CN112484232B - 带有专家诊断功能的空调控制方法、装置及空调机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有专家诊断功能的空调控制方法、装置及空调机组,其中,该方法包括:检测空调的运行参数,根据运行参数计算空调的热力学参数;判断热力学参数是否异常;如果是,则根据处于异常的热力学参数检测空调的运行状态,并对空调进行调节。本发明解决了现有技术中大型空调机组控制不够智能的问题,在保证冷水机组可靠运行的基础之上,极大地提高了冷水机组的节能水平。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种带有专家诊断功能的空调控制方法、装置及空调机组。
背景技术
大型商用冷水机组是商用中央空调系统中的关键设备,其运行的可靠性和节能水平对大型公共建筑节能降耗意义重大,传统冷水机组的良好运行状态是依赖运维人员手工监控和维护来实现的,由于人工监控的滞后性和责任心不强带来的弊端,自动监控和调适控制装置越来越成为现代大型商用空调系统的标配。
针对相关技术中大型空调机组控制不够智能的问题,目前尚未提出有效地解决方案。
发明内容
本发明提供了一种带有专家诊断功能的空调控制方法、装置及空调机组,以至少解决现有技术中大型空调机组控制不够智能的问题。
为解决上述技术问题,根据本发明实施例的一个方面,提供了一种空调控制方法,包括:检测空调的运行参数,根据运行参数计算空调的热力学参数;判断热力学参数是否异常;如果是,则根据处于异常的热力学参数检测空调的运行状态,并对空调进行调节。
进一步地,热力学参数至少包括以下之一:理论能效比、热力学完善度;其中,理论能效比=(273.15+蒸发温度)/(冷凝温度–蒸发温度);热力学完善度=实际能效比/理论能效比。
进一步地,判断热力学参数是否异常,包括:判断热力学参数是否小于预设阈值;如果是,则确定热力学参数异常。
进一步地,根据处于异常的热力学参数检测空调的运行状态,并对空调进行调节,包括:在理论能效比异常时,检测冷却塔的运行状态,并对冷却塔进行调节;在热力学完善度异常时,检测换热器的运行状态,并对换热器进行调节。
进一步地,检测冷却塔的运行状态,并对冷却塔进行调节,包括:检测冷却塔逼近温差;判断冷却塔逼近温差是否大于预设温差;如果是,则检测冷却塔的风机,和/或,出水装置,和/或,水质是否异常;根据异常进行对应的调节。
进一步地,风机异常至少包括以下之一:电流偏大、运行声音掺杂异响;根据异常进行对应的调节,包括:检查风机的扇叶是否有破损,如果是,则进行更换;检测风机的皮带是否过紧或者过松,如果是,则调节皮带的松紧度;检测风机的扇叶角度是否异常,如果是,则调整扇叶角度;出水装置异常至少包括以下之一:布水盘布水不均匀,喷头喷水不符合设计要求,填料水膜不均匀;根据异常进行对应的调节,包括:调整出水装置,或,调整出水装置的控制策略;水质异常至少包括以下之一:水质浑浊、水质硬度;根据异常进行对应的调节,包括:清洗冷却塔,调整冷却水循环倍率。
进一步地,检测换热器的运行状态,并对换热器进行调节,包括:检测换热器的小端温差是否大于预设值;如果是,则检测换热器是否脏堵,和/或,蒸发器液位是否正常,和/或,冷凝器水流量是否达到预设值,和/或,冷凝压力是否大于预设压力,并根据异常进行对应的调节;否则,检查空调的负荷率,在负荷率异常时,调节加机负荷率和减机负荷率。
进一步地,根据异常进行对应的调节,包括:在换热器脏堵时,清洗换热器;在蒸发器液位异常时,调整蒸发器的液位;在冷凝器水流量未达到预设值时,调整冷冻泵和冷却泵的控制策略;在冷凝压力偏大时,从冷凝器排放不凝气体。
根据本发明实施例的另一方面,提供了一种空调控制装置,包括:检测模块,用于检测空调的运行参数,根据运行参数计算空调的热力学参数;判断模块,用于判断热力学参数是否异常;调节模块,用于如果是,则根据处于异常的热力学参数检测空调的运行状态,并对空调进行调节。
根据本发明实施例的又一方面,提供了一种空调机组,包括如上述的空调控制装置。
根据本发明实施例的又一方面,提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的空调控制方法。
在本发明中,提出了一种新的空调机组控制方案,其主要特点就是具有自动专家诊断功能,使空调机组在实际运行过程中,能够根据实际运行参数实时调适控制参数,使冷水机组运行参数远离运行边界,努力接近最佳运行状态,在保证冷水机组可靠运行的基础之上,极大地提高了冷水机组的节能水平。
附图说明
图1是根据本发明实施例的空调控制方法的一种可选的流程图;
图2是根据本发明实施例的空调控制方法的另一种可选的流程图;以及
图3是根据本发明实施例的空调控制装置的一种可选的结构框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
在本发明优选的实施例1中提供了一种空调控制方法,该控制方法可以直接应用至各种空调机组上,尤其是大型商用冷水机组。具体来说,图1示出该方法的一种可选的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤S102-S106:
S102:检测空调的运行参数,根据运行参数计算空调的热力学参数;
S104:判断热力学参数是否异常;
S106:如果是,则根据处于异常的热力学参数检测空调的运行状态,并对空调进行调节。
在上述实施方式中,提出了一种新的空调机组控制方案,其主要特点就是具有自动专家诊断功能,使空调机组在实际运行过程中,能够根据实际运行参数实时调适控制参数,使冷水机组运行参数远离运行边界,努力接近最佳运行状态,在保证冷水机组可靠运行的基础之上,极大地提高了冷水机组的节能水平。
空调的运行参数至少包括:瞬时制冷量、瞬时功率、蒸发温度、冷凝温度、蒸发器进/出水温度、冷凝器进/出水温度、压缩机吸/排气温度、室外湿球温度、蒸发器/冷凝器水流量。热力学参数至少包括以下之一:理论能效比、热力学完善度;其中,理论能效比=(273.15+蒸发温度)/(冷凝温度–蒸发温度);热力学完善度=实际能效比/理论能效比。实际能效比=瞬时制冷量/瞬时功率。
在计算出空调的热力学参数后,判断热力学参数是否异常,包括:判断热力学参数是否小于预设阈值;如果是,则确定热力学参数异常。
由于热力学参数有两个,根据处于异常的热力学参数检测空调的运行状态,并对空调进行调节,也分为以下两种方式:
1):在理论能效比异常时,检测冷却塔的运行状态,并对冷却塔进行调节;
检测冷却塔的运行状态包括:检测冷却塔逼近温差;冷却塔逼近温差=冷却塔出水温度–室外湿球温度,冷却塔换热效果的好坏,逼近温差越小,冷却塔的换热效果越好。判断冷却塔逼近温差是否大于预设温差;如果是,则检测冷却塔的风机,和/或,出水装置,和/或,水质是否异常;根据异常进行对应的调节。
其中,风机异常至少包括以下之一:
电流偏大、运行声音掺杂异响;对应的调节包括:检查风机的扇叶是否有破损,如果是,则进行更换;检测风机的皮带是否过紧或者过松,如果是,则调节皮带的松紧度;检测风机的扇叶角度是否异常,如果是,则调整扇叶角度;
出水装置异常至少包括以下之一:布水盘布水不均匀,喷头喷水不符合设计要求,填料水膜不均匀;对应的调节包括:调整出水装置,或,调整出水装置的控制策略;
水质异常至少包括以下之一:水质浑浊、水质硬度;对应的调节包括:清洗冷却塔,调整冷却水循环倍率。
2):在热力学完善度异常时,检测换热器的运行状态,并对换热器进行调节;
换热器包括冷凝器和蒸发器,检测换热器的运行状态,并对换热器进行调节,包括:检测换热器的小端温差是否大于预设值;如果是,则检测换热器是否脏堵,和/或,蒸发器液位是否正常,和/或,冷凝器水流量是否达到预设值,和/或,冷凝压力是否大于预设压力,并根据异常进行对应的调节;否则,检查空调的负荷率,在负荷率异常时,调节加机负荷率和减机负荷率。蒸发器小端温差=蒸发器出水温度–蒸发温度;冷凝器小端温差=冷凝温度–冷凝器出水温度。
与上述异常对应的调节,包括:
在换热器脏堵时,清洗换热器;
在蒸发器液位异常时,调整蒸发器的液位;
在冷凝器水流量未达到预设值时,调整冷冻泵和冷却泵的控制策略;
在冷凝压力偏大时,从冷凝器排放不凝气体。
本发明使冷水机组的控制增加了专家诊断功能,并在此基础之上,通过既定的控制逻辑进行适当的调适,使冷水机组实现可靠高效运行。
在本发明优选的实施例1中还提供了另一种空调控制方法,具体来说,图2示出该方法的一种可选的流程图,如图2所示,该方法包括如下步骤S201-S216:
S201:计算冷机的理论能效比ICOP和热力学完善度DCOP;其中,ICOP=(273.15+蒸发温度)/(冷凝温度–蒸发温度);DCOP=实际COP/ICOP;
S202:判断冷机ICOP异常还是DCOP异常;
S203:如果ICOP异常,计算冷却塔实际逼近温差;其中,逼近温差=冷却水进水温度–室外湿球温度;
S204:逼近温差是否大于预设温差;根据ICOP计算公式可知,如果冷机冷凝温度偏高,则ICOP将偏低,如果ICOP低于设计值,则检查冷却塔逼近度是否大于设计值,是,则检查和调整冷却塔,包括:
S205:解决冷却塔水流量分配不均匀问题;
S206:解决冷却塔风机运行异常问题;
S207:清洗冷却塔;
上述检查和调整冷却塔包括:检查冷却塔风机电流是否偏大,运行声音是否掺杂异响,是否存在个别冷却塔的出水温度明显高于其他冷却塔的,是,需要检查冷却塔风机扇叶是否有破损,皮带是否过紧或者过松,风机扇叶角度是否需要调整等;检查冷却塔布水盘布水是否均匀,喷头喷水是否接近设计要求,填料水膜是否均匀,如果存在异常现象,需要调整冷却塔布水装置,或者调整冷却塔台数控制策略;检查冷却塔水槽内水质是否浑浊,水质硬度是否偏高,是需要清洗冷却塔,调整冷却水循环倍率。
S208:如果DCOP异常,计算两器小端温差;蒸发器小端温差=蒸发器出水温度–蒸发温度;冷凝器小端温差=冷凝温度–冷凝器出水温度;
S209:如果小端温差异常;如果蒸发器小端温差或者冷凝器小端温差大于设计值,则检查和调整冷水机组运行状态,包括:
S210:检查冷凝器是否还有过多的不凝气体;
S211:清洗两器水侧污垢;
S212:蒸发器液位是否异常;
上述检查和调整冷水机组运行状态具体包括:检查冷水机组蒸发器和冷凝器水侧是否脏堵,并进行清洗;对于满液式蒸发器来说,检查和调整蒸发器液位,使液位刚好覆盖所有换热管;检查蒸发器和冷凝器水流量与设计水流量的比值,如果比值小于设计值,则调整冷冻泵和冷却泵变频控制策略;关闭冷水机组和液体管路上截止阀,保持冷却水泵不停,当冷凝压力和冷却水温基本稳定后,检查冷凝压力与冷却水温对应的制冷剂饱和压力是否接近,如果差异较为明显,则从冷凝器上部的排气阀缓慢排放不凝气体,如果排气阀出口的气体温度有明显下降时,停止排放不凝气体操作。
S213:如果小端温差正常,检测冷机负荷率是否偏小;
S214:如果偏小,调整冷机加减机策略;检查冷水机组负荷率水平是否偏低,是,则适当增加冷机加机负荷率和减机负荷率。
S215:如果不偏小,检查冷机其他运行参数是否异常;
S216:异常时,解决冷机运行异常问题。
在上述实施方式中,提出了一种新的空调机组控制方案,其主要特点就是具有自动专家诊断功能,使空调机组在实际运行过程中,能够根据实际运行参数实时调适控制参数,使冷水机组运行参数远离运行边界,努力接近最佳运行状态,在保证冷水机组可靠运行的基础之上,极大地提高了冷水机组的节能水平。
实施例2
基于上述实施例1中提供的空调控制方法,在本发明优选的实施例2中还提供了一种空调控制装置,具体地,图3示出该装置的一种可选的结构框图,如图3所示,该装置包括:
检测模块302,用于检测空调的运行参数,根据运行参数计算空调的热力学参数;
判断模块304,与检测模块302连接,用于判断热力学参数是否异常;
调节模块306,与判断模块304连接,用于如果是,则根据处于异常的热力学参数检测空调的运行状态,并对空调进行调节。
在上述实施方式中,提出了一种新的空调机组控制方案,其主要特点就是具有自动专家诊断功能,使空调机组在实际运行过程中,能够根据实际运行参数实时调适控制参数,使冷水机组运行参数远离运行边界,努力接近最佳运行状态,在保证冷水机组可靠运行的基础之上,极大地提高了冷水机组的节能水平。
关于上述实施例中的装置,其中各个单元、模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
实施例3
基于上述实施例2中提供的空调控制装置,在本发明优选的实施例3中还提供了一种空调机组,包括如上述的空调控制装置。
在上述实施方式中,提出了一种新的空调机组控制方案,其主要特点就是具有自动专家诊断功能,使空调机组在实际运行过程中,能够根据实际运行参数实时调适控制参数,使冷水机组运行参数远离运行边界,努力接近最佳运行状态,在保证冷水机组可靠运行的基础之上,极大地提高了冷水机组的节能水平。
实施例4
基于上述实施例1中提供的空调控制方法,在本发明优选的实施例4中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的空调控制方法。
在上述实施方式中,提出了一种新的空调机组控制方案,其主要特点就是具有自动专家诊断功能,使空调机组在实际运行过程中,能够根据实际运行参数实时调适控制参数,使冷水机组运行参数远离运行边界,努力接近最佳运行状态,在保证冷水机组可靠运行的基础之上,极大地提高了冷水机组的节能水平。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种空调控制方法,其特征在于,包括:
检测所述空调的运行参数,根据所述运行参数计算所述空调的热力学参数;
判断所述热力学参数是否异常;
如果是,则根据处于异常的所述热力学参数检测所述空调的运行状态,并对所述空调进行调节;其中,所述热力学参数至少包括以下之一:理论能效比、热力学完善度;
所述根据处于异常的所述热力学参数检测所述空调的运行状态,并对所述空调进行调节,包括:
在所述理论能效比异常时,检测冷却塔的运行状态,并对所述冷却塔进行调节;在所述热力学完善度异常时,检测换热器的运行状态,并对所述换热器进行调节;
检测冷却塔的运行状态,并对所述冷却塔进行调节,包括:
检测冷却塔逼近温差;判断所述冷却塔逼近温差是否大于预设温差;如果是,则检测所述冷却塔的风机,和/或,出水装置,和/或,水质是否异常;根据所述异常进行对应的调节;
检测换热器的运行状态,并对所述换热器进行调节,包括:
检测所述换热器的小端温差是否大于预设值;如果是,则检测所述换热器是否脏堵,和/或,蒸发器液位是否正常,和/或,冷凝器水流量是否达到预设值,和/或,冷凝压力是否大于预设压力,并根据所述异常进行对应的调节;否则,检查所述空调的负荷率,在所述负荷率异常时,调节加机负荷率和减机负荷率;
其中,所述换热器包括冷凝器和/或蒸发器,所述换热器的小端温差为所述蒸发器的小端温差和/或所述冷凝器的小端温差,所述蒸发器的小端温差=蒸发器出水温度–蒸发温度;所述冷凝器的小端温差=冷凝温度–冷凝器出水温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述理论能效比=(273.15+蒸发温度)/(冷凝温度–蒸发温度);
所述热力学完善度=实际能效比/所述理论能效比。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述热力学参数是否异常,包括:
判断所述热力学参数是否小于预设阈值;
如果是,则确定所述热力学参数异常。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述风机异常至少包括以下之一:电流偏大、运行声音掺杂异响;根据所述异常进行对应的调节,包括:
检查所述风机的扇叶是否有破损,如果是,则进行更换;
检测所述风机的皮带是否过紧或者过松,如果是,则调节所述皮带的松紧度;
检测所述风机的扇叶角度是否异常,如果是,则调整所述扇叶角度;
所述出水装置异常至少包括以下之一:布水盘布水不均匀,喷头喷水不符合设计要求,填料水膜不均匀;根据所述异常进行对应的调节,包括:
调整所述出水装置,或,调整所述出水装置的控制策略;
所述水质异常至少包括以下之一:水质浑浊、水质硬度;根据所述异常进行对应的调节,包括:
清洗所述冷却塔,调整冷却水循环倍率。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述异常进行对应的调节,包括:
在所述换热器脏堵时,清洗所述换热器;
在所述蒸发器液位异常时,调整所述蒸发器的液位;
在所述冷凝器水流量未达到预设值时,调整冷冻泵和冷却泵的控制策略;
在所述冷凝压力偏大时,从所述冷凝器排放不凝气体。
6.一种空调控制装置,其特征在于,所述控制装置用于执行权利要求1至5中任意一项所述的方法,所述控制装置包括:
检测模块,用于检测所述空调的运行参数,根据所述运行参数计算所述空调的热力学参数;
判断模块,用于判断所述热力学参数是否异常;
调节模块,用于如果是,则根据处于异常的所述热力学参数检测所述空调的运行状态,并对所述空调进行调节。
7.一种空调机组,其特征在于,包括如权利要求6所述的空调控制装置。
8.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1至5中任一项所述的空调控制方法。
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