CN112033077B - 冰蓄冷系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冰蓄冷系统及其控制方法，所述冰蓄冷系统包括压缩机、与所述压缩机通过冷媒管路相连接的多个蓄冷池、用于控制所述压缩机与所述多个蓄冷池之间的冷媒流量的节流阀、分别用于控制每个蓄冷池的冷媒流量的多个流量控制阀以及用于控制所述压缩机、所述节流阀及所述流量控制阀的控制装置，所述控制装置用于根据所述多个蓄冷池的当前水温及每个蓄冷池的目标水温每间隔一个设定的时间周期对所述压缩机的运行频率、所述节流阀的开度以及所述流量控制阀的开度进行控制。采用本发明的技术方案，可实现整个冰蓄冷系统的运行效率。

Description

冰蓄冷系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及冰蓄冷领域，尤其涉及一种冰蓄冷系统及其控制方法。
背景技术
冰蓄冷技术已经广泛应用于商用机各项领域，在各种期刊或者专利论文中随处可见各类空调都有提到使用冰蓄冷技术为用户实现移峰填谷的节能目标。
当然，多功能热水机在也会进行此类改进，尤其是欧洲的客户在电能消耗方面的要求比较高，这就要求机组有较高的能效以及较低的电费。
当热水机使用冰蓄冷技术时，通常会遇到多系统协调的问题。原因在于欧洲的客户一般都是大别墅，住宅面积较大，选用热水机时，会选用大冷量机组以及配套的暖通系统。一般冰蓄冷池容积并不够大，选用太大的冰蓄冷池会占用过多的用户住宅面积，并且能耗高。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中冰蓄冷池能耗高的技术问题，提供一种冰蓄冷系统及其控制方法。
本发明实施例中，提供了一种冰蓄冷系统，其包括压缩机、与所述压缩机通过冷媒管路相连接的多个蓄冷池、用于控制所述压缩机与所述多个蓄冷池之间的冷媒流量的节流阀、分别用于控制每个蓄冷池的冷媒流量的多个流量控制阀以及用于控制所述压缩机、所述节流阀及所述流量控制阀的控制装置，所述控制装置用于根据所述多个蓄冷池的当前水温及每个蓄冷池的目标水温每间隔一个设定的时间周期对所述压缩机的运行频率、所述节流阀的开度以及所述流量控制阀的开度进行控制。
本发明实施例中，所述冷媒管路包括四通阀及冷凝器，所述四通阀的一个接口通过所述冷凝器与所述节流阀相连接，一个接口分别与所述多个蓄冷池相连接，另外两个接口分别与所述压缩机的排气口和回气口相连接。
本发明实施例中，所述控制装置对所述压缩机的运行频率的调节方式如下：
每间隔一个设定的时间周期t1计算每个蓄冷池的实际水温与目标水温的温差ΔTw及所述多个蓄冷池的温差总和，并找出温差ΔTw中的最大温差ΔTwmax和最小温差ΔTwmin，其中，ΔTw＝Tw-Tt，Tw为目标水温，Tt为当前水温；
当所述多个蓄冷池的温差总和下降时，将所述压缩机的运行频率调整为F-F1，
当所述多个蓄冷池的温差总和上升时，将所述压缩机的运行频率调整为F+F1，
其中，F为压缩机当前的运行频率，F1为压缩机运行频率的调节幅度，且
Figure GDA0003059016990000021
其中，F0为所述压缩机在最优能效点的运行频率，A为设定的调节系数，n为所述蓄冷池的个数。
本发明实施例中，所述节流阀的开度V的调整方式如下：
Figure GDA0003059016990000022
其中，B为设定的调节系数，V1为在所述节流阀能效最优点的开度。
本发明实施例中，每个所述流量控制阀的开度L的调节方式如下：
Figure GDA0003059016990000023
其中，C为调节系数，L1为流量控制阀的中间开度。
本发明实施例中，还提供了一种冰蓄冷系统的控制方法，所述冰蓄冷系统包括压缩机、与所述压缩机通过冷媒管路相连接的多个蓄冷池、用于控制所述压缩机与所述多个蓄冷池之间的冷媒流量的节流阀、分别用于控制每个蓄冷池的冷媒流量的多个流量控制阀，所述方法包括：
检测所述多个蓄冷池的水温，并根据所述多个蓄冷池的当前水温及每个蓄冷池的目标水温每间隔一个设定的时间周期对所述压缩机的运行频率、所述节流阀的开度以及所述流量控制阀的开度进行控制。
与现有技术相比较，采用本发明的冰蓄冷系统及其控制方法,检测所述多个蓄冷池的水温，并根据所述多个蓄冷池的当前水温及每个蓄冷池的目标水温每间隔一个设定的时间周期对所述压缩机的运行频率、所述节流阀的开度以及所述流量控制阀的开度进行控制，来实现所述压缩机、所述节流阀以及每个蓄冷池流量的联动控制，达到每个蓄冷池的冷量的匹配，以达到节能的目的；通过所述节流阀统一配置冷媒输出，简化系统流路安装，降低产品安装难度。
附图说明
下面结合具体实施例和附图对本发明进行详细的说明，其中：
图1是本发明实施例的冰蓄冷系统的结构示意图。
图2是本发明实施例的控制装置的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例中，提供了一种冰蓄冷系统，其包括压缩机1、四通阀2、冷凝器3、节流阀4、多个流量控制阀5及多个蓄冷池6。所述压缩机1通过冷媒管路与所述多个蓄冷池6相连接，所述四通阀2和冷凝器3设置与所述冷媒管路中。所述四通阀2的一个接口通过所述冷凝器3与所述节流阀4相连接，一个接口分别与所述多个蓄冷池6相连接，另外两个接口分别与所述压缩机1的排气口和回气口相连接。所述节流阀4用于控制所述压缩机1与所述多个蓄冷池6之间的冷媒流量。所述多个流量控制阀5分别设置于所述节流阀4和所述多个蓄冷池6之间，用于控制每个蓄冷池6的冷媒流量。需要说明的是，所述压缩机1可以为一个，也可以为多个，联机运行。
进一步地，如图2所示，所述冰蓄冷系统还包括一控制装置7，所述控制装置7用于对所述压缩机1、所述节流阀4及所述流量控制阀5进行控制。所述控制装置7检测所述多个蓄冷池6的水温，并根据所述多个蓄冷池6的当前水温及每个蓄冷池6的目标水温每间隔一个设定的时间周期对所述压缩机1的运行频率、所述节流阀4的开度以及所述流量控制阀6的开度进行控制。
下面对所述冰蓄冷系统的控制过程进行说明。
首先，所述控制装置7对所述压缩机1的运行频率进行调整，调整方式如下：
每间隔一个设定的时间周期t1计算每个蓄冷池的实际水温与目标水温的温差ΔTw及所述多个蓄冷池的温差总和∑ΔTw，并找出温差ΔTw中的最大温差ΔTwmax和最小温差ΔTwmin，其中，ΔTw＝Tw-Tt，Tw为目标水温，Tt为当前水温；
当所述多个蓄冷池6的温差总和∑ΔTw下降时，将所述压缩机的运行频率调整为F-F1，
当所述多个蓄冷池6的温差总和∑ΔTw上升时，将所述压缩机的运行频率调整为F+F1，
当所述多个蓄冷池6的温差总和∑ΔTw不变时，将所述压缩机的运行频率保持不变，
其中，F为压缩机当前的运行频率，F1为压缩机运行频率的调节幅度，且
Figure GDA0003059016990000041
其中，F0为所述压缩机1在最优能效点的运行频率，A为设定的调节系数，n为所述蓄冷池6的个数。
然后，对所述节流阀4的开度进行调节，所述节流阀4的开度V的调节方式如下：
Figure GDA0003059016990000042
其中，B为设定的调节系数，V1为在所述节流阀能效最优点的开度。
最后，对每个流量控制阀5的开度进行调节，每个流量控制阀5的开度L的调节方式如下：
Figure GDA0003059016990000043
其中，C为调节系数，L1为流量控制阀的中间开度。
综上所述，采用本发明的冰蓄冷系统及其控制方法,检测所述多个蓄冷池的水温，并根据所述多个蓄冷池的当前水温及每个蓄冷池的目标水温每间隔一个设定的时间周期对所述压缩机的运行频率、所述节流阀的开度以及所述流量控制阀的开度进行控制，来实现所述压缩机、所述节流阀以及每个蓄冷池流量的联动控制，达到每个蓄冷池的冷量的匹配，以达到节能的目的；通过所述节流阀统一配置冷媒输出，简化系统流路安装，降低产品安装难度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冰蓄冷系统，其特征在于，包括压缩机、与所述压缩机通过冷媒管路相连接的多个蓄冷池、用于控制所述压缩机与所述多个蓄冷池之间的冷媒流量的节流阀、分别用于控制每个蓄冷池的冷媒流量的多个流量控制阀以及用于控制所述压缩机、所述节流阀及所述流量控制阀的控制装置，所述控制装置用于根据所述多个蓄冷池的当前水温及每个蓄冷池的目标水温每间隔一个设定的时间周期对所述压缩机的运行频率、所述节流阀的开度以及所述流量控制阀的开度进行控制，其中，所述控制装置对所述压缩机的运行频率的调节方式如下：
每间隔一个设定的时间周期t1计算每个蓄冷池的实际水温与目标水温的温差ΔTw及所述多个蓄冷池的温差总和，并找出温差ΔTw中的最大温差ΔTwmax和最小温差ΔTwmin，其中，ΔTw＝Tw-Tt，Tw为目标水温，Tt为当前水温；
当所述多个蓄冷池的温差总和下降时，将所述压缩机的运行频率调整为F-F1；
其中，F为压缩机当前的运行频率，F1为压缩机运行频率的调节幅度，且
Figure FDA0003059016980000011
F0为所述压缩机在最优能效点的运行频率，A为设定的调节系数，n为所述蓄冷池的个数。
2.如权利要求1所述的冰蓄冷系统，其特征在于，所述冷媒管路包括四通阀及冷凝器，所述四通阀的一个接口通过所述冷凝器与所述节流阀相连接，一个接口分别与所述多个蓄冷池相连接，另外两个接口分别与所述压缩机的排气口和回气口相连接。
3.如权利要求1所述的冰蓄冷系统，其特征在于，所述控制装置对所述压缩机的运行频率的调节方式如下：当所述多个蓄冷池的温差总和上升时，将所述压缩机的运行频率调整为F+F1。
4.如权利要求3所述的冰蓄冷系统，其特征在于，所述节流阀的开度V的调整方式如下：
Figure FDA0003059016980000012
其中，B为设定的调节系数，V1为在所述节流阀能效最优点的开度。
5.如权利要求3所述的冰蓄冷系统，其特征在于，每个所述流量控制阀的开度L的调节方式如下：
Figure FDA0003059016980000021
其中，C为调节系数，L1为流量控制阀的中间开度。
6.一种冰蓄冷系统的控制方法，所述冰蓄冷系统包括压缩机、与所述压缩机通过冷媒管路相连接的多个蓄冷池、用于控制所述压缩机与所述多个蓄冷池之间的冷媒流量的节流阀、分别用于控制每个蓄冷池的冷媒流量的多个流量控制阀，其特征在于，所述方法包括：
检测所述多个蓄冷池的水温，并根据所述多个蓄冷池的当前水温及每个蓄冷池的目标水温每间隔一个设定的时间周期对所述压缩机的运行频率、所述节流阀的开度以及所述流量控制阀的开度进行控制，其中对所述压缩机的运行频率的调节方式如下：
每间隔一个设定的时间周期t1计算每个蓄冷池的实际水温与目标水温的温差ΔTw及所述多个蓄冷池的温差总和，并找出温差ΔTw中的最大温差ΔTwmax和最小温差ΔTwmin，其中，ΔTw＝Tw-Tt，Tw为目标水温，Tt为当前水温；
当所述多个蓄冷池的温差总和下降时，将所述压缩机的运行频率调整为F-F1，其中，F为压缩机当前的运行频率，F1为压缩机运行频率的调节幅度，且
Figure FDA0003059016980000022
其中，F0为所述压缩机在最优能效点的运行频率，A为设定的调节系数，n为所述蓄冷池的个数。
7.如权利要求6所述的冰蓄冷系统的控制方法，其特征在于，对所述压缩机的运行频率的调节方式如下：当所述多个蓄冷池的温差总和上升时，将所述压缩机的运行频率调整为F+F1。
8.如权利要求7所述的冰蓄冷系统的控制方法，其特征在于，所述节流阀的开度V的调整方式如下：
Figure FDA0003059016980000023
其中，B为设定的调节系数，V1为在所述节流阀能效最优点的开度。
9.如权利要求7所述的冰蓄冷系统的控制方法，其特征在于，每个所述流量控制阀的开度L的调节方式如下：
Figure FDA0003059016980000024
其中，C为调节系数，L1为流量控制阀的中间开度。
10.如权利要求6所述的冰蓄冷系统的控制方法，其特征在于，首先调节所述压缩机的运行频率，然后调节所述节流阀的开度，最后根据所述多个蓄冷池的负荷，控制每个流量控制阀的开度，从而调节每个蓄冷池的冷媒流量分配。
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