CN110864417A - 一种空调系统的节能控制方法、装置及系统 - Google Patents

一种空调系统的节能控制方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及热泵节能技术领域，具体公开了一种空调系统的节能控制方法，其中，包括：实时获取当前空调回水温度；将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式；根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号；循环上述步骤，直至输出保持当前模块机组数量的控制信号。本发明还公开了一种空调系统的节能控制装置及系统。本发明提供的空调系统的节能控制方法达到了空调系统高效节能运行的效果。

Description

一种空调系统的节能控制方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及热泵节能技术领域，尤其涉及一种空调系统的节能控制方法、空调系统的节能控制装置及包括该空调系统的节能控制装置的空调系统的节能控制系统。
背景技术
当前的空调系统多是由多个单元模块组成的模块机组群，近年来随着模块化机组使用越来越广泛，关于模块机组的控制技术也越来越成熟，而节能往往是用户关注的重点。因此，如何能够实现高效节能成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种空调系统的节能控制方法、空调系统的节能控制装置及包括该空调系统的节能控制装置的空调系统的节能控制系统，解决相关技术中存在的不能实现空调系统的高效节能运行的问题。
作为本发明的第一个方面，提供一种空调系统的节能控制方法，其中，包括：
实时获取当前空调回水温度；
将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式；
根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号；
循环上述步骤，直至输出保持当前模块机组数量的控制信号。
进一步地，所述将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式，包括：
将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较；
若所述当前空调回水温度大于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值大于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为加载模式；
若所述当前空调回水温度小于或者等于所述预设温度值，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为减载模式；
若所述当前空调回水温度大于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值小于或者等于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为保持当前模块机组数量的工作模式；
若所述当前空调回水温度大于或者等于所述预设温度值，且空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为减载模式；
若所述当前空调回水温度小于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值大于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为加载模式；
若所述当前空调回水温度小于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值小于或者等于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为保持当前模块机组数量的工作模式。
进一步地，所述根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号，包括：
若所述控制模式为加载模式，则输出当前加载周期加载一台模块机组的控制信号。
进一步地，所述根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号，包括：
若所述控制模式为减载模式，则输出当前减载周期减载一台模块机组的控制信号。
进一步地，所述根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号，包括：
若所述控制模式为保持当前工作模式，则输出保持当前模块机组数量的控制信号。
进一步地，所述当前加载/减载周期与所述当前空调回水温度相关。
进一步地，所述当前加载周期的计算公式为：
W1＝Kp*e(t)+∫e(t)dt，
其中，W1表示当前加载周期，Kp表示比例调节系数，e(t)＝T1-T2，T1表示当前空调回水温度，T2表示预设温度值，t表示实时获取当前空调回水温度的持续时间；
所述当前减载周期的计算公式为：
W2＝Kp*e(t)+∫e(t)dt，
其中，W2表示当前加载周期，Kp表示比例调节系数，e(t)＝T1-T2，T1表示当前空调回水温度，T2表示预设温度值，t表示实时获取当前空调回水温度的持续时间。
作为本发明的另一个方面，提供一种空调系统的节能控制装置，其中，包括：
获取模块，用于实时获取当前空调回水温度；
控制模块，用于将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式；
输出模块，用于根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号。
作为本发明的另一个方面，提供一种空调系统的节能控制系统，其中，包括：温度传感器、驱动装置和前文所述的空调系统的节能控制装置，所述温度传感器和所述驱动装置均与所述空调系统的节能控制装置通信连接；
所述温度传感器用于实时采集当前空调回水温度；
所述空调系统的节能控制装置用于将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较得到控制模式，并根据控制模式输出相应的控制信号；
所述驱动装置根据所述控制信号执行加载/减载模块机组的动作。
进一步地，所述空调系统的节能控制装置包括单片机。
通过上述空调系统的节能控制方法，能够实时获取当前空调回水温度，并根据实时获取到的当前空调回水温度控制加载模块机组或减载模块机组，这种节能控制方法能够根据用户所需要的空调能量负荷来选择模块机组的数量和组合方式，该空调系统的节能控制方法既能够满足空调系统的负荷控制要求，又可以充分利用单元模块在部分负载时的高性能，从而达到空调系统高效节能运行的效果。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提供的空调系统的节能控制方法的流程图。
图2为本发明提供的空调系统的节能控制方法中以空调系统制冷模式为例的加载模块机组的控制流程图。
图3为本发明提供的空调系统的节能控制方法中以空调系统制冷模式为例的减载模块机组的控制流程图。
图4为本发明提供的空调系统的节能控制装置的结构框图。
图5为本发明提供的空调系统的节能控制系统的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实施例中提供了一种空调系统的节能控制方法，图1是根据本发明实施例提供的空调系统的节能控制方法的流程图，如图1所示，包括：
S110、实时获取当前空调回水温度；
S120、将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式；
S130、根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号；
S130、循环上述步骤，直至输出保持当前模块机组数量的控制信号。
通过上述空调系统的节能控制方法，能够实时获取当前空调回水温度，并根据实时获取到的当前空调回水温度控制加载模块机组或减载模块机组，这种节能控制方法能够根据用户所需要的空调能量负荷来选择模块机组的数量和组合方式，该空调系统的节能控制方法既能够满足空调系统的负荷控制要求，又可以充分利用单元模块在部分负载时的高性能，从而达到空调系统高效节能运行的效果。
可以理解的是，在空调系统中设置有温度传感器，通过温度传感器实时采集当前空调回水温度，然后将当前空调回水温度与预设温度值进行比较，最后根据比较结果决定模块机组的控制方式。
应当理解的是，所述预设温度值为根据用户需求进行的设定值。
具体地，所述将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式，包括：
将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较；
若所述当前空调回水温度大于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值大于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为加载模式；
若所述当前空调回水温度小于或者等于所述预设温度值，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为减载模式；
若所述当前空调回水温度大于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值小于或者等于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为保持当前模块机组数量的工作模式；
若所述当前空调回水温度大于或者等于所述预设温度值，且空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为减载模式；
若所述当前空调回水温度小于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值大于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为加载模式；
若所述当前空调回水温度小于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值小于或者等于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为保持当前模块机组数量的工作模式。
可以理解的是，若空调系统的当前工作模式为制冷模式，则根据当前空调回水温度与预设温度值的大小决定控制方式，当前回水温度大于预设温度值，且当前回水温度与预设温度值的差值大于预设回差值时，则为加载控制模式，而当前回水温度小于或者等于预设温度值时，则为减载控制模式，当前回水温度大于预设温度值，且当前回水温度与预设温度值的差值小于或者等于预设回差值，则保持当前模块机组数量的工作模式，即既不加载也不减载。
若空调系统的当前工作模式为加热模式，则根据当前空调回水温度与预设温度值的大小决定控制方式，当前回水温度大于或者等于预设温度值，则为减载控制模式，而当前回水温度小于预设温度值，且当前回水温度与预设温度值的差值大于预设回差值时，则为加载控制模式，当前回水温度小于预设温度值，且当前回水温度与预设温度值的差值小于或者等于预设回差值，则保持当前模块机组数量的工作模式，即既不加载也不减载。
应当理解的是，所述预设回差值根据用户需求进行设定，此处不做限制。
例如，用户需要空调系统在20℃下运行，则所述预设温度值为20℃，此时，若检测到的当前空调回水温度为30℃，预设回差值为2℃，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为加载模式；而若空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为减载模式。
再如，用户需要空调系统在20℃下运行，则所述预设温度值为20℃，此时，若检测到的当前空调回水温度为15℃，预设回差值为2℃，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为减载模式；而若空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为加载模式。
再如，用户需要空调系统在20℃下运行，则所述预设温度值为20℃，此时，若检测到的当前空调回水温度为19℃，预设回差值为2℃，此时若空调系统的工作模式为制冷模式，则所述控制模式为减载模式，若所述空调系统的工作模式为加热模式，则所述控制模式为保持当前模块机组的数量不变，即既不加载也不减载。
再如，用户需要空调系统在20℃下运行，则所述预设温度值为20℃，此时，若检测到的当前空调回水温度为21℃，预设回差值为2℃，此时若空调系统的工作模式为加热模式，则所述控制模式为减载模式，若所述空调系统的工作模式为制冷模式，则所述控制模式为保持当前模块机组的数量不变，即既不加载也不减载。
再如，用户需要空调系统在20℃下运行，则所述预设温度值为20℃，此时，若检测到的当前空调回水温度为20℃，预设回差值为2℃，此时若空调系统的工作模式为制冷模式，则所述控制模式为减载模式；此时若空调系统的工作模式为加热模式，则所述控制模式为减载模式。
具体地，所述根据所述比较结果输出加载/减载模块机组的控制信号，包括：
若所述比较结果为需要加载模式，则输出当前加载周期加载一台模块机组的控制信号。
具体地，所述根据所述比较结果输出加载/减载模块机组的控制信号，包括：
若所述比较结果为需要减载模式，则输出当前减载周期减载一台模块机组的控制信号。
应当理解的是，无论是加载还是减载均是一台一台增加或减少，且每加载一台或每减载一台都要重新计算当前空调回水温度与预设温度值的差值，然后根据重新计算的差值来判断是否需要进行继续加载或者继续减载，直至计算得到的结果为保持当前模块机组的数量不变时停止，此时，空调系统工作在一个状态下，且该状态能够保证空调系统高效节能的运行。图2和图3为以空调系统在制冷模式下为例，进行加载和减载的控制流程图。
具体地，所述根据所述比较结果输出加载/减载模块机组的控制信号，包括：
若所述比较结果为保持当前工作模式，则输出保持当前模块机组数量的控制信号。
需要说明的是，所述当前加载/减载周期与所述当前空调回水温度相关。
应当理解的是，获取到的当前开工回水温度的波动范围越大，加减载周期越小，则加减载的速度越快。
具体地，所述当前加载周期的计算公式为：
W1＝Kp*e(t)+∫e(t)dt，
其中，W1表示当前加载周期，Kp表示比例调节系数，e(t)＝T1-T2，T1表示当前空调回水温度，T2表示预设温度值，t表示实时获取当前空调回水温度的持续时间；
所述当前减载周期的计算公式为：
W2＝Kp*e(t)+∫e(t)dt，
其中，W2表示当前加载周期，Kp表示比例调节系数，e(t)＝T1-T2，T1表示当前空调回水温度，T2表示预设温度值，t表示实时获取当前空调回水温度的持续时间。
应当理解的是，所述模块机组为压缩机，因此，加载或减载时都是在增加压缩机的台数或减少压缩机的台数。
作为本发明的另一实施例，提供一种空调系统的节能控制装置100，其中，如图4所示，包括：
获取模块110，用于实时获取当前空调回水温度；
控制模块120，用于将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式；
输出模块130，用于根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号。
通过上述空调系统的节能控制装置，能够实时获取当前空调回水温度，并根据实时获取到的当前空调回水温度控制加载模块机组或减载模块机组，这种节能控制装置能够根据用户所需要的空调能量负荷来选择模块机组的数量和组合方式，该空调系统的节能控制装置既能够满足空调系统的负荷控制要求，又可以充分利用单元模块在部分负载时的高性能，从而达到空调系统高效节能运行的效果。
关于空调系统的节能控制装置的工作原理可以参照前文的空调系统的节能控制方法的描述，此处不再赘述。
作为本发明的另一实施例，提供一种空调系统的节能控制系统10，其中，如图5所示，包括：温度传感器200、驱动装置300和前文所述的空调系统的节能控制装置100，所述温度传感器200和所述驱动装置300均与所述空调系统的节能控制装置100通信连接；
所述温度传感器200用于实时采集当前空调回水温度；
所述空调系统的节能控制装置100用于将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并根据比较结果输出相应的控制信号；
所述驱动装置300根据所述控制信号执行加载/减载模块机组的动作。
通过上述空调系统的节能控制系统，采用了前文的空调系统的节能控制装置，能够实时获取当前空调回水温度，并根据实时获取到的当前空调回水温度控制加载模块机组或减载模块机组，这种节能控制系统能够根据用户所需要的空调能量负荷来选择模块机组的数量和组合方式，该空调系统的节能控制系统既能够满足空调系统的负荷控制要求，又可以充分利用单元模块在部分负载时的高性能，从而达到空调系统高效节能运行的效果。
优选地，所述空调系统的节能控制装置100包括单片机。
可以理解的是，所述驱动装置具体为能够驱动压缩机台数增加或减少的装置，例如，可以为驱动压缩机的开启或关闭的开关装置，当需要增加压缩机台数时，可以根据控制信号开启压缩机，而当需要减少压缩机台数时，可以根据控制信号关闭压缩机。当然还可以是其他实现形式，此处不做限定。
关于空调系统的节能控制系统的工作原理可以参照前文的空调系统的节能控制方法的描述，此处不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调系统的节能控制方法，其特征在于，包括：
实时获取当前空调回水温度；
将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式；
根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号；
循环上述步骤，直至输出保持当前模块机组数量的控制信号。
2.根据权利要求1所述的空调系统的节能控制方法，其特征在于，所述将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式，包括：
将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较；
若所述当前空调回水温度大于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值大于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为加载模式；
若所述当前空调回水温度小于或者等于所述预设温度值，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为减载模式；
若所述当前空调回水温度大于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值小于或者等于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为制冷模式，则所述控制模式为保持当前模块机组数量的工作模式；
若所述当前空调回水温度大于或者等于所述预设温度值，且空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为减载模式；
若所述当前空调回水温度小于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值大于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为加载模式；
若所述当前空调回水温度小于所述预设温度值，且所述当前空调回水温度与所述预设温度值的差值小于或者等于预设回差值，且空调系统的当前工作模式为加热模式，则所述控制模式为保持当前模块机组数量的工作模式。
3.根据权利要求2所述的空调系统的节能控制方法，其特征在于，所述根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号，包括：
若所述控制模式为加载模式，则输出当前加载周期加载一台模块机组的控制信号。
4.根据权利要求2所述的空调系统的节能控制方法，其特征在于，所述根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号，包括：
若所述控制模式为减载模式，则输出当前减载周期减载一台模块机组的控制信号。
5.根据权利要求2所述的空调系统的节能控制方法，其特征在于，所述根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号，包括：
若所述控制模式为保持当前工作模式，则输出保持当前模块机组数量的控制信号。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的空调系统的节能控制方法，其特征在于，所述当前加载/减载周期与所述当前空调回水温度相关。
7.根据权利要求6所述的空调系统的节能控制方法，其特征在于，
所述当前加载周期的计算公式为：
W1＝Kp*e(t)+∫e(t)dt，
其中，W1表示当前加载周期，Kp表示比例调节系数，e(t)＝T1-T2，T1表示当前空调回水温度，T2表示预设温度值，t表示实时获取当前空调回水温度的持续时间；
所述当前减载周期的计算公式为：
W2＝Kp*e(t)+∫e(t)dt，
其中，W2表示当前加载周期，Kp表示比例调节系数，e(t)＝T1-T2，T1表示当前空调回水温度，T2表示预设温度值，t表示实时获取当前空调回水温度的持续时间。
8.一种空调系统的节能控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于实时获取当前空调回水温度；
控制模块，用于将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较，并结合空调系统的当前工作模式，得到控制模式；
输出模块，用于根据所述控制模式输出当前加载/减载周期的加载/减载模块机组的控制信号。
9.一种空调系统的节能控制系统，其特征在于，包括：温度传感器、驱动装置和权利要求8所述的空调系统的节能控制装置，所述温度传感器和所述驱动装置均与所述空调系统的节能控制装置通信连接；
所述温度传感器用于实时采集当前空调回水温度；
所述空调系统的节能控制装置用于将所述当前空调回水温度与预设温度值进行比较得到控制模式，并根据控制模式输出相应的控制信号；
所述驱动装置根据所述控制信号执行加载/减载模块机组的动作。
10.根据权利要求9所述的空调系统的节能控制系统，其特征在于，所述空调系统的节能控制装置包括单片机。
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