CN114136033A - 自然冷却系统工作模式切换方法、系统及自然冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自然冷却系统工作模式切换方法、系统及自然冷却系统，该方法通过检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式，相比现有技术，本发明提供的技术方案在工作模式切换时，不仅考虑了环境温度，还考虑了系统能效，使得控制精度更高，既能满足用户侧用水需求，在低温时及时充分利用室外环境冷量，又能使系统长期处于高能效下运行，用户体验度好、满意度高。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种自然冷却系统工作模式切换方法、系统及自然冷却系统。
背景技术
制冷系统存在于许多应用中，包括居家、商业和工业应用。例如，一个商业制冷系统可用于冷却一个封闭的空间，诸如数据中心、实验室、超级市场或者冷藏室。一般地，制冷系统可包括将流体循环经过一个封闭环路，该封闭环路在流体吸热的蒸发器和流体放热的冷凝器之间。通常，规定在所述封闭环路内流动的流体在系统的正常运行温度和压力内要经过相变，以使得借助于流体蒸发的潜热相当大量的热能进行交换。
当环境温度低时，制冷系统可与一个自然冷却系统或者自然冷却环路一同运行。该自然冷却系统可利用周围空气的低温来提供冷却，而不需要额外的来自诸如变频压缩机、热电装置或者热源的能量输入。
自然冷却系统通常有三种模式：机械制冷、混合制冷、自然冷却制冷，但仅依靠环境温度信号来控制三种模式的切换，易造成水泵与变频压缩机的频繁启停，使系统能耗增大，缩短水泵与变频压缩机寿命，而且仅由环境温度进行控制虽然能实现三种模式的切换，但系统能效无法得到保证。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自然冷却系统工作模式切换方法、系统及自然冷却系统，以解决现有技术中由于仅使用环境温度作为工作模式的切换信号，控制不够精准，会使系统长期处于低能效下运行的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种自然冷却系统工作模式切换方法，包括：
检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度；
根据所述实际出水温度与目标出水温度的大小，调节系统能效；
根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式；和/或，
根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统出水温度是否满足用户目标出水温度需求，并在当前工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求时，从当前工作模式切换到目标工作模式。
优选地，所述自然冷却系统工作模式至少包括以下项中的两项：
机械制冷、混合制冷、自然冷却制冷。
优选地，所述根据所述实际出水温度与目标出水温度的大小，调节系统能效，包括：
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，则在实际出水温度小于目标出水温度与第一预设温度系数的乘积时，降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，则在实际出水温度小于目标出水温度与第二预设温度系数的乘积时，降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，则在实际出水温度大于目标出水温度与第三预设温度系数的乘积时，提高系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，则在实际出水温度大于目标出水温度与第四预设温度系数的乘积时，提高系统负荷。
优选地，若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，降低系统负荷，具体为：通过降低变频压缩机频率，降低系统制冷量，进而降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，降低系统负荷，具体为：通过降低变频压缩机频率及空冷器的冷风机频率，降低系统制冷量，进而降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，提高系统负荷，具体为：通过提升空冷器的冷风机频率，提高系统制冷量，进而提高系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，提高系统负荷，具体为：通过提升空冷器的冷风机频率及变频压缩机的频率，提高系统制冷量，进而提高系统负荷。
优选地，所述判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，和/或，判断目标工作模式下系统出水温度是否满足用户目标出水温度需求，包括：
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值小于第一预设温差时，则判定当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效；所述第一预设温差下，目标工作模式下系统功率小于当前工作模型下系统功率；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值小于第二预设温差时，则判定目标工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求；所述第二预设温差下，目标工作模式下系统制冷量大于当前工作模型下系统制冷量；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值大于第三预设温差时，则判定目标工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求；所述第三预设温差下，目标工作模式下系统制冷量大于当前工作模型下系统制冷量；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值大于第四预设温差时，则判定当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效；所述第四预设温差下，目标工作模式下系统功率小于当前工作模型下系统功率。
优选地，所述第三预设温差大于第二预设温差；和/或，
所述第四预设温差大于第一预设温差。
优选地，所述从当前工作模式切换到目标工作模式，包括：
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，开启乙二醇泵，切换为混合制冷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，关闭变频压缩机，切换为自然冷却制冷；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，开启变频压缩机，切换为混合制冷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，关闭乙二醇泵，切换为机械制冷。
优选地，所述方法，还包括：
机械制冷切换为混合制冷后，空冷器的冷风机频率根据变频压缩机的频率调节，且与变频压缩机的频率变化趋势保持一致；
和/或，
混合制冷切换为自然冷却制冷后，空冷器的冷风机频率在预设时长内提升到预设频率，随后冷风机频率根据系统制冷需求进行调节；
和/或，
自然冷却制冷切换为混合制冷后，空冷器的冷风机频率在预设时长内降低到预设频率，随后冷风机频率根据变频压缩机的频率进行调节；
和/或，
混合制冷切换为机械制冷后，空冷器的冷风机频率在预设时长内提升到预设频率，以维持目标出水温度。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种自然冷却系统工作模式切换系统，包括：
检测模块，用于检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度；
调节模块，用于根据所述实际出水温度与目标出水温度的大小，调节系统能效；
切换模块，用于根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式；和/或，
根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统出水温度是否满足用户目标出水温度需求，并在当前工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求时，从当前工作模式切换到目标工作模式。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种自然冷却系统，包括：
上述的自然冷却系统工作模式切换系统。
优选地，所述自然冷却系统的板式换热器设置在室外。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式，相比现有技术，本发明提供的技术方案在工作模式切换时，不仅考虑了环境温度，还考虑了系统能效，使得控制精度更高，既能满足用户侧用水需求，在低温时及时充分利用室外环境冷量，又能使系统长期处于高能效下运行，用户体验度好、满意度高。
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自然冷却系统工作模式切换方法的流程图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种自然冷却系统的结构示意图；
图3是根据另一示例性实施例示出的一种自然冷却系统工作模式切换方法的流程图；
图4是根据另一示例性实施例示出的一种自然冷却系统工作模式切换方法的流程图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种自然冷却系统工作模式切换系统的示意框图。
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自然冷却系统工作模式切换方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤S11、检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度；
步骤S12、根据所述实际出水温度与目标出水温度的大小，调节系统能效；
步骤S13、根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式；和/或，
根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统出水温度是否满足用户目标出水温度需求，并在当前工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求时，从当前工作模式切换到目标工作模式。
需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于自然冷却系统中。
图2给出了一种自然冷却系统的结构示意图，需要说明的是，图2所示的自然冷却系统只是一种示例，只要自然冷却系统包括多种工作模式，都适用于本实施例提供的技术方案。
如图2所示，图2所示的自然冷却系统包括三种工作模式：
1、机械制冷：变频压缩机1开启，乙二醇泵6关闭。
该工作模式下，制冷剂流向为：变频压缩机1→风冷式冷凝器2→节流阀3→壳管式蒸发器4→变频压缩机1；制冷剂在壳管式蒸发器内吸收水的热量，直接给用户侧的进水降温。
2、自然冷却制冷：变频压缩机1关闭，乙二醇泵6关闭。
该工作模式下，载冷剂乙二醇进行循环，乙二醇流向为：空冷器7→板式换热器5→乙二醇泵6→空冷器7；乙二醇在空冷器7中吸收外界环境的冷量，温度降低之后，在板式换热器5中用来冷却用户侧的进水。
3、混合制冷：变频压缩机1开启，乙二醇泵6开启。
该工作模式下，机械制冷与自然冷却制冷同时运行。
需要说明的是，自然冷却系统的工作模式切换一般发生在：
1、由夏季向冬季转换时：机械制冷→混合制冷→自然冷却制冷；
2、由冬季向夏季转换时：自然冷却制冷→混合制冷→机械制冷。
在具体实践中，所述根据所述实际出水温度与目标出水温度的大小，调节系统能效，包括：
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，则在实际出水温度小于目标出水温度与第一预设温度系数的乘积时，降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，则在实际出水温度小于目标出水温度与第二预设温度系数的乘积时，降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，则在实际出水温度大于目标出水温度与第三预设温度系数的乘积时，提高系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，则在实际出水温度大于目标出水温度与第四预设温度系数的乘积时，提高系统负荷。
在具体实践中，所述第一预设温度系数、第二预设温度系数、第三预设温度系数、第四预设温度系数，根据历史经验值进行设置，或者，根据实验数据进行设置。例如，机械制冷模式下，若用户设定的目标出水温度为40℃，当系统的制冷量满足用户需求时，此时实际的出水温度为20℃，那么第一预设温度系统＝20℃/40℃＝0.5；若用户设定的目标出水温度为40℃，当系统的制冷量满足用户需求时，此时实际的出水温度为30℃，那么第一预设温度系统＝30℃/40℃＝0.75。
在具体实践中，若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，降低系统负荷，具体为：通过降低变频压缩机频率，降低系统制冷量，进而降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，降低系统负荷，具体为：通过降低变频压缩机频率及空冷器的冷风机频率，降低系统制冷量，进而降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，提高系统负荷，具体为：通过提升空冷器的冷风机频率，提高系统制冷量，进而提高系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，提高系统负荷，具体为：通过提升空冷器的冷风机频率及变频压缩机的频率，提高系统制冷量，进而提高系统负荷。
在具体实践中，所述判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，和/或，判断目标工作模式下系统出水温度是否满足用户目标出水温度需求，包括：
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值小于第一预设温差ΔT1时，则判定当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效；所述第一预设温差ΔT1下，目标工作模式下系统功率小于当前工作模型下系统功率(对于同一环境温度Ta，机械制冷模式时，压缩机功率Pcom1，冷凝器风机功率Pcon1，系统功率Pj＝Pcom1+Pcon1，切换为混合模式制冷时，在保证出水温度满足用户目标出水温度需求时，空冷器风机功率Pair2，乙二醇泵功率Ppump2，压缩机功率Pcom2，冷凝器风机功率Pcon2，系统功率Ph＝Pair2+Ppump2+Pcom2+Pcon2，其中Pcom2<Pcom1)；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值小于第二预设温差ΔT2时，判定目标工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求；所述第二预设温差ΔT2下，目标工作模式下系统制冷量大于当前工作模型下系统制冷量；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值大于第三预设温差ΔT3时，则判定目标工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求；所述第三预设温差ΔT3下，目标工作模式下系统制冷量大于当前工作模型下系统制冷量；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值大于第四预设温差ΔT4时，则判定当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效；所述第四预设温差ΔT4下，目标工作模式下系统功率小于当前工作模型下系统功率。
优选地，所述第三预设温差ΔT3大于第二预设温差ΔT2；和/或，
所述第四预设温差ΔT4大于第一预设温差ΔT1。
ΔT3＝ΔT2+Δ1，Δ1略大于0℃，由温度传感器的灵敏度决定；
ΔT4＝ΔT1+Δ2，Δ2略大于0℃，由温度传感器的灵敏度决定。
可以理解的是，若混合制冷向自然冷却制冷切换时，及，自然冷却制冷向混合制冷切换时，若预设温差的判断阈值相同，即ΔT3＝ΔT2，会导致变频压缩机和空冷器的冷风机频繁启停。而本实施例提供的技术方案，设置ΔT3＝ΔT2+Δ1，压缩机和冷风机不会出现频繁启停的情况，有利于延长机组的使用寿命。
同理，设置ΔT4＝ΔT1+Δ2，也是为了避免机械制冷向混合制冷切换时，及，混合制冷向机械制冷切换时，变频压缩机和空冷器的冷风机频繁启停的问题。
在具体实践中，所述从当前工作模式切换到目标工作模式，包括：
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，开启乙二醇泵，切换为混合制冷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，关闭变频压缩机，切换为自然冷却制冷；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，开启变频压缩机，切换为混合制冷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，关闭乙二醇泵，切换为机械制冷。
在具体实践中，所述方法，还包括：
机械制冷切换为混合制冷后，空冷器的冷风机频率根据变频压缩机的频率调节，且与变频压缩机的频率变化趋势保持一致；
和/或，
混合制冷切换为自然冷却制冷后，空冷器的冷风机频率在预设时长内提升到预设频率，随后冷风机频率根据系统制冷需求进行调节；
和/或，
自然冷却制冷切换为混合制冷后，空冷器的冷风机频率在预设时长内降低到预设频率，随后冷风机频率根据变频压缩机的频率进行调节；
和/或，
混合制冷切换为机械制冷后，空冷器的冷风机频率在预设时长内提升到预设频率，以维持目标出水温度。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式，相比现有技术，本实施例提供的技术方案在工作模式切换时，不仅考虑了环境温度，还考虑了系统能效，使得控制精度更高，既能满足用户侧用水需求，在低温时及时充分利用室外环境冷量，又能使系统长期处于高能效下运行，用户体验度好、满意度高。
实施例二
图3是根据另一示例性实施例示出的一种自然冷却系统工作模式切换方法的流程图，如图3所示，该方法包括：
步骤S21、机械制冷工作模式下，检测当前工作模式下系统的实际出水温度T0，及，环境温度Ta；
步骤S22、若实际出水温度T0小于目标出水温度Tm与第一预设温度系数α的乘积，即T0＜αTm时，通过降低变频压缩机频率，降低系统制冷量，进而降低系统负荷；
步骤S23、计算环境温度Ta与目标出水温度Tm的差值大小，即△T＝Ta-Tm，若△T小于第一预设温差△T1，即△T＜△T1时，则判定当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效，开启乙二醇泵，切换为混合制冷；
步骤S24、混合制冷工作模式下，若实际出水温度T0小于目标出水温度Tm与第二预设温度系数β的乘积，即T0＜βTm时，通过降低变频压缩机频率及空冷器的冷风机频率，降低系统制冷量，进而降低系统负荷；
步骤S25、若△T小于第二预设温差△T2，即△T＜△T2时，则判定目标工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求，关闭变频压缩机，切换为自然冷却制冷。
需要说明的是，本实施例提供的技术方案适用于自然冷却系统中，适用于自热冷却系统由夏季向冬季转换时的工作模式切换。
本实施例中，第一预设温度系数α，第二预设温度系数β，第一预设温差△T1，第二预设温差△T2，根据实施例一的相关介绍进行设定，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，通过检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式，相比现有技术，本实施例提供的技术方案在工作模式切换时，不仅考虑了环境温度，还考虑了系统能效，使得控制精度更高，既能满足用户侧用水需求，在低温时及时充分利用室外环境冷量，又能使系统长期处于高能效下运行，用户体验度好、满意度高。
实施例三
图4是根据另一示例性实施例示出的一种自然冷却系统工作模式切换方法的流程图，如图4所示，该方法包括：
步骤S31、自热冷却制冷工作模式下，检测当前工作模式下系统的实际出水温度T0，及，环境温度Ta；
步骤S32、若实际出水温度T0大于目标出水温度Tm与第三预设温度系数δ的乘积，即T0＞δTm时，通过提升空冷器的冷风机频率，提高系统制冷量，进而提高系统负荷；
步骤S33、计算环境温度Ta与目标出水温度Tm的差值大小，即△T＝Ta-Tm，若△T大于第三预设温差△T3，即△T＞△T3时，则判定目标工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求，开启变频压缩机，切换为混合制冷；
步骤S34、混合制冷工作模式下，若实际出水温度T0大于目标出水温度Tm与第四预设温度系数γ的乘积，即T0＞γTm时，通过提升空冷器的冷风机频率及变频压缩机的频率，提高系统制冷量，进而提高系统负荷；
步骤S35、若△T大于第四预设温差△T4，即△T＞△T4时，则判定当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效，关闭乙二醇泵，切换为机械制冷。
需要说明的是，本实施例提供的技术方案适用于自然冷却系统中，适用于自热冷却系统由冬季向夏季转换时的工作模式切换。
本实施例中，第三预设温度系数δ，第四预设温度系数γ，第三预设温差△T3，第四预设温差△T4，根据实施例一的相关介绍进行设定，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，通过检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式，相比现有技术，本实施例提供的技术方案在工作模式切换时，不仅考虑了环境温度，还考虑了系统能效，使得控制精度更高，既能满足用户侧用水需求，在低温时及时充分利用室外环境冷量，又能使系统长期处于高能效下运行，用户体验度好、满意度高。
实施例四
图5是根据一示例性实施例示出的一种自然冷却系统工作模式切换系统100的示意框图，如图5所示，该系统100包括：
检测模块101，用于检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度；
调节模块102，用于根据所述实际出水温度与目标出水温度的大小，调节系统能效；
切换模块103，用于根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式；和/或，
根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统出水温度是否满足用户目标出水温度需求，并在当前工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求时，从当前工作模式切换到目标工作模式。
需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于自然冷却系统中。
本实施例中，各模块的实现方式可参见实施例一相关步骤的介绍，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，通过检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式，相比现有技术，本实施例提供的技术方案在工作模式切换时，不仅考虑了环境温度，还考虑了系统能效，使得控制精度更高，既能满足用户侧用水需求，在低温时及时充分利用室外环境冷量，又能使系统长期处于高能效下运行，用户体验度好、满意度高。
实施例五
根据一示例性实施例示出的一种自然冷却系统，该系统包括：
上述的自然冷却系统工作模式切换系统。
图2给出了一种自然冷却系统的结构示意图，需要说明的是，图2所示的自然冷却系统只是一种示例，只要自然冷却系统能实现上述实施例所述的工作模式切换方法，皆在本实施例保护范围内。
优选地，所述自然冷却系统的板式换热器设置在室外。
可以理解的是，由于自然冷却系统中存在乙二醇溶液，乙二醇溶液直接在用户侧室内对进水进行冷却，存在乙二醇溶液室内泄露的危险。而将板式换热器设置在室外，可以有效解决这个问题，而且当环境温度较低时，板式换热器还可以储存一部分冷量对进水进行换热，更加节能环保。
可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式，相比现有技术，本实施例提供的技术方案在工作模式切换时，不仅考虑了环境温度，还考虑了系统能效，使得控制精度更高，既能满足用户侧用水需求，在低温时及时充分利用室外环境冷量，又能使系统长期处于高能效下运行，用户体验度好、满意度高。
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)
1.一种自然冷却系统工作模式切换方法，其特征在于，包括：
检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度；
根据所述实际出水温度与目标出水温度的大小，调节系统能效；
根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式；和/或，根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统出水温度是否满足用户目标出水温度需求，并在当前工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求时，从当前工作模式切换到目标工作模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自然冷却系统工作模式至少包括以下项中的两项：
机械制冷、混合制冷、自然冷却制冷。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际出水温度与目标出水温度的大小，调节系统能效，包括：
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，则在实际出水温度小于目标出水温度与第一预设温度系数的乘积时，降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，则在实际出水温度小于目标出水温度与第二预设温度系数的乘积时，降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，则在实际出水温度大于目标出水温度与第三预设温度系数的乘积时，提高系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，则在实际出水温度大于目标出水温度与第四预设温度系数的乘积时，提高系统负荷。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，降低系统负荷，具体为：通过降低变频压缩机频率，降低系统制冷量，进而降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，降低系统负荷，具体为：通过降低变频压缩机频率及空冷器的冷风机频率，降低系统制冷量，进而降低系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，提高系统负荷，具体为：通过提升空冷器的冷风机频率，提高系统制冷量，进而提高系统负荷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，提高系统负荷，具体为：通过提升空冷器的冷风机频率及变频压缩机的频率，提高系统制冷量，进而提高系统负荷。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，和/或，判断目标工作模式下系统出水温度是否满足用户目标出水温度需求，包括：
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值小于第一预设温差时，则判定当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效；所述第一预设温差下，目标工作模式下系统功率小于当前工作模型下系统功率；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值小于第二预设温差时，则判定目标工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求；所述第二预设温差下，目标工作模式下系统制冷量大于当前工作模型下系统制冷量；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值大于第三预设温差时，则判定目标工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求；所述第三预设温差下，目标工作模式下系统制冷量大于当前工作模型下系统制冷量；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，在所述环境温度与目标出水温度的差值大于第四预设温差时，则判定当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效；所述第四预设温差下，目标工作模式下系统功率小于当前工作模型下系统功率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述第三预设温差大于第二预设温差；和/或，
所述第四预设温差大于第一预设温差。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从当前工作模式切换到目标工作模式，包括：
若当前工作模式为机械制冷，目标工作模式为混合制冷，开启乙二醇泵，切换为混合制冷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为自然冷却制冷，关闭变频压缩机，切换为自然冷却制冷；
和/或，
若当前工作模式为自然冷却制冷，目标工作模式为混合制冷，开启变频压缩机，切换为混合制冷；
和/或，
若当前工作模式为混合制冷，目标工作模式为机械制冷，关闭乙二醇泵，切换为机械制冷。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
机械制冷切换为混合制冷后，空冷器的冷风机频率根据变频压缩机的频率调节，且与变频压缩机的频率变化趋势保持一致；
和/或，
混合制冷切换为自然冷却制冷后，空冷器的冷风机频率在预设时长内提升到预设频率，随后冷风机频率根据系统制冷需求进行调节；
和/或，
自然冷却制冷切换为混合制冷后，空冷器的冷风机频率在预设时长内降低到预设频率，随后冷风机频率根据变频压缩机的频率进行调节；
和/或，
混合制冷切换为机械制冷后，空冷器的冷风机频率在预设时长内提升到预设频率，以维持目标出水温度。
9.一种自然冷却系统工作模式切换系统，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测当前工作模式下系统的实际出水温度，及，环境温度；
调节模块，用于根据所述实际出水温度与目标出水温度的大小，调节系统能效；
切换模块，用于根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统能效是否小于目标工作模式下系统能效，并在当前工作模式下系统能效小于目标工作模式下系统能效时，从当前工作模式切换到目标工作模式；和/或，
根据所述环境温度与目标出水温度的差值大小，判断当前工作模式下系统出水温度是否满足用户目标出水温度需求，并在当前工作模式下系统出水温度满足用户目标出水温度需求时，从当前工作模式切换到目标工作模式。
10.一种自然冷却系统，其特征在于，包括：
权利要求9所述的自然冷却系统工作模式切换系统。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述自然冷却系统的板式换热器设置在室外。
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| CN202111415125.7A CN114136033A (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 自然冷却系统工作模式切换方法、系统及自然冷却系统 |
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