CN112212461A - 中央空调系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种中央空调系统及其控制方法。该中央空调系统包括空调机组，包括有冷凝器和蒸发器；冷却器，与所述冷凝器循环连接；散热件，与所述蒸发器循环连接；所述中央空调系统还包括有流通管道，所述流通管道的一端连通于所述冷凝器输出至所述冷却器的第一管路，另一端连通于所述散热件输出至所述蒸发器的第二管路。通过在第一管路和第二管路之间设置流通管道，能将第一管路上的高温流体导入第二管路中，使得第二管路的流体温度上升至空调机组稳定地工作状态，能防止避免制冷量过剩时频繁开关机的现象发生。

Description

中央空调系统及其控制方法
技术领域
本申请属于中央空调系统技术领域，具体涉及一种中央空调系统及其控制方法。
背景技术
在磁悬浮离心式中央空调系统设计中，制冷/制热机组、水泵、冷却塔和末端风机等设备的容量，基本是按照建筑物在最大负荷的情况下选型的，并预留足够的余量。当用户需求的制冷量很小时，可以通过降低磁悬浮离心压缩机的运行频率来降低制冷量，但是运行频率调节是有范围的，根据离心压缩机的固有特性，频率低于喘振线频率则会导致磁悬浮离心压缩机进入喘振，而喘振对机组来说是非常有害的，严重时会导致机组故障停机，无法运行。
现有的群控策略是当先降低磁悬浮离心压缩机组的频率来降低制冷量，如果以最低频率运行时的制冷量仍大于用户需求的制冷量，即制冷量过剩，此时机组就会待机停机，等待一段时间后再重新开机，当制冷量再次过剩的时候，又会进入待机停机的状态，这种群控方法虽然能满足用户需求，但是如此频繁的开机关机，一方面会增加磁悬浮离心压缩机组的损耗，降低磁悬浮离心压缩机使用寿命；另一方面机组容易进入喘振状态，甚至出现故障停机。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种中央空调系统及其控制方法，能够避免制冷量过剩时频繁开关机。
为了解决上述问题，本申请提供一种中央空调系统，包括：
空调机组，包括有冷凝器和蒸发器；
冷却器，与所述冷凝器循环连接；
散热件，与所述蒸发器循环连接；
所述中央空调系统还包括有流通管道，所述流通管道的一端连通于所述冷凝器输出至所述冷却器的第一管路，另一端连通于所述散热件输出至所述蒸发器的第二管路。
可选地，所述流通管道上设有控制阀，用于调控该流通管道的通断或该流通管道内流体流量大小。
可选地，所述控制阀包括球阀。
可选地，所述流通管道上设有泵送机构，用于调控该流通管道内流体流量大小。
可选地，所述流通管道上设有单向阀，由所述第一管路经所述流通管道向所述第二管路的流向为导通方向。
可选地，所述空调机组包括连接在所述冷凝器和所述蒸发器之间的离心式压缩机。
可选地，所述离心式压缩机包括磁悬浮离心式压缩机。
根据本申请的另一方面，提供了一种如上所述中央空调系统的控制方法，包括：
测定所述蒸发器输出至所述散热件的第三管路中流体的温度T、空调机组中离心式压缩机当前的运行频率f，以及所述离心式压缩机的导叶开度；
当T小于预设温度T0、f为fmin，以及导叶开度为最小开度时，开启所述流通管道，使得第一管路的流体经所述流通管道向所述第二管路流动；其中fmin为防止离心式压缩机发生喘振的最低运行频率。
可选地，所述第一管路流体向所述第二管路流动，持续到T等于预设温度T0时，关闭所述流通管道。
可选地，当T大于等于预设温度T0、f大于fmin或导叶开度大于最小开度时，关闭所述流通管道。
本申请提供的一种中央空调系统，包括：空调机组，包括有冷凝器和蒸发器；冷却器，与所述冷凝器循环连接；散热件，与所述蒸发器循环连接；所述中央空调系统还包括有流通管道，所述流通管道的一端连通于所述冷凝器输出至所述冷却器的第一管路，另一端连通于所述散热件输出至所述蒸发器的第二管路。通过在第一管路和第二管路之间设置流通管道，能将第一管路上的高温流体导入第二管路中，使得第二管路的流体温度上升至空调机组稳定地工作状态，能防止避免制冷量过剩时频繁开关机的现象发生。
附图说明
图1为本申请实施例的中央空调系统的结构原理示意图；
图2为本申请实施例的中央空调系统的控制方法流程图；
图3为本申请实施例的控制阀为球阀，其开度随时间变化图；
图4为本申请实施例的第三管路中流体温度随时间变化图。
附图标记表示为：
1、冷凝器；14、第一管路；52、第二管路；2、蒸发器；25、第三管路；3、离心式压缩机；4、冷却器；5、散热件；6、流通管道；61、水泵；62、球阀。
具体实施方式
结合参见图1至图4所示，根据本申请的实施例，一种中央空调系统，包括：
空调机组，包括有冷凝器1和蒸发器2；
冷却器4，与所述冷凝器1循环连接；
散热件5，与所述蒸发器2循环连接；
所述中央空调系统还包括有流通管道6，所述流通管道6的一端连通于所述冷凝器1输出至所述冷却器4的第一管路14，另一端连通于所述散热件5输出至所述蒸发器2的第二管路52。
在中央空调系统中所述冷凝器1输出至所述冷却器4的第一管路14，与散热件5输出至所述蒸发器2的第二管路52的两条管路之间增设一个流通管道6，在蒸发器2输出至散热件5的第三管路25内流体温度比设定温度低时，可开通流通管道6，使得第一管路14中的高温流体进入第二管路52中，从而使得第二管路52中流体温度上升至设定温度，使得离心压缩机3工作处于稳定的状态，防止喘振发生，有效避免离心压缩机3频繁地开关机的情况出现。
上述的散热件5可为用户末端，通过第一管路14与第二管路52进行热交换来满足用户低制冷量的需求，同时还能避免频繁关机开机导致用户端温度时高时低的情况，避免出现用户端冷量过剩的情况，从而能满足用户更低负荷的需求，拓宽磁悬浮离心机组的负荷范围。
在一些实施例中，流通管道6上设有控制阀，用于调控该流通管道6的通断或该流通管道6内流体流量大小。在一些实施例中，控制阀包括球阀62。
在流通管道6上设置控制阀，方便调控流通管道6的通断或流体的流量大小，使得整套设备能自动化运行，提升设备的使用寿命。
在一些实施例中，流通管道6上设有泵送机构，用于调控该流通管道6内流体流量大小。
还可在流通管道6上设置泵送机构，如目前第一管路14、第二管路52内都采用水作为流体，因此泵送机构可选用水泵61，用以输送第一管路14中高温水至第二管路52中。
在一些实施例中，流通管道6上设有单向阀，由所述第一管路14经所述流通管道6向所述第二管路52的流向为导通方向。
在流通管道6上设置只能单向导通的单向阀，尤其是第一管路14经流通管道6向第二管路52的流向为导通状态，避免低温水逆流，对设备造成危害。
在一些实施例中，空调机组包括连接在所述冷凝器1和所述蒸发器2之间的离心式压缩机3。可选地，所述离心式压缩机3包括磁悬浮离心式压缩机。
流通管道6的设置能有效避免磁悬浮离心机发生低负荷喘振，提升磁悬浮离心机可靠性；有效避免因制冷量过剩导致的频繁停机开机对磁悬浮离心机带来的损耗，保持磁悬浮离心机工作在性能比较良好的状态，提升磁悬浮离心机的使用寿命。
根据本申请的另一方面，提供了一种如上所述中央空调系统的控制方法，包括：
测定所述蒸发器2输出至所述散热件5的第三管路25中流体的温度T、空调机组中离心式压缩机3当前的运行频率f，以及所述离心式压缩机3的导叶开度；
当T小于预设温度T0、f为fmin，以及导叶开度为最小开度时，开启所述流通管道6，使得第一管路14的流体经所述流通管道6向所述第二管路52流动；其中fmin为防止离心式压缩机3发生喘振的最低运行频率。
可选地，所述第一管路14流体向所述第二管路52流动，持续到T等于预设温度T0时，关闭所述流通管道6。
可选地，当T大于等于预设温度T0、f大于fmin或导叶开度大于最小开度时，关闭所述流通管道6。
下面就采用磁悬浮离心式压缩机的中央空调系统进行详细描述其控制方法，当磁悬浮离心压缩机进入低负荷运行时，判断第三管路25中的水温T是否小于设定温度T0，判断当前磁悬浮离心压缩机运行频率f是否为最低负荷运行频率fmin，并判断磁悬浮离心压缩机的导叶开度是否为最小开度，来控制流通管道6上的水泵61开关和球阀62的开度：
1.如果第三管路25中的水温T小于T0、当前磁悬浮离心压缩机运行频率f为fmin，且导叶开度为最小开度，则打开水泵61，调节球阀62的开度，至第三管路25中的水温T等于T0；
2.如果第三管路25中的水温T不小于T0，或当前运行频率f不是最低负荷运行频率fmin，或导叶开度不是最小开度，则关闭水泵61，关闭可控球阀62。
对于流通管道6上的水泵61和球阀62的操控，结合图3和图4所示，打开水泵61，调节球阀62的开度，随着球阀62的开度逐渐增大，相对高温的第一管路14内的水进入第二管路52内，第三管路25中的水温会随着球阀62的开度增大而增大，直到第三管路25中的水温回升致设定温度T0，灵活调节球阀62开度，保持第三管路25中的水温恒定在第三管路25中的水温范围内，不仅拓宽了磁悬浮离心机系统的负荷范围，而且提升了磁悬浮离心机系统运行的可靠。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种中央空调系统，包括：
空调机组，包括有冷凝器(1)和蒸发器(2)；
冷却器(4)，与所述冷凝器(1)循环连接；
散热件(5)，与所述蒸发器(2)循环连接；
其特征在于，
所述中央空调系统还包括有流通管道(6)，所述流通管道(6)的一端连通于所述冷凝器(1)输出至所述冷却器(4)的第一管路(14)，另一端连通于所述散热件(5)输出至所述蒸发器(2)的第二管路(52)。
2.根据权利要求1所述的中央空调系统，其特征在于，所述流通管道(6)上设有控制阀，用于调控该流通管道(6)的通断或该流通管道(6)内流体流量大小。
3.根据权利要求2所述的中央空调系统，其特征在于，所述控制阀包括球阀(62)。
4.根据权利要求1或2所述的中央空调系统，其特征在于，所述流通管道(6)上设有泵送机构，用于调控该流通管道(6)内流体流量大小。
5.根据权利要求1或2所述的中央空调系统，其特征在于，所述流通管道(6)上设有单向阀，由所述第一管路(14)经所述流通管道(6)向所述第二管路(52)的流向为导通方向。
6.根据权利要求1所述的中央空调系统，其特征在于，所述空调机组包括连接在所述冷凝器(1)和所述蒸发器(2)之间的离心式压缩机(3)。
7.根据权利要求6所述的中央空调系统，其特征在于，所述离心式压缩机(3)包括磁悬浮离心式压缩机。
8.一种如权利要求1-7任一项所述中央空调系统的控制方法，其特征在于，包括：
测定所述蒸发器(2)输出至所述散热件(5)的第三管路(25)中流体的温度T、空调机组中离心式压缩机(3)当前的运行频率f，以及所述离心式压缩机(3)的导叶开度；
当T小于预设温度T0、f为fmin，以及导叶开度为最小开度时，开启所述流通管道(6)，使得第一管路(14)的流体经所述流通管道(6)向所述第二管路(52)流动；其中fmin为防止离心式压缩机(3)发生喘振的最低运行频率。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述第一管路(14)流体向所述第二管路(52)流动，持续到T等于预设温度T0时，关闭所述流通管道(6)。
10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，当T大于等于预设温度T0、f大于fmin或导叶开度大于最小开度时，关闭所述流通管道(6)。
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