CN114251777A - 一种热泵机组的自然风识别控制方法和系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

一种热泵机组的自然风识别控制方法，包括在机组制冷运行时，获取室外机在时间段Δt1的最小环境温度Tmin，标记为目标温度TC；获取室外机在时间段Δt2的环境温度区间，并根据最大值TCmax和/或最小值TCmin与目标温度TC计算得到温度偏差ΔT；判断温度偏差ΔT是否大于目标温度偏差ΔT目标；当ΔT≥ΔT目标，则判断结果为机组受自然风影响，当目标周期时间段内异常次数达到目标异常次数时，判断机组为受自然风影响状态，向用户发出警告信号，提醒用户，进行安全预警，提高机组的可靠性。本发明根据设定的时间间隔周期性对比前后室外环境温度变化，判断是否处于自然风影响状态，杜绝外部自然风对机组运行产生的干扰，能够规避自然风对机组带来的影响。

Description

一种热泵机组的自然风识别控制方法和系统及存储介质
技术领域
本发明涉及热泵机组对自然风的识别控制领域，特别是一种热泵机组的自然风识别控制方法和系统及存储介质。
背景技术
空气源热泵机组，因环保效果好、节能性高，在热泵市场中的应用越来越广泛。在外部自然风较大的地区安装时需要考虑避开当地季节风向，防止自然风对机组运行产生干扰。但实际工程中由于各种主观、客观的因素而无法完全规避，因而导致机组长期受自然风干扰，运行可靠性受影响。因此如何通过机组运行参数准确识别自然风的存在，并针对性的进行甄别屏蔽其干扰，依旧是急需解决的瓶颈问题。
专利号为CN201810748041.7的专利公开了一种空调室外机的控制方法，获取室外机风速和室外风向，比较室外风向和风机风向夹角控制风机的运行，提高系统的稳定性。专利号为CN201611180143.0的专利公开了一种空调器的控制方法，根据室外等速和风向对空调器外风机转速进行调整，提高空调器的工作性能。室外风向不易判断，室外风对机组的影响不能直观的通过数据表现出来，不能判断室外风对机组的影响，且不断调整风机转速也会对风机的性能产生影响。
发明内容
针对现有技术中机组安装在自然风较大的位置，无法识别机组运行参数是正常调节变动还是受自然风的干扰所致，机组受自然风干扰后会导致运行参数波动，自然风较大时更可能会导机机组运行震荡波动，严重影响运行稳定性，本发明提供一种热泵机组的自然风识别控制方法和系统及存储介质。
为实现上述目的，本发明选用如下技术方案：一种热泵机组的自然风识别控制方法，包括：
在机组制冷运行时，获取室外机在时间段Δt1的最小环境温度Tmin，并将所述最小环境温度Tmin标记为目标温度TC；
获取室外机在时间段Δt2的环境温度区间，并根据所述环境温度区间的最大值TCmax和/或最小值TCmin与目标温度TC计算得到温度偏差ΔT；
判断温度偏差ΔT是否大于目标温度偏差ΔT目标；
当ΔT≥ΔT目标，则判断结果为周期内环境波动较大，机组受自然风影响；
当ΔT≤ΔT目标，则判断结果为周期内环境波动较小，机组不受自然风影响。
优选地，所述控制方法还包括：
在机组制冷开始时，设定异常次数X＝0；
根据所述温度偏差ΔT与目标温度偏差ΔT目标判断以调整异常次数X；
当ΔT≥ΔT目标，则更新异常次数为X＝X+1；
当ΔT≤ΔT目标，则将所述环境温度区间的最小值TCmin更新为目标温度TC，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断步骤。
优选地，所述控制方法还包括：
判断更新后的异常次数X与预设的目标异常次数X目标的大小：
若异常次数X≥X目标，则触发异常报警；
若异常次数X＜X目标，则执行运行周期时间判断步骤。
优选地，所述运行周期时间判断步骤包括：
获取机组制冷运行周期累计时长Δt累计，判断所述周期累计时长Δt累计是否大于目标周期时间段Δt目标；
当Δt累计≥Δt目标，则异常次数清零，更新异常次数为X＝0，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断步骤；
当Δt累计＜Δt目标，则保留异常次数X，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断步骤。
优选地，所述控制方法还包括：
在获取时间段Δt1的最小环境温度前，所述机组制冷运行时间段Δt0以获得稳定工况，其中所述时间段Δt1及时间段Δt2均小于时间段Δt0，两段临近的所述时间段Δt2之间时长一致。
优选地，所述温度偏差ΔT为所述环境温度区间的最大值TCmax与目标温度TC的绝对温差值|TCmax-TC|或所述环境温度区间的最小值TCmin与目标温度TC的绝对温差值|TCmin-TC|，两绝对温差值取最大值作为温度偏差ΔT。
优选地，所述周期累计时长Δt累计为机组制冷运行开始时刻至当前时刻的时长，或上一个周期时间段满足Δt累计≥Δt目标时异常次数清零时刻至当前时刻的时长。
另一方面，本发明选用如下技术方案：一种热泵机组的自然风识别控制系统，包括：
第一获取模块，用于获取室外机在时间段Δt1的最小环境温度Tmin；
第二获取模块，用于获取室外机在时间段Δt2的环境温度区间；
目标温度模块，用于所述最小环境温度Tmin标记为目标温度TC及设定目标温度偏差ΔT；
第一计算模块，用于计算所述环境温度区间的最大值TCmax和/或最小值TCmin与目标温度TC得到温度偏差ΔT；
第一判断模块，用于判断温度偏差ΔT是否大于目标温度偏差ΔT目标；
异常次数设定及更新模块，用于设定初始异常次数和目标异常次数及根据所述第一判断模块的判断结果更新异常数；
温度更新模块，用于将所述环境温度区间的最小值TCmin更新为目标温度TC；
第二判断模块，用于判断更新后的异常次数与目标异常次数的大小；
周期时间计算模块，用于设定目标周期时间段Δt目标及周期累计时长Δt累计；
第三判断模块，用于判断周期累计时长Δt累计是否大于目标周期时间段Δt目标；
异常报警模块，用于根据异常次数触发异常报警以提醒用户；
执行模块，用于根据各模块的计算或判断结果执行对应各模块的运行。
另一方面，本发明选用如下技术方案：一种热泵机组，包括机组控制装置，所述机组控制装置设置成能够执行上述的一种热泵机组的自然风识别控制方法。
另一方面，本发明选用如下技术方案：一种计算机可读存储介质，包括存储器和处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，以执行上述的一种热泵机组的自然风识别控制方法。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明根据设定的时间间隔周期性对比前后室外环境温度变化，判断是否处于自然风影响状态，通过更新室外环境温度，杜绝外部自然风对机组运行产生的干扰，能够规避自然风对机组带来的影响。将一时间段的自然风变化进行分析，达到预设条件后的记录异常次数，当目标周期时间段内异常次数达到目标异常次数时，此时判断机组为受自然风影响状态，向用户发出警告信号，提醒用户，进行安全预警，提高机组的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了能够清楚、完整地理解技术方案，现结合实施例和附图对本发明进一步说明，显然，所记载的实施例仅仅是本发明部分实施例，所属领域的技术人员在没有作出创造性劳动的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。
实施案例一：
如图1所示，一种热泵机组的自然风识别控制方法，包括：
机组制冷运行开始，在运行时间段Δt0后稳定工况，优选时间段Δt0＝10min，在稳定工况后通过室外环境感温包获取室外机的环境温度，首先先获取时间段Δt1的最小环境温度Tmin，优选时间段Δt1＝3min，将该时间段Δt1的最小环境温度Tmin标记为目标温度TC。
在固定周期时间后，获取室外机在时间段Δt2的环境温度区间，所述固定周期优选为30min，根据所述环境温度区间的最大值TCmax和/或最小值TCmin与目标温度TC计算得到温度偏差ΔT，所述温度偏差ΔT为所述环境温度区间的最大值TCmax与目标温度TC的绝对温差值|TCmax-TC|或所述环境温度区间的最小值TCmin与目标温度TC的绝对温差值|TCmin-TC|，即ΔT＝|TCmin-TC|或|TCmin-TC|，两个绝对温差值取最大值作为温度偏差ΔT。
判断温度偏差ΔT是否大于目标温度偏差ΔT目标，所述目标温度偏差ΔT目标为提前设定，优选为2℃：
当ΔT≤2℃，则判断结果为周期内环境波动较小，机组不受自然风、季节风的影响，将所述环境温度区间的最小值TCmin更新为目标温度TC，在固定周期时间后继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及温度偏差ΔT与目标温度偏差ΔT目标的判断。
当ΔT≥2℃，则判断结果为周期内环境波动较大，机组受自然风、季节风的影响和干扰，容易对机组的运行稳定性，为提高自然风识别的有效性，设定异常次数X记录，以提高识别准确性。
在机组制冷开始时，设定异常次数X＝0，且设定目标异常次数X目标＝6次，当异常次数超过6次可以准确地获得机组受季节风影响，且自然风较大可能会导致机组运行震荡波动，影响运行稳定性；
根据所述温度偏差ΔT与目标温度偏差ΔT目标判断更新异常次数X：当满足ΔT≥ΔT目标，则更新异常次数为X＝X+1，随后每个时间段Δt2获取的温度偏差ΔT≥目标温度偏差ΔT目标时，在上一基础上增加1次数值，当更新后的异常次数X＝目标异常次数X目标时，即X＝6时，触发异常报警，提醒用户机组正受季节风影响，进行安全预警，提高机组的可靠性。
在每次更新异常次数时，更新后的异常次数X未达到预设的目标异常次数X目标，获取机组制冷运行周期累计时长Δt累计，所述周期累计时长Δt累计为机组制冷运行开始时刻至当前时刻的时长，或者是已经执行过异常情况的上一个周期时间段的异常次数清零时刻值当前的时长，即该周期累计时长Δt累计为用于规定时间内对异常次数的统计。
判断所述周期累计时长Δt累计是否大于目标周期时间段Δt目标，优选目标周期时间段Δt目标为＝12h或24h，因季节性天气的昼夜不同风情况、温差情况或其他情况等，设定时间为半日或整日可以有效地提高识别的准确性，即当半日内或整日内异常次数达到目标异常次数可以准确地判断识别到自然风对机组产生干扰情况。
当Δt累计≥Δt目标，则异常次数清零，更新异常次数为X＝0，即当周期累计时长Δt累计达到目标周期时间段Δt目标的12h或24h时，异常次数还没达到6次的目标异常次数则对异常次数清零，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断步骤；
当Δt累计＜Δt目标，则保留异常次数X，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断步骤，在无触发异常次数更新的情况直至所述周期累计时长Δt累计达到目标周期时间段Δt目标，执行上述异常次数清零的步骤。
本实施案例根据设定的时间间隔周期性对比前后室外环境温度变化，判断是否处于自然风影响状态，通过更新室外环境温度，杜绝外部自然风对机组运行产生的干扰，能够规避自然风对机组带来的影响。将一时间段的自然风变化进行分析，达到预设条件后的记录异常次数，当目标周期时间段内异常次数达到目标异常次数时，此时判断机组为受自然风影响状态，向用户发出警告信号，提醒用户，进行安全预警，提高机组的可靠性。
本实施案例还可以通过异常次数触发异常报警时，获取周期累计时长Δt累计，通过异常次数达标的时长来判断该时间段自然风的变化速率，以识别自然风快速变化的突发情况，建立完善的外部强风对剧组运行干扰的评价体系，提高机组工程适应性。
实施案例二：
一种热泵机组的自然风识别控制系统，包括：
第一获取模块，用于获取室外机在时间段Δt1的最小环境温度Tmin；
第二获取模块，用于获取室外机在时间段Δt2的环境温度区间；
目标温度模块，用于所述最小环境温度Tmin标记为目标温度TC及设定目标温度偏差ΔT；
第一计算模块，用于计算所述环境温度区间的最大值TCmax和/或最小值TCmin与目标温度TC得到温度偏差ΔT，所述温度偏差ΔT为所述环境温度区间的最大值TCmax与目标温度TC的绝对温差值|TCmax-TC|或所述环境温度区间的最小值TCmin与目标温度TC的绝对温差值|TCmin-TC|，即ΔT＝|TCmin-TC|或|TCmin-TC|，两个绝对温差值取最大值作为温度偏差ΔT。
第一判断模块，用于判断温度偏差ΔT是否大于目标温度偏差ΔT目标，当ΔT≥ΔT目标，则判断结果为周期内环境波动较大，机组受自然风影响当ΔT≤ΔT目标，则判断结果为周期内环境波动较小，机组不受自然风影响。
异常次数设定及更新模块，用于设定初始异常次数和目标异常次数及根据所述第一判断模块的判断结果更新异常数；
温度更新模块，用于将所述环境温度区间的最小值TCmin更新为目标温度TC；
第二判断模块，用于判断更新后的异常次数与目标异常次数的大小，当更新后的异常次数X＝目标异常次数X目标时，触发异常报警，提醒用户机组正受季节风影响，进行安全预警。
周期时间计算模块，用于设定目标周期时间段Δt目标及周期累计时长Δt累计，所述周期累计时长Δt累计为机组制冷运行开始时刻至当前时刻的时长，或者是已经执行过异常情况的上一个周期时间段的异常次数清零时刻值当前的时长。
第三判断模块，用于判断周期累计时长Δt累计是否大于目标周期时间段Δt目标；当Δt累计≥Δt目标，则异常次数清零，更新异常次数为X＝0，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断；当Δt累计＜Δt目标，则保留异常次数X，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断，在无触发异常次数更新的情况直至所述周期累计时长Δt累计达到目标周期时间段Δt目标。
异常报警模块，用于根据异常次数触发异常报警以提醒用户；
执行模块，用于根据各模块的计算或判断结果执行对应各模块的运行。
实施案例三
如图2所示，一种热泵机组，压缩机1、四通换向阀2、室外换热器3、气液分离器4、闪蒸器5、第一电子膨胀阀6、室内换热器7、室外环境感温包8、电磁阀9、机组控制装置10、第二电子膨胀阀11和通讯线12，所述压缩机1通过四通换向阀2分为三个支路，第一支路依次连接室外换热器3、第二电子膨胀阀11、闪蒸器5，所述闪蒸器5通过电磁阀9与压缩机1连接；第二支路通过室内换热器7、第一电子膨胀阀6接入闪蒸器5；第三支路通过气液分离器4返回压缩机1。
所述室外环境感温包8用于获取室外环境温度参数，通过通讯线与12与所述机组控制装置10连接，所述机组控制装置10设置成能够执行实施案例一的一种热泵机组的自然风识别控制方法。
实施案例还提供一种计算机可读存储介质，包括存储器和处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，以执行实施案例一的一种热泵机组的自然风识别控制方法。
上述披露的仅为本发明优选实施例的一种或多种，用于帮助理解技术方案的发明构思，并非对本发明作其他形式的限制，所属领域的技术人员依据本发明所限定特征作出其他等同或惯用手段的置换方案，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种热泵机组的自然风识别控制方法，其特征在于包括：
在机组制冷运行时，获取室外机在时间段Δt1的最小环境温度Tmin，并将所述最小环境温度Tmin标记为目标温度TC；
获取室外机在时间段Δt2的环境温度区间，并根据所述环境温度区间的最大值TCmax和/或最小值TCmin与目标温度TC计算得到温度偏差ΔT；
判断温度偏差ΔT是否大于目标温度偏差ΔT目标；
当ΔT≥ΔT目标，则判断结果为周期内环境波动较大，机组受自然风影响；
当ΔT≤ΔT目标，则判断结果为周期内环境波动较小，机组不受自然风影响。
2.根据权利要求1所述的一种热泵机组的自然风识别控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
在机组制冷开始时，设定异常次数X＝0；
根据所述温度偏差ΔT与目标温度偏差ΔT目标判断以调整异常次数X；
当ΔT≥ΔT目标，则更新异常次数为X＝X+1；
当ΔT≤ΔT目标，则将所述环境温度区间的最小值TCmin更新为目标温度TC，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断步骤。
3.根据权利要求2所述的一种热泵机组的自然风识别控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
判断更新后的异常次数X与预设的目标异常次数X目标的大小：
若异常次数X≥X目标，则触发异常报警；
若异常次数X＜X目标，则执行运行周期时间判断步骤。
4.根据权利要求3所述的一种热泵机组的自然风识别控制方法，其特征在于，所述运行周期时间判断步骤包括：
获取机组制冷运行周期累计时长Δt累计，判断所述周期累计时长Δt累计是否大于目标周期时间段Δt目标；
当Δt累计≥Δt目标，则异常次数清零，更新异常次数为X＝0，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断步骤；
当Δt累计＜Δt目标，则保留异常次数X，继续执行下一个时间段Δt2的环境温度区间获取及判断步骤。
5.根据权利要求1所述的一种热泵机组的自然风识别控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
在获取时间段Δt1的最小环境温度前，所述机组制冷运行时间段Δt0以获得稳定工况，其中所述时间段Δt1及时间段Δt2均小于时间段Δt0，两段临近的所述时间段Δt2之间时长一致。
6.根据权利要求1所述的一种热泵机组的自然风识别控制方法，其特征在于：所述温度偏差ΔT为所述环境温度区间的最大值TCmax与目标温度TC的绝对温差值|TCmax-TC|或所述环境温度区间的最小值TCmin与目标温度TC的绝对温差值|TCmin-TC|，两绝对温差值取最大值作为温度偏差ΔT。
7.根据权利要求1所述的一种热泵机组的自然风识别控制方法，其特征在于：所述周期累计时长Δt累计为机组制冷运行开始时刻至当前时刻的时长，或上一个周期时间段满足Δt累计≥Δt目标时异常次数清零时刻至当前时刻的时长。
8.一种热泵机组的自然风识别控制系统，其特征在于包括：
第一获取模块，用于获取室外机在时间段Δt1的最小环境温度Tmin；
第二获取模块，用于获取室外机在时间段Δt2的环境温度区间；
目标温度模块，用于所述最小环境温度Tmin标记为目标温度TC及设定目标温度偏差ΔT；
第一计算模块，用于计算所述环境温度区间的最大值TCmax和/或最小值TCmin与目标温度TC得到温度偏差ΔT；
第一判断模块，用于判断温度偏差ΔT是否大于目标温度偏差ΔT目标；
异常次数设定及更新模块，用于设定初始异常次数和目标异常次数及根据所述第一判断模块的判断结果更新异常数；
温度更新模块，用于将所述环境温度区间的最小值TCmin更新为目标温度TC；
第二判断模块，用于判断更新后的异常次数与目标异常次数的大小；
周期时间计算模块，用于设定目标周期时间段Δt目标及周期累计时长Δt累计；
第三判断模块，用于判断周期累计时长Δt累计是否大于目标周期时间段Δt目标；
异常报警模块，用于根据异常次数触发异常报警以提醒用户；
执行模块，用于根据各模块的计算或判断结果执行对应各模块的运行。
9.一种热泵机组，包括机组控制装置，其特征在于：所述机组控制装置配置成能够执行如权利要求1-7中任一项所述的一种热泵机组的自然风识别控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，包括存储器和处理器，其特征在于：所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，以执行如权利要求1-7中任一项所述的一种热泵机组的自然风识别控制方法。
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