CN113758073B - 一种热泵机组群协调同步除霜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热泵机组群协调同步除霜的方法。所述方法将热泵机组划分为若干个域，每个域内的热泵机组通过一定的算法实现同步除霜，从而避免了冷岛效应。域内的空气源热泵的数量可以随意增减、组合、扩展。该方法可以提高热泵群组的工作效率，提高除霜的效果。
Description
技术领域
本发明涉及暖通空调领域，特别是涉及到热泵机组的除霜方法。
背景技术
空气源热泵机组广泛应用于写字楼、商务楼、酒店等高端建筑，因能够同时兼顾制冷和制热，根据建筑物的供暖或制冷需求来调整机组的工作数量和工作状态，因此受到了人们的青睐。为了满足建筑的需求，有时需要提供的空气源热泵机组的数量较多。为了控制占用的土地面积，这些机组需要近距离放置或者堆叠放置。空气源热泵机组的空气换热侧的换热翅片冬季容易结霜，需要对其进行定时、定期的化霜。通常情况下，每个热泵独立运行化霜控制程序，化霜逻辑有：定时进入化霜、翅片温度进入化霜、低压进入化霜等。这种化霜逻辑在单台热泵机组上运行一般没有问题，但是在多台热泵机组近距离群组运行时非常容易相互影响。例如一台热泵机组在进行正常工作，而临近的热泵机组开始除霜，相互之间会由于冷岛效应造成机组的工作效率下降、制热能力降低，并更容易导致反复的结霜、除霜的恶性循环。
为了解决上述问题，现有技术亟需一种能够对热泵群组进行协调除霜的方法，以提高热泵群组的工作效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明提供一种热泵机组群协调同步除霜的方法，所述热泵机组群中设置有若干个空气源热泵，所述方法括如下步骤：
S1为每一个空气源热泵提供一个化霜控制器；
S2将所述若干个空气源热泵定义为若干个组，每个组内有2-N个热泵；
S3为每个组提供一个通讯模块，所述通讯模块与所述组内的每个热泵的化霜控制器进行网络通讯；
S4所述化霜控制器将对应空气源热泵的信息传送到所述组内的通讯模块；
S5提供一个服务器，所述通讯模块与所述服务器进行网络通讯，所述服务器内设置一个决策程序；
S6定义若干个同步化霜的域，每个同步化霜的域中包含一个或多个所述组；
S7所述服务器在收集到某个同步化霜的域内的所有热泵的化霜控制器的信息后通过所述决策程序判断该域是否进行化霜，当判断为需要化霜时，向该域内的所有组的通讯模块发送化霜指令，所述通讯模块将化霜指令下发至每个空气源热泵模块的化霜控制器，化霜控制器在收到指令后同步启动化霜程序。
本发明还提供一种热泵机组群协调同步除霜的方法，所述热泵机组群中设置有若干个空气源热泵，所述方法包括如下步骤：
S1为每一个空气源热泵提供一个化霜控制器；
S2将所述若干个空气源热泵定义为若干个组，每个组内有2-N个热泵；
S3为每个空气源热泵提供一个通讯模块，所述通讯模块与所述化霜控制器进行网络通讯，所述化霜控制器将对应空气源热泵的信息传送到所述通讯模块；
S4提供一个服务器，所述每个空气源热泵的通讯模块与所述服务器进行网络通讯，所述服务器内设置一个决策程序；
S5定义若干个同步化霜的域，每个同步化霜的域中包含一个或多个所述组；
S6所述服务器在收集到某个同步化霜的域内所有热泵的化霜控制器的信息后通过所述决策程序判断该域是否进行化霜，当判断为需要化霜时，向该域内的所有通讯模块发送化霜指令，所述通讯模块将化霜指令下发至每个空气源热泵模块的化霜控制器，化霜控制器在收到指令后同步启动化霜程序。
进一步的，所述将若干个空气源热泵定义为若干个组、将若干个组定义为若干个域的过程通过在服务器上更改设定完成。
进一步的，判断某个域是否进行化霜的算法为：当该域内需要化霜的空气源热泵的数量达到整个域数量的某个比例时，启动该域化霜。
进一步的，所述比例为30％-60％。
进一步的，判断某个域是否进行化霜的算法为：当该域内需要化霜的空气源热泵的数量等于1时，启动该域化霜。
进一步的，当某个域需要进行化霜时，若某个空气源热泵不符合化霜条件，则关闭该台空气源热泵的压缩机。
进一步的，判断某个空气源热泵是否符合化霜条件的方法具体为：
a.压机正在运行；
b.翅片温度<同步化霜翅片温度或者蒸发压力<同步化霜压力；
c.出水温度>同步化霜出水温度；
以上任意条件不满足的空气源热泵为不符合化霜条件的空气源热泵，不随该域其他热泵一起进入化霜程序。
进一步的，在某个域退出同步化霜程序前，该域内不参与化霜的热泵的压缩机不允许加载，当该域内的所有热泵均执行完化霜程序并退出同步化霜程序后，该域内不参与化霜的热泵才可加载制热。
进一步的，在某个域退出同步化霜程序后，根据空调设备的水温做温差计算，确定需开启的热泵数量，直到控制温度<制热目标温度-加载偏差，根据控制温度的需求进行热泵的加、减载。
本发明能够实现如下技术效果：
1、本发明提供的化霜方法通过为空气源热泵机组提供无线组网的方式实现数据的上下传送，解决了现场的有线传输网络的安装繁琐问题。
2、本发明提供的化霜方法通过各个域内空气源热泵机组的同步化霜的控制方式，解决了空气源热泵在化霜时产生的冷岛效应。
3、通过对需要同步化霜的域的灵活定义，能够方便的实现不同空气源热泵机组同步化霜的灵活匹配、组合、扩展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为第一方面实施例的若干空气源热泵划分为若干组的示意图。
图2为第一方面实施例的若干空气源热泵的组划分为若干域的示意图。
图3为第一方面实施例的另外的实施例中的若干空气源热泵的组划分为若干域的示意图。
图4为本发明提供的一种热泵机组群协调同步除霜的方法中的一个控制逻辑示意图。
图5为第二方面实施例的若干空气源热泵划分为若干组的示意图。
图6为第二方面实施例的若干空气源热泵的组划分为若干域的示意图。
图7为第二方面实施例的另外的实施例中的若干空气源热泵的组划分为若干域的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明专利的结构和运行方式做进一步详细说明，显然，附图的提供仅为了更好地理解本发明专利，它们不应该理解为对本发明专利的限制。基于本发明专利的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例披露一种热泵机组群协调同步除霜的方法，所述热泵机组群中设置有若干个空气源热泵，所述包括如下步骤：
S1为每一个空气源热泵提供一个化霜控制器；
S2将所述若干个空气源热泵定义为若干个组，每个组内有2-N个热泵；
S3为每个组提供一个通讯模块，所述通讯模块与所述组内的每个热泵的化霜控制器进行网络通讯；
S4所述化霜控制器将对应空气源热泵的信息传送到所述组内的通讯模块；
S5提供一个服务器，所述通讯模块与所述服务器进行网络通讯，所述服务器内设置一个决策程序；
S6定义若干个同步化霜的域，每个同步化霜的域中包含一个或多个所述组；
S7所述服务器在收集到某个同步化霜的域内的所有热泵的化霜控制器的信息后通过所述决策程序判断该域是否进行化霜，当判断为需要化霜时，向该域内的所有组的通讯模块发送化霜指令，所述通讯模块将化霜指令下发至每个空气源热泵模块的化霜控制器，化霜控制器在收到指令后同步启动化霜程序。
在本实施例中，在S2步骤中所述若干个空气源热泵被划分为如图1所示的组G1、G2、G3，在S6步骤中划分后的每个同步化霜的域中包含一个所述组。
在另外的实施例中，在S2步骤中所述若干个空气源热泵被划分为如图2所示的组G1、G2、G3，在S6步骤中若干个组被划分为若干个域A1、A2、A3至A6，每个同步化霜的域中包含3个所述组G1、G2、G3。
在另外的实施例中，在S2步骤中所述若干个空气源热泵被划分为如图3所示的组G1、G2、G3，在S6步骤中若干个组被划分为若干个域A1、A2，每个同步化霜的域中包含若干个所述组G1、G2、G3。
在具体的实施例中所述通讯模块为4G模块。每个组内的4G模块与控制器之间通过RS485通讯连接，采用MODBUS RTU协议进行数据的交互；其中4G模块为主站，而每个模块的控制器为从站，每个从站实时向主站发送同步控制的相关指令。
在具体的实施例中，所述将若干个空气源热泵定义为若干个组、将若干个组定义为若干个域的过程通过在服务器上更改设定完成。因此，可以简便的方式通过在服务器上进行更改设定，就可以根据需要对空气源热泵进行任意的分组、分域。例如可以将邻近的某些空气源热泵划分为一个组或域，或者将某些特定位置处的空气源热泵划分为一个组或域。
在具体的实施例中，判断某个域是否进行化霜的算法为：当该域内需要化霜的空气源热泵的数量达到整个域数量的某个比例时，启动该域化霜。在优化的实施例中，所述比例为30％-60％，即当某个域内30％-60％的空气源热泵的数量需要化霜时，整个域才同步启动化霜。
在另外的实施例中，判断某个域是否进行化霜的算法为：当该域内需要化霜的空气源热泵的数量等于1时，启动该域化霜。
此时的化霜逻辑如图4所示。当某个域内的任意一个空气源热泵达到化霜条件，该空气源热泵的控制器将该信息反馈给该组内的4G模块，4G模块将信息发送给服务器，服务器将同步化霜的指令发送给该域内的所有4G模块，4G模块再将同步化霜的指令发送给各组内的各个控制器，各个控制器启动同步化霜。
在某个域内的空气源热泵需要进行同步化霜时，存在这样的情况，即某个空气源热泵并不符合化霜条件，此时为了避免对同步化霜产生影响，关闭该台空气源热泵的压缩机，其他的空气源热泵进入同步化霜程序。
其中，判断某个空气源热泵是否符合化霜条件的方法具体为：
a.压机正在运行；
b.翅片温度<同步化霜翅片温度或者蒸发压力<同步化霜压力；
c.出水温度>同步化霜出水温度；
以上任意条件不满足的空气源热泵为不符合化霜条件的空气源热泵，不随该域其他热泵一起进入化霜程序。
在某个域退出同步化霜程序前，该域内不参与化霜的热泵的压缩机不允许加载，当该域内的所有热泵均执行完化霜程序并退出同步化霜程序后，该域内不参与化霜的热泵才可加载制热。在某个域退出同步化霜程序后，根据空调设备的水温做温差计算，确定需开启的热泵数量，直到控制温度<制热目标温度-加载偏差，根据控制温度的需求进行热泵的加、减载。
此外还需要说明的是，服务器可以决定若干个域之间是否同步化霜。例如，如图2或图3所示的若干个域之间可以同步化霜，此时服务器在接收到同步化霜的域内的所有的控制器的信息后决定这些域是否同步化霜。
本实施例能够实现的有益效果是：
1、本实施例披露的化霜方法通过为空气源热泵机组提供无线组网的方式实现数据的上下传送，解决了现场的有线传输网络的安装繁琐问题。
2、通过各个域内空气源热泵机组的同步化霜的控制方式，解决了空气源热泵在化霜时产生的冷岛效应。
3、通过对需要同步化霜的域的灵活定义，能够方便的实现不同空气源热泵机组同步化霜的灵活匹配、组合、扩展。
实施例2
本实施例披露一种热泵机组群协调同步除霜的方法，所述热泵机组群中设置有若干个空气源热泵，所述方法包括如下步骤：
S1为每一个空气源热泵提供一个化霜控制器；
S2将所述若干个空气源热泵定义为若干个组，每个组内有2-N个热泵；
S3为每个空气源热泵提供一个通讯模块，所述通讯模块与所述化霜控制器进行网络通讯，所述化霜控制器将对应空气源热泵的信息传送到所述通讯模块；
S4提供一个服务器，所述每个空气源热泵的通讯模块与所述服务器进行网络通讯，所述服务器内设置一个决策程序；
S5定义若干个同步化霜的域，每个同步化霜的域中包含一个或多个所述组；
S6所述服务器在收集到某个同步化霜的域内所有热泵的化霜控制器的信息后通过所述决策程序判断该域是否进行化霜，当判断为需要化霜时，向该域内的所有通讯模块发送化霜指令，所述通讯模块将化霜指令下发至每个空气源热泵模块的化霜控制器，化霜控制器在收到指令后同步启动化霜程序。
如图5所示，在本实施例中，在S2步骤中所述若干个空气源热泵被划分为G1、G2、G3，在S6步骤中划分后的每个同步化霜的域中包含一个所述组。
在另外的实施例中，在S2步骤中所述若干个空气源热泵被划分为如图6所示的组G1、G2、G3，在S6步骤中若干个组被划分为若干个域A1、A2、A3至A9，每个同步化霜的域中包含3个所述组G1、G2、G3。
在另外的实施例中，在S2步骤中所述若干个空气源热泵被划分为如图7所示的组G1、G2、G3，在S6步骤中若干个组被划分为若干个域A1、A2，每个同步化霜的域中包含若干个所述组G1、G2、G3。其中两个域A1和A2中的空气源热泵为间隔设置的组。
在具体的实施例中所述通讯模块为4G模块。每个4G模块与其所对应空气源热泵的控制器之间通过RS485通讯连接，采用MODBUS RTU协议进行数据的交互，进行数据通讯。
在具体的实施例中，所述将若干个空气源热泵定义为若干个组、将若干个组定义为若干个域的过程通过在服务器上更改设定完成。因此，可以简便的方式通过在服务器上进行更改设定，就可以根据需要对空气源热泵进行任意的分组、分域。例如可以将邻近的某些空气源热泵划分为一个组或域，或者将某些特定位置处的空气源热泵划分为一个组或域。
在具体的实施例中，判断某个域是否进行化霜的算法为：当该域内需要化霜的空气源热泵的数量达到整个域数量的某个比例时，启动该域化霜。在优化的实施例中，所述比例为30％-60％，即当某个域内30％-60％的空气源热泵的数量需要化霜时，整个域才同步启动化霜。
在另外的实施例中，判断某个域是否进行化霜的算法为：当该域内需要化霜的空气源热泵的数量等于1时，启动该域化霜。
此时的化霜逻辑如图4所示。当某个域内的任意一个空气源热泵达到化霜条件，该空气源热泵的控制器将该信息反馈给4G模块，4G模块将信息发送给服务器，服务器将同步化霜的指令发送给该域内的所有4G模块，4G模块再将同步化霜的指令发送给其对应的控制器，各个控制器启动同步化霜。
在某个域内的空气源热泵需要进行同步化霜时，存在这样的情况，即某个空气源热泵并不符合化霜条件，此时为了避免对同步化霜产生影响，关闭该台空气源热泵的压缩机，其他的空气源热泵进入同步化霜程序。
其中，判断某个空气源热泵是否符合化霜条件的方法具体为：
a.压机正在运行；
b.翅片温度<同步化霜翅片温度或者蒸发压力<同步化霜压力；
c.出水温度>同步化霜出水温度；
以上任意条件不满足的空气源热泵为不符合化霜条件的空气源热泵，不随该域其他热泵一起进入化霜程序。
在某个域退出同步化霜程序前，该域内不参与化霜的热泵的压缩机不允许加载，当该域内的所有热泵均执行完化霜程序并退出同步化霜程序后，该域内不参与化霜的热泵才可加载制热。在某个域退出同步化霜程序后，根据空调设备的水温做温差计算，确定需开启的热泵数量，直到控制温度<制热目标温度-加载偏差，根据控制温度的需求进行热泵的加、减载。
此外还需要说明的是，服务器可以决定若干个域之间是否同步化霜。例如，如图6或图7所示的若干个域之间可以同步化霜，此时服务器在接收到同步化霜的域内的所有的控制器的信息后决定这些域是否同步化霜。
上述各实施例仅用于说明本发明专利，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明专利的保护范围之外。
Claims (6)
1.一种热泵机组群协调同步除霜的方法，所述热泵机组群中设置有若干个空气源热泵，其特征在于，包括如下步骤：
S1为每一个空气源热泵提供一个化霜控制器；
S2将所述若干个空气源热泵定义为若干个组，每个组内有2-N个热泵；
S3为每个组提供一个通讯模块，所述通讯模块与所述组内的每个热泵的化霜控制器进行网络通讯；
S4所述化霜控制器将对应空气源热泵的信息传送到所述组内的通讯模块；
S5提供一个服务器，所述通讯模块与所述服务器进行网络通讯，所述服务器内设置一个决策程序；
S6定义若干个同步化霜的域，每个同步化霜的域中包含一个或多个所述组；
S7所述服务器在收集到某个同步化霜的域内的所有热泵的化霜控制器的信息后通过所述决策程序判断该域是否进行化霜，当判断为需要化霜时，向该域内的所有组的通讯模块发送化霜指令，所述通讯模块将化霜指令下发至每个空气源热泵模块的化霜控制器，化霜控制器在收到指令后同步启动化霜程序；其中判断某个域是否进行化霜的算法为：当该域内需要化霜的空气源热泵的数量达到整个域数量的某个比例时，启动该域化霜；所述比例为30％-60％；
所述步骤S2和步骤S6中将若干个空气源热泵定义为若干个组、将若干个组定义为若干个域的过程通过在服务器上更改设定完成；通过在所述在服务器上进行更改设定实现根据需要对空气源热泵进行任意的分组、分域。
2.一种热泵机组群协调同步除霜的方法，所述热泵机组群中设置有若干个空气源热泵，其特征在于，包括如下步骤：
S1为每一个空气源热泵提供一个化霜控制器；
S2将所述若干个空气源热泵定义为若干个组，每个组内有2-N个热泵；
S3为每个空气源热泵提供一个通讯模块，所述通讯模块与所述化霜控制器进行网络通讯，所述化霜控制器将对应空气源热泵的信息传送到所述通讯模块；
S4提供一个服务器，所述每个空气源热泵的通讯模块与所述服务器进行网络通讯，所述服务器内设置一个决策程序；
S5定义若干个同步化霜的域，每个同步化霜的域中包含一个或多个所述组；
S6所述服务器在收集到某个同步化霜的域内所有热泵的化霜控制器的信息后通过所述决策程序判断该域是否进行化霜，当判断为需要化霜时，向该域内的所有通讯模块发送化霜指令，所述通讯模块将化霜指令下发至每个空气源热泵模块的化霜控制器，化霜控制器在收到指令后同步启动化霜程序；其中判断某个域是否进行化霜的算法为：当该域内需要化霜的空气源热泵的数量达到整个域数量的某个比例时，启动该域化霜；所述比例为30％-60％；
所述步骤S2和步骤S5中将若干个空气源热泵定义为若干个组、将若干个组定义为若干个域的过程通过在服务器上更改设定完成；通过在所述在服务器上进行更改设定实现根据需要对空气源热泵进行任意的分组、分域。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：当某个域需要进行化霜时，若某个空气源热泵不符合化霜条件，则关闭该台空气源热泵的压缩机。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：判断某个空气源热泵是否符合化霜条件的方法具体为：
a.压机正在运行；
b.翅片温度<同步化霜翅片温度或者蒸发压力<同步化霜压力；
c.出水温度>同步化霜出水温度；
以上任意条件不满足的空气源热泵为不符合化霜条件的空气源热泵，不随该域其他热泵一起进入化霜程序。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在某个域退出同步化霜程序前，该域内不参与化霜的热泵的压缩机不允许加载，当该域内的所有热泵均执行完化霜程序并退出同步化霜程序后，该域内不参与化霜的热泵才可加载制热。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在某个域退出同步化霜程序后，根据空调设备的水温做温差计算，确定需开启的热泵数量，直到控制温度<制热目标温度-加载偏差，根据控制温度的需求进行热泵的加、减载。
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| CN113758073A CN113758073A (zh) | 2021-12-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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