CN110986289B - 一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法，其通过集中控制器监测风机盘管运行来判断是否开启单元模块机组，在单元模块机组开启时，监测风机盘管的运行数量变化，并通过风机盘管编号与其匹配的额定冷热量计算出运行的风机盘管额定总冷/热量，同时计算已运行单元模块机组的运行数量和与其匹配的额定冷/热量，计算出已运行单元模块机组总额定总冷/热量；然后通过比较两者的额定总冷/热量，来满足风机盘管空调负荷需求。本发明解决了模块空调主机制冷(热)量输出与末端冷(热)量需求快速匹配问题，避免了主机响应末端负荷需求不及时造成的滞后，并且由于快速响应的机制，降低了空调系统的总能耗，实现了智能控制管理。

Description

一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法
技术领域
本发明属于暖通空调控制领域，主要涉及暖通空调节能控制中的空调风机盘管与主机联动控制方法。
背景技术
暖通空调系统广泛使用的模块式机组群系统结构是由多台单元模块机组(2台或2台以上)组合而成。同一组合机群共用冷冻水系统，如果是风冷式机型则还共用冷却水系统；其组成单元模块机组性能参数、结构形式相同。
模块式空调机组是通过集控器连接各机组群主模块控制器，如果只有一个机组群，则直接通过该机组群主模块控制器，与相连的其他从模块控制器通讯，进行机组的启停及运行参数设定等控制。
传统的模块式空调机组加减载能调方式为：加载，当第一个单元模块加载至100％时，才对下一个单元模块进行加载，以此类推直至全部的单元模块满载或者达到使用侧空调负荷需求。减载则是反之，只有第一个单元模块减载至0，才对下一个单元模块进行减载，以此类推直至全部单元模块减载为0或达到使用侧空调负荷需求。
综上，传统模块式空调机组的加减载能调判断依据主要是空调水供水温度或者回水温度，水温的变化能够较准确的反映使用侧空调负荷的变化，但是也存在时间滞后的问题，当空调机组监测到水温变化再做出响应时，此时使用侧空调负荷已经再次变化，主机只能再次调整运行参数设定，来满足使用侧空调负荷的需求。很难维持在一个空调冷热量供需的动态平衡。
此外，目前建筑空调在每天初次开机后，由于整个空调水管网内空调水经过长时间停止运行后，水温趋于室温，从主机启动开始，到空调水温趋近及达到设定温度，需要一定时间。该时间的长短取决于空调水管网内水量及冷热源主机冷热量输出量。空调水量不会变化，那么主机冷热输出量需要进行控制既能加快空调水温迅速趋近或达到设定温度，也能减少不必要的能耗浪费。
发明内容
本发明的目的在于针对上述模块式空调机组加减载响应滞后，冷启动初次开机后，空调水温度达到设定温度所需时间长的问题，提出了一种空调风机盘管与主机联动控制方法，该方法一定程度解决了模块式空调主机响应使用侧空调负荷变化滞后、初次开机空调水温变化慢的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法，其包括以下步骤：
(1)集中控制器监测风机盘管的运行台数，如果台数＝0，那么代表末端没有制冷/热需求，所有模块机组保持停机状态；如果数量＞0时，代表末端有制冷/热需求，此时模块化变频空调主机的运行台数，如果单元模块机组的运行台数为0时，启动一台累计运行时间最短的模块化机组；
(2)在模块化机组开启的时间段内，监测风机盘管的运行数量变化，并通过风机盘管编号与其匹配的额定冷热量计算出运行的风机盘管额定总冷/热量，同时计算已运行单元模块机组的运行数量和与其匹配的额定冷/热量，计算出已运行单元模块机组总额定总冷/热量；
(3)比较运行的风机盘管与模块化机组总额定总冷/热量：当运行的风机盘管总冷/热量＞单元模块机组总冷/热量时，加开一台未运行单元模块机组中累计运行时间最短的机组并一直保持监测，直至单元模块机组的开启台数最大或满足风机盘管空调负荷需求；当运行风机盘管总冷/热量＜运行单元模块机组总冷/热量*0.5时，并且此时单元模块机组运行台数＞1，那么此时关闭一台运行负载率最小的单元模块机组并一直保持监测，直至只有1台单元模块机组运行或满足风机盘管空调负荷需求。
进一步的，当监测到第一台风机盘管开启后，读取集中控制器中预置的该编号风机盘管额定制冷/热量，在所有模块空调机组中，开启累计运行时间最短的一台单元模块机组，并读取集中控制器中该编号单元模块机组的额定制冷量；当监测到第二台风机盘管开启后，读取集中控制器中与之匹配的该编号风机盘管的型号及额定制冷/热量，并与第一台开启风机盘管的制冷/热量累加，得出当前运行风机盘管额定总制冷/热量，再与当前运行的单元模块机组额定总制冷/热量比较；如果当前运行风机盘管额定总制冷/热量小于当前运行单元模块机组额定总制冷/热量，则不开启新的单元模块机组；反之则开启当前未开启单元模块机组中累计运行时间最短的一台；重复上述步骤，直到满足风机盘管空调负荷需求或达到单元模块机组开启数量上限。
进一步的，当监测到第一台风机盘管关闭后，读取集中控制器中预置的该编号风机盘管额定制冷/热量，从当前运行风机盘管额定总制冷/热量减去该风机盘管对应额定制冷/热量，再与当前运行的单元模块机组总制冷/热量比较；如果当前运行风机盘管额定总制冷/热量小于当前运行单元模块机组额定总制冷/热量，则不关闭单元模块机组，反之则关闭当前已开启单元模块机组中负载率最低的一台；如已开启单元模块机组负载率均相同，则关闭累计运行时间最长的一台；重复上述步骤，直到满足风机盘管空调负荷需求或达到单元模块机组全部关闭。
进一步的，当监测到已运行单元模块机组压缩机运转频率平均值不低于80Hz时，且延时一定时长后平均值仍然不低于80Hz时，则开启当前未开启单元模块机组中累计运行时间最短的一台。
进一步的，当监测到已运行单元模块机组压缩机运转频率平均值不高于50Hz时，且延时一定时长后平均值仍然不高于50Hz时，则关闭当前已运行单元模块机组中压缩机运行频率最小的一台。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)保证所有的单元模块机均衡运行，单元模块机组中的压缩机轮换运行，平衡压缩机磨损，延长压缩机的使用寿命。
(2)最大限度的提高了主机响应使用端空调负荷的变化，根据已开启主机与风机盘管的总的制冷(热)量供应量和需求量的比较迅速建立初步的空调负荷供需平衡，之后再交由主机自身控制逻辑对主机压缩机的负载率进行细调直至空调水温达到设定要求。
(3)最大限度的加快了每日第一次冷启动，空调水温度趋近及达到设定温度的时长，提高使用侧风机盘管空调效果，并减少不必要的能耗。
(4)通过直接监测已运行单元模块机组压缩机的平均频率，判断主机供冷量是否满足末端负荷需求，相比监测空调水供回水温度要准确。
附图说明
图1是控制系统网络架构图。
图2是控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1，一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法，基于模块式空调机组和室内风机盘管的集中控制系统进行运行，该系统包括模块式空调机组群集中控制器和若干室内风机盘管温度控制器。集中控制器与模块式空调机组主模块控制器通讯连接，主模块控制器则与从模块控制器通讯连接。整个模块式空调机组群运行可由主从模块控制器内部控制，或由集中控制系统进行控制。
其中，集中控制器负责采集发送风机盘管温控器运行参数与模块空调主机的运行控制参数，并且在集中控制器中记录风机盘管的编号以及其对应的额定冷(热)量。风机盘管温控器运行参数有：风机盘管温控器控制的水阀打开与关闭状态，模块空调主机运行控制参数有：模块空调主机的运行状态、负载率、启停命令发送、故障信息。集中控制器对采集的参数进行计算，得出风机盘管额定总冷(热)量、模块空调主机额定总冷(热)量、模块空调主机的运行总台数。
如图2，一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法的实施步骤如下：
系统开始运行时，集中控制器监测风机盘的运行台数，如果台数＝0,那么代表末端没有制冷(热)需求，所有单元模块机组保持停机状态；如果数量＞0时，代表末端有制冷(热)需求，此时监测单元模块机组的运行台数，如果单元模块机组的运行台数为0时，启动一台累计运行时间最短的单元模块机组(统计运行时间，智能分配每台模块主机的开启，以实现每台单元模块机组的设备磨损接近相同)。在模块式空调机组开启的时间段内，监测风机盘管的运行数量变化，通过风机盘管编号与其匹配的额定冷热量计算出风机盘管额定总冷(热)量，同时计算已运行单元模块机组的运行数量和与其匹配的额定冷(热)量计算出已运行单元模块机组总额定总冷(热)量。比较风机盘管与单元模块机组总额定总冷(热)量：当运行风机盘管总冷(热)量＞运行模块空调机组总冷(热)量时，加开一台未运行单元模块机组中累计运行时间最短的并一直保持监测，直至单元模块机组的开启台数最大或满足风机盘管空调负荷需求。当运行风机盘管总冷(热)量＜运行模块空调主机总冷(热)量X0.5时,并且此时模块空调主机运行台数＞1，那么此时关闭一台运行负载率最小的单元模块机组并一直保持监测，直至只有1台模块空调主机运行或满足风机盘管空调负荷需求。
综上，本发明在中小型模块空调主机与风机盘管的空调系统中，解决了模块空调主机制冷(热)量输出与末端冷(热)量需求快速匹配问题，避免了模块空调主机响应末端负荷需求不及时造成的滞后，并且由于快速响应的机制，降低了空调系统的总能耗，实现了智能控制管理。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）集中控制器监测风机盘管的运行台数，如果运行台数=0，那么代表末端没有制冷/热需求，所有单元模块机组保持停机状态；如果运行台数＞0时，代表末端有制冷/热需求，此时监测单元模块机组的运行台数，如果单元模块机组的运行台数为0时，启动一台累计运行时间最短的单元模块机组；
（2）在单元模块机组开启的时间段内，监测风机盘管的运行数量变化，并通过风机盘管编号与其匹配的额定冷热量计算出运行的风机盘管额定总冷/热量，同时计算已运行单元模块机组的运行数量和与其匹配的额定冷/热量，计算出已运行单元模块机组总额定总冷/热量；
（3）比较运行的风机盘管与单元模块机组总额定总冷/热量：当运行的风机盘管总冷/热量＞单元模块机组总冷/热量时，加开一台未运行单元模块机组中累计运行时间最短的机组并一直保持监测，直至单元模块机组的开启台数最大或满足风机盘管空调负荷需求；当运行风机盘管总冷/热量＜运行单元模块机组总冷/热量*0.5时，并且此时单元模块机组运行台数＞1，那么此时关闭一台运行负载率最小的单元模块机组并一直保持监测，直至只有1台单元模块机组运行或满足风机盘管空调负荷需求。
2.根据权利要求1所述的一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法，其特征在于，当监测到第一台风机盘管开启后，读取集中控制器中预置的该编号风机盘管额定制冷/热量，在所有单元模块机组中，开启累计运行时间最短的一台单元模块机组，并读取集中控制器中该编号单元模块机组的额定制冷量；当监测到第二台风机盘管开启后，读取集中控制器中与之匹配的该编号风机盘管的型号及额定制冷/热量，并与第一台开启风机盘管的制冷/热量累加，得出当前运行风机盘管额定总制冷/热量，再与当前运行的单元模块机组额定总制冷/热量比较；如果当前运行风机盘管额定总制冷/热量小于当前运行单元模块机组额定总制冷/热量，则不开启新的单元模块机组；反之则开启当前未开启单元模块机组中累计运行时间最短的一台；重复上述步骤，直到满足风机盘管空调负荷需求或达到单元模块机组开启数量上限。
3.根据权利要求1所述的一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法，其特征在于，当监测到已运行单元模块机组压缩机运转频率平均值不低于80Hz时，且延时一定时长后平均值仍然不低于80Hz时，则开启当前未开启单元模块机组中累计运行时间最短的一台。
4.根据权利要求1所述的一种空调风机盘管与模块化变频空调主机联动控制方法，其特征在于，当监测到已运行单元模块机组压缩机运转频率平均值不高于50Hz时，且延时一定时长后平均值仍然不高于50Hz时，则关闭当前已运行单元模块机组中压缩机运行频率最小的一台。
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