CN110440406A - 一种风机控制方法、装置及机组设备 - Google Patents

一种风机控制方法、装置及机组设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种风机控制方法、装置及机组设备。其中，该方法包括：监测机组的高压压力和液管温度；判断高压压力是否在预设范围内；如果否，则根据高压压力控制变频风机的运行；如果是，则进一步根据过冷度控制变频风机的运行；其中，过冷度由高压压力和液管温度计算得到。本发明通过高压压力和液管温度调节变频风机频率，变频风机提供风量给风冷冷凝器换热，而变频风机频率的变化会影响高压压力和液管温度，最终达到一个动态平衡，实现自动寻优。从而保证机组足够换热量的情况下，最大限度节省整机能耗，整机运行能耗最优。保证机组运行可靠，压缩机持续在稳定工况下运行，合理的保证整机运行可靠性及元器件的使用寿命。

Description

一种风机控制方法、装置及机组设备
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种风机控制方法、装置及机组设备。
背景技术
在当前的节能政策下，变频技术正在逐步取代定频技术，变频技术的控制对于整机的能效有着重要的影响。
风冷螺杆机组冷凝器的换热会严重影响整机的输入功率，从而对能效产生非常大的影响。风冷螺杆机组使用变频风机控制风量。当机组所需风量较小时，降低风机频率，在满足整机能力需求的同时，达到节能的效果。但是风量过小的情况下冷凝效果差，整机能效非常低。当满足机组冷凝器换热风量足够时，过大的风量造成能源浪费，甚至会拉低压缩机的低压运行压力，严重时可造成压力过低运行，影响压缩机寿命。
针对现有技术中如何控制风机运行以实现保证机组性能的同时最大限度减少能耗的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例中提供一种风机控制方法、装置及机组设备，以解决现有技术中如何控制风机运行以实现保证机组性能的同时最大限度减少能耗的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种风机控制方法，其中，所述方法包括：监测机组的高压压力和液管温度；判断所述高压压力是否在预设范围内；如果否，则根据所述高压压力控制变频风机的运行；如果是，则进一步根据过冷度控制变频风机的运行；其中，所述过冷度由所述高压压力和所述液管温度计算得到。
进一步地，监测机组的高压压力和液管温度，包括：通过设置在压缩机排气口的压力传感器，监测所述高压压力；通过设置在所述冷凝器出口的感温包，监测所述液管温度。
进一步地，根据所述高压压力控制变频风机的运行，包括：如果所述高压压力小于所述预设范围的最低值，则控制所述变频风机减小输出步幅；如果所述高压压力大于所述预设范围的最高值，则控制所述变频风机增大输出步幅。
进一步地，控制所述变频风机减小输出步幅，包括：控制所述变频风机每次减小第一预设步幅；之后每间隔预设时长监测高压压力是否仍小于所述预设范围的最低值，直至所述高压压力高于所述最低值。
进一步地，控制所述变频风机增大输出步幅，包括：控制所述变频风机每次增大第一预设步幅；之后每间隔预设时长监测高压压力是否仍大于所述预设范围的最高值，直至所述高压压力低于所述最高值。
进一步地，所述过冷度由所述高压压力和所述液管温度计算得到，通过以下公式实现：确定所述高压压力对应的饱和温度；所述过冷度＝所述饱和温度－所述液管温度。
进一步地，根据过冷度控制变频风机的运行，包括：比较所述过冷度与预设阈值的大小；根据比较结果控制变频风机的运行。
进一步地，根据比较结果控制变频风机的运行，包括：如果所述过冷度小于所述预设阈值，则控制所述变频风机增大输出步幅；如果所述过冷度大于或等于所述预设阈值，则控制所述变频风机保持当前输出步幅。
进一步地，控制所述变频风机增大输出步幅，包括：控制所述变频风机每次增大第二预设步幅；之后每间隔预设时长确定过冷度是否仍小于所述预设阈值，直至所述过冷度大于或等于所述预设阈值。
本发明还提供了一种风机控制装置，其中，所述装置包括：压力传感器，设置在压缩机排气口，用于监测高压压力；感温包，设置在所述冷凝器出口，用于监测液管温度；控制器，用于判断所述高压压力是否在预设范围内；如果否，则根据所述高压压力控制变频风机的运行；如果是，则进一步根据过冷度控制变频风机的运行；其中，所述过冷度由所述高压压力和所述液管温度计算得到。
本发明还提供了一种机组设备，其特征在于，所述机组设备包括上述的风机控制装置。
进一步地，所述机组设备是风冷螺杆机组。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。
应用本发明的技术方案，通过高压压力和液管温度调节变频风机频率，变频风机提供风量给风冷冷凝器换热，而变频风机频率的变化会影响高压压力和液管温度，最终达到一个动态平衡，实现自动寻优。从而保证机组足够换热量的情况下，最大限度节省整机能耗，整机运行能耗最优。保证机组运行可靠，压缩机持续在稳定工况下运行，合理的保证整机运行可靠性及元器件的使用寿命。
附图说明
图1是根据本发明实施例的风机控制方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的机组原理示意图；
图3是根据本发明实施例的风机控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
实施例1
图1是根据本发明实施例的风机控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，监测机组的高压压力和液管温度；
步骤S102，判断高压压力是否在预设范围内；
步骤S103，如果否，则根据高压压力控制变频风机的运行；
步骤S104，如果是，则进一步根据过冷度控制变频风机的运行；其中，过冷度由高压压力和液管温度计算得到。
本实施例通过高压压力和液管温度调节变频风机频率，变频风机提供风量给风冷冷凝器换热，而变频风机频率的变化会影响高压压力和液管温度，最终达到一个动态平衡，实现自动寻优。从而保证机组足够换热量的情况下，最大限度节省整机能耗，整机运行能耗最优。保证机组运行可靠，压缩机持续在稳定工况下运行，合理的保证整机运行可靠性及元器件的使用寿命。
本实施例中可以通过设置在压缩机排气口的压力传感器监测高压压力，还可以通过设置在冷凝器出口的感温包监测液管温度。从而保证高压压力和液管温度监测的实时性和准确度。
需要说明的是，本实施例的技术方案是在机组运行稳定后执行的，即在机组开机运行预设时间后监测高压压力和液管温度。并且，机组开机时，变频风机按照初始步幅运行。
针对高压压力设置的预设范围，是机组稳定运行时压力的合理范围。如果当前监测到的高压压力不在上述预设范围内，则需要根据高压压力控制变频风机的运行。具体地，
如果高压压力小于预设范围的最低值，则控制变频风机减小输出步幅；例如，控制变频风机每次减小第一预设步幅，之后每间隔预设时长监测高压压力是否仍小于预设范围的最低值，如果是则继续减小输出步幅，直至高压压力高于最低值，则不再减小输出步幅；
如果高压压力大于预设范围的最高值，则控制变频风机增大输出步幅；例如，控制变频风机每次增大第一预设步幅，之后每间隔预设时长监测高压压力是否仍大于预设范围的最高值，如果是则继续增大输出步幅，直至高压压力低于最高值，则不再增大输出步幅。
基于此，通过高压压力调整变频风机的输出步幅，进而影响机组高压压力的变化，从而将机组高压压力调整到预设范围，以实现机组稳定运行，提高机组能效。
如果高压压力处于预设范围内，则可以进一步根据过冷度控制变频风机的运行，过冷度可以通过以下公式实现：确定高压压力对应的饱和温度，过冷度＝饱和温度－液管温度。
针对过冷度可以设置一个预设阈值，即过冷度的最佳值，具体数值的选择可以根据机组实际运行情况进行确定。之后，比较过冷度与预设阈值的大小，根据比较结果控制变频风机的运行。具体地，
如果过冷度小于预设阈值，则控制变频风机增大输出步幅；例如，控制变频风机每次增大第二预设步幅，之后每间隔预设时长确定过冷度是否仍小于预设阈值，如果是则继续增大输出步幅，直至过冷度大于或等于预设阈值，则不再增大输出步幅。
如果过冷度大于或等于预设阈值，则控制变频风机保持当前输出步幅。
基于此，通过过冷度调整变频风机的输出步幅，进而影响机组高压压力和液管温度的变化，从而保证机组足够换热量的情况下，最大限度节省整机能耗，整机运行能耗最优。保证机组运行可靠，压缩机持续在稳定工况下运行，合理的保证整机运行可靠性及元器件的使用寿命。
实施例2
图2是根据本发明实施例的机组原理示意图，如图2所示，较为尖锐的箭头表示冷媒循环，另一种不太尖锐的箭头表示冷却水循环。图2中1表示压缩机，2表示压力传感器，3表示变频风机，4表示风冷冷凝器，5表示节流装置，6表示壳管蒸发器，7表示感温包。
机组的制冷流程是：压缩机1——风冷冷凝器4——节流装置5——壳管换热器6——压缩机1，压力传感器2设置在压缩机1的排气口，感温包7设置在风冷冷凝器4的出口。压力传感器2检测的压力为高压压力P，感温包7检测的温度为液管温度T。过冷度M＝高压压力P对应的饱和温度—液管温度T。
机组开机后，变频风机开启至初始步幅B1，机组运行时间Tx后，默认机组运行趋于稳定，此时变频风机根据高压压力P以及过冷度M进行调节。
高压压力有一个最佳范围(即上述预设范围)，当高压压力处在预设范围内，变频风机再根据过冷度调节输出步幅，设定高压压力的预设范围是A≤P≤B，过冷度最佳值为C，高压压力调节步幅为BP，过冷度调节步幅为BM。
1)当P＜A时，变频风机减小输出步幅，变频风机每次调节BP，每间隔预设时长(例如10s)检测一次高压压力P，当P仍然＜A时，变频风机继续按照当前步幅进行减小；
2)当A≤P≤B时，按照过冷度M进行调节，具体地：
a.当M＜C时，变频风机增大输出步幅，每次调节BM，每10s检测一次过冷度M，当M仍然＜C时，继续按照当前步幅进行增加；
b.当M≥C时，变频风机保持当前步幅。
3)当P＞B时，变频风机增大输出步幅，变频风机每次调节BP，每10s检测一次高压压力P，当P仍然＞B时，风机继续按照当前步幅进行增大。
通过上述方式，将变频风机步幅、过冷度、高压压力控制到一个动态平衡的状态，使得在保证机组性能的同时最大限度减少能耗，提升机组运行可靠性及稳定性，有效延长机组寿命。
实施例3
对应于图1介绍的风机控制，本实施例提供了一种风机控制装置，如图3所示的风机控制装置的结构框图，该装置包括：
压力传感器，设置在压缩机排气口，用于监测高压压力；
感温包，设置在所述冷凝器出口，用于监测液管温度；
控制器，用于判断所述高压压力是否在预设范围内；如果否，则根据所述高压压力控制变频风机的运行；如果是，则进一步根据过冷度控制变频风机的运行；其中，所述过冷度由所述高压压力和所述液管温度计算得到。
本实施例将变频风机步幅、过冷度、高压压力控制到一个动态平衡的状态，使得在保证机组性能的同时最大限度减少能耗，提升机组运行可靠性及稳定性，有效延长机组寿命。
如果高压压力小于预设范围的最低值，则控制器控制变频风机减小输出步幅；例如，控制变频风机每次减小第一预设步幅，之后每间隔预设时长监测高压压力是否仍小于预设范围的最低值，如果是则继续减小输出步幅，直至高压压力高于最低值，则不再减小输出步幅；
如果高压压力大于预设范围的最高值，则控制器控制变频风机增大输出步幅；例如，控制变频风机每次增大第一预设步幅，之后每间隔预设时长监测高压压力是否仍大于预设范围的最高值，如果是则继续增大输出步幅，直至高压压力低于最高值，则不再增大输出步幅。
基于此，通过高压压力调整变频风机的输出步幅，进而影响机组高压压力的变化，从而将机组高压压力调整到预设范围，以实现机组稳定运行，提高机组能效。
如果高压压力处于预设范围内，则控制器可以进一步根据过冷度控制变频风机的运行，过冷度可以通过以下公式实现：确定高压压力对应的饱和温度，过冷度＝饱和温度－液管温度。
针对过冷度可以设置一个预设阈值，即过冷度的最佳值，具体数值的选择可以根据机组实际运行情况进行确定。之后，比较过冷度与预设阈值的大小，根据比较结果控制变频风机的运行。具体地，
如果过冷度小于预设阈值，则控制器控制变频风机增大输出步幅；例如，控制变频风机每次增大第二预设步幅，之后每间隔预设时长确定过冷度是否仍小于预设阈值，如果是则继续增大输出步幅，直至过冷度大于或等于预设阈值，则不再增大输出步幅。
如果过冷度大于或等于预设阈值，则控制器控制变频风机保持当前输出步幅。
基于此，通过过冷度调整变频风机的输出步幅，进而影响机组高压压力和液管温度的变化，从而保证机组足够换热量的情况下，最大限度节省整机能耗，整机运行能耗最优。保证机组运行可靠，压缩机持续在稳定工况下运行，合理的保证整机运行可靠性及元器件的使用寿命。
本实施例还提供了一种机组设备，该机组设备包括上述的风机控制装置。该机组设备可以是风冷螺杆机组。
实施例4
本发明实施例提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的风机控制方法。
上述存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种风机控制方法，其特征在于，所述方法包括：
监测机组的高压压力和液管温度；
判断所述高压压力是否在预设范围内；
如果否，则根据所述高压压力控制变频风机的运行；
如果是，则进一步根据过冷度控制变频风机的运行；其中，所述过冷度由所述高压压力和所述液管温度计算得到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监测机组的高压压力和液管温度，包括：
通过设置在压缩机排气口的压力传感器，监测所述高压压力；
通过设置在所述冷凝器出口的感温包，监测所述液管温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述高压压力控制变频风机的运行，包括：
如果所述高压压力小于所述预设范围的最低值，则控制所述变频风机减小输出步幅；
如果所述高压压力大于所述预设范围的最高值，则控制所述变频风机增大输出步幅。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制所述变频风机减小输出步幅，包括：
控制所述变频风机每次减小第一预设步幅；
之后每间隔预设时长监测高压压力是否仍小于所述预设范围的最低值，直至所述高压压力高于所述最低值。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制所述变频风机增大输出步幅，包括：
控制所述变频风机每次增大第一预设步幅；
之后每间隔预设时长监测高压压力是否仍大于所述预设范围的最高值，直至所述高压压力低于所述最高值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过冷度由所述高压压力和所述液管温度计算得到，通过以下公式实现：
确定所述高压压力对应的饱和温度；
所述过冷度＝所述饱和温度－所述液管温度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据过冷度控制变频风机的运行，包括：
比较所述过冷度与预设阈值的大小；
根据比较结果控制变频风机的运行。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据比较结果控制变频风机的运行，包括：
如果所述过冷度小于所述预设阈值，则控制所述变频风机增大输出步幅；
如果所述过冷度大于或等于所述预设阈值，则控制所述变频风机保持当前输出步幅。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，控制所述变频风机增大输出步幅，包括：
控制所述变频风机每次增大第二预设步幅；
之后每间隔预设时长确定过冷度是否仍小于所述预设阈值，直至所述过冷度大于或等于所述预设阈值。
10.一种风机控制装置，其特征在于，所述装置包括：
压力传感器，设置在压缩机排气口，用于监测高压压力；
感温包，设置在所述冷凝器出口，用于监测液管温度；
控制器，用于判断所述高压压力是否在预设范围内；如果否，则根据所述高压压力控制变频风机的运行；如果是，则进一步根据过冷度控制变频风机的运行；其中，所述过冷度由所述高压压力和所述液管温度计算得到。
11.一种机组设备，其特征在于，所述机组设备包括权利要求10所述的风机控制装置。
12.根据权利要求11所述的机组设备，其特征在于，所述机组设备是风冷螺杆机组。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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