CN113587524A - 一种冷水机组旁通调节控制方法、系统及冷水机组 - Google Patents

一种冷水机组旁通调节控制方法、系统及冷水机组 Download PDF

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刘贤权
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Abstract

本发明涉及一种冷水机组旁通调节控制方法、系统及冷水机组，该方法通过获取压缩机的排气过热度，判断所述排气过热度所属数值范围段，在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求，实现了对电磁阀工作状态分级精细化控制，有效避免了因压缩机的负荷不平衡而导致的制冷系统故障，保证了冷水机组的平稳运行。

Description

一种冷水机组旁通调节控制方法、系统及冷水机组
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种冷水机组旁通调节控制方法、系统及冷水机组。
背景技术
制冷系统通常利用外界能量使得热量从温度较低的物质(或环境)转移到温度较高的物质(或环境)。压缩机是制冷系统中关键的设备，常用于将压力较低的气体压缩成压力较高的气体，使得气体的体积减小，压力升高，从而将外界的机械能转换为气体的压力能。制冷系统中为了保证制冷系统的正常运行，需要按照用户负荷大小进行机组能力输出调节，实现按需供给、节能可靠运行。
通过对售后监控数据研究发现，由于现有技术中，控制精度不高，常规旁通控制方法常常导致电磁阀(包括电磁蝶阀、电磁球阀等)打开或关闭频繁，电磁阀常常出现过调的现象，机组频繁加卸载，无法稳定节能运行。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种冷水机组旁通调节控制方法、系统及冷水机组，以解决现有技术中由于控制精度不够高，导致电磁阀频繁启停、机组无法稳定运行的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种冷水机组旁通调节控制方法，包括：
获取压缩机的排气过热度；
判断所述排气过热度所属数值范围段；
在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求；
所述旁通电磁阀包括：气旁通电磁阀，和/或，液旁通电磁阀。
优选地，所述获取压缩机的排气过热度之前，还包括：
判断所述冷水机组是否需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节；
则，所述获取压缩机的排气过热度具体为：
若判定所述冷水机组需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节，则获取压缩机的排气过热度。
优选地，所述判断所述冷水机组是否需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节，包括：
获取蒸发器的端温差；
判断所述端温差是否大于等于第一阈值；
若是，则判定所述冷水机组需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节；
否则，则判定所述冷水机组的输出负荷不需要调节。
优选地，所述获取压缩机的排气过热度，及，获取蒸发器的端温差，包括：
通过冷凝压力传感器、蒸发压力传感器、排气温度传感器、冷冻出水传感器分别获取冷凝压力Pc、排气温度Ta、蒸发压力Pe、冷冻出水温度T；
查表获取所述冷凝压力Pc对应的第一饱和温度Tc，及所述蒸发压力Pe对应的第二饱和温度Te；
根据公式△T＝Ta-Tc，计算得到排气过热度△T；
根据公式△Td＝T-Te，计算得到蒸发器的端温差△Td。
优选地，所述在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，包括：
判断所述排气过热度是否大于等于第二阈值；
若是，则开启液旁通电磁阀，否则，关闭所述液旁通电磁阀。
优选地，所述液旁通电磁阀包括以下项中的至少一项：
冷凝器和蒸发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀，
冷凝器和闪发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀，及，
闪发器和蒸发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀。
优选地，所述气旁通电磁阀包括：
冷凝器和闪发器之间设置的第一气旁通电磁阀；
所述方法，还包括：
判断所述排气过热度是否大于等于第三阈值且小于所述第二阈值；
若是，则开启所述第一气旁通电磁阀，否则，关闭所述第一气旁通电磁阀；所述第三阈值小于所述第二阈值。
优选地，所述气旁通电磁阀还包括：
冷凝器和压缩机吸气口之间设置的第二气旁通电磁阀；
所述方法，还包括：
判断所述排气过热度是否大于等于第四阈值且小于所述第三阈值；
若是，则开启所述第二气旁通电磁阀，否则，关闭所述第二气旁通电磁阀；所述第四阈值小于所述第三阈值。
优选地，所述方法，还包括：
判断所述排气过热度是否小于所述第四阈值；
若是，判定所述冷水机组的排气过热度较低，关闭所述冷水机组，以避免压缩机吸气带液。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种冷水机组旁通调节控制系统，包括：
获取模块，用于获取压缩机的排气过热度；
判断模块，用于判断所述排气过热度所属数值范围段；
控制模块，用于在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求；
所述旁通电磁阀包括：气旁通电磁阀，和/或，液旁通电磁阀。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种冷水机组，包括：
上述的冷水机组旁通调节控制系统。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过获取压缩机的排气过热度，判断所述排气过热度所属数值范围段，在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求，实现了对电磁阀工作状态分级精细化控制，有效避免了因压缩机的负荷不平衡而导致的制冷系统故障，保证了冷水机组的平稳运行。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组旁通调节控制方法的流程图；
图2是根据另一示例性实施例示出的一种冷水机组旁通调节控制方法的流程图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组旁通调节控制系统的示意框图。
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。
实施例一
图1是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组旁通调节控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤S11、获取压缩机的排气过热度；
步骤S12、判断所述排气过热度所属数值范围段；
步骤S13、在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求；
所述旁通电磁阀包括：气旁通电磁阀，和/或，液旁通电磁阀。
在具体实践中，所述步骤S11之前，还可以包括：
判断所述冷水机组是否需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节；
则，所述步骤S11具体为：
若判定所述冷水机组需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节，则获取压缩机的排气过热度。
所述判断所述冷水机组是否需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节，包括：
获取蒸发器的端温差；
判断所述端温差是否大于等于第一阈值；
若是，则判定所述冷水机组需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节；
否则，则判定所述冷水机组的输出负荷不需要调节。
需要说明的是，所述第一阈值根据实验数据或历史经验值获取，例如，可以根据实验数据，将第一阈值设置为2℃。
可以理解的是，若蒸发器的端温差大于第一阈值，则说明蒸发器中冷媒换热效果不好，需要开启旁通电磁阀进行输出负荷调节。
在具体实践中，所述获取压缩机的排气过热度，及，获取蒸发器的端温差，包括：
通过冷凝压力传感器(设置在冷凝器壳管上)、蒸发压力传感器(设置在蒸发器壳管上)、排气温度传感器(设置在压缩机排气口)、冷冻出水传感器(设置在蒸发器出水管上)分别获取冷凝压力Pc、排气温度Ta、蒸发压力Pe、冷冻出水温度T；
查表(系统数据库存储的制冷剂热物性表，里面存储有不同压力值对应的饱和温度值)获取所述冷凝压力Pc对应的第一饱和温度Tc，及所述蒸发压力Pe对应的第二饱和温度Te；
根据公式△T＝Ta-Tc，计算得到排气过热度△T；
根据公式△Td＝T-Te，计算得到蒸发器的端温差△Td。
需要说明的是，常规大型冷水机组在小负荷下，通常利用液旁通电磁阀、气旁通电磁阀进行能力卸载，使机组负荷输出适应用户的负荷需求。在小负荷状态下，蒸发器侧蒸发压力升高，冷媒量增加，表现为蒸发器侧液位升高，根据大量售后监控数据分析发现，小负荷工况下，机组容易出现吸气带液现象，对压缩机的叶轮等关键部件造成液击、机组电流波动剧烈，长时间运行对压缩机造成不可逆的损害，甚至烧毁机组。小负荷工况下，存在压缩机吸气带液风险，仍通过关闭液旁通电磁阀方式来卸载能力，会致使蒸发器侧冷媒液位越来越高，加剧吸气带液风险。
因此，为了解决该问题，步骤S13中，在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，可以为：
判断所述排气过热度是否大于等于第二阈值；
若是，则开启液旁通电磁阀，否则，关闭所述液旁通电磁阀。
需要说明的是，所述第一阈值和第二阈值可以相同，也可以不同。所述第二阈值根据实验数据或历史经验值获取，例如，可以根据实验数据，将第二阈值设置为4℃。
所述液旁通电磁阀包括以下项中的至少一项：
冷凝器和蒸发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀，
冷凝器和闪发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀，及，
闪发器和蒸发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀。
可以理解的是，排气过热度的不同数值范围段对应冷水机组的不同输出负荷，若实验数据表明，排气过热度小于4℃时，对应小负荷工况，那么，就可以在排气过热度小于4℃时，控制液旁通电磁阀开启，以解决现有技术中小负荷工况下，存在压缩机吸气带液风险，仍通过关闭液旁通电磁阀方式来卸载能力，致使蒸发器侧冷媒液位越来越高，加剧吸气带液风险的问题。
可以理解的是，在液旁通电磁阀开启后，如何实现对小负荷工况区间进一步精细化控制呢？
可选地，所述气旁通电磁阀包括：
冷凝器和闪发器之间设置的第一气旁通电磁阀；
所述方法，还包括：
判断所述排气过热度是否大于等于第三阈值且小于所述第二阈值；
若是，则开启所述第一气旁通电磁阀，否则，关闭所述第一气旁通电磁阀；所述第三阈值小于所述第二阈值。
需要说明的是，所述第三阈值根据实验数据或历史经验值获取，例如，可以根据实验数据，将第三阈值设置为3℃。
可以理解的是，第三阈值的设立，将小负荷工况区间进一步细分，根据细分后的数值范围段，实现对气旁通电磁阀的精细化控制，满足该区间对应的用户负荷需求，进一步防止了电磁阀被过调，提高了冷水机组运行稳定性。
在具体实践中，所述气旁通电磁阀还包括：
冷凝器和压缩机吸气口之间设置的第二气旁通电磁阀；
所述方法，还包括：
判断所述排气过热度是否大于等于第四阈值且小于所述第三阈值；
若是，则开启所述第二气旁通电磁阀，否则，关闭所述第二气旁通电磁阀；所述第四阈值小于所述第三阈值。
需要说明的是，所述第四阈值根据实验数据或历史经验值获取，例如，可以根据实验数据，将第四阈值设置为2℃。
可以理解的是，第四阈值的设立，将小负荷工况区间进一步细分，根据细分后的数值范围段，实现对气旁通电磁阀的精细化控制，满足该区间对应的用户负荷需求，进一步防止了电磁阀被过调，提高了冷水机组运行稳定性。
优选地，所述方法还包括：
判断所述排气过热度是否小于所述第四阈值；
若是，判定所述冷水机组的排气过热度较低，关闭所述冷水机组，以避免压缩机吸气带液。
需要说明的是，在排气过热度小于所述第四阈值时，一般判定压缩机在吸气，且此时机组出现吸气带液风险较大，所以关闭冷水机组，否则返回前述的步骤S11重新进行判断。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过获取压缩机的排气过热度，判断所述排气过热度所属数值范围段，在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求，实现了对电磁阀工作状态分级精细化控制，有效避免了因压缩机的负荷不平衡而导致的制冷系统故障，保证了冷水机组的平稳运行。
由前述可知，为了解决现有技术中由于控制精度不够高，导致电磁阀频繁启停、机组无法稳定运行的问题，除了图1所示技术方案外，还可以有多种实现方案。
如图2所示，图2为根据另一示例性实施例示出的一种冷水机组旁通调节控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
步骤S21、获取蒸发器的端温差；
步骤S22、判断所述端温差是否大于等于第一阈值；若是，则判定所述冷水机组需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节，跳转到步骤S23；否则，则判定所述冷水机组的输出负荷不需要调节，跳转到步骤S21；
步骤S23、获取压缩机的排气过热度；
步骤S24、判断所述排气过热度是否大于等于第二阈值；若是，则开启液旁通电磁阀，跳转到步骤S25；否则，关闭所述液旁通电磁阀；
步骤S25、判断所述排气过热度是否大于等于第三阈值且小于所述第二阈值；若是，则开启所述第一气旁通电磁阀，跳转到步骤S26；否则，关闭所述第一气旁通电磁阀；所述第三阈值小于所述第二阈值；
步骤S26、判断所述排气过热度是否大于等于第四阈值且小于所述第三阈值；若是，则开启所述第二气旁通电磁阀，跳转到步骤S27；否则，关闭所述第二气旁通电磁阀；所述第四阈值小于所述第三阈值；
步骤S27、判断所述排气过热度是否小于所述第四阈值；若是，判定所述冷水机组的排气过热度较低，关闭所述冷水机组，以避免压缩机吸气带液。
所述液旁通电磁阀包括以下项中的至少一项：
冷凝器和蒸发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀，
冷凝器和闪发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀，及，
闪发器和蒸发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀。
冷凝器和闪发器之间设置有所述第一气旁通电磁阀；
冷凝器和压缩机吸气口之间设置有所述第二气旁通电磁阀。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过获取压缩机的排气过热度，判断所述排气过热度所属数值范围段，在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求，实现了对电磁阀工作状态分级精细化控制，有效避免了因压缩机的负荷不平衡而导致的制冷系统故障，保证了冷水机组的平稳运行。
由于系统只在判定需要进行启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节时，才会开启对旁通电磁阀的控制判断流程，因此相比图1所示实施例提供的技术方案，本实施例提供技术方案更节能。
另外，由于对排气过热度的数值范围区间进行了多次细分，使得对电磁阀的启闭控制更精细，解决了现有技术中电磁阀调节范围窄，在可调范围内变量小控制精度不够高的问题。同时，也解决了电磁阀按排气过热度控制时，出现过调，机组运行难以稳定的问题。本实施例提供的技术方案，通过对电磁阀的精细控制，可以保证不同负荷工况下机组可靠稳定的运行。
实施例二
图3是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组旁通调节控制系统100的示意框图，如图3所示，该系统100包括：
获取模块101，用于获取压缩机的排气过热度；
判断模块102，用于分级判断所述排气过热度所属数值范围段；
控制模块103，用于在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以使所述冷水机组的输出负荷适应用户的使用需求；
所述旁通电磁阀包括：气旁通电磁阀，和/或，液旁通电磁阀。
需要说明的是，由于上述各模块的实现方式及有益效果可参考前述实施例中对应步骤的详细阐述，本实施例不再赘述。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过获取压缩机的排气过热度，判断所述排气过热度所属数值范围段，在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求，实现了对电磁阀工作状态分级精细化控制，有效避免了因压缩机的负荷不平衡而导致的制冷系统故障，保证了冷水机组的平稳运行。
实施例三
根据一示例性实施例示出的一种冷水机组，包括：
上述的冷水机组旁通调节控制系统。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，由于包括上述的冷水机组旁通调节控制系统，而冷水机组旁通调节控制系统通过获取压缩机的排气过热度，判断所述排气过热度所属数值范围段，在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求，实现了对电磁阀工作状态分级精细化控制，有效避免了因压缩机的负荷不平衡而导致的制冷系统故障，保证了冷水机组的平稳运行。
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，在本发明的描述中，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，在本发明的描述中，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，并且本发明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，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明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，在本发明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发明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发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种冷水机组旁通调节控制方法，其特征在于，包括：
获取压缩机的排气过热度；
判断所述排气过热度所属数值范围段；
在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求；
所述旁通电磁阀包括：气旁通电磁阀，和/或，液旁通电磁阀。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取压缩机的排气过热度之前，还包括：
判断所述冷水机组是否需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节；
则，所述获取压缩机的排气过热度具体为：
若判定所述冷水机组需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节，则获取压缩机的排气过热度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述冷水机组是否需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节，包括：
获取蒸发器的端温差；
判断所述端温差是否大于等于第一阈值；
若是，则判定所述冷水机组需要启闭所述旁通电磁阀进行输出负荷调节；
否则，则判定所述冷水机组的输出负荷不需要调节。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取压缩机的排气过热度，及，获取蒸发器的端温差，包括：
通过冷凝压力传感器、蒸发压力传感器、排气温度传感器、冷冻出水传感器分别获取冷凝压力Pc、排气温度Ta、蒸发压力Pe、冷冻出水温度T；
查表获取所述冷凝压力Pc对应的第一饱和温度Tc，及所述蒸发压力Pe对应的第二饱和温度Te；
根据公式△T＝Ta-Tc，计算得到排气过热度△T；
根据公式△Td＝T-Te，计算得到蒸发器的端温差△Td。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，包括：
判断所述排气过热度是否大于等于第二阈值；
若是，则开启液旁通电磁阀，否则，关闭所述液旁通电磁阀。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述液旁通电磁阀包括以下项中的至少一项：
冷凝器和蒸发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀，
冷凝器和闪发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀，及，
闪发器和蒸发器之间的管路上设置的液旁通电磁阀。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述气旁通电磁阀包括：
冷凝器和闪发器之间设置的第一气旁通电磁阀；
所述方法，还包括：
判断所述排气过热度是否大于等于第三阈值且小于所述第二阈值；
若是，则开启所述第一气旁通电磁阀，否则，关闭所述第一气旁通电磁阀；所述第三阈值小于所述第二阈值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气旁通电磁阀还包括：
冷凝器和压缩机吸气口之间设置的第二气旁通电磁阀；
所述方法，还包括：
判断所述排气过热度是否大于等于第四阈值且小于所述第三阈值；
若是，则开启所述第二气旁通电磁阀，否则，关闭所述第二气旁通电磁阀；所述第四阈值小于所述第三阈值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
判断所述排气过热度是否小于所述第四阈值；
若是，判定所述冷水机组的排气过热度较低，关闭所述冷水机组，以避免压缩机吸气带液。
10.一种冷水机组旁通调节控制系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取压缩机的排气过热度；
判断模块，用于判断所述排气过热度所属数值范围段；
控制模块，用于在不同的数值范围段，控制不同类型的旁通电磁阀启闭，以适应用户不同大小的负荷需求；
所述旁通电磁阀包括：气旁通电磁阀，和/或，液旁通电磁阀。
11.一种冷水机组，其特征在于，包括：
权利要求10所述的冷水机组旁通调节控制系统。
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