CN110608508A - 热泵系统中冷却装置的失效处理方法、装置及控制器 - Google Patents

热泵系统中冷却装置的失效处理方法、装置及控制器 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法、装置及控制器，涉及设备故障处理技术领域，通过采集热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的第一温度数据，以及压缩机排气孔的第二温度数据；确定所述冷却装置正常工况下，与所述第一温度数据对应的所述压缩机排气孔的第三温度数据；将所述第二温度数据与所述第三温度数据进行比较，判断所述冷却装置是否发生异常，从而能够及时的在冷却装置运行异常时及时对系统实施拯救措施。

Description

热泵系统中冷却装置的失效处理方法、装置及控制器
技术领域
本申请属于设备故障检测技术领域，具体涉及一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法、装置及控制器。
背景技术
空调领域的节能环保是目前研究的重要课题，制冷剂生产和排放是空调领域节能减排十分重要的工作。目前，R32冷媒是一种较好的制冷剂，但R32冷媒用于热泵系统时存在压缩机排气温度高的问题。通常业界会采取增加如喷液冷却的冷却装置来降低排气温度，但喷液冷却会导致系统性能下降，故通常在排气温度高时才开启喷液冷却，排气温度不高时关闭喷液冷却。
若系统排气温度低时仍然开启喷液冷却会导致压缩机吸气带液、排气过热度低，若系统排气温度高时未能及时开启喷液冷却会导致压缩机过热。这两种异常状态长期运行均会导致损坏压缩机，故需要做好喷液冷却的可靠控制，避免喷液冷却异常运行时所引起的各种问题。
发明内容
为至少在一定程度上避免现有热泵系统中由于冷却装置运行异常所导致的各种问题，本申请提供一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法、装置及控制器，用于监测冷却装置的异常运行状态，从而能够及时的在冷却装置运行异常时及时对系统实施拯救措施。
为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，提供了一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法，包括：
采集热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的第一温度数据，以及压缩机排气孔的第二温度数据；
确定所述冷却装置正常工况下，与所述第一温度数据对应的所述压缩机排气孔的第三温度数据；
将所述第二温度数据与所述第三温度数据进行比较，判断所述冷却装置是否发生异常。
第二方面，提供了一种热泵系统中冷却装置的失效处理装置，包括：
温度数据采集模块，用于采集热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的第一温度数据，以及压缩机排气孔的第二温度数据；
温度数据确定模块，用于确定所述冷却装置正常工况下，与所述第一温度数据对应的所述压缩机排气孔的第三温度数据；
冷却异常判定模块，用于将所述第二温度数据与所述第三温度数据进行比较，判断所述冷却装置是否发生异常。
第三方面，提供了一种控制器，用于执行上述任一项所述热泵系统中冷却装置的失效处理方法。
本发明实施例提供的一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法、装置及控制器，通过监测热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的第一温度数据，以及压缩机排气孔的第二温度数据；然后将第二温度数据与冷却装置正常工况下，与第一温度数据对应的压缩机排气孔的第三温度数据进行比较，从而间接根据比较结果判断冷却装置是否发生异常。
本方案中，不需要针对冷却装置额外设置温度传感器，而是通过已有的热泵系统中制热回路或者制冷回路中设备节点上的温度传感器所采集的温度数据之间的逻辑关系来判断冷却装置工况是否发生异常，降低了检测成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中热泵系统中冷却装置的失效处理方法流程示意图；
图2为本申请实施例中热泵系统结构示意图；
图3为本申请实施例中热泵系统中冷却装置的失效处理装置结构示意图一；
图4为本申请实施例中热泵系统中冷却装置的失效处理装置结构示意图二。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
实施例一
在本申请的一个实施例中，本申请提供了一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法，其中，本方案中对冷却装置的冷却原理不做限定，可以但不局限于喷液冷却，喷液冷却中采用的制冷液可以为热泵系统中制热回路或者制冷回路中的制冷剂。参见图1，具体处理方法包括：
110、采集热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的第一温度数据，以及压缩机排气孔的第二温度数据。
如图2所示，热泵系统中通常包括制热回路(虚线箭头回路)和/或制冷回路(实线箭头回路)，当系统同时具备两个回路时可通过如四通阀实现回路之间的切换。制冷装置可外接于制热回路和/或制冷回路上，用于对热泵系统进行冷却，以保证压缩机排气孔的排气温度维持在正常范围内。例如图2中，外接于制热回路中由电磁阀1和毛细管1构成的冷却装置，用于在制热过程中对热泵系统进行冷却；外接于制冷回路中由电磁阀2和毛细管2构成的冷却装置，用于在制冷过程中对热泵系统进行冷却。
本方案中，将热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的温度数据定义为第一温度数据，将压缩机排气孔的温度数据定义为第二温度数据。如图2中所示，非压缩机设备节点可以为一个或者多个，可包括：热泵系统中的热交换器(如翅片换热器和壳管换热器)；相应的第一温度数据可包括：热泵系统中热交换器所处的环境温度(例如翅片换热器处环境温度传感器采集的温度数据)和/或制热回路或者制冷回路所控对象的对象温度(例如被控水箱的进水温度传感器和出水温度传感器采集的水箱温度数据)。
120、确定冷却装置正常工况下，与第一温度数据对应的压缩机排气孔的第三温度数据。
例如，在如采用喷液冷却降低压缩器排气温度的实施例中，通常在排气温度高时才开启喷液冷却，排气温度不高时关闭喷液冷却，从而使得压缩机排气孔的温度保持在适当的温度范围，避免过高或者过低的排气温度损坏压缩机。本方案中定义喷液冷却正常工况，压缩机安全状态下运行时所对应的压缩机排气孔的温度数据为第三温度数据。
在具体实施例中，不同设备节点处的第一温度数据，或者不同温度区间的第一温度数据所对应的第三温度数据不尽相同。在具体实践中，可通过长期的安全数据积累，确定出不同设备节点、不同温度区间的第一温度数据所对应的压缩机排气孔的第三温度数据。
在冷却场景中，当采集到热泵系统中非压缩机设备节点的第一温度数据后，可根据预先归纳积累的安全数据，确定出该第一温度数据在冷却装置正常工况下所对应的压缩机排气孔的第三温度数据。其中，该第三温度数据可以为区间温度，包括：与所属各温度区间的第一温度数据对应的第三温度上限值和/或第三温度下限值。
130、将第二温度数据与第三温度数据进行比较，判断冷却装置是否发生异常。
在一具体实施例中，可以第一温度数据作为关联条件，将对应相同或相似第一温度数据的实时采集的压缩机排气孔的第二温度数据与预先归纳积累的压缩机排气孔的第三温度数据进行比较，从而判断冷却装置是否发生异常。如果第二温度数据与第三温度数据相差较大，则可判断冷却装置发生异常。
在一具体实施例中，为了严格判断冷却装置是否发生异常，可将第二温度数据与第三温度数据进行量化比较，例如比较过程可包括：
如果第二温度数据大于对应的第三温度上限值或小于对应的第三温度下限值，则判定冷却装置发生异常。
其中，当第二温度数据大于对应的第三温度上限值时，对应的冷却场景可能是冷却装置失效未能正常开启冷却功能，或者冷却功能已开启，但无法满足冷却需求；当第二温度数据小于对应的第三温度下限值时，对应的冷却场景可能是冷却装置异常开启冷却功能，但此时的热泵系统并不需要冷却。这两种情况都可以判定冷却装置发生异常。
进一步的，在另一具体实施例中，在上述比较的基础上，如果第二温度数据大于对应的第三温度上限值或小于对应的第三温度下限值，且持续时长大于预设时长阈值，则判定冷却装置发生异常。
在某些冷却场景中，由于环境条件的刺激等，可能会出现伪异常的假象，因此，在出现第二温度数据大于对应的第三温度上限值或小于对应的第三温度下限值时，可以进一步的判断该异常状态的持续时长是否超出预设时长阈值，如果超出，则可以更加肯定的判定冷却装置发生异常。
进一步的，在另一具体实施例中，在判定冷却装置发生异常之后，还可执行如下步骤：
发出冷却装置工作异常的提示报警，和/或控制关闭压缩机。
其中，冷却装置可包括：喷液冷却装置，对应的冷却装置发生异常可包括：喷液电磁阀异常关闭或者异常导通冷却通路。
例如，如图2中所示，可以预先设置制冷过程和制热过程中各环境温度区间和各水温区间(不同温度区间的第二温度数据)对应的预设压缩机排气温度最小值Tmin(第三温度下限值)。Tmin可以是根据制冷过程和制热过程各环境温度区间和各水温区间而定的一系列数值(为预设值，可相同或者不同)。对应制冷过程和制热过程中分别预设tmax，tmax为压缩机的排气温度传感器检测到的压缩机排气温度Tp≤Tmin的最大持续时间。tmax根据制冷过程和制热过程中各环境温度区间和各水温区间而定的一系列数值(为预设值，可相同或者不同)。
制冷过程或制热过程中，若以持续时间tmax检测到压缩机排气温度Tp≤Tmin时，判断冷却系统发生异常，可立即关闭相应系统压缩机。在实际应用场景中，当出现此种状况时，前两次压缩机可自动恢复运行，累计三次后将彻底锁定相应系统压缩机，并且报出喷液电磁阀失效故障，提示运行维护人员及时排查分析，及时更换喷液电磁阀，保护压缩机。
例如，制热过程中，制热环境温度为-25℃时，出水温度为45℃时，预设的Tmin＝85℃，预设的tmax＝45分钟。若持续时间45分钟检测到排气温度Tp≤85℃时，则立即关闭相应系统压缩机，出现此种状况前两次压缩机会自动恢复运行，累计三次后彻底锁定相应系统压缩机，报喷液电磁阀失效故障。
本实施例提供的一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法，通过监测热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的第一温度数据，以及压缩机排气孔的第二温度数据；然后将第二温度数据与冷却装置正常工况下，与第一温度数据对应的压缩机排气孔的第三温度数据进行比较，从而间接根据比较结果判断冷却装置是否发生异常。
本方案中，不需要针对冷却装置额外设置温度传感器，而是通过已有的热泵系统中制热回路或者制冷回路中设备节点上的温度传感器所采集的温度数据之间的逻辑关系来判断冷却装置工况是否发生异常，降低了检测成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
实施例二
为配合实现上述一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法，本发明实施例提供一种热泵系统中冷却装置的失效处理装置，参见图3，包括：
温度数据采集模块310，用于采集热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的第一温度数据，以及压缩机排气孔的第二温度数据；
温度数据确定模块320，用于确定冷却装置正常工况下，与第一温度数据对应的压缩机排气孔的第三温度数据；
冷却异常判定模块330，用于将第二温度数据与第三温度数据进行比较，判断冷却装置是否发生异常。
进一步的，在一具体实施例中，第三温度数据可包括：与所属各温度区间的第一温度数据对应的第三温度上限值和/或第三温度下限值；
相应的，冷却异常判定模块330，可用于如果第二温度数据大于对应的第三温度上限值或小于对应的第三温度下限值，则判定冷却装置发生异常。
可替代的，在一具体实施例中，第三温度数据可包括：与所属各温度区间的第一温度数据对应的第三温度上限值和/或第三温度下限值；
相应的，冷却异常判定模块330，可用于如果第二温度数据大于对应的第三温度上限值或小于对应的第三温度下限值，且持续时长大于预设时长阈值，则判定冷却装置发生异常。
进一步的，在一具体实施例中，第一温度数据可包括：热泵系统中热交换器所处的环境温度和/或制热回路或者制冷回路所控对象的对象温度。
进一步的，在一具体实施例中，如图4所示，上述图3所示装置中还可包括：
冷却异常处理模块410，用于在判定冷却装置发生异常后，发出冷却装置工作异常的提示报警，和/或控制关闭压缩机。
进一步的，在一具体实施例中，上述冷却装置可包括：喷液冷却装置，冷却装置发生异常可包括：喷液电磁阀异常关闭或者异常导通冷却通路。
进一步的，本实施例还提供一种控制器，用于执行上述任一项所述热泵系统中冷却装置的失效处理方法。
本申请实施例中提供的一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法、装置和控制器，不需要针对冷却装置额外设置温度传感器，而是通过已有的热泵系统中制热回路或者制冷回路中设备节点上的温度传感器所采集的温度数据之间的逻辑关系来判断冷却装置工况是否发生异常，降低了检测成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为：表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种热泵系统中冷却装置的失效处理方法，其特征在于，包括：
采集热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的第一温度数据，以及压缩机排气孔的第二温度数据；
确定所述冷却装置正常工况下，与所述第一温度数据对应的所述压缩机排气孔的第三温度数据；
将所述第二温度数据与所述第三温度数据进行比较，判断所述冷却装置是否发生异常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三温度数据包括：与所属各温度区间的第一温度数据对应的第三温度上限值和/或第三温度下限值；
所述将所述第二温度数据与所述第三温度数据进行比较包括：
如果所述第二温度数据大于对应的所述第三温度上限值或小于对应的所述第三温度下限值，则判定所述冷却装置发生异常。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三温度数据包括：与所属各温度区间的第一温度数据对应的第三温度上限值和/或第三温度下限值；
所述将所述第二温度数据与所述第三温度数据进行比较包括：
如果所述第二温度数据大于对应的所述第三温度上限值或小于对应的所述第三温度下限值，且持续时长大于预设时长阈值，则判定所述冷却装置发生异常。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一温度数据包括：
所述热泵系统中热交换器所处的环境温度和/或所述制热回路或者所述制冷回路所控对象的对象温度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在判定所述冷却装置发生异常之后，还包括：
发出所述冷却装置工作异常的提示报警，和/或控制关闭所述压缩机。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却装置包括：喷液冷却装置，所述冷却装置发生异常包括：喷液电磁阀异常关闭或者异常导通冷却通路。
7.一种热泵系统中冷却装置的失效处理装置，其特征在于，包括：
温度数据采集模块，用于采集热泵系统中制热回路或者制冷回路中至少一个非压缩机设备节点的第一温度数据，以及压缩机排气孔的第二温度数据；
温度数据确定模块，用于确定所述冷却装置正常工况下，与所述第一温度数据对应的所述压缩机排气孔的第三温度数据；
冷却异常判定模块，用于将所述第二温度数据与所述第三温度数据进行比较，判断所述冷却装置是否发生异常。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三温度数据包括：与所属各温度区间的第一温度数据对应的第三温度上限值和/或第三温度下限值；
所述冷却异常判定模块，用于如果所述第二温度数据大于对应的所述第三温度上限值或小于对应的所述第三温度下限值，则判定所述冷却装置发生异常。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三温度数据包括：与所属各温度区间的第一温度数据对应的第三温度上限值和/或第三温度下限值；
所述冷却异常判定模块，用于如果所述第二温度数据大于对应的所述第三温度上限值或小于对应的所述第三温度下限值，且持续时长大于预设时长阈值，则判定所述冷却装置发生异常。
10.一种控制器，其特征在于，用于执行权利要求1-6任一项所述热泵系统中冷却装置的失效处理方法。
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