CN117213006A - 一种储能温控空调超低温制冷控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种储能温控空调超低温制冷控制方法，其包括：获取空调系统开启时外界环境的温度；根据外界环境的温度确定外风机的初始风速；并于预定的运行时间内，根据实际压缩比对为风机的风速进行调整。本申请通过在低温情况下控制使系统高压压力与低压压力满足预设值，使空调系统在低温情况下能正常工作进行制冷；同时避免压缩机进入非正常运行区间，增加了空调压缩机的可靠性，延长了空调的使用寿命、维保费用。
Description
技术领域
本申请涉及一种储能温控空调超低温制冷控制方法。
背景技术
储能场景中，为了保证设备的稳定、可靠运行，对于散热空调需求越来越依赖。现有散热方式中，以逆卡诺循环空调最为节能。但是散热空调存在运行范围要求，若超出运行范围(尤其是冬季-10℃以下工况)，压缩机可靠性不足，或空调故障停机，导致无法进行散热，致使设备无法正常工作。
发明内容
本申请提供一种增加了可靠性且延长使用寿命的储能温控空调超低温制冷控制方法。
本申请解决上述技术问题所采用的技术方案为：储能温控空调超低温制冷控制方法包括：
获取空调系统开启时外界环境的温度；
根据外界环境的温度确定外风机的初始风速；
并于预定的运行时间内，根据实际压缩比对外风机的风速进行调整。
优选地，预设温度分成若干段温度段，每个温度段对应一个外风机的初始风速，其中，温度段的温度越低，初始风速值越低，温度越高，初始风速值越高。
优选地，若所述外界环境温度处于小于预设最低温度的温度段内时，则外风机的初始风速为0％；若所述外界环境温度处于大于预设最高温度的温度段内时，则外风机的初始风速为100％。
优选地，根据实际压缩比C对外风机的风速进行调整的方法为：
若C≤C1,则关闭外风机；
若C1<C<C2,则按每经过a秒降低风速b％；
若C2≤C<Cmax,则保持外风机的风速不变；
若C≥Cmax,则使外风机的风速调整为100％；
优选地，储能温控空调超低温制冷控制方法还包括：
于预定的运行时间之后，还可根据实际压缩比C与预设压缩比Cb的对比对外风机的风速进行PID控制。
优选地，对外风机的风速进行PID控制的方法为：
若C<Cb，则减小风速；
若C＝Cb，则保持风速；
若C>Cb，则增大风速。
优选地，储能温控空调超低温制冷控制方法还包括：
获取空调系统开启时外界环境的温度；
根据外界环境的温度确定节流阀的初始阀开度；
并于预定的运行时间内，根据实际压缩比对节流阀的阀开度进行调整。
优选地，预设温度分成若干段温度段，每个温度段对应一个节流阀的初始阀开度，其中，温度段的温度越低，初始阀开度越小，温度越高，初始阀开度越大。
优选地，根据实际压缩比对节流阀的阀开度进行调整的方法为：
若C<C3,则按每经过f秒减小阀开度g％；
若C3≤C<Cmax,则保持当前阀开度不变；
若C≥Cmax,则按每经过h秒加大阀开度i％。
优选地，储能温控空调超低温制冷控制方法还包括：
于预定的运行时间之后，还可根据实际最低压力Pl与预设最低压力Plb的对比对节流阀的阀开度进行PID控制。
优选地，节流阀开度的PID控制方法为：
Pl<Plb，则加大阀开度；
若Pl＝Plb，则保持阀开度；
若Pl>Plb，则减小阀开度。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
本申请发明通过在低温情况下对外风机的风速进行调整，使系统高压压力与低压压力满足预设值，使空调系统在低温情况下能正常工作进行制冷；同时避免压缩机进入非正常运行区间，增加了空调压缩机的可靠性，延长了空调的使用寿命、维保费用。
附图说明
图1为本申请储能温控空调的简易示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制，基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”等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申请和简化描述，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申请的限制。
此外，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示，本申请储能温控空调系统包括：
压缩机110，用以将制冷剂压缩成高温高压气体；
冷凝器120，用以将高温高压气体冷凝为高温高压液体；
节流装置130，用以将高温高压液体节流为低温低压液体；和
蒸发器140，用以将低温低压液体蒸发为低温低压气体。
上述蒸发器140与压缩机110之间的管路上设置有气液分离器150，用以分离液体和气体。
上述冷凝器120可以为换热器。
该储能温控空调系统还包括外风机160，该外风机正对换热器，该外风机160使外界空气更容易进入换热器内，使换热器与外界空气换热，进一步利用外界空气冷却流经换热器的制冷剂，提高降温效率。
上述外风机160可以为AC风机、DC风机或EC风机。
上述储能温控低压空调系统还包括低压传感器170和高压传感器180，该低压传感器170设置于压缩机与蒸发器之间，高压传感器180设置于压缩机与换热器之间。
该空调系统的调节方法包括对外风机的风速进行控制，具体如下：
获取开启时外界环境温度，根据外界环境温度确定外风机的初始风速。
具体地，将环境温度分成N个温度段，且将外风机风速分成N个挡位，每个挡位的风速不同，每个温度段对应一外风机挡位，当开启时外界环境温度处于哪个温度段，那外风机的初始风速就采用与该温度段相对应的档位，即相应风速；若温度段的温度越低，外风机的风速越小，温度越高，外风机的风速越大。
其中，上述N个温度段的温度逐渐升高，与之相对应的风速档位也逐渐增大，当开启时外界环境温度处于第一温度段时，即当开启时外界环境温度低于最低预设温度时，外风机的风速为0％；当开启时外界环境温度处于第N温度段时，即当开启时外界环境温度高于最高预设温度时，外风机的风速为最大风速，即100％。
其中，中间的几个温度段设置于第最低预设温度与最高预设温度之间，可以进行等分，所对应的外风机挡位风速也逐渐提高，挡位风速可按该规律，每提高一个温度段，即每提升一个挡位，外风机的初始风速增加量为x，该x可以为1/(N-1)×100％；具体地，可以如下表进行设定。
| 启动时室外环境温度Ta | (-∞，-10] | (-10,0] | (0,10] | (10,20] | (20,∞) |
| 外风机初始转速Fan | 0％ | 25％ | 50％ | 75％ | 100％ |
当然，也可以根据其他规律设定外风机的初始风速。
当空调系统于预设的运行时间内，可根据实际的压缩机压缩比C对外风机的风速进行调整，即在预设的运行时间内，可对外风机的风速进行实时调整；其中，预定的运行时间可以为10min；该外风机的风速可根据以下规律进行调整：
若C≤C1,则关闭外风机；
若C1<C<C2,则按每经过a秒降低风速b％；
若C2≤C<Cmax,则保持外风机的风速不变；
若C≥Cmax,则使外风机的风速调整为100％；
其中，Cmax为要求的运行压缩比最大值。
优选地，该C1为1，C2为1.4，上述a值为30，b值为5，即进行每经过30s降低风速5％。
当空调系统运行时间超出预设的运行时间后，还可根据实际压缩比C以及比照预定压缩比Cb后对外风机的风速进行调整；具体的，该外风机的风速可根据以下规律进行调整：
若C≤C1,则关闭外风机；
若C1<C<C2,则按每经过a秒降低风速b％；
若C2≤C<Cmax,则根据实际压缩比C与预定压缩比Cb的比对进行PID(在工业过程控制中，按被控对象的实时数据采集的信息与给定值比较产生的误差的比例、积分和微分进行控制的控制系统，是ProportionalIntegralDerivative的简称)控制，具体可以为，若C<Cb，则减小风速；若C＝Cb，则保持风速；若C>Cb，则增大风速；
若C≥Cmax,则使外风机的风速调整为100％；
优选地，该C1为1，C2为1.4，上述a值为30，b值为5，即进行每经过30s降低当前风速5％。
该空调系统的调节方法还包括对节流阀的阀开度进行调整，具体如下：
获取开启时外界环境温度，根据外界环境温度确定节流阀的初始开度。
具体地，将环境温度分成N个温度段，每个温度段对应一个节流阀的阀开度，N个温度段将温度从低到高排列，当温度段的温度越低时，阀开度越小，温度段的温度越高时，阀开度越大；当开启时外界环境温度处于哪个温度段，那节流阀就采用与该温度段相对应的阀开度；当处于第一温度段时，阀开度为d，进入下一温度段时，阀开度增加e,即此时的阀开度为d+e，即每经过一个温度段，阀的开度每增加e。
优选地，根据下表判定节流阀的初始开度。
| 启动时外界温度Ta | (-∞，-10] | (-10,0] | (0,10] | (10,20] | (20,∞) |
| 初始阀开度P | 40％ | 50％ | 60％ | 70％ | 80％ |
当空调系统于预设的运行时间内，可根据实际的压缩机压缩比C对节流阀的开度进行调整，即在预设的运行时间内，可对节流阀的开度进行实时调整，其中，预定的运行时间可以为10min；该节流阀的开度可根据以下规律进行调整：
若C<C3,则按每经过f秒减小阀开度g％；
若C3≤C<Cmax,则保持当前阀开度不变；
若C≥Cmax,则按每经过h秒加大阀开度i％。
优选地，该C3为1.4，上述f值为30，g值为5，即每经过30s减小当前阀开度5％；上述h值为10，i值为5，即每经过10s加大当前阀开度5％。
当空调系统运行时间超出预设的运行时间后，还可根据实际压缩比C以及比照实际运行低压压力Pl与预定的低压压力Plb后对外风机的风速进行调整；具体的，该外风机的风速可根据以下规律进行调整：
若C<C3,则按每经过f秒减小阀开度g％；
若C3≤C<Cmax,则根据实际低压压力Pl与预定的低压压力Plb的对比进行PID控制，具体，若Pl<Plb，则加大阀开度；若Pl＝Plb，则保持阀开度；若Pl>Plb则减小阀开度；
若C≥Cmax,则按每经过h秒加大阀开度i％。
优选地，该C3为1.4，上述f值为30，g值为5，即每经过30s减小当前阀开度5％；上述h值为10，i值为5，即每经过10s加大当前阀开度5％。
Claims (11)
1.一种储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于：所述储能温控空调超低温制冷控制方法包括：
获取空调系统开启时外界环境的温度；
根据外界环境的温度确定外风机的初始风速；
并于预定的运行时间内，根据实际压缩比对外风机的风速进行调整。
2.根据权利要求1所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，预设温度分成若干段温度段，每个温度段对应一个外风机的初始风速，其中，温度段的温度越低，初始风速值越低，温度越高，初始风速值越高。
3.根据权利要求2所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，若所述外界环境温度处于小于预设最低温度的温度段内时，则外风机的初始风速为0％；若所述外界环境温度处于大于预设最高温度的温度段内时，则外风机的初始风速为100％。
4.根据权利要求1所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，根据实际压缩比C对外风机的风速进行调整的方法为：
若C≤C1,则关闭外风机；
若C1<C<C2,则按每经过a秒降低风速b％；
若C2≤C<Cmax,则保持外风机的风速不变；
若C≥Cmax,则使外风机的风速调整为100％。
5.根据权利要求1所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，所述储能温控空调超低温制冷控制方法还包括：
于预定的运行时间之后，还可根据实际压缩比C与预设压缩比Cb的对比对外风机的风速进行PID控制。
6.根据权利要求5所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，对外风机的风速进行PID控制的方法为：
若C<Cb，则减小风速；
若C＝Cb，则保持风速；
若C>Cb，则增大风速。
7.根据权利要求1所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，所述储能温控空调超低温制冷控制方法还包括：
获取空调系统开启时外界环境的温度；
根据外界环境的温度确定节流阀的初始阀开度；
并于预定的运行时间内，根据实际压缩比对节流阀的阀开度进行调整。
8.根据权利要求7所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，预设温度分成若干段温度段，每个温度段对应一个节流阀的初始阀开度，其中，温度段内的温度越低，初始阀开度越小，温度越高，初始阀开度越大。
9.根据权利要求7所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，所述根据实际压缩比对节流阀的阀开度进行调整的方法为：
若C<C3,则按每经过f秒减小阀开度g％；
若C3≤C<Cmax,则保持当前阀开度不变；
若C≥Cmax,则按每经过h秒加大阀开度i％。
10.根据权利要求7所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，所述储能温控空调超低温制冷控制方法还包括：
于预定的运行时间之后，还可根据实际最低压力Pl与预设最低压力Plb的对比对节流阀的阀开度进行PID控制。
11.根据权利要求10所述的储能温控空调超低温制冷控制方法，其特征在于，所述节流阀开度的PID控制方法为：
Pl<Plb，则加大阀开度；
若Pl＝Plb，则保持阀开度；
若Pl>Plb则减小阀开度。
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