所述第一流量计算子模块；当所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差不满足第一预设条件时，则转执行第二迭代计算模块；
所述第二迭代计算模块包括：
第二制冷量计算子模块，用于将所述第一满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到第二满负荷制冷量，根据所述第一满负荷功率和所述实际负荷调整参数计算第二满负荷功率；
第二流量计算子模块，用于根据所述使用环境参数、所述第二满负荷制冷量和所述第二满负荷功率计算第二冷冻水流量和第二冷却水流量；
第三制冷量计算子模块，用于根据所述第二冷冻水流量和所述第二冷却水流量计算第三满负荷制冷量和第三满负荷功率；
第四制冷量计算子模块，用于将所述第三满负荷制冷量乘以实际负荷调整参数得到实际负荷制冷量；
第二判断子模块，用于判断所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值是否满足第二预设条件；
第二执行子模块，用于根据所述第二判断子模块的判断结果，当所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值满足第二预设条件时，则利用所述实际负荷制冷量与所示第一满负荷制冷量之间的差值对所述实际负荷调整参数进行调整后，返回执行所述第二制冷量计算子模块；当所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之间的差值不满足第二预设条件时，则判定所需的螺杆热泵机组输出制冷量在所述实际负荷调整参数下为所述实际负荷制冷量，输出功率为所述第三满负荷功率。
13.根据权利要求11所述的水冷螺杆热泵机组选型计算装置，其特征在于，所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差的绝对值大于第一预设值时，则判定所述第一满负荷制冷量与所述预设满负荷制冷量之差满足所述第一预设条件；且
所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之差的绝对值大于第二预设值时，则判定所述实际负荷制冷量与所述第一满负荷制冷量之差满足所述第二预设条件；且
所述第二预设值大于所述第一预设值。
14.根据权利要求12所述的水冷螺杆热泵机组选型计算装置，其特征在于，还包括报告生成模块，用于生成机组选型报告；且
所述机组选型报告中包括所述实际负荷制冷量、所述第三满负荷功率以及所述实际负荷调整参数。
15.根据权利要求14所述的水冷螺杆热泵机组选型计算装置，其特征在于，还包括数据上传模块，用于发送所述机组选型报告到云端服务器。
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| 多联式空调(热泵)机组选型方案比较分析——以西安地区为例;迟武功等;《青岛理工大学学报》;20131015;第34卷(第5期);第82-86、127页 |
| 采用外部参数的冷水机组建模与仿真;杨世忠等;《计算机仿真》;20150915;第32卷(第9期);第425-428页 |
| 风冷热泵机组的设计选型;孟丹等;《河南农业大学学报》;20000920;第34卷(第3期);第263-265页 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106055882A (zh) | 2016-10-26 |
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