CN111059680B - 一种自调节稳定水冷控制方法、计算机可读存储介质及空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自调节稳定水冷控制方法、计算机可读存储介质及空调，通过获取预设的时间段信息和温度信息，分析判断出当前时间段的目标出水温度，检测系统运行过程中的相关参数，依据相关参数计算出开度调整值，系统依据开度调整值调节兑水泵开度，使系统按照预设提供稳定的供水温度。本发明通过预设若干个时间段和对应的出水温度，机组运行时读取预设的时间段和温度，自动判断和执行当前时间段的目标出水温度，通过采集机组运行状态时的相关参数，对运行状态参数进行计算判断后，给出各种辅助设备的调节指令，实现供水温度的自动调节和稳定，使空调机组可以按照预设提供稳定的供水温度，达到精确控温的目的。

Description

一种自调节稳定水冷控制方法、计算机可读存储介质及空调

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种自调节稳定水冷控制方法、计算机可读存储介质及空调。

背景技术

温度控制，在工业自动化控制中占有非常重要的位置，而空调系统最基础也最关键的功能就是实现温度控制调节，其温度调节能力更是衡量空调系统优劣的重要指标。

现如今空调行业的竞争日益激烈，除了性能和可靠性外，消费者更加重视产品所具有的功能。为了吸引更多的消费者，空调产品也越来越趋于智能化和功能多样化，但空调系统在其最重要的功能-温度控制调节却没有实现智能化，还停留在需要人工手动调节的阶段。这是因为人对空调温度控制的感官是主观意义上的舒适与不舒适的判断，在一定温度范围内均属于舒适区，不如温度计等灵敏；而空调系统的负荷并非恒定不变，而是会随时间和用户使用需求时时发生变化，使得温度控制过程存在或大或小的波动，如果温度波动超出了人的舒适区温度范围或者是工业温控需求，人才会意识到温度偏离然后主动去调节空调系统，无法实现自稳定运行调节。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种自调节稳定水冷控制方法，解决了因用户负荷突然变化导致的出水温度波动较大的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自调节稳定水冷控制方法，通过获取预设的时间段信息和温度信息，分析判断出当前时间段的目标出水温度，检测系统运行过程中的相关参数，依据相关参数计算出开度调整值，系统依据开度调整值调节兑水泵开度，使系统按照预设提供稳定的供水温度。通过预设若干个时间段和对应的出水温度，机组运行时读取预设的时间段和温度，自动判断和执行当前时间段的目标出水温度，通过采集机组运行状态时的相关参数，对运行状态参数进行计算判断后，给出各种辅助设备的调节指令，实现供水温度的自动调节和稳定，使空调机组可以按照预设提供稳定的供水温度，达到精确控温的目的。

进一步的，所述检测系统运行过程中的相关参数具体包括当前温度Ta、设定温度Ts和采样间隔时间t。通过检测上述的参数，系统自动判断计算出当前目标出水温度，通过将检测的参数转化为可调整参数，可以直接直观实现参数的调整，以达到预设温度效果。

进一步的，依据检测的相关参数计算出当前温差ΔT，ΔT＝Ta-Ts。通过算出当前温度和目标温度的温度差值，依据温度差值进行温差段分段，分段越多，控制越精细，增加温差段，即可以提高调节开度的准确性。

进一步的，依据检测的相关参数计算出当前水温变化速度V，

其中Ta为当前温度值，Tb为上一次采样温度值。通过两次温度差值以及时间可以准确获得当前水温变化的速度，依据水温变化速度可以求得速度偏差，依据速度偏差可以对应设定修正幅度。

进一步的，依据计算出的温差划分多个温差段，通过温差在温差段内的条件判断计算出标准速度V_标，具体为当T_n-1＞|△T|＞T_n，V_标＝-1*(ΔT)*V_n-1，其中，ΔT取正负号，T_n-1和T_n均表示某一时间段设定的温度值；V_n-1表示设定的水温变化速率，为非负数，可根据不同的温差段进行自定义设置，T_n-1＞T_n。对温差进行分段后，针对不同温差段进行标准速度的计算，可以获得准确的标准速度，提高后续开度值计算的精准性。针对不同温差段可设置同样或不同的标准速度V_标。为实现温度的精准和稳定调节，不同温度段内的标准速度V_标设置为不同的值，越靠近目标值时(即温差ΔT越小时)，标准速度V_标越小。速度和标准速度的正负号表示温升和温降，数值大小表示水温变化速率。

进一步的，依据计算出的标准速度V_标算出水温变化速度偏差ΔV，ΔV＝V-V_标。利用计算出的速度偏差在不同情况下设定修正幅度，对应的一个速度偏差范围设定一个修正幅度，提高了控制的精度，减小误差。

进一步的，温差在不同温差段内，依据水温变化速度偏差ΔV，设定相对应的修正幅度a，具体为速度偏差越大，修正幅度越大。依旧不同情况进行修正幅度的设定，扩充其适用范围。

进一步的，依据设定的修正幅度a计算出开度修正值m，m＝ΔV*a*k，其中k表示最小调整值。开度修正值为正值代表需要增大水流量，负值代表需要减少水流量，冷却器侧的开度修正值通过上述公式算出，蒸发器侧的开度修正值在上述公式的基础乘以-1，获得准确的开度控制参数。

一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器调用时实现以上任一项所述的自调节稳定水冷控制方法。

一种空调，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器调用时实现以上任一项所述的自调节稳定水冷控制方法。

一种自调节稳定水冷控制系统，使用如以上任一项所述的自调节稳定水冷控制方法，包括冷凝器、冷却水泵、兑水泵、调节水箱、加水泵、蒸发器和冷冻水泵，所述冷却水泵提供给机组运行必须的水流量，同时将所述冷凝器出水的高温水运送至冷却塔冷却至较高温的水回到冷凝器进水；所述冷冻水泵提供给机组运行必须的水流量，同时将蒸发器出水的低温水运送至用户侧释放冷量后温度稍微提高至较低温的水回到蒸发器进水；所述调节水箱提供稳定水温的水，用于自稳定调节所需；所述加水泵将调节水箱内温度稳定的中温水与经过冷却塔冷却后的水进行混合；所述兑水泵将冷凝器出水的高温水与经过用户侧使用后的较低温的蒸发器进水进行混合。

本发明提供的一种自调节稳定水冷控制方法、计算机可读存储介质及空调的有益效果在于：(1)实现机组出水温度的自动稳定调节；(2)实现出水温度按照预设温度的精准控制和自动调节；(3)实现了多时段、多设定温度的自动切换。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为本发明系统结构示意图。

具体实施方式

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、完整的描述，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。本领域普通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，均属于本发明的保护范围。

实施例1：一种自调节稳定水冷控制方法。

一种自调节稳定水冷控制方法，具体步骤如下：

第一步：用户进行自定义设置，选择对应的时间段和出水温度设定。设定好之后点击确定，预设方案更新并替换掉原有预设方案，自稳定调节运行过程将按照新的设定进行。

第二步：检测当前机组状态有无故障或异常情况。若无，则进入下一阶段；若有，则报警提示用户进行处理，不进入自稳定调节进程，至故障或异常情况消除后再进入下一步。

第三步：检测当前时间段内是否有预设方案：若有，则进入自稳定运行调节阶段；若无，则等待设定的重新检测的间隔时间time1后重新检测。

第四步：自稳定调节运行：

检测冷冻水实际出水温度、冷却水实际出水温度的值，与设定温度进行比较，根据温度差值和水温变化速度来调节兑水泵的开度，实际调节开度修正值的大小根据当前实际温差、水温变化速度、自定义设定调节幅度、开度最小调整值等共同决定。

(1)冷冻水出水温度、冷却水进水温度的控制方式相同：

温差ΔT＝Ta-Ts，速度

水温变化速度偏差ΔV＝V-V_标。

(2)标准速度v_标按照ΔT进行分段设定(正负号代表温升、温降)：

当|ΔT|＞设定T₁时，V_标＝-1×(ΔT)×V₁，其中，ΔT取正负号

当设定T₁＞|ΔT|＞设定T₂时，V_标＝-1×(ΔT)×V₂，其中，ΔT取正负号

……

当设定T_n-1＞|ΔT|＞设定T_n时，V_标＝-1×(ΔT)×V_n-1，其中，ΔT取正负号

当|ΔT|＜设定T_n时，V_标＝0

其中，“设定T1”、“设定T2”…“设定Tn”——是指“设定温度1”、“设定温度2”直到“设定温度Tn”，可根据实际使用需求自定义设置，大小关系为T1＞T2＞…＞Tn＞0；“V1”、“V2”…“Vn”——是指“水温变化速度1”、“水温变化速度2”直到“水温变化速度Vn”，可根据实际使用需求自定义设置，大小关系为V1＞V2＞…＞Vn＞0。此段控制可划分为多个温差段，便于进行精准控制，常用化分为2～4个温差段。

(3)自定义设定修正幅度按照ΔV绝对值大小进行分段设定(正负号代表速度快于、慢于设定的标准速度v_标)：

当|ΔT|＞设定T₁时：根据当前速度差ΔV的不同，设定自定义设定修正幅度＝a1₁、a1₂...a1_n

当设定T₁＞|ΔT|＞设定T₂时：根据当前速度差ΔV的不同，设定自定义设定修正幅度＝a2₁、a2₂...a2_n

……

当设定T_n-1＞|ΔT|＞设定T_n时：根据当前速度差ΔV的不同，设定自定义设定修正幅度＝an₁、an₂...an_n当|ΔT|＜设定T_n时：根据当前速度差ΔV的不同，设定自定义设定修正幅度＝a(n+1)₁、a(n+1)₂...a(n+1)_n

此段控制可划分为多个速度差分段，常用化分为2～4个速度差分段。速度差分段可以相同，便于通用化；也可以不相同，便于进行精准控制。

每个温差下的速度分段的自定义修正幅度可以相同，便于通用化；也可以不相同，便于精准控制。

(4)开度修正值m＝ΔV*a*k，其中k表示最小调整值。开度修正值为正值代表需要增大水流量，负值代表需要减少水流量，冷却器侧的开度修正值通过上述公式算出，蒸发器侧的开度修正值在上述公式的基础乘以-1，获得准确的开度控制参数。

实施例2：一种自调节稳定水冷控制系统。

一种自调节稳定水冷控制系统，使用如实施例1所述的自调节稳定水冷控制方法，包括冷凝器、冷却水泵、兑水泵、调节水箱、加水泵、蒸发器和冷冻水泵，所述冷却水泵提供给机组运行必须的水流量，同时将所述冷凝器出水的高温水运送至冷却塔冷却至较高温的水回到冷凝器进水；所述冷冻水泵提供给机组运行必须的水流量，同时将蒸发器出水的低温水运送至用户侧释放冷量后温度稍微提高至较低温的水回到蒸发器进水；所述调节水箱提供稳定水温的水，用于自稳定调节所需；所述加水泵将调节水箱内温度稳定的中温水与经过冷却塔冷却后的水进行混合，借此来调节冷凝器的进水温度，进一步调节机组的运行状态至高效运行，降低机组运行能耗；所述兑水泵将冷凝器出水的高温水与经过用户侧使用后的较低温的蒸发器进水进行混合，借此调节蒸发器的进水温度，调节机组的运行状态至高效运行，降低机组运行能耗。

实施例3：一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器调用时实现实施例1所述的自调节稳定水冷控制方法。

实施例4：一种空调。

一种空调，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器调用时实现实施例1所述的自调节稳定水冷控制方法。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种自调节稳定水冷控制方法，其特征在于，通过获取预设的时间段信息和温度信息，分析判断出当前时间段的目标出水温度，检测系统运行过程中的相关参数，依据相关参数计算出开度调整值，系统依据开度调整值调节兑水泵开度，使系统按照预设提供稳定的供水温度；依据检测的相关参数计算出当前温差ΔT，ΔT＝Ta-Ts；依据检测的相关参数计算出当前水温变化速度V，相关参数具体包括当前温度Ta、设定温度Ts和采样间隔时间t，

其中Ta为当前温度值，Tb为上一次采样温度值；依据计算出的温差划分多个温差段，通过温差在温差段内的条件判断计算出标准速度V_标；依据计算出的标准速度V_标算出水温变化速度偏差ΔV，ΔV＝V-V_标；温差在不同温差段内，依据水温变化速度偏差ΔV，设定相对应的修正幅度a，具体为速度偏差越大，修正幅度越大。

2.如权利要求1所述的自调节稳定水冷控制方法，其特征在于，依据计算出的温差划分多个温差段，通过温差在温差段内的条件判断计算出标准速度V_标，具体为当T_n-1＞|△T|＞T_n，V_标＝-1*(ΔT)*V_n-1，其中，ΔT取正负号，T_n-1和T_n均表示某一时间段设定的温度值；V_n-1表示设定的水温变化速率，为非负数，可根据不同的温差段进行自定义设置，T_n-1＞T_n。

3.如权利要求1所述的自调节稳定水冷控制方法，其特征在于，依据设定的修正幅度a计算出开度修正值m，m＝ΔV*a*k，其中k表示最小调整值。

4.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器调用时实现权利要求1-3任一项所述的自调节稳定水冷控制方法。

5.一种空调，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器调用时实现权利要求1-3任一项所述的自调节稳定水冷控制方法。

6.一种自调节稳定水冷控制系统，其特征在于，使用如权利要求1-3任一项所述的自调节稳定水冷控制方法，包括冷凝器、冷却水泵、兑水泵、调节水箱、加水泵、蒸发器和冷冻水泵，所述冷却水泵提供给机组运行必须的水流量，同时将所述冷凝器出水的高温水运送至冷却塔冷却至较高温的水回到冷凝器进水；所述冷冻水泵提供给机组运行必须的水流量，同时将蒸发器出水的低温水运送至用户侧释放冷量后温度稍微提高至较低温的水回到蒸发器进水；所述调节水箱提供稳定水温的水，用于自稳定调节所需；所述加水泵将调节水箱内温度稳定的中温水与经过冷却塔冷却后的水进行混合；所述兑水泵将冷凝器出水的高温水与经过用户侧使用后的较低温的蒸发器进水进行混合。

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