CN109612176A - 冷水机组的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种冷水机组的控制方法及系统，冷水机组包括压缩机。其中，冷水机组的控制方法包括：获取压缩机的运行负荷和运行压缩比；根据压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，其中，运行负荷不变时，二级补气开度与运行压缩比呈正比例，运行压缩比不变时，二级补气开度与运行负荷呈反比例；根据二级补气开度调节压缩机的补气量。本申请的冷水机组的控制方法可以有效提升冷水机组可运行的频率范围，提高冷水机组在部分运行负荷下的运行能效。

Description

冷水机组的控制方法及系统
技术领域
本申请涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种冷水机组的控制方法及系统。
背景技术
相关技术中，双级离心压缩机在离心冷水机组中被广泛使用，在这种离心冷水机组中，通常在一级节流装置之后设置有经济器(或省功器)，制冷剂液体经过一级节流装置节流闪发(即：快速蒸发)，气液两相制冷剂经输入管进入到经济器壳体内，其中部分制冷剂液体在经济器壳体内继续闪蒸，闪蒸气体通过补气管进入到压缩机补气口，降低压缩机二级入口气体温度，从而增大了质量流量，提高压缩机效率。未蒸发的制冷剂液体由出液管流出，经二次节流后进入蒸发器蒸发制冷，使机组的制冷量增大，功耗降低，达到节能的目的。
补气控制如下：在负荷较大时，加大二级补气；在负荷较小时，减小二级补气。但这种控制方式没有考虑实际运行过程中压比对压缩机运行的影响。例如：对于热带雨林气候，环境温度变化不大，在冷水机组出水温度恒定的情况下，压缩比(简称压比)随着负荷的降低，会有小幅的下降。如果仅通过判断负荷来调整补气阀的开度，那么在小负荷时补气阀的开度将会关闭或开度减小。但是，在实际应用，对于双级压缩机，第二级气动结构(如：第二级叶轮+扩压器+蜗壳)通常较先出现喘振现象(气流逆流)，如果此时补气阀关小，那么将会加重二级喘振；为了避免喘振，则需提升机组运行频率，同时关闭压缩机入口的导叶来实现负荷的降低，此时，会大大降低了压缩机的运行效率。此外，由于提升频率会增大吸气量，此时需要关闭更多的导叶来降低负荷，对于油轴承离心冷水机组，为了防止跑油，存在一个最小的导叶开度，此时，就有可能存在负荷无法继续降低的现象，限制了机组的运行频率的范围。
发明内容
本申请旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本申请的一个目的在于提出一种冷水机组的控制方法。该方法可以有效提升冷水机组可运行的频率范围，提高冷水机组在部分运行负荷下的运行能效。
本申请的第二个目的在于提出一种冷水机组的控制系统。
本申请的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本申请的第四个目的在于提出一种暖通设备。
为了实现上述目的，本申请的第一方面公开了一种冷水机组的控制方法，所述冷水机组包括压缩机，所述方法包括：获取所述压缩机的运行负荷和运行压缩比；根据所述压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，其中，运行负荷不变时，二级补气开度与运行压缩比呈正比例，运行压缩比不变时，二级补气开度与运行负荷呈反比例；根据所述二级补气开度调节所述压缩机的补气量。
本申请的冷水机组的控制方法，可以有效提升冷水机组可运行的频率范围，提高冷水机组在部分运行负荷下的运行能效。
在一些示例中，所述根据所述压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，包括：建立与所述运行负荷相关的第一补偿函数；建立与所述运行负荷和所述运行压缩比两者相关的第二补偿函数；根据所述第一补偿函数和第二补偿函数得到所述二级补气开度。
在一些示例中，所述第一补偿函数和所述第二补偿函数均为一次函数。
在一些示例中，所述第二补偿函数通过如下方式得到：获取第一补偿系数和第二补偿系数；根据所述第一补偿系数和所述运行负荷得到第一补偿参数；根据所述第二补偿系数和所述运行压缩比得到第二补偿参数；根据所述第一补偿参数和所述第二补偿参数得到所述第二补偿函数。
在一些示例中，所述第一补偿系数小于或等于0，所述第二补偿系数大于或等于0。
本申请的第二方面公开了一种冷水机组的控制系统，所述冷水机组包括压缩机，所述控制系统包括：获取模块，用于获取所述压缩机的运行负荷和运行压缩比；补气开度确定模块，用于根据所述压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，其中，运行负荷不变时，二级补气开度与运行压缩比呈正比例，运行压缩比不变时，二级补气开度与运行负荷呈反比例；控制模块，用于根据所述二级补气开度调节所述压缩机的补气量。
本申请的冷水机组的控制系统，可以有效提升冷水机组可运行的频率范围，提高冷水机组在部分运行负荷下的运行能效。
在一些示例中，所述补气开度确定模块用于：建立与所述运行负荷相关的第一补偿函数；建立与所述运行负荷和所述运行压缩比两者相关的第二补偿函数；根据所述第一补偿函数和第二补偿函数得到所述二级补气开度。
在一些示例中，所述第一补偿函数和所述第二补偿函数均为一次函数。
在一些示例中，所述补气开度确定模块用于：获取第一补偿系数和第二补偿系数；根据所述第一补偿系数和所述运行负荷得到第一补偿参数；根据所述第二补偿系数和所述运行压缩比得到第二补偿参数；根据所述第一补偿参数和所述第二补偿参数得到所述第二补偿函数。
在一些示例中，所述第一补偿系数小于或等于0，所述第二补偿系数大于或等于0。
本申请的第三方面公开了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有冷水机组的控制程序，该冷水机组的控制程序被处理器执行时实现上述第一方面的实施例所述的冷水机组的控制方法。
本申请的第四方面的实施例公开了一种暖通设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的冷水机组的控制程序，所述处理器执行所述冷水机组的控制程序时实现上述第一方面的实施例所述的冷水机组的控制方法。本申请的暖通设备具有运行频率范围广的优点，并且能够有效提升在部分运行负荷下的运行能效。
本申请的附加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，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述的和/或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请一个实施例的冷水机组的控制方法的流程图；
图2是根据本申请一个实施例的冷水机组的控制系统的结构框图。
附图标记说明：
冷水机组的控制系统200、获取模块210、补气开度确定模块220、控制模块230。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，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。
以下结合附图描述根据本申请实施例的冷水机组的控制方法及系统。
其中，冷水机组包括压缩机，在以下描述中，压缩机例如为双级离心压缩机。
图1是根据本申请实施例的冷水机组的控制方法的流程图。如图1所示，根据本申请一个实施例的冷水机组的控制方法，包括如下步骤：
S101：获取压缩机的运行负荷和运行压缩比。
其中，运行负荷指压缩机当前的运行负荷，运行压缩比指压缩机当前的运行压缩比。
S102：根据压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，其中，运行负荷不变时，二级补气开度与运行压缩比呈正比例，运行压缩比不变时，二级补气开度与运行负荷呈反比例。
也就是说，当运行负荷不变时，运行压缩比越大，二级补气开度应越大；当运行压缩比不变时，运行负荷越大，二级补气开度应越小。
在具体示例中，根据压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，包括：建立与运行负荷相关的第一补偿函数；建立与运行负荷和运行压缩比两者相关的第二补偿函数；根据第一补偿函数和第二补偿函数得到二级补气开度。
其中，第一补偿函数记为Ψ(Q)，第二补偿函数记为f(E，Q)，其中，Q为运行负荷，E为运行压缩比。第一补偿函数Ψ(Q)为冷水机组负荷Q的函数；第二补偿函数f(E，Q)为冷水机组的当前的运行压缩比E及负荷Q两者都相关的函数，在本申请的具体示例中，可以称为当前压比的补气阀的开度补偿函数。
在具体示例中，第一补偿函数和第二补偿函数均为但不限于一次函数，可以通过实验测试等手段确定第一补偿函数和第二补偿函数中的具体系数的值。
需要说明的是，对于第二补偿函数而言，只要在运行负荷Q相同的情况下，运行压缩比E越大，第二补偿函数的函数值f越大；运行压缩比E相同的情况下，运行负荷Q越大，第二补偿函数的函数值f越小即可。
第二补偿函数可以通过如下方式得到：获取第一补偿系数和第二补偿系数；根据第一补偿系数和运行负荷得到第一补偿参数；根据第二补偿系数和运行压缩比得到第二补偿参数；根据第一补偿参数和第二补偿参数得到第二补偿函数。其中，第一补偿系数小于或等于0，所述第二补偿系数大于或等于0。
其中，第一补偿系数记为ξ，第二补偿系数记为λ，则第一补偿参数为ξQ，第二补偿参数为λE，第二补偿函数f(E，Q)为＝ξQ+λE，其中，ξ≤0，λ≥0，第一补偿系数ξ和第二补偿系数λ的具体数值可以根据实验或者经验标定。
S103：根据二级补气开度调节压缩机的补气量。
例如：Ψ(Q)＝Q，f(E，Q)＝ξQ+λE，(ξ≤0，λ≥0)，则二级补气开度为Ψ(Q)与f(E，Q)之和。
在得到二级补气开度之后，可以根据二级补气开度调节补气阀的开度，从而调节压缩机的补气量。通过引入第二补偿函数，可以避免在大的运行压缩比，小的运行负荷时第二级气动结构的喘振，不仅能够拓宽机组的运行频率，还可以提升部分运行负荷下的能效。
根据本申请实施例的冷水机组的控制方法，可以有效提升冷水机组可运行的频率范围，提高冷水机组在部分运行负荷下的运行能效。
进一步地，本申请的实施例公开了一种冷水机组的控制系统。如图2所示，根据本申请的实施例的冷水机组的控制系统200，包括：获取模块210、补气开度确定模块220和控制模块230。
其中，获取模块210用于获取所述压缩机的运行负荷和运行压缩比。补气开度确定模块220用于根据所述压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，其中，运行负荷不变时，二级补气开度与运行压缩比呈正比例，运行压缩比不变时，二级补气开度与运行负荷呈反比例。控制模块230用于根据所述二级补气开度调节所述压缩机的补气量。
在本申请的一个实施例中，所述补气开度确定模块220用于：建立与所述运行负荷相关的第一补偿函数；建立与所述运行负荷和所述运行压缩比两者相关的第二补偿函数；根据所述第一补偿函数和第二补偿函数得到所述二级补气开度。
在本申请的一个实施例中，所述第一补偿函数和所述第二补偿函数均为一次函数。
在本申请的一个实施例中，所述补气开度确定模块220用于：获取第一补偿系数和第二补偿系数；根据所述第一补偿系数和所述运行负荷得到第一补偿参数；根据所述第二补偿系数和所述运行压缩比得到第二补偿参数；根据所述第一补偿参数和所述第二补偿参数得到所述第二补偿函数。
在本申请的一个实施例中，所述第一补偿系数小于或等于0，所述第二补偿系数大于或等于0。
本申请的实施例，可以根据二级补气开度调节补气阀的开度，从而调节压缩机的补气量。通过引入第二补偿函数，可以避免在大的运行压缩比，小的运行负荷时第二级气动结构的喘振，不仅能够拓宽机组的运行频率，还可以提升部分运行负荷下的能效。
根据本申请实施例的冷水机组的控制系统，可以有效提升冷水机组可运行的频率范围，提高冷水机组在部分运行负荷下的运行能效。
需要说明的是，本申请实施例的冷水机组的控制系统的具体实现方式与本申请实施例的冷水机组的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。
进一步地，本申请的实施例公开了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其上存储有冷水机组的控制程序，该冷水机组的控制程序被处理器执行时实现上述的冷水机组的控制方法。
进一步地，本申请的实施例公开了一种暖通设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的冷水机组的控制程序，所述处理器执行所述冷水机组的控制程序时实现上述的冷水机组的控制方法。本申请的暖通设备具有运行频率范围广的优点，并且能够有效提升在部分运行负荷下的运行能效。
另外，根据本申请实施例的暖通设备的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
上述非临时性计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(Read Only Memory；以下简称：ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory；以下简称：EPROM)或闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LocalArea Network；以下简称：LAN)或广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (12)

1.一种冷水机组的控制方法，其特征在于，所述冷水机组包括压缩机，所述方法包括：
获取所述压缩机的运行负荷和运行压缩比；
根据所述压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，其中，运行负荷不变时，二级补气开度与运行压缩比呈正比例，运行压缩比不变时，二级补气开度与运行负荷呈反比例；
根据所述二级补气开度调节所述压缩机的补气量。
2.根据权利要求1所述的冷水机组的控制方法，其特征在于，所述根据所述压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，包括：
建立与所述运行负荷相关的第一补偿函数；
建立与所述运行负荷和所述运行压缩比两者相关的第二补偿函数；
根据所述第一补偿函数和第二补偿函数得到所述二级补气开度。
3.根据权利要求2所述的冷水机组的控制方法，其特征在于，所述第一补偿函数和所述第二补偿函数均为一次函数。
4.根据权利要求2或3所述的冷水机组的控制方法，其特征在于，所述第二补偿函数通过如下方式得到：
获取第一补偿系数和第二补偿系数；
根据所述第一补偿系数和所述运行负荷得到第一补偿参数；
根据所述第二补偿系数和所述运行压缩比得到第二补偿参数；
根据所述第一补偿参数和所述第二补偿参数得到所述第二补偿函数。
5.根据权利要求4所述的冷水机组的控制方法，其特征在于，所述第一补偿系数小于或等于0，所述第二补偿系数大于或等于0。
6.一种冷水机组的控制系统，其特征在于，所述冷水机组包括压缩机，所述控制系统包括：
获取模块，用于获取所述压缩机的运行负荷和运行压缩比；
补气开度确定模块，用于根据所述压缩机的运行负荷和运行压缩比确定二级补气开度，其中，运行负荷不变时，二级补气开度与运行压缩比呈正比例，运行压缩比不变时，二级补气开度与运行负荷呈反比例；
控制模块，用于根据所述二级补气开度调节所述压缩机的补气量。
7.根据权利要求6所述的冷水机组的控制系统，其特征在于，所述补气开度确定模块用于：
建立与所述运行负荷相关的第一补偿函数；
建立与所述运行负荷和所述运行压缩比两者相关的第二补偿函数；
根据所述第一补偿函数和第二补偿函数得到所述二级补气开度。
8.根据权利要求7所述的冷水机组的控制系统，其特征在于，所述第一补偿函数和所述第二补偿函数均为一次函数。
9.根据权利要求7或8所述的冷水机组的控制系统，其特征在于，所述补气开度确定模块用于：
获取第一补偿系数和第二补偿系数；
根据所述第一补偿系数和所述运行负荷得到第一补偿参数；
根据所述第二补偿系数和所述运行压缩比得到第二补偿参数；
根据所述第一补偿参数和所述第二补偿参数得到所述第二补偿函数。
10.根据权利要求9所述的冷水机组的控制系统，其特征在于，所述第一补偿系数小于或等于0，所述第二补偿系数大于或等于0。
11.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，其上存储有冷水机组的控制程序，该冷水机组的控制程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的冷水机组的控制方法。
12.一种暖通设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的冷水机组的控制程序，所述处理器执行所述冷水机组的控制程序时实现权利要求1-5任一所述的冷水机组的控制方法。
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