CN111121219A - 风冷模块机加卸载控制方式 - Google Patents

风冷模块机加卸载控制方式 Download PDF

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Abstract

本发明提供了风冷模块机加卸载控制方式，属于空调系统领域，包括第一步，判断加载需求，通过系统出水温度或者系统回水温度来判断模组群中是否有加卸载需求；第二步，加载，在第一步需要加载的情况下，通过判断模组中各模块机组的单元出回水温度的差值来决定加载顺序，第三步，卸载，通过判断模组中各模块机组的单元出回水温度的差值来决定卸载顺序。本发明不易引起水温波动，室内温湿度调节快速且平稳。

Description

风冷模块机加卸载控制方式
技术领域
本发明属于空调系统领域，涉及风冷模块机加卸载控制方式。
背景技术
风冷模块机具有安装使用方便，占地面积小，与水冷机组相比无需多余的冷水塔，并且可通过调节模系统中模块机组数量来实现整体扩容以及模块机组的分段启动特性使整体启动电流对电网冲击较小等优点，所以在市场上受到广泛应用。
目前工程上风冷模块机的能量调节方式多为同模块加卸载方式：加载时以模块机组为基本单位一台一台的加载起来如图1所示，但是在机组实际运行中这种能量调节方式不能使系统水温快速达到用户设定需求，用户体验感较差，并且会导致机组运行不稳定，另外对于恒温恒湿等工艺性空调尤其是在部分负荷条件下，这种能量调节方式很容易引起水温波动，进而导致室内侧温湿度调节缓慢且波动较大。
发明内容
本发明要解决的问题是在于提供风冷模块机加卸载控制方式，不易引起水温波动，室内温湿度调节快速且平稳。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：风冷模块机加卸载控制方式，包括以下步骤，
第一步，判断加载需求，通过系统出水温度或者系统回水温度来判断模组群中是否有加卸载需求；
第二步，加载，在第一步需要加载的情况下，通过判断模组中各模块机组的单元出回水温度的差值来决定加载顺序，
当模组中只有一台模块机组时，针对该模块机中包含的n颗未启动的压缩机按照均衡模式加载，加载运行时间短并且无故障的压缩机；
模组中含有多台(≥2)模块机组，加载时，选择单元出回水温差最小的模块机组，并且根据均衡模式，选择该模块机组中未开启无故障并且运行时间最短的压缩机加载启动；
第三步，卸载，通过判断模组中各模块机组的单元出回水温度的差值来决定卸载顺序，
模组中只有一台模块机时，根据均衡模式，优先卸载运行时间最长的压缩机，
当模组中有多台模块机组时，选择单元出回水温差最大的模块机组，并且根据均衡模式，选择该模块机组中已开启运行并且运行时间最长的压缩机进行卸载。
进一步的，在第二步中，若模组中有多台模块机组的单元出回水温差一致同时为最小，则加载时，根据均衡模式，选择这些模块机组中未开启无故障并且运行时间最短的压缩机启动。
进一步的，温差一致是指在设定的单元出回水温差的偏移范围内，用±ΔT表示，ΔT在0.2度～0.4度之间，舒适型空调的取值大于工艺性空调则取值。
进一步的，若模组中有多台模块机组的单元出回水温差一致同时为最大，则卸载时，根据均衡模式，选择这些模块机组中已经开启运行并且运行时间最长的压缩机进行卸载。
进一步的，温差一致是指在设定的单元出回水温差的偏移范围内，用±ΔT表示，ΔT在0.2度～0.4度之间，舒适型空调的取值大于工艺性空调则取值。
进一步的，加载时，判断各个模组机组单元出回水温差中最小值，卸载时判断各个模组机组单元出回水温差中最大值。
进一步的，在所述第二步中，制冷状态下，温度差值为单元回水温度Tai-单元出水温度Tao，制热状态下，差值为单元出水温度Tao-单元回水温度Tai。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。
本发明通过判断模组中各模块机组的单元出回水温度的差值来决定加卸载顺序，当模组中只有一台模块机组时，针对该模块机中包含的n颗未启动的压缩机按照均衡模式加载，加载运行时间短并且无故障的压缩机，模组中有多台模块机组的单元出回水温差一致同时为最小，则加载时，根据均衡模式，选择这些模块机组中未开启无故障并且运行时间最短的压缩机启动，卸载的过程与加载的过程区别在于判断各个模组机组单元出回水温差中最大值，按照按照以上原则和不走进行判定，此控制方式可使系统水温快速达到用户设定需求，运行稳定，对于恒温恒湿等工艺性空调尤其是在部分负荷条件下，这种能量调节方式不容易引起水温波动，保证室内温湿度调节快速且平稳。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是传统的风冷模块机的能量调节的同模块加卸载方式；
图2是本发明风冷模块机加卸载控制方式在加载过程初期的各模块出回水温度状态图；
图3是本发明风冷模块机加卸载控制方式在加载过程中的各模块出回水温度状态图；
图4是本发明风冷模块机加卸载控制方式在加载后的各模块出回水温度状态图；
图5是本发明风冷模块机加卸载控制方式在卸载过程初期的各模块出回水温度状态图；
图6是本发明风冷模块机加卸载控制方式在卸载过程中的各模块出回水温度状态图。
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组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
本申请中，一次水温是指系统出水温度Tout与系统回水温度Tin，这里的回水与出水是针对模组机组群来说的，二次水温是指模组中单独的一台模块机的单元出水温度Tai与单元回水温度Tao，其中下标a表示为第a#模块机组,下标i表示单元回水温度传感器，下标o为表示单元出水温度传感器，本专利所示图中模块机数量5台主要目的是为了说明本专利能量调控制方式，本专利实际范围涵盖的模组中模块机数量不只是这5台，设置为多台。
如图1和图2所示，本发明为风冷模块机加卸载控制方式，包括以下步骤，
第一步，判断加载需求，通过系统出水温度或者系统回水温度来判断模组群中是否有加卸载需求，举例说明，机组为回水控制，制冷运行时设定回水温度为10℃，当检测到系统回水温度传感器此时感受到系统水温为15℃，没有达到要求的10℃，那么机组就开始加载运行，使得回水温度逐渐降低到10℃，设定水温和偏差数值，如果实际水温超出偏差范围，即需要进行加卸载动作，比如设定水温为10度，设定偏差值是±2度，那么实际水温如果低于8度或者高于12度就会启动加卸载动作；
第二步，加载，在第一步需要加载的情况下，通过判断模组中各模块机组的单元出回水温度的差值来决定加载顺序，
当模组中只有一台模块机组时，针对该模块机中包含的n颗未启动的压缩机按照均衡模式加载，加载运行时间短并且无故障的压缩机；
模组中含有多台(≥2)模块机组，加载时，选择单元出回水温差最小的模块机组，并且根据均衡模式，选择该模块机组中未开启无故障并且运行时间最短的压缩机加载启动；
第三步，卸载，通过判断模组中各模块机组的单元出回水温度的差值来决定卸载顺序，
模组中只有一台模块机时，根据均衡模式，优先卸载运行时间最长的压缩机，
当模组中有多台模块机组时，选择单元出回水温差最大的模块机组，并且根据均衡模式，选择该模块机组中已开启运行并且运行时间最长的压缩机进行卸载。
优选地，在第二步中，若模组中有多台模块机组的单元出回水温差一致同时为最小，则加载时，根据均衡模式，选择这些模块机组中未开启无故障并且运行时间最短的压缩机启动。
优选地，若模组中有多台模块机组的单元出回水温差一致同时为最大，则卸载时，根据均衡模式，选择这些模块机组中已经开启运行并且运行时间最长的压缩机进行卸载。
优选地，温度一致并不是指模组中机组单元出回水温差完全一样，由于模块机组相对水系统管路安装位置不同即使各个模块机中所有压缩机都开启运行也很难达到各模块单元出回水温差一样，温差一致是指在设定的单元出回水温差的偏移范围内，用±ΔT表示，ΔT可以根据实际需求进行设定，ΔT在0.2度～0.4度之间，舒适型空调的取值大于工艺性空调则取值，若舒适型空调则取值可大些如0.4度，工艺性空调则取值可以小些如0.2度。
优选地，加载时，判断各个模组机组单元出回水温差中最小值，卸载时判断各个模组机组单元出回水温差中最大值。
优选地，在第二步中，制冷状态下，温度差值为单元回水温度Tai-单元出水温度Tao，制热状态下，差值为单元出水温度Tao-单元回水温度Tai。
如图2～图4所示，以空调制冷为例，设定目标冷冻水温度为7度，单元出回水温差偏移设定值ΔT为0.3度，如图2所示为5台模块机组模组，选择系统出水温度来判断能调需求，其中：
1#模块机组，单元回水温度T1i为12℃，单元出水温度T1o为10℃；2#模块机组，单元回水温度T2i为12℃，单元出水温度T2o为10℃；3#模块机组，单元回水温度T3i为12℃，单元出水温度T3o为9℃；
4#模块机组，单元回水温度T4i为12℃，单元出水温度T4o为8℃；
5#模块机组，单元回水温度T5i为12℃，单元出水温度T5o为8℃。
模组系统回水温度Tin为12℃，系统出水温度Tout为9.0℃(处于加载区)，程序中根据以上温度会自动计算出各个模块机组的单元出回水温差：1#模块机组为2℃，2#模块机组为2℃，3#模块机组为3℃，4#模块机组为4℃,5#模块机组为4℃，其中1#模块机与2#模块机单元出回水温差一致为最小，所以加载时优先加载1#模块机与2#模块机中未启动、无故障并且运行时间最短的压缩机。
如图3所示，按照上述所说程序判断出1#模块机中的某颗压缩机运行时间最短，则加载此压缩机之后1#模块机组单元出水温度T1o变为9℃，单元出回水温差变为3℃，此时系统出水温度Tout变为8.8℃(处于加载区)，接下来经过一个能量调节周期后再次判断单元出回水温差，此时程序计算出2#模块机单元出回水温差最小为2℃，所以优先加载2#模块机中无故障、未启动并且运行时间最短的压缩机。
当加载一颗压缩机后2#模块机的单元出水温度T2o变为8.8℃，单元出回水温差变为3.2℃，此时系统出水温度Tout变为8.56℃(处于加载区)，并且1#模块机与3#模块机单元进出水温差为3℃，2#模块机单元进出水温差为3.2℃，程序判定3.2℃-3.0℃＝0.2℃＜0.3℃，如图4所示，所以可认为1#模块机、2#模块机、3#模块机进出水温差一致都为最小，则接下来再经过一个能量调节周期后，加载这3台模块机中无故障、未启动并且运行时间最短的压缩机，依次类推直到系统出水温度Tout达到7℃，此时各模块机单元出回水温差在5±0.3℃以内达到一致。
卸载时与加载过程的区别在于判断各个模组机组单元出回水温差中最大值，如下所示根据图5和图6来说明卸载过程。
如图5所示模组中各个模块机单元出水温度，选择系统出水温度来判断能调需求，此时各模块进出水温差如下所示：
1#模块机组，单元回水温度T1i为12℃，单元出水温度T1o为7℃；
2#模块机组，单元回水温度T2i为12℃，单元出水温度T2o为5℃；
3#模块机组，单元回水温度T3i为12℃，单元出水温度T3o为6℃；
4#模块机组，单元回水温度T4i为12℃，单元出水温度T4o为5℃；
5#模块机组，单元回水温度T5i为12℃，单元出水温度T5o为6℃。
模组系统回水温度Tin为12℃，系统出水温度Tout为5.8℃(处于卸载区)，程序中根据以上温度会自动计算出各个模块机组的单元出回水温差：其中1#模块机单元出回水温差为5℃，2#模块机单元出回水温差为7℃，3#模块机单元出回水温差为6℃，4#模块机单元出回水温差为7℃，5#模块机单元出回水温差为6℃。其中2#模块机与4#模块机单元出回水温差最大都为7℃，所以根据均衡模式，优先卸载2#模块机与4#模块机中无故障、已经开启并且运行时间最长的压缩机，根据以上程序逻辑判断出4#模块机中某颗压缩机运行时间最长，则卸载4#模块机下此颗压缩机，卸载之后4#模块机单元出水温度升高到6℃，单元进出水温差变为6℃，接着经过一个能量调节周期后再次判断模组中各模块机单元出回水温差，发现此时2#模块机出回水温差最小为7℃，此时优先卸载2#模块机中无故障、已经开启并且运行时间最长的压缩机，卸载一颗压缩机后，2#模块机单元出水温度变为6.2℃，单元出回水温差变为5.8℃。
如图6所示，此时
1#模块机组，单元回水温度T1i为12℃，单元出水温度T1o为7℃；
2#模块机组，单元回水温度T2i为12℃，单元出水温度T2o为6.2℃；
3#模块机组，单元回水温度T3i为12℃，单元出水温度T3o为6℃；
4#模块机组，单元回水温度T4i为12℃，单元出水温度T4o为6℃；
5#模块机组，单元回水温度T5i为12℃，单元出水温度T5o为6℃。
此时程序计算出3#模块机、4#模块机、5#模块机单元出回水温差都为6℃，2#模块机单元出回水温差为5.8℃，1#模块机单元出回水温差为5℃，程序判定：6℃-5.8℃＝0.2℃＜0.3℃，所以可以认为2#模块机～5#模块机单元出回水温差一致都为最大值，接下来再经过一个能量调节周期后，优先加载2#模块机～5#模块机中无故障、已经开启并且运行时间最长的压缩机，依此类推，直到模组系统出水温度Tout达到目标设定值7℃，此时各模块机单元出回水温差在5±0.3℃以内达到一致。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.风冷模块机加卸载控制方式，其特征在于：包括以下步骤，
第一步，判断加载需求，通过系统出水温度或者系统回水温度来判断模组群中是否有加卸载需求；
第二步，加载，在第一步需要加载的情况下，通过判断模组中各模块机组的单元出回水温度的差值来决定加载顺序，
当模组中只有一台模块机组时，针对该模块机中包含的n颗未启动的压缩机按照均衡模式加载，加载运行时间短并且无故障的压缩机；
模组中含有多台模块机组，加载时，选择单元出回水温差最小的模块机组，并且根据均衡模式，选择该模块机组中未开启无故障并且运行时间最短的压缩机加载启动；
第三步，卸载，通过判断模组中各模块机组的单元出回水温度的差值来决定卸载顺序，
模组中只有一台模块机时，根据均衡模式，优先卸载运行时间最长的压缩机，
当模组中有多台模块机组时，选择单元出回水温差最大的模块机组，并且根据均衡模式，选择该模块机组中已开启运行并且运行时间最长的压缩机进行卸载。
2.根据权利要求1所述的风冷模块机加卸载控制方式，其特征在于：在第二步中，若模组中有多台模块机组的单元出回水温差一致同时为最小，则加载时，根据均衡模式，选择这些模块机组中未开启无故障并且运行时间最短的压缩机启动。
3.根据权利要求2所述的风冷模块机加卸载控制方式，其特征在于：温差一致是指在设定的单元出回水温差的偏移范围内，用±ΔT表示，ΔT在0.2度～0.4度之间，舒适型空调的取值大于工艺性空调则取值。
4.根据权利要求1所述的风冷模块机加卸载控制方式，其特征在于：若模组中有多台模块机组的单元出回水温差一致同时为最大，则卸载时，根据均衡模式，选择这些模块机组中已经开启运行并且运行时间最长的压缩机进行卸载。
5.根据权利要求4所述的风冷模块机加卸载控制方式，其特征在于：温差一致是指在设定的单元出回水温差的偏移范围内，用±ΔT表示，ΔT在0.2度～0.4度之间，舒适型空调的取值大于工艺性空调则取值。
6.根据权利要求1所述的风冷模块机加卸载控制方式，其特征在于：加载时，判断各个模组机组单元出回水温差中最小值，卸载时判断各个模组机组单元出回水温差中最大值。
7.根据权利要求1所述的风冷模块机加卸载控制方式，其特征在于：在所述第二步中，制冷状态下，温度差值为单元回水温度Tai-单元出水温度Tao，制热状态下，差值为单元出水温度Tao-单元回水温度Tai。
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