CN115095994B - 一种热泵机组的运行控制方法、热泵机组及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热泵机组的运行控制方法,该方法包括以下步骤:获取热泵机组的环境温度、水流量值、进水温度、出水温度和能力补偿系数,能力补偿系数用于修正热泵机组的运行能力随环境温度变化产生的误差;基于水流量值、进水温度、出水温度和能力补偿系数,计算得到机组的运行参数;获取环境温度所对应的预设参数阈值区间,参数阈值区间指示标况下运行参数的正常运行区间;判断运行参数是否处于参数阈值区间内;当运行参数未处于参数阈值区间内,确定热泵机组运行异常。本申请能够在热泵机组的其他保护元器件发生故障,导致保护失效的情况下,判断系统是否运行正常,避免机组停机,拓宽了热泵机组的运行范围,改善了用户的体验。
Description
技术领域
本发明涉及热泵系统技术领域,尤其涉及一种热泵机组的运行控制方法、热泵机组及存储介质。
背景技术
热泵系统设备中有很多系统保护元器件。通常,热泵系统是通过保护元器件监测系统是否正常运行。但是,在这些元件器件发生故障时,为了保证系统的安全性,热泵机组会停止运行,给用户造成不良的体验。
发明内容
基于此,本发明提供一种热泵机组的运行控制方法、热泵机组及存储介质。能够在热泵机组的其他保护元器件发生故障,导致保护失效的情况下,判断系统是否运行正常,避免机组停机,拓宽了热泵机组的运行范围,改善了用户的体验。
根据本申请的一些实施例的第一方面,提供了一种热泵机组的运行控制方法,该方法包括以下步骤:
获取所述热泵机组的环境温度、水流量值、进水温度、出水温度和能力补偿系数,所述能力补偿系数用于修正所述热泵机组的运行能力随环境温度变化产生的误差;
基于所述水流量值、所述进水温度、所述出水温度和所述能力补偿系数,计算得到所述机组的运行参数;
获取所述环境温度所对应的预设参数阈值区间,所述参数阈值区间指示标况下所述运行参数的正常运行区间;
判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内;
当所述运行参数未处于所述参数阈值区间内,确定所述热泵机组运行异常。
进一步地,所述环境温度越高,所述能力补偿系数越大。
进一步地,所述运行参数包括所述机组当前环境温度的运行能力Q或运行电流I;
进一步地,所述运行能力Q基于计算公式Q=q*(T2-T1)*f计算得到;
其中,Q为热泵机组的运行能力、q为实时水流量值、T1为进水温度、T2为出水温度、f为能力补偿系数。
进一步地,所述运行电流I基于计算公式I=q*(T2-T1)*f/(K*U)计算得到;
其中,q为实时水流量值、T1为进水温度、T2为出水温度、f为能力补偿系数、U为热泵机组的运行电压、K为热泵机组的能效值。
进一步地,所述运行能力范围为K1*Q0~K2*Q0;
其中,Q0为标准环境温度的机组运行能力值;K1为所述环境温度的最大正偏差值;K2为所述环境温度的最大负偏差值。
进一步地,所述运行电流范围为M1*I0~M2*I0;
其中,I0为在标准环境温度的机组运行电流值;M1为所述环境温度的最大正偏差值;M2为所述环境温度的最大负偏差值。
进一步地,判断所述运行参数是否处于预设参数阈值区间内前,该方法包括以下步骤:
检测保护元器件是否异常,所述保护元器件包括低压压力传感器、高压压力传感器、回气温度传感器、排气温度传感器、盘管温度传感器;
当所述保护元器件异常时,判断所述运行参数是否处于预设参数阈值区间内。
据本申请的一些实施例的第二方面,提供一种热泵机组,包括:换热器、进水温度传感器、出水温度传感器、环境温度传感器以及水流量计;
所述水流量计与所述进水温度传感器设置在所述换热器进水管路上,所述出水温度传感器设置在所述换热器的出水管路上,所述环境温度传感器用于检测当前所处环境温度;
还包括至少一个存储器和至少一个处理器;
所述存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如下步骤:
获取所述热泵机组的环境温度、水流量值、进水温度、出水温度和能力补偿系数,所述能力补偿系数用于修正所述热泵机组的运行能力随环境温度变化产生的误差;
基于所述水流量值、所述进水温度、所述出水温度和所述能力补偿系数,计算得到所述机组的运行参数;
获取所述环境温度所对应的预设参数阈值区间,所述参数阈值区间指示标况下所述运行参数的正常运行区间;
判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内;
当所述运行参数未处于所述参数阈值区间内,确定所述热泵机组运行异常。
根据本申请的一些实施例的第三方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行如第一个方面所述的步骤。
本申请的热泵机组使用水流量计,拟合了热泵系统中,水流量和环境温度,进出水温差,以及正常电流等参数的耦合关系,精确的反应出在环境温度确定的情况下,进水水温,出水水温,运行电流的数值变化,计算热泵机组的运行参数并确定是否处于正常范围,从而确定热泵机组是否异常,该方法能够实时监测热泵的工作状况且能够准确判断热泵机组异常与否。其次,本申请通过计算得到热泵机组的运行能力与运行电流是否处于正常范围来确定热泵机组是否异常,能够更精确的反映出热泵机组的工作状况。最后,本申请能够在热泵机组的其他保护元器件发生故障,导致保护失效的情况下,判断系统是否运行正常,避免机组停机,拓宽了热泵机组的运行范围,改善了用户的体验。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图说明
图1为本申请实施例中的热泵机组的运行控制方法的步骤流程图;
图2为本申请实施例中的能力补偿系数的拟合曲线图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
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申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
针对背景技术中涉及的热泵系统机组运行的问题。
本申请提供一种热泵机组的运行控制方法,请参阅图1,该方法包括以下步骤:
步骤S1:获取所述热泵机组的环境温度、水流量值、进水温度、出水温度和能力补偿系数,所述能力补偿系数用于修正所述热泵机组的运行能力随环境温度变化产生的误差。
该误差包括环境温度造成的流体的粘度变化误差、流量变化误差、压力变化误差以及机械磨损误差。
该环境温度通过环境温度传感器获取,水流量值通过设置在入水管道的水流量计获取,进水温度通过设置在入水管道的进水温度传感器获取,出水温度通过设置在出水管道的出水温度传感器获取。
在一个具体的应用场景中,环境温度越高,能力补偿系数越大。能力补偿系数通过设计实验获取,具体的,在保证进水温度与出水温度不变的情况下,实时获取环境温度的变化以及水流量的变化,以及不同环境温度对应的水流量值。拟合热泵机组的各个环境温度的水流量值,与标准工况下的水流量值的对应关系,得到能力补偿系数与环境温度的关系变化。如图2所示,其为能力补偿系数的拟合曲线,随着环境温度的升高,能力补偿系数也越大。在标准工况下,该拟合值取1时,其他工况下的能力补偿系数取值如下表所示:
步骤S2:基于所述水流量值、所述进水温度、所述出水温度和所述能力补偿系数,计算得到所述机组的运行参数。
可选的,该运行参数可以是包括运行能力、运行电力、运行压力、运行水流量、运行能效值等热泵机组运行时所涉及的一项或多项运行参数。
在一个优选的例子中,该运行参数包括所述机组当前环境温度的运行能力Q或运行电流I。
在一个具体的例子中,运行能力Q基于计算公式Q=q*(T2-T1)*f计算得到,其中,Q为热泵机组的运行能力、q为实时水流量值、T1为进水温度、T2为出水温度、f为能力补偿系数。
在一个具体的例子中,运行电流I基于计算公式I=q*(T2-T1)*f/(K*U)计算得到;
其中,q为实时水流量值、T1为进水温度、T2为出水温度、f为能力补偿系数、U为热泵机组的运行电压、K为热泵机组的能效值,该能效值指示运行能力和输入功率的比值,通常根据热泵机组的型号确定。在一些其他的例子中,上述的运行能力Q和运行电流I的计算公式,还可以拟合其他一些参数,以适应外部环境或内部条件的变化,都属于本申请的保护范围之内。
步骤S3:获取所述环境温度所对应的预设参数阈值区间,所述参数阈值区间指示标况下所述运行参数的正常运行区间。
该参数阈值区间包括运行能力范围和运行电流范围,该参数阈值区间通常是根据热泵机组的型号得到的确定的参数值。
在一个具体的例子中,运行能力范围为K1*Q0~K2*Q0,其中,Q0为标准环境温度的机组运行能力值;K1为所述环境温度的最大正偏差值;K2为所述环境温度的最大负偏差值。
在一个具体的例子中,运行电流范围为M1*I0~M2*I0,其中,I0为在标准环境温度的机组运行电流值;M1为所述环境温度的最大正偏差值;M2为所述环境温度的最大负偏差值。
步骤S4:判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内。
具体的,即判断运行能力是否超出运行能力范围,运行电流是否超出运行电流范围。
步骤S5:当所述运行参数未处于所述参数阈值区间内,确定所述热泵机组运行异常。
具体的,运行能力或者是运行电流任意一个未处于该参数阈值区间内,则确定热泵机组运行异常。反之,只有在运行能力与运行电流均处于该参数阈值区间内,才能确定热泵机组运行正常。
在一个优选的实施例中,判断所述运行参数是否处于预设参数阈值区间内前,该方法包括以下步骤:
步骤S6:检测保护元器件是否异常,所述保护元器件包括低压压力传感器、高压压力传感器、回气温度传感器、排气温度传感器、盘管温度传感器.
步骤S7:当所述保护元器件异常时,判断所述运行参数是否处于预设参数阈值区间内。
热泵机组运行时,冷媒侧设置有多个保护元器件,分别用于检测各个部位的压力和温度是否处于正常范围内,当该元器件处于异常时,表明冷媒侧出现异常,但是此时有可能是环境温度变化引起的热泵机组异常,因此,需要进一步根据环境温度的变化确定运行能力和运行电流是否异常,从而更准确的判断出热泵机组是否异常,需要停机保护。
与上述的热泵机组的运行控制方法相对应,本申请还提供一种热泵机组,包括:换热器、进水温度传感器、出水温度传感器、环境温度传感器以及水流量计;
所述水流量计与所述进水温度传感器设置在所述换热器进水管路上,所述出水温度传感器设置在所述换热器的出水管路上,所述环境温度传感器用于检测当前所处环境温度。
还包括至少一个存储器和至少一个处理器;
所述存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如下步骤:
获取所述热泵机组的环境温度、水流量值、进水温度、出水温度和能力补偿系数,所述能力补偿系数用于修正所述热泵机组的运行能力随环境温度变化产生的误差;
基于所述水流量值、所述进水温度、所述出水温度和所述能力补偿系数,计算得到所述机组的运行参数;
获取所述环境温度所对应的预设参数阈值区间,所述参数阈值区间指示标况下所述运行参数的正常运行区间;
判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内;
当所述运行参数未处于所述参数阈值区间内,确定所述热泵机组运行异常。
上述设备中各个组件的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。对于设备实施例而言,由于其基本对应于方法实施例,所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的组件可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
与上述的热泵机组的运行控制方法相对应,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述方法的步骤。
本公开可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机可用存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体,可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于:相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。
本申请的热泵机组使用水流量计,拟合了热泵系统中,水流量和环境温度,进出水温差,以及正常电流等参数的耦合关系,精确的反应出在环境温度确定的情况下,进水水温,出水水温,运行电流的数值变化,计算热泵机组的运行参数并确定是否处于正常范围,从而确定热泵机组是否异常,该方法能够实时监测热泵的工作状况且能够准确判断热泵机组异常与否。其次,本申请通过计算得到热泵机组的运行能力与运行电流是否处于正常范围来确定热泵机组是否异常,能够更精确的反映出热泵机组的工作状况。最后,本申请能够在热泵机组的其他保护元器件发生故障,导致保护失效的情况下,判断系统是否运行正常,避免机组停机,拓宽了热泵机组的运行范围,改善了用户的体验。
应当理解的是,本申请实施例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。本申请实施例的范围仅由所附的权利要求来限制。以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请实施例构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请实施例的保护范围。
Claims (5)
1.一种热泵机组的运行控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
获取所述热泵机组的环境温度、水流量值、进水温度、出水温度和能力补偿系数,其中,所述能力补偿系数用于修正所述热泵机组的运行能力随环境温度变化产生的误差,所述环境温度越高,所述能力补偿系数越大;
基于所述水流量值、所述进水温度、所述出水温度和所述能力补偿系数,计算得到所述机组的运行参数;
所述运行参数包括所述机组当前环境温度的运行能力Q或运行电流I;
所述运行能力Q基于计算公式Q=q*(T2-T1)*f计算得到,其中,Q为热泵机组的运行能力、q为实时水流量值、T1为进水温度、T2为出水温度、f为能力补偿系数;
所述运行电流I基于计算公式I=q*(T2-T1)*f/(K*U)计算得到,其中,q为实时水流量值、T1为进水温度、T2为出水温度、f为能力补偿系数、U为热泵机组的运行电压、K为热泵机组的能效值;
获取所述环境温度所对应的预设参数阈值区间,所述参数阈值区间指示标况下所述运行参数的正常运行区间;
判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内;
当所述运行参数未处于所述参数阈值区间内,确定所述热泵机组运行异常;
所述判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内前,该方法包括以下步骤:
检测保护元器件是否异常,当所述保护元器件异常时,判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内。
2.根据权利要求1所述的一种热泵机组的运行控制方法,其特征在于:
所述参数阈值区间包括运行能力范围,所述运行能力范围为K1*Q0~K2*Q0;
其中,Q0为标准环境温度的机组运行能力值;K1为所述环境温度的最大正偏差值;K2为所述环境温度的最大负偏差值。
3.根据权利要求1所述的一种热泵机组的运行控制方法,其特征在于:
所述参数阈值区间包括运行电流范围,所述运行电流范围为M1*I0~M2*I0;
其中,I0为在标准环境温度的机组运行电流值;M1为所述环境温度的最大正偏差值;M2为所述环境温度的最大负偏差值。
4.一种热泵机组,其特征在于,包括:换热器、进水温度传感器、出水温度传感器、环境温度传感器以及水流量计;
所述水流量计与所述进水温度传感器设置在所述换热器的进水管路上,所述出水温度传感器设置在所述换热器的出水管路上,所述环境温度传感器用于检测当前所处环境温度;
还包括至少一个存储器和至少一个处理器;
所述存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如下步骤:
获取所述热泵机组的环境温度、水流量值、进水温度、出水温度和能力补偿系数,所述能力补偿系数用于修正所述热泵机组的运行能力随环境温度变化产生的误差,所述环境温度越高,所述能力补偿系数越大;
基于所述水流量值、所述进水温度、所述出水温度和所述能力补偿系数,计算得到所述机组的运行参数;
所述运行参数包括所述机组当前环境温度的运行能力Q或运行电流I;
所述运行能力Q基于计算公式Q=q*(T2-T1)*f计算得到,其中,Q为热泵机组的运行能力、q为实时水流量值、T1为进水温度、T2为出水温度、f为能力补偿系数;
所述运行电流I基于计算公式I=q*(T2-T1)*f/(K*U)计算得到,其中,q为实时水流量值、T1为进水温度、T2为出水温度、f为能力补偿系数、U为热泵机组的运行电压、K为热泵机组的能效值;
获取所述环境温度所对应的预设参数阈值区间,所述参数阈值区间指示标况下所述运行参数的正常运行区间;
判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内;
当所述运行参数未处于所述参数阈值区间内,确定所述热泵机组运行异常;
所述判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内前,还包括以下步骤:
检测保护元器件是否异常,当所述保护元器件异常时,判断所述运行参数是否处于所述参数阈值区间内。
5.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于:
所述计算机程序被处理器执行如权利要求1-3任一项所述的热泵机组的运行控制方法。
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- 2022-07-07 CN CN202210795474.4A patent/CN115095994B/zh active Active
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