CN107036351B - 多机头冷水机组的控制方法与装置 - Google Patents

多机头冷水机组的控制方法与装置 Download PDF

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    • F25B2600/02—Compressor control

Abstract

本发明提供了一种多机头冷水机组的控制方法与装置。其中多机头冷水机组的控制方法包括：获取多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷；判断需求负荷是否大于输出制冷量；以及若是，根据单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及需求负荷与单台变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数，并在目标开启台数小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数的情况下，开启目标开启台数的变频离心式压缩机。本发明的方案，可以使各台变频离心式压缩机在满足制冷要求的前提下始终处在最高能效状态运行，来确保冷水机组在更高效状态下运行，实现更加节能环保。

Description

多机头冷水机组的控制方法与装置
技术领域
本发明涉及制冷领域，特别是涉及一种多机头冷水机组的控制方法与装置。
背景技术
随着经济的高速增长和生活质量的不断提高，为了保障各类建筑室内的空气品质，所需的建筑能耗也在迅速地提高。在建筑能耗中，空调能耗又占有2/3左右的主要比例。而冷水机组是公共建筑空调系统的主要耗能设备，其性能很大程度上决定了空调系统的能效。
空调系统在使用的过程中，随着室内外气温、负荷空间大小等因素改变，空调系统在全天，甚至全年中每个季节每个时段所供应的冷量也是不断变化的。冷水机组作为冷量供应核心，其性能和能耗对整个空调系统的高效运行起到重要作用。目前的传统空调压缩机基本上只能在接近额定负荷的状态下运行，负荷调节范围小。在实际运行中，冷水机组绝大部分时间却处于部分负荷的运行状态。压缩机在使用过程中往往处于低负荷率、能效比较低、能耗比较大，不能够充分满足节能环保的要求。
发明内容
本发明的一个目的是使压缩机保持高能效状态运行。
本发明一个进一步的目的是增大冷水机组的冷量调节范围。
特别地，本发明提供了一种多机头冷水机组的控制方法，其中多机头冷水机组包括具有多台相同的变频离心式压缩机的压缩机组件，并且该多机头冷水机组的控制方法包括：获取多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷；判断需求负荷是否大于输出制冷量；以及若是，根据单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及需求负荷与单台变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数，并在目标开启台数小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数的情况下，开启目标开启台数的变频离心式压缩机。
可选地，在开启目标开启台数的变频离心式压缩机的步骤之后还包括：计算需求负荷与目标开启台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行。
可选地，在目标开启台数大于正常运行台数的情况下还包括：开启正常运行台数的变频离心式压缩机；以及计算需求负荷与正常运行台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行。
可选地，在需求负荷小于或者等于输出制冷量的情况下还包括：判断需求负荷是否大于或等于单台变频离心式压缩机的最小制冷量；以及若是，获取预设的能效负荷百分比范围，并根据能效负荷百分比范围以及需求负荷与最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数，开启目标开启台数的变频离心式压缩机，若否，控制多机头冷水机组停止运行。
可选地，在开启目标开启台数的变频离心式压缩机的步骤之后还包括：计算需求负荷与目标开启台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行。
可选地，获取多机头冷水机组的输出制冷量的步骤包括：检测多机头冷水机组的冷冻水的出水温度是否稳定，并在出水温度稳定后采集冷冻水的进水温度、出水温度以及流量，并根据冷冻水的进水温度、出水温度以及流量确定多机头冷水机组的输出制冷量。
可选地，该多机头冷水机组的控制方法还包括：启动多机头冷水机组，使压缩机组件处于待机状态；检测压缩机组件中变频离心式压缩机的状态，以确定出正常运行台数；以及启动压缩机组件中的一台正常运行的变频离心式压缩机，保持其运行在最高能效状态，并获取相应的最高能效负荷和最高能效负荷百分比。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种多机头冷水机组的控制装置，其中多机头冷水机组包括具有多台相同的变频离心式压缩机的压缩机组件，并且该多机头冷水机组的控制装置包括：获取模块，配置成获取多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷；判断模块，配置成判断需求负荷是否大于输出制冷量；以及控制模块，配置成在需求负荷大于输出制冷量的情况下，根据单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及需求负荷与单台变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数，并在目标开启台数小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数的情况下，开启目标开启台数的变频离心式压缩机。
可选地，控制模块还配置成：在开启目标开启台数的变频离心式压缩机之后，计算需求负荷与目标开启台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行；在目标开启台数大于正常运行台数的情况下，控制模块还配置成：开启正常运行台数的变频离心式压缩机；以及计算需求负荷与正常运行台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行；在需求负荷小于或者等于输出制冷量的情况下，控制模块还配置成：判断需求负荷是否大于或等于单台变频离心式压缩机的最小制冷量；以及若是，获取预设的能效负荷百分比范围，并根据能效负荷百分比范围以及需求负荷与最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数，开启目标开启台数的变频离心式压缩机，计算需求负荷与目标开启台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行，若否，控制多机头冷水机组停止运行。
可选地，该多机头冷水机组的控制装置还包括：初始化模块，配置成：启动多机头冷水机组，使压缩机组件处于待机状态；检测压缩机组件中变频离心式压缩机的状态，以确定出正常运行台数；以及启动压缩机组件中的一台正常运行的变频离心式压缩机，保持其运行在最高能效状态，并获取相应的最高能效负荷和最高能效负荷百分比，并且获取模块还配置成：检测多机头冷水机组的冷冻水的出水温度是否稳定，并在出水温度稳定后采集冷冻水的进水温度、出水温度以及流量，并根据冷冻水的进水温度、出水温度以及流量确定多机头冷水机组的输出制冷量。
本发明的多机头冷水机组的控制方法与装置，其中多机头冷水机组包括具有多台相同的变频离心式压缩机的压缩机组件，通过获取多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷，判断需求负荷是否大于输出制冷量，并在结果为是时，根据单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及需求负荷与单台变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数，并在目标开启台数小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数的情况下，开启目标开启台数的变频离心式压缩机，使各台变频离心式压缩机在满足制冷要求的前提下始终处在最高能效状态运行，来确保冷水机组在更高效状态下运行，实现更加节能环保。
进一步地，本发明的多机头冷水机组的控制方法与装置，压缩机组件包括多台相同的变频离心式压缩机，使得冷水机组的冷量调节范围更大，适应场所更广，根据需求负荷和输出制冷量的大小关系确定压缩机的目标开启台数，根据目标开启台数与正常运行台数的大小关系确定出每台变频离心式压缩机的目标制冷量，可以减少压缩机的起动次数，在较低压比的工况下启动压缩机，更利于压缩机启动。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的多机头冷水机组的控制装置的结构框图；
图2是根据本发明另一个实施例的多机头冷水机组的控制装置的结构框图；
图3是根据本发明一个实施例的多机头冷水机组的控制方法的示意图；以及
图4是根据本发明一个实施例的多机头冷水机组的控制方法的详细流程图。
具体实施方式
本实施例提供了一种多机头冷水机组的控制装置，以对多机头冷水机组实现控制，保持压缩机处在高能效状态运行，实现更加节能环保。多机头冷水机组可以和冷冻泵、冷却泵、冷却塔等设备共同组成冷站，冷站可以持续将使用后的高温冷冻水引入并进行冷却，冷却介质为在冷站内部持续循环的冷却水。其中，冷却水在冷却塔冷却后，可以选择导入多机头冷水机组，多机头冷水机组可以包括多台独立运行的冷水机，以根据需要开启相应台数的冷水机。多机头冷水机组内部可以设置有两根独立的管道，分别供冷冻水和冷却水流入并分别与冷媒进行热交换，高温冷冻水与冷媒热交换后，将热量传递给冷媒，冷媒再将热量传递给冷却水，以完成整个冷媒循环过程。冷冻水由多机头冷水机组流出后，可以提供给负荷。冷却泵和冷冻泵用于驱动冷却水和冷冻水在整个冷站中循环流动。
其中，多机头冷水机组包括具有多台相同的变频离心式压缩机的压缩机组件，每台冷水机可以配置有一台变频离心式压缩机，并且多台变频离心式压缩机可以共用一个蒸发器和一个冷凝器。在一种优选的实施例中，压缩机组件中的多台变频离心式压缩机均为磁悬浮变频离心式压缩机。磁悬浮压缩机采用磁悬浮数控轴承和高性能传感器，利用稀土永磁体和电磁体间产生的强力磁场来实现对压缩机轴的悬浮。在运转过程中受到磁力作用，轴被悬浮起来，而不与轴承接触，保证运转时轴与转子精确定位。同时，由于整个制冷系统中不需要润滑油循环，热交换器表面没有润滑油热阻，提高了换热器的换热效率，也可以进而提高整个冷水机组的能效。
图1是根据本发明一个实施例的多机头冷水机组的控制装置100的结构框图。如图所示，该多机头冷水机组的控制装置100一般性地可以包括：获取模块10、判断模块20以及控制模块30。
在以上模块中，获取模块10可以配置成获取多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷。其中获取多机头冷水机组的输出制冷量的过程具体可以包括：检测多机头冷水机组的冷冻水的出水温度是否稳定，并在出水温度稳定后采集冷冻水的进水温度、出水温度以及流量，并根据冷冻水的进水温度、出水温度以及流量确定多机头冷水机组的输出制冷量。
多机头冷水机组的需求负荷一般和室内外气温、负荷空间大小等因素有关，会随着室内外气温、负荷空间大小等因素改变而变化。一般地，室内外气温越高，负荷空间越大，多机头冷水机组的需求负荷越大；室内外气温越低，负荷空间越小，多机头冷水机组的需求负荷越小。
多机头冷水机组开启的过程中可以有一个初始化过程：启动多机头冷水机组，使压缩机组件处于待机状态；检测压缩机组件中变频离心式压缩机的状态，以确定出正常运行台数；以及启动压缩机组件中的一台正常运行的变频离心式压缩机，保持其运行在最高能效状态，并获取相应的最高能效负荷和最高能效负荷百分比。
判断模块20可以配置成判断需求负荷是否大于输出制冷量。若需求负荷大于输出制冷量，则说明目前的多机头冷水机组的输出制冷量不能够满足需求负荷，由于初始化时开启的一台变频离心式压缩机运行在最高能效状态，因而可能需要加载变频离心式压缩机的台数，才能够满足需求负荷。
控制模块30可以配置成在需求负荷大于输出制冷量的情况下，根据单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及需求负荷与单台变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数，并在目标开启台数小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数的情况下，开启目标开启台数的变频离心式压缩机。
具体地，若单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比为B％，单台变频离心式压缩机的最高能效负荷为Qj，需求负荷为Q，目标开启台数为n，在单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比、单台变频离心式压缩机的最高能效负荷以及需求负荷已知的情况下，可以利用公式B％*n≤Q/Qj＜B％*(n+1)来计算目标开启台数的具体数值。
压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数可以为N，若目标开启台数n小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数N，开启目标开启台数n的变频离心式压缩机是可以实现的，目标开启台数n的变频离心式压缩机都是可以正常运行的，进而可以保证满足需求负荷的同时使得每台启动的变频离心式压缩机处于高能效状态。
本实施例的多机头冷水机组的控制装置100，可以使各台变频离心式压缩机在满足制冷要求的前提下始终处在最高能效状态运行，来确保冷水机组在更高效状态下运行，实现更加节能环保。
图2是根据本发明另一个实施例的多机头冷水机组的控制装置100的结构框图。在上一实施例的基础上，多机头冷水机组的控制装置100还可以包括：初始化模块40。
初始化模块40可以配置成：启动多机头冷水机组，使压缩机组件处于待机状态；检测压缩机组件中变频离心式压缩机的状态，以确定出正常运行台数；以及启动压缩机组件中的一台正常运行的变频离心式压缩机，保持其运行在最高能效状态，并获取相应的最高能效负荷和最高能效负荷百分比。
本实施例的控制模块30还可以配置成：在开启目标开启台数的变频离心式压缩机之后，计算需求负荷与目标开启台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行；
在目标开启台数大于正常运行台数的情况下，控制模块30还配置成：开启正常运行台数的变频离心式压缩机；以及计算需求负荷与正常运行台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行；
在需求负荷小于或者等于输出制冷量的情况下，控制模块30还配置成：判断需求负荷是否大于或等于单台变频离心式压缩机的最小制冷量；以及若是，获取预设的能效负荷百分比范围，并根据能效负荷百分比范围以及需求负荷与最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数，开启目标开启台数的变频离心式压缩机，计算需求负荷与目标开启台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行，若否，控制多机头冷水机组停止运行。
本实施例的获取模块10还可以配置成：检测多机头冷水机组的冷冻水的出水温度是否稳定，并在出水温度稳定后采集冷冻水的进水温度、出水温度以及流量，并根据冷冻水的进水温度、出水温度以及流量确定多机头冷水机组的输出制冷量。
本实施例的多机头冷水机组的控制装置100，压缩机组件包括多台相同的变频离心式压缩机，使得冷水机组的冷量调节范围更大，适应场所更广，根据需求负荷和输出制冷量的大小关系确定压缩机的目标开启台数，根据目标开启台数与正常运行台数的大小关系确定出每台变频离心式压缩机的目标制冷量，可以减少压缩机的起动次数，在较低压比的工况下启动压缩机，更利于压缩机启动。
本发明还提供了一种多机头冷水机组的控制方法，图3是根据本发明一个实施例的多机头冷水机组的控制方法的示意图。该多机头冷水机组的控制方法可以利用上述任一实施例的多机头冷水机组的控制装置100执行。如图所示，该多机头冷水机组的控制方法依次执行以下步骤：
步骤S302，获取多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷；
步骤S304，判断需求负荷是否大于输出制冷量，若是，执行步骤S306；
步骤S306，根据单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及需求负荷与单台变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数；
步骤S308，判断目标开启台数是否小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数，若是，执行步骤S310；
步骤S310，开启目标开启台数的变频离心式压缩机。
在以上步骤中，步骤S302中获取多机头冷水机组的输出制冷量的步骤可以包括：检测多机头冷水机组的冷冻水的出水温度是否稳定，并在出水温度稳定后采集冷冻水的进水温度、出水温度以及流量，并根据冷冻水的进水温度、出水温度以及流量确定多机头冷水机组的输出制冷量。
多机头冷水机组的需求负荷一般和室内外气温、负荷空间大小等因素有关，会随着室内外气温、负荷空间大小等因素改变而变化。一般地，室内外气温越高，负荷空间越大，多机头冷水机组的需求负荷越大；室内外气温越低，负荷空间越小，多机头冷水机组的需求负荷越小。
多机头冷水机组开启的过程中可以有一个初始化过程：启动多机头冷水机组，使压缩机组件处于待机状态；检测压缩机组件中变频离心式压缩机的状态，以确定出正常运行台数；以及启动压缩机组件中的一台正常运行的变频离心式压缩机，保持其运行在最高能效状态，并获取相应的最高能效负荷和最高能效负荷百分比。
步骤S304中若需求负荷大于输出制冷量，则说明目前的多机头冷水机组的输出制冷量不能够满足需求负荷，由于初始化时开启的一台变频离心式压缩机运行在最高能效状态，因而可能需要加载变频离心式压缩机的台数，才能够满足需求负荷。
步骤S306中根据单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及需求负荷与单台变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数。具体地，若单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比为B％，单台变频离心式压缩机的最高能效负荷为Qj，需求负荷为Q，目标开启台数为n，在单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比、单台变频离心式压缩机的最高能效负荷以及需求负荷已知的情况下，可以利用公式B％*n≤Q/Qj＜B％*(n+1)来计算目标开启台数的具体数值。
步骤S308中压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数可以为N，若目标开启台数n小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数N，保证步骤S310中开启目标开启台数n的变频离心式压缩机是可以实现的，目标开启台数n的变频离心式压缩机都是可以正常运行的，进而可以保证满足需求负荷的同时使得每台启动的变频离心式压缩机处于高能效状态。
本实施例的多机头冷水机组的控制方法通过执行上述步骤S302至步骤S308，可以使各台变频离心式压缩机在满足制冷要求的前提下始终处在最高能效状态运行，来确保冷水机组在更高效状态下运行，实现更加节能环保。
在一些可选实施例中，可以通过对上述步骤的进一步优化和配置使得多机头冷水机组实现更高的技术效果，以下结合对本实施例的一个可选执行流程的介绍对本实施例的多机头冷水机组的控制方法进行详细说明，该实施例仅为对执行流程的举例说明，在具体实施时，可以根据具体实施需求，对部分步骤的执行顺序、运行条件进行修改。图4是根据本发明一个实施例的多机头冷水机组的控制方法的详细流程图。该多机头冷水机组的控制方法包括以下步骤：
步骤S402，获取多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷；
步骤S404，判断需求负荷是否大于输出制冷量，若是，执行步骤S406，若否，执行步骤S418；
步骤S406，根据最高能效负荷百分比以及需求负荷与最高能效负荷的比值确定目标开启台数；
步骤S408，判断目标开启台数是否小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数，若是，执行步骤S410至步骤S412，若否，执行步骤S414至步骤S416；
步骤S410，开启目标开启台数的变频离心式压缩机；
步骤S412，计算需求负荷与目标开启台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行；
步骤S414，开启正常运行台数的变频离心式压缩机；
步骤S416，计算需求负荷与正常运行台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行；
步骤S418，判断需求负荷是否大于或等于单台变频离心式压缩机的最小制冷量，若是，执行步骤S420，若否，执行步骤S422；
步骤S420，获取预设的能效负荷百分比范围，并根据能效负荷百分比范围以及需求负荷与最高能效负荷的比值确定目标开启台数，并返回执行步骤S410至步骤S412；
步骤S422，控制多机头冷水机组停止运行。
需要说明的是，多机头冷水机组开启的过程中可以有一个初始化过程：启动多机头冷水机组，使压缩机组件处于待机状态；检测压缩机组件中变频离心式压缩机的状态，以确定出正常运行台数；以及启动压缩机组件中的一台正常运行的变频离心式压缩机，保持其运行在最高能效状态，并获取相应的最高能效负荷和最高能效负荷百分比。多机头冷水机组在完成初始化的过程之后可以开始执行上述步骤S402。
在以上步骤中，步骤S402中获取多机头冷水机组的输出制冷量的步骤可以包括：检测多机头冷水机组的冷冻水的出水温度是否稳定，并在出水温度稳定后采集冷冻水的进水温度、出水温度以及流量，并根据冷冻水的进水温度、出水温度以及流量确定多机头冷水机组的输出制冷量。
多机头冷水机组的需求负荷一般和室内外气温、负荷空间大小等因素有关，会随着室内外气温、负荷空间大小等因素改变而变化。一般地，室内外气温越高，负荷空间越大，多机头冷水机组的需求负荷越大；室内外气温越低，负荷空间越小，多机头冷水机组的需求负荷越小。
步骤S404中若需求负荷大于输出制冷量，则说明目前的多机头冷水机组的输出制冷量不能够满足需求负荷，由于初始化时开启的一台变频离心式压缩机运行在最高能效状态，因而可能需要加载变频离心式压缩机的台数，才能够满足需求负荷。
步骤S406中根据单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及需求负荷与单台变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数。具体地，若单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比为B％，单台变频离心式压缩机的最高能效负荷为Qj，需求负荷为Q，目标开启台数为n，在单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比、单台变频离心式压缩机的最高能效负荷以及需求负荷已知的情况下，可以利用公式B％*n≤Q/Qj＜B％*(n+1)来计算目标开启台数的具体数值。
步骤S408中压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数可以为N，在目标开启台数n小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数N的情况下，执行步骤S410至步骤S412；在目标开启台数n大于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数N的情况下，执行步骤S414至步骤S416。
在目标开启台数n小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数N的情况下，步骤S410中开启目标开启台数n的变频离心式压缩机是可以实现的，目标开启台数n的变频离心式压缩机都是可以正常运行的，步骤S412中计算需求负荷与目标开启台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行，可以保证满足需求负荷的同时使得单台启动的变频离心式压缩机处于高能效状态。
在目标开启台数n大于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数N的情况下，开启目标开启台数n的变频离心式压缩机是不可行的，由于最多的开启台数即为正常运行台数N，因而步骤S414中开启正常运行台数N的变频离心式压缩机，步骤S416中计算需求负荷与正常运行台数的比值，作为单台变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的变频离心式压缩机按照目标制冷量运行，可以保证能够正常运行的变频离心式压缩机全部启动以满足需求负荷，同时也可以尽量保证每台启动的变频离心式压缩机处于高能效状态。
步骤S404中若需求负荷小于或等于输出制冷量，则说明目前的多机头冷水机组的输出制冷量已经能够满足需求负荷，因而可能需要降低运行的变频离心式压缩机的能效负荷或者减载变频离心式压缩机的台数，才能够满足需求负荷的同时不会启动多余的变频离心式压缩机，避免浪费能耗。
步骤S418中若需求负荷大于或等于单台变频离心式压缩机的最小制冷量，说明在每台变频离心式压缩机以最小制冷量状态运行时，可以开启多台变频离心式压缩机，因而需要确定变频离心式压缩机的目标开启台数。通过执行步骤S420，获取预设的能效负荷百分比范围，并根据能效负荷百分比范围以及需求负荷与最高能效负荷的比值确定目标开启台数。具体地，在单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比B％、单台变频离心式压缩机的最高能效负荷Qj以及需求负荷Q已知的情况下，可以利用公式B％-5％≤Q/(Qj*n)＜B％来计算目标开启台数n的具体数值。其中，[B％-5％，B％)即为预设的能效负荷百分比范围。需要说明的是，公式中的具体数值5％仅为例举，而并非对本发明的限定，在其他一些实施例中，还可以根据实际情况以及对压缩机组件运行状态的具体要求设置为其他百分数值。
在步骤S420中确定目标开启台数后可以返回执行步骤S410至步骤S412，由于执行步骤S420的前提条件是：需求负荷小于或等于输出制冷量，因而需要降低运行的变频离心式压缩机的能效负荷或者减载变频离心式压缩机的台数，总之，目标开启台数不可能大于正常运行台数，因而返回执行的是步骤S410至步骤S412，而不用考虑目标开启台数大于正常运行台数的情况。
需要说明的是，在一种特殊的情况下，初始化后，压缩机组件中的一台正常运行的变频离心式压缩机，保持运行在其最高能效状态，此时若需求负荷小于或等于输出制冷量，并且需求负荷大于或等于单台变频离心式压缩机的最小制冷量，则可以通过降低运行的变频离心式压缩机的能效负荷来实现满足需求负荷的同时避免浪费能耗。此时，可以将需求负荷作为该台正常运行的变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动该台变频离心式压缩机按照需求负荷运行。
步骤S418中若需求负荷小于单台变频离心式压缩机的最小制冷量，说明在一台变频离心式压缩机以最小制冷量状态运行时都会超过需求负荷，为了避免能耗浪费，可以执行步骤S422，控制多机头冷水机组停止运行。
本实施例的多机头冷水机组的控制方法，其中多机头冷水机组包括具有多台相同的变频离心式压缩机的压缩机组件，通过获取多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷，判断需求负荷是否大于输出制冷量，并在结果为是时，根据单台变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及需求负荷与单台变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定变频离心式压缩机的目标开启台数，并在目标开启台数小于或等于压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数的情况下，开启目标开启台数的变频离心式压缩机，使各台变频离心式压缩机在满足制冷要求的前提下始终处在最高能效状态运行，来确保冷水机组在更高效状态下运行，实现更加节能环保。
进一步地，本实施例的多机头冷水机组的控制方法与装置，压缩机组件包括多台相同的变频离心式压缩机，使得冷水机组的冷量调节范围更大，适应场所更广，根据需求负荷和输出制冷量的大小关系确定压缩机的目标开启台数，根据目标开启台数与正常运行台数的大小关系确定出每台变频离心式压缩机的目标制冷量，可以减少压缩机的起动次数，在较低压比的工况下启动压缩机，更利于压缩机启动。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种多机头冷水机组的控制方法，其中所述多机头冷水机组包括具有多台相同的变频离心式压缩机的压缩机组件，并且所述控制方法包括：
启动所述多机头冷水机组，使所述压缩机组件处于待机状态；
检测所述压缩机组件中所述变频离心式压缩机的状态，以确定出正常运行台数；
获取所述多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷；
判断所述需求负荷是否大于所述输出制冷量；以及
若是，根据单台所述变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及所述需求负荷与单台所述变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定所述变频离心式压缩机的目标开启台数，并在所述目标开启台数小于或等于所述压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数的情况下，开启所述目标开启台数的所述变频离心式压缩机。
2.根据权利要求1所述的多机头冷水机组的控制方法，其中在开启所述目标开启台数的所述变频离心式压缩机的步骤之后还包括：
计算所述需求负荷与所述目标开启台数的比值，作为单台所述变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的所述变频离心式压缩机按照所述目标制冷量运行。
3.根据权利要求1所述的多机头冷水机组的控制方法，其中在所述目标开启台数大于所述正常运行台数的情况下还包括：
开启所述正常运行台数的所述变频离心式压缩机；以及
计算所述需求负荷与所述正常运行台数的比值，作为单台所述变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的所述变频离心式压缩机按照所述目标制冷量运行。
4.根据权利要求1所述的多机头冷水机组的控制方法，其中在所述需求负荷小于或者等于所述输出制冷量的情况下还包括：
判断所述需求负荷是否大于或等于单台所述变频离心式压缩机的最小制冷量；以及
若是，获取预设的能效负荷百分比范围，并根据所述能效负荷百分比范围以及所述需求负荷与所述最高能效负荷的比值确定所述变频离心式压缩机的目标开启台数，开启所述目标开启台数的所述变频离心式压缩机，
若否，控制所述多机头冷水机组停止运行。
5.根据权利要求4所述的多机头冷水机组的控制方法，其中在开启所述目标开启台数的所述变频离心式压缩机的步骤之后还包括：
计算所述需求负荷与所述目标开启台数的比值，作为单台所述变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的所述变频离心式压缩机按照所述目标制冷量运行。
6.根据权利要求1所述的多机头冷水机组的控制方法，其中获取所述多机头冷水机组的输出制冷量的步骤包括：
检测所述多机头冷水机组的冷冻水的出水温度是否稳定，并在所述出水温度稳定后采集所述冷冻水的进水温度、出水温度以及流量，并根据所述冷冻水的进水温度、出水温度以及流量确定所述多机头冷水机组的输出制冷量。
7.根据权利要求1所述的多机头冷水机组的控制方法，还包括：
启动所述压缩机组件中的一台正常运行的所述变频离心式压缩机，保持其运行在最高能效状态，并获取相应的最高能效负荷和最高能效负荷百分比。
8.一种多机头冷水机组的控制装置，其中所述多机头冷水机组包括具有多台相同的变频离心式压缩机的压缩机组件，并且所述控制装置包括：
初始化模块，配置成：启动所述多机头冷水机组，使所述压缩机组件处于待机状态；检测所述压缩机组件中所述变频离心式压缩机的状态，以确定出正常运行台数；
获取模块，配置成获取所述多机头冷水机组的输出制冷量和需求负荷；
判断模块，配置成判断所述需求负荷是否大于所述输出制冷量；以及
控制模块，配置成在所述需求负荷大于所述输出制冷量的情况下，根据单台所述变频离心式压缩机的最高能效负荷百分比以及所述需求负荷与单台所述变频离心式压缩机的最高能效负荷的比值确定所述变频离心式压缩机的目标开启台数，并在所述目标开启台数小于或等于所述压缩机组件中变频离心式压缩机的正常运行台数的情况下，开启所述目标开启台数的所述变频离心式压缩机。
9.根据权利要求8所述的多机头冷水机组的控制装置，其中所述控制模块还配置成：
在开启所述目标开启台数的所述变频离心式压缩机之后，计算所述需求负荷与所述目标开启台数的比值，作为单台所述变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的所述变频离心式压缩机按照所述目标制冷量运行；
在所述目标开启台数大于所述正常运行台数的情况下，所述控制模块还配置成：开启所述正常运行台数的所述变频离心式压缩机；以及计算所述需求负荷与所述正常运行台数的比值，作为单台所述变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的所述变频离心式压缩机按照所述目标制冷量运行；
在所述需求负荷小于或者等于所述输出制冷量的情况下，所述控制模块还配置成：判断所述需求负荷是否大于或等于单台所述变频离心式压缩机的最小制冷量；以及若是，获取预设的能效负荷百分比范围，并根据所述能效负荷百分比范围以及所述需求负荷与所述最高能效负荷的比值确定所述变频离心式压缩机的目标开启台数，开启所述目标开启台数的所述变频离心式压缩机，计算所述需求负荷与所述目标开启台数的比值，作为单台所述变频离心式压缩机的目标制冷量，并驱动开启的所述变频离心式压缩机按照所述目标制冷量运行，若否，控制所述多机头冷水机组停止运行。
10.根据权利要求8所述的多机头冷水机组的控制装置，其中，
所述初始化模块还配置成：启动所述压缩机组件中的一台正常运行的所述变频离心式压缩机，保持其运行在最高能效状态，并获取相应的最高能效负荷和最高能效负荷百分比，并且
所述获取模块还配置成：检测所述多机头冷水机组的冷冻水的出水温度是否稳定，并在所述出水温度稳定后采集所述冷冻水的进水温度、出水温度以及流量，并根据所述冷冻水的进水温度、出水温度以及流量确定所述多机头冷水机组的输出制冷量。
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