CN112361682A - 一种冷水机组控制方法、装置和冷水机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷水机组控制方法、装置和冷水机组，属于冷水机组领域；首先获取环境温度，然后根据环境温度是否在预设区间，采用不同的控制方式控制变频风机。当环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机，达到节能的目的。当环境温度位于预设区间之外时，采用可靠性模式控制变频风机，保证冷水机组的可靠性；本发明通过在不同环境温度下的不同控制模式，保证冷水机组可靠性的同时实现节能的目的。

Description

一种冷水机组控制方法、装置和冷水机组

技术领域

本发明涉及冷水机组领域，特别地，涉及一种冷水机组控制方法、装置和冷水机组。

背景技术

在目前的变频风冷螺杆压缩机冷水机组中，压缩机采用变频压缩机，冷凝器采用风冷冷凝器，冷凝器所配风机为定频风机或者变频风机。当采用定频风机时，风机只有启停两种模式，当环境温度变化或者机组负荷变化时存在高压压力不稳定，风机频繁启停等不可靠、不节能问题；而采用变频风机的机组，大多数的控制模式有两种，一种是仅考虑机组的可靠性问题，在低环境温度时，为保证压差，降低风机频率，在高环境温度时，为保证较低冷凝压力，风机采用满频率运行，在这种控制模式下虽然避免了风机频繁启停以及不可靠性的缺点，但是没有将变频风机的节能性利用起来；另一种是仅仅考虑节能性，风机频率与压缩机频率关联，影响了机组运行的可靠性。因此使用变频风机时无法在保证可靠性的同时考虑节能性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种冷水机组控制方法、装置和空调机组冷水机组，以解决风机使用变频风机时无法同时考虑机组的可靠性和节能性的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，

一种冷水机组控制方法，包括以下步骤：

获取环境温度；

在所述环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机；

在所述环境温度位于所述预设区间之外时，采用可靠性模式控制所述变频风机。

进一步地，所述冷水机组为风冷螺杆冷水机组。

进一步地，所述预设区间包括第一预设温度和第二预设温度，所述第一预设温度小于第二预设温度；

所述在所述环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机，包括：

当所述环境温度大于所述第一预设温度且小于等于所述第二预设温度时，根据冷凝温度调节所述变频风机的输出。

进一步地，所述在所述环境温度位于所述预设区间之外时，采用可靠性模式控制所述变频风机包括：

当所述环境温度小于等于所述第一预设温度时，根据实测高压压力调节所述变频风机的输出；

当所述环境温度大于所述第二预设温度时，控制所述变频风机保持最高设定频率运行。

进一步地，所述根据实测高压压力调节所述变频风机的输出包括：

将所述实测高压压力与目标高压压力的差值与第一设定值和第二设定值比较，所述第一设定值与第二设定值互为相反数且第一设定值小于零；

根据比较结果调节所述变频风机的输出。

进一步地，所述根据比较结果调节所述变频风机的输出包括：

当所述差值小于等于所述第一设定值时，控制所述变频风机的输出减少预设调节步幅；

当所述差值大于所述第一设定值且小于所述第二设定值时，控制所述变频风机的输出不变；

当所述差值大于等于所述第二设定值时，控制所述变频风机的输出增加预设调节步幅。

进一步地，所述根据冷凝温度调节所述变频风机的输出包括：

将实测端温差与目标端温差的差值与第三设定值和第四设定值比较，所述第三设定值和第四设定值互为相反数，所述第三设定值小于零；所述实测端温差为冷凝温度与环境温度的差值；

根据比较结果调节所述变频风机的输出。

进一步地，所述根据比较结果调节所述变频风机的输出包括：

当所述差值小于等于所述第三设定值时，控制所述变频风机的输出减少预设调节步幅；

当所述差值大于所述第三设定值且小于等于所述第四设定值时，控制所述变频风机的输出保持不变；

当所述差值大于所述第四设定值时，控制所述变频风机的输出增加预设调节步幅。

进一步地，所述控制所述变频风机的输出减少预设调节步幅最小可调节所述变频风机至0Hz或允许的最小运行频率。

进一步地，所述控制所述变频风机的输出增加预设调节步幅最大可调节至允许的最大运行频率。

第二方面，一种冷水机组控制装置，包括：

环境温度获取模块，用于获取环境温度；

变频风机控制模块，用于在所述环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机；在所述环境温度位于所述预设区间之外时，采用可靠性模式控制所述变频风机。

第三方面，

一种冷水机组，包括：上述技术方案中所述的装置

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本发明技术方案提供了一种冷水机组控制方法、装置和冷水机组，首先获取环境温度，然后根据环境温度是否在预设区间，采用不同的控制方式控制变频风机。当环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机，达到节能的目的。当环境温度位于预设区间之外时，采用可靠性模式控制变频风机，保证冷水机组的可靠性；本发明通过在不同环境温度下的不同控制模式，保证冷水机组可靠性的同时实现节能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种冷水机组控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种风冷螺杆冷水机组的系统结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种冷水机组控制装置结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细的描述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

参照图1，本发明实施例提供了一种冷水机组控制方法，包括以下步骤：

获取环境温度；

在环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机；

在环境温度位于预设区间之外时，采用可靠性模式控制变频风机。

本发明实施例提供的一种冷水机组控制方法，首先获取环境温度，然后根据环境温度是否在预设区间，采用不同的控制方式控制变频风机。当环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机，达到节能的目的。当环境温度位于预设区间之外时，采用可靠性模式控制变频风机，保证冷水机组的可靠性；本发明通过在不同环境温度下的不同控制模式，保证冷水机组可靠性的同时实现节能的目的。

作为本发明实施例一种优选的实现方式，冷水机组为风冷螺杆冷水机组。风冷螺杆冷水机组的系统结构图如图2所示。图2中，201为螺杆压缩机，在实际使用过程中，螺杆压缩机可以采用定频压缩机也可以采用变频压缩机，本发明对此不做限定，202为冷凝器，203为节流元件，204为蒸发器，205为变频风机(变频风机可以增大风量，进而强化冷凝器202的换热能力)，图2左侧的箭头代表冷冻水的出口和入口，右侧箭头带来冷冻水在机组系统内流通方向。

本发明实施例还提供了一种具体的冷水机组控制方法，包括以下步骤：

冷水机组启动；

获取环境温度To；示例性的，通过冷水机组自带的温度传感器获取环境温度，或者设置新的温度传感器获取环境温度。

判断环境温度是否在预设区间内，其中，预设区间包括第一预设温度Ta和第二预设温度Tb，第一预设温度小于第二预设温度。

在环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机；

即当环境温度大于第一预设温度且小于等于第二预设温度时(Ta＜To≤Tb)，根据冷凝温度调节变频风机的输出。

具体的，将实测端温差△T1与目标端温差△T2的差值△T与第三设定值-B和第四设定值B比较，第三设定值和第四设定值互为相反数，第三设定值小于零；实测端温差为冷凝温度Th与环境温度的差值；需要说明的是，冷凝温度是指制冷剂在冷凝器中冷凝时的温度,该温度相对应的制冷剂蒸汽压力即下文中的实测压力。

当差值小于等于第三设定值时，控制变频风机的输出减少预设调节步幅；

当差值大于第三设定值且小于等于第四设定值时，控制变频风机的输出保持不变；

当差值大于第四设定值时，控制变频风机的输出增加预设调节步幅。

示例性的，当检测到环境温度：Ta＜To≤Tb时：

定义：

实测端温差△T1＝冷凝温度为Th-环境温度To；

目标端温差为△T2(△T2＞0且可设定)；

目标偏差△T＝实测端温差△T1-目标端温差为△T2。

a)当△T≤-B时，变频风机的输出减少调节步幅b(b＞0且可设定)，最小可调节至0Hz或机组设定的允许最小频率；

b)当-B＜△T≤B(B＞0且可设)时，变频风机的输出保持不变；

c)当△T＞B时，变频风机的输出增加调节步幅b，最大可调节至F Hz(F可根据实际设计情况调节，如变频风机最大只能运行运行至额定频率，则F为额定频率值；如果变频风机运行超过额定频率20％运行，则F为额定频率值的1.2倍)。

需要说明的是，当检测到环境温度处于Ta＜To≤Tb范围时，冷凝器换热温差适中，此时需要重点考虑节能性。

在环境温度位于预设区间之外时，采用可靠性模式控制变频风机。

具体包括：

当环境温度小于等于第一预设温度时，根据实测高压压力Ph(对应的冷凝温度为Th)调节变频风机的输出；

具体的，将实测高压压力与目标高压压力Po的差值△P与第一设定值-A和第二设定值A比较，第一设定值与第二设定值互为相反数且第一设定值小于零；

当差值小于等于第一设定值时，控制变频风机的输出减少预设调节步幅；

当差值大于第一设定值且小于第二设定值时，控制变频风机的输出不变；

当差值大于等于第二设定值时，控制变频风机的输出增加预设调节步幅。

示例性的，当检测到环境温度：To≤Ta时：

定义：目标偏差△P＝(Ph-Po)

当△P＞A(A＞0且可设定)时，变频风机的输出增加调节步幅a(a＞0且可设定)，最大可调节至F Hz(此处F值可以与在预设区间时的F值不同，由变频风机的实际情况决定)；

当-A＜△P≤A时，变频风机的输出保持不变；

当△P≤-A时，变频风机的输出减少调节步幅a，最小可调节至0Hz或机组设定的允许最小频率。

需要说明的是，在环境温度To＜Ta范围内，冷凝器换热温差较大，换热能力较强，冷凝压力较低，可能会出现系统压差(高压压力-低压压力)较低，不能保证润滑油顺利回到压缩机内(压差供油方式)，出现故障停机等异常现象，影响压缩机寿命和机组的可靠性。因此在此环境温度范围内，要保证高压压力不要太低，就需要根据高压压力的变化来调节风机频率，调节风量，强化或削弱冷凝器的换热效果，保证高压压力的稳定。

当环境温度大于第二预设温度时，控制变频风机保持最高设定频率运行。需要说明的是，在环境温度To＞Tb范围内，冷凝器换热温差较小，冷凝温度较高，为避免高压过高，变频风机保持最高设定频率F Hz运行，强化冷凝器换热能力。

本发明实施例提供的一种具体的冷水机组控制方法，环境温度不在预设区间时，即环境温度低于第一预设温度时，以保证可靠性为目标调节变频风机频率；环境温度高于第二预设温度时，变频风机始终满频率运行，保证高压压力不会太高；环境温度在预设区间时，不存在压差过低问题，仅考虑节能性进而对变频风机进行控制。此时对变频风机的控制主要依据冷凝温度对变频风机的频率进行调节。在保证风冷螺杆冷水机组运行可靠性的前提下提高机组节能效果。通过在不同环境温度下的不同控制模式，达到可靠性+节能目的。

一个实施例中，本发明提供一种冷水机组控制装置，如图3所示，包括：

环境温度获取模块301，用于获取环境温度；

变频风机控制模块302，用于在环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机；在环境温度位于预设区间之外时，采用可靠性模式控制变频风机。

作为本发明实施例一种优选的实现方式，冷水机组为风冷螺杆冷水机组。

需要说明的是，预设区间包括第一预设温度和第二预设温度，第一预设温度小于第二预设温度。

在实际控制过程中，在环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机，包括：

当环境温度大于第一预设温度且小于等于第二预设温度时，根据冷凝温度调节变频风机的输出。

具体的，将实测端温差与目标端温差的差值与第三设定值和第四设定值比较，第三设定值和第四设定值互为相反数，第三设定值小于零；实测端温差为冷凝温度与环境温度的差值；

当差值小于等于第三设定值时，控制变频风机的输出减少预设调节步幅；

当差值大于第三设定值且小于等于第四设定值时，控制变频风机的输出保持不变；

当差值大于第四设定值时，控制变频风机的输出增加预设调节步幅。

其中，控制变频风机的输出减少预设调节步幅最小可调节变频风机至0Hz或允许的最小运行频率。控制变频风机的输出增加预设调节步幅最大可调节至允许的最大运行频率。

一些可选实施例中，在环境温度位于预设区间之外时，采用可靠性模式控制变频风机包括：

当环境温度小于等于第一预设温度时，根据实测高压压力调节变频风机的输出；

当环境温度大于第二预设温度时，控制变频风机保持最高设定频率运行。

其中，根据实测高压压力调节变频风机的输出包括：

将实测高压压力与目标高压压力的差值与第一设定值和第二设定值比较，第一设定值与第二设定值互为相反数且第一设定值小于零；

当差值小于等于第一设定值时，控制变频风机的输出减少预设调节步幅；

当差值大于第一设定值且小于第二设定值时，控制变频风机的输出不变；

当差值大于等于第二设定值时，控制变频风机的输出增加预设调节步幅。

本发明实施例提供的一种冷水机组控制装置，环境温度获取模块获取环境温度；变频风机控制模块在环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机；在环境温度位于预设区间之外时，采用可靠性模式控制变频风机。在不同环境温度条件下，采用不同的变频风机控制模式，使机组在整个运行期间节能、可靠。

一个实施例中，本发明还提供了一种冷水机组，包括：上述实施例中记载的控制装置。通过该控制装置，冷水机组中的冷水机组能够在环境温度较低时，以保证可靠性为目标调节风机频率；环境温度较高时，风机始终满频率运行，保证高压压力不会太高；环境温度适中时，不存在压差过低问题，仅考虑节能性进而对变频风机进行控制。达到可靠性+节能目的。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，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。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种冷水机组控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取环境温度；

在所述环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机；

在所述环境温度位于所述预设区间之外时，采用可靠性模式控制所述变频风机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述冷水机组为风冷螺杆冷水机组。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预设区间包括第一预设温度和第二预设温度，所述第一预设温度小于第二预设温度；

所述在所述环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机，包括：

当所述环境温度大于所述第一预设温度且小于等于所述第二预设温度时，根据冷凝温度调节所述变频风机的输出。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述在所述环境温度位于所述预设区间之外时，采用可靠性模式控制所述变频风机包括：

当所述环境温度小于等于所述第一预设温度时，根据实测高压压力调节所述变频风机的输出；

当所述环境温度大于所述第二预设温度时，控制所述变频风机保持最高设定频率运行。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述根据实测高压压力调节所述变频风机的输出包括：

将所述实测高压压力与目标高压压力的差值与第一设定值和第二设定值比较，所述第一设定值与第二设定值互为相反数且第一设定值小于零；

根据比较结果调节所述变频风机的输出。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述根据比较结果调节所述变频风机的输出包括：

当所述差值小于等于所述第一设定值时，控制所述变频风机的输出减少预设调节步幅；

当所述差值大于所述第一设定值且小于所述第二设定值时，控制所述变频风机的输出不变；

当所述差值大于等于所述第二设定值时，控制所述变频风机的输出增加预设调节步幅。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述根据冷凝温度调节所述变频风机的输出包括：

将实测端温差与目标端温差的差值与第三设定值和第四设定值比较，所述第三设定值和第四设定值互为相反数，所述第三设定值小于零；所述实测端温差为冷凝温度与环境温度的差值；

根据比较结果调节所述变频风机的输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述根据比较结果调节所述变频风机的输出包括：

当所述差值小于等于所述第三设定值时，控制所述变频风机的输出减少预设调节步幅；

当所述差值大于所述第三设定值且小于等于所述第四设定值时，控制所述变频风机的输出保持不变；

当所述差值大于所述第四设定值时，控制所述变频风机的输出增加预设调节步幅。

9.根据权利要求6或8所述的方法，其特征在于：所述控制所述变频风机的输出减少预设调节步幅最小可调节所述变频风机至0Hz或允许的最小运行频率。

10.根据权利要求6或8所述的方法，其特征在于：所述控制所述变频风机的输出增加预设调节步幅最大可调节至允许的最大运行频率。

11.一种冷水机组控制装置，其特征在于，包括：

环境温度获取模块，用于获取环境温度；

变频风机控制模块，用于在所述环境温度位于预设区间时，采用节省模式控制变频风机；在所述环境温度位于所述预设区间之外时，采用可靠性模式控制所述变频风机。

12.一种冷水机组，其特征在于，包括：如权利要求11所述的装置。

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