一种空调机组控制方法与流程

文档序号:11689602阅读:304来源:国知局

本发明属于空调技术领域,具体地说,是涉及一种空调机组控制方法。



背景技术:

多模块机组组合的空调机组,其系统的启停根据目标水温与实际水温的差值进行控制。但在实际使用和运行中,由于用户的负荷是多变的,只根据目标水温与实际水温的差值进行启停控制会造成压缩机频繁的启停,造成水温较大波动,进而导致房间温度忽高忽低,造成用户体验差。



技术实现要素:

本发明提供了一种空调机组控制方法,避免压缩机频繁启停,水温波动小。

为解决上述技术问题,本发明采用下述技术方案予以实现:

一种空调机组控制方法,所述空调机组包括多个冷水机组,每个所述的冷水机组包括依次连接的压缩机、冷凝器、蒸发器,每个所述的蒸发器的进水口分别与进水管连接,每个所述的蒸发器的出水口分别与出水管连接;

所述控制方法包括:

获取出水温度tewo和设定目标温度td

计算差值△t=tewo-td

判断△t是否在设定差值范围内;

若否,则判断水温变化率是否在设定变化率范围内;

若否,则判断压缩机开机/停机频次是否在设定开机/停机频次范围内;

若否,则根据△t、水温变化率、压缩机开机/停机频次确定压缩机增开/减停间隔时间,在增开/减停间隔时间到后,控制其中一台停机/开机状态的压缩机开机/停机。

进一步的,根据△t、水温变化率、压缩机开机频次确定压缩机增开间隔时间,具体包括:

(1)在△t≥第一设定差值时,则控制所有压缩机开机;

(2)在第二设定差值≤△t<第一设定差值时:

判断是否满足第一设定变化率≤水温变化率<第二设定变化率、且第一设定开机频次≤压缩机开机频次<第二设定开机频次;

若是,则压缩机增开间隔时间为第一设定增开间隔时间;

(3)在第三设定差值≤△t<第二设定差值时:

判断是否满足第二设定变化率≤水温变化率<第三设定变化率、且第二设定开机频次≤压缩机开机频次<第三设定开机频次;

若是,则压缩机增开间隔时间为第二设定增开间隔时间;

(4)在第四设定差值<△t<第三设定差值时:

判断是否满足水温变化率≥第三设定变化率、且压缩机开机频次≥第三设定开机频次;

若是,则压缩机增开间隔时间为第三设定增开间隔时间;

其中,第一设定增开间隔时间<第二设定增开间隔时间<第三设定增开间隔时间;第四设定差值>0。

又进一步的,根据△t、水温变化率、压缩机停机频次确定压缩机减停间隔时间,具体包括:

(1)在△t<第五设定差值时,则控制所有压缩机停机;

(2)在第五设定差值≤△t<第六设定差值时:

判断是否满足第一设定变化率≤水温变化率<第二设定变化率、且第一设定停机频次≤压缩机停机频次<第二设定停机频次;

若是,则压缩机减停间隔时间为第一设定减停间隔时间;

(3)在第六设定差值≤△t<第七设定差值时:

判断是否满足第二设定变化率≤水温变化率<第三设定变化率、且第二设定停机频次≤压缩机停机频次<第三设定停机频次;

若是,则压缩机减停间隔时间为第二设定减停间隔时间;

(4)在第七设定差值≤△t<第八设定差值时:

判断是否满足水温变化率≥第三设定变化率、且压缩机停机频次≥第三设定停机频次;

若是,则压缩机减停间隔时间为第三设定减停间隔时间;

其中,第一设定增开间隔时间<第二设定增开间隔时间<第三设定增开间隔时间;第八设定差值<0。

再进一步的,根据△t、水温变化率、压缩机开机频次确定压缩机增开间隔时间之后,所述控制方法还包括:

若包括本次确定的压缩机增开间隔时间在内,具有连续n次压缩机增开间隔时间,则判断该连续n次压缩机增开间隔时间的变化趋势是否为递增或递减;

若是,则将该连续n次压缩机增开间隔时间的平均值作为本次的压缩机增开间隔时间;其中,n≥3。

更进一步的,根据△t、水温变化率、压缩机停机频次确定压缩机减停间隔时间之后,所述控制方法还包括:

若包括本次确定的压缩机减停间隔时间在内,具有连续n次压缩机减停间隔时间,则判断该连续n次压缩机减停间隔时间的变化趋势是否为递增或递减;

若是,则将该连续n次压缩机减停间隔时间的平均值作为本次的压缩机减停间隔时间;其中,n≥3。

优选的,所述控制其中一台停机/开机状态的压缩机开机/停机,具体包括:

增开间隔时间到后,控制处于停机状态的总运行时间最短的一台压缩机开机;

减停间隔时间到后,控制处于开机状态的总运行时间最长的一台压缩机停机。

进一步的,所述出水温度tewo为出水管内的水温,所述水温变化率为出水管或进水管内的水温变化率。

又进一步的,所述设定差值范围为大于等于-2℃且小于等于2℃,所述设定变化率范围为小于0.5℃/30s。

再进一步的,第一设定差值为5℃,第二设定差值为4℃,第三设定差值为3℃,第四设定差值为2℃;第一设定变化率为0.5℃/30s,第二设定变化率为1℃/30s,第三设定变化率为1.5℃/30s。

更进一步的,第五设定差值为-5℃,第六设定差值为-4℃,第七设定差值为-3℃,第八设定差值为-2℃;第一设定变化率为0.5℃/30s,第二设定变化率为1℃/30s,第三设定变化率为1.5℃/30s。

与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明的空调机组控制方法,获取出水温度tewo和设定目标温度td;计算差值△t=tewo-td;判断△t是否在设定差值范围内;若否,则判断水温变化率是否在设定变化率范围内;若否,则判断压缩机开机/停机频次是否在设定开机/停机频次范围内;若否,则根据△t、水温变化率、压缩机开机/停机频次确定压缩机增开/减停间隔时间,在增开/减停间隔时间到后,控制其中一台停机/开机状态的压缩机开机/停机;综合考虑了差值△t、水温变化率、压缩机开机/停机频次,控制机组中压缩机的启停,从而避免压缩机频繁启停,减小水温波动,满足用户的用水需求,提高用户使用体验。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的空调机组控制方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下将结合附图和实施例,对本发明作进一步详细说明。

本实施例提出了一种空调机组控制方法,空调机组包括多个冷水机组,每个冷水机组主要包括依次连接的压缩机、冷凝器、蒸发器,每个蒸发器的进水口分别与进水管连接,每个蒸发器的出水口分别与出水管连接;即所有的蒸发器的进水口并联,所有的蒸发器的出水口并联。水从蒸发器出水口流出后,经出水管和一段管路到达用户端,然后经进水管、蒸发器的进水口流回蒸发器。

在本实施例中,假设空调机组包括16个冷水机组,每个冷水机组包括两个并联的压缩机,即空调机组共包括32个压缩机。

本实施例的冷水机组控制方法具体包括下述步骤,参见图1所示。

步骤s1:获取出水温度tewo和设定目标温度td

所述出水温度tewo为出水管内的水温。

步骤s2:计算差值△t=tewo-td

步骤s3:判断△t是否在设定差值范围内。

在本实施例中,设定差值范围为大于等于-2℃且小于等于2℃,即判断△t是否在[-2℃,2℃]内。

若是,则出水温度满足用户需求,控制所有压缩机保持原有状态即可。

若否,则执行步骤s4。

步骤s4:判断水温变化率是否在设定变化率范围内。

水温变化率为在单位时间内出水管或进水管内的水温变化(是一个绝对值,始终大于等于0)。在本实施例中,水温变化率选用单位时间内出水管内的水温变化。

在本实施例中,设定变化率范围为小于0.5℃/30s,即判断出水管内的水温变化率是否小于0.5℃/30s。

若是,则水温波动较小,满足用户要求,控制所有压缩机保持原有状态。

若否,则执行步骤s5。

步骤s5:判断压缩机开机/停机频次是否在设定开机/停机频次范围内。

在本实施例中,压缩机开机/停机频次是指当前时刻的前一小时之内压缩机开机/停机的次数。

设定开机/停机频次范围,根据压缩机的总台数确定。压缩机总台数不同,设定开机/停机频次范围不同,根据实际情况进行设计。在本实施例中,设定开机/停机频次范围为小于m次/h,m为压缩机总台数/3.2。当压缩机总台数为32时,m为10,即判断压缩机开机/停机频次是否小于10次/h。

若是,则压缩机开机/停机频次恰当、不频繁,控制所有压缩机保持原有状态。

若否,则执行步骤s6。

步骤s6:根据△t、水温变化率、压缩机开机/停机频次确定压缩机增开/减停间隔时间,在增开/减停间隔时间到后,控制其中一台停机/开机状态的压缩机开机/停机。

根据△t、水温变化率、压缩机开机频次确定压缩机增开间隔时间,增开间隔时间到后,主控板发送一次开机命令,控制其中一台停机状态的压缩机开机。由于处于停机状态的压缩机可能有多台,在本实施例中,增开间隔时间到后,主控板控制处于停机状态的总运行时间最短的那台压缩机启动,以均衡机组中压缩机的总运行时间,避免个别压缩机总运行时间过长导致寿命缩短,延长整个机组的使用寿命。

根据△t、水温变化率、压缩机停机频次确定压缩机减停间隔时间,减停间隔时间到后,主控板发送一次停机命令,控制其中一台开机状态的压缩机停机。由于处于开机状态的压缩机可能有多台,在本实施例中,减停间隔时间到后,主控板控制处于开机状态的总运行时间最长的那台压缩机停机,以均衡机组中压缩机的总运行时间,避免个别压缩机总运行时间过长导致寿命缩短,延长整个机组的使用寿命。

压缩机总运行时间是指压缩机出厂后的总的运行时间。

本实施例的空调机组控制方法,获取出水温度tewo和设定目标温度td;计算差值△t=tewo-td;判断△t是否在设定差值范围内;若否,则判断水温变化率是否在设定变化率范围内;若否,则判断压缩机开机/停机频次是否在设定开机/停机频次范围内;若否,则根据△t、水温变化率、压缩机开机/停机频次确定压缩机增开/减停间隔时间,在增开/减停间隔时间到后,控制其中一台停机/开机状态的压缩机开机/停机;综合考虑了差值△t、水温变化率、压缩机开机/停机频次,控制机组中压缩机的启停,从而避免压缩机频繁启停,减小水温波动,满足用户的用水需求,提高用户使用体验。

因此,本实施例的空调机组控制方法,避免了由于水温过快反馈导致的压缩机启动频繁,进而提高了压缩机使用寿命,减缓水温波动,满足用户舒适性要求。

一、在本实施例中,根据△t、水温变化率、压缩机开机频次确定压缩机增开间隔时间,具体包括下述步骤:

(1)在△t≥第一设定差值时,由于差值△t非常大,则控制所有压缩机开机,以增大制冷量,尽快降低出水温度tewo,减小△t,以达到用户满意的温度。

在本实施例中,第一设定差值为5℃。即△t≥5℃时,开启所有压缩机。

(2)在第二设定差值≤△t<第一设定差值时:

判断是否满足第一设定变化率≤水温变化率<第二设定变化率、且第一设定开机频次≤压缩机开机频次<第二设定开机频次。

若是,则压缩机增开间隔时间为第一设定增开间隔时间;

若否,则所有压缩机保持原有状态。

由于△t较大,根据水温变化率和压缩机开机频次,或者控制所有压缩机保持原有状态;或者确定压缩机增开间隔时间为第一设定增开间隔时间,并在第一设定增开间隔时间到后,控制其中一台停机状态的压缩机开机;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

在本实施例中,第一设定差值为5℃,第二设定差值为4℃。第一设定变化率为0.5℃/30s、第二设定变化率为1℃/30s、第一设定开机频次为10次/h、第二设定开机频次为15次/h、第一设定增开间隔时间为200s。

即,在4℃≤△t<5℃时,判断是否满足0.5℃/30s≤水温变化率<1℃/30s、且10次/h≤压缩机开机频次<15次/h;若是,则压缩机增开间隔时间为200s;若否,则所有压缩机保持原有状态;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

(3)在第三设定差值≤△t<第二设定差值时:

判断是否满足第二设定变化率≤水温变化率<第三设定变化率、且第二设定开机频次≤压缩机开机频次<第三设定开机频次;

若是,则压缩机增开间隔时间为第二设定增开间隔时间;

若否,则所有压缩机保持原有状态。

由于△t较小,根据水温变化率和压缩机开机频次,或者控制所有压缩机保持原有状态;或者确定压缩机增开间隔时间为第二设定增开间隔时间,并在第二设定增开间隔时间到后,控制其中一台停机状态的压缩机开机;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

在本实施例中,第三设定差值为3℃、第二设定差值为4℃、第二设定变化率为1℃/30s、第三设定变化率为1.5℃/30s、第二设定开机频次为15次/h、第三设定开机频次为20次/h、第二设定增开间隔时间为210s。

即,在3℃≤△t<4℃时,判断是否满足1℃/30s≤水温变化率<1.5℃/30s、且15次/h≤压缩机开机频次<20次/h;若是,则压缩机增开间隔时间为210s;若否,则所有压缩机保持原有状态;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

(4)在第四设定差值<△t<第三设定差值时:

判断是否满足水温变化率≥第三设定变化率、且压缩机开机频次≥第三设定开机频次;

若是,则压缩机增开间隔时间为第三设定增开间隔时间;

若否,则所有压缩机保持原有状态。

其中,第一设定增开间隔时间<第二设定增开间隔时间<第三设定增开间隔时间;第四设定差值>0。

由于△t比较小,根据水温变化率和压缩机开机频次,或者控制所有压缩机保持原有状态;或者确定压缩机增开间隔时间为第三设定增开间隔时间,并在第三设定增开间隔时间到后,控制其中一台停机状态的压缩机开机;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

在本实施例中,第四设定差值为2℃、第三设定差值为3℃、第三设定变化率为1.5℃/30s、第三设定开机频次为20次/h、第三设定增开间隔时间为250s。

即,在2℃≤△t<3℃时,判断是否满足水温变化率≥1.5℃/30s、且压缩机开机频次≥20次/h;若是,则压缩机增开间隔时间为250s;若否,则所有压缩机保持原有状态;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

在本实施例中,根据△t、水温变化率、压缩机开机频次,或者控制所有压缩机保持原有状态;或者确定压缩机增开间隔时间为第一设定增开间隔时间、第二设定增开间隔时间、或第三设定增开间隔时间,并在间隔时间到后,控制其中一台停机状态的压缩机开机;从而实现既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

二、在本实施例中,根据△t、水温变化率、压缩机停机频次确定压缩机减停间隔时间,具体包括下述步骤:

(1)在△t<第五设定差值时,由于出水温度tewo比设定目标温度td低得多,则控制所有压缩机停机,避免浪费能量。

在本实施例中,第五设定差值为-5℃。即△t<-5℃时,则控制所有压缩机停机。

(2)在第五设定差值≤△t<第六设定差值时:

判断是否满足第一设定变化率≤水温变化率<第二设定变化率、且第一设定停机频次≤压缩机停机频次<第二设定停机频次;

若是,则压缩机减停间隔时间为第一设定减停间隔时间;

若否,则所有压缩机保持原有状态。

由于△t的绝对值较大,根据水温变化率和压缩机停机频次,或者控制所有压缩机保持原有状态;或者确定压缩机减停间隔时间为第一设定减停间隔时间,并在第一设定减停间隔时间到后,控制其中一台开机状态的压缩机停机;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

在本实施例中,第五设定差值为-5℃、第六设定差值为-4℃、第一设定变化率为0.5℃/30s、第二设定变化率为1℃/30s、第一设定停机频次为10次/h、第二设定停机频次为15次/h、第一设定减停间隔时间为200s。

即,在-5℃≤△t<-4℃时,判断是否满足0.5℃/30s≤水温变化率<1℃/30s、且10次/h≤压缩机停机频次<15次/h;若是,则压缩机减停间隔时间为200s;若否,则所有压缩机保持原有状态;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

(3)在第六设定差值≤△t<第七设定差值时:

判断是否满足第二设定变化率≤水温变化率<第三设定变化率、且第二设定停机频次≤压缩机停机频次<第三设定停机频次;

若是,则压缩机减停间隔时间为第二设定减停间隔时间;

若否,则所有压缩机保持原有状态。

由于△t的绝对值较小,根据水温变化率和压缩机停机频次,或者控制所有压缩机保持原有状态;或者确定压缩机减停间隔时间为第二设定减停间隔时间,并在第二设定减停间隔时间到后,控制其中一台开机状态的压缩机停机;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

在本实施例中,第六设定差值为-4℃、第七设定差值为-3℃、第二设定变化率为1℃/30s、第三设定变化率为1.5℃/30s、第二设定停机频次为15次/h、第三设定停机频次为20次/h、第二设定减停间隔时间为210s。

即,在-4℃≤△t<-3℃时,判断是否满足1℃/30s≤水温变化率<1.5℃/30s、且15次/h≤压缩机停机频次<20次/h;若是,则压缩机减停间隔时间为210s;若否,则所有压缩机保持原有状态;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

(4)在第七设定差值≤△t<第八设定差值时:

判断是否满足水温变化率≥第三设定变化率、且压缩机停机频次≥第三设定停机频次;

若是,则压缩机减停间隔时间为第三设定减停间隔时间;

若否,则所有压缩机保持原有状态。

其中,第八设定差值<0。

由于△t的绝对值比较小,根据水温变化率和压缩机停机频次,或者控制所有压缩机保持原有状态;或者确定压缩机减停间隔时间为第三设定减停间隔时间,并在第三设定减停间隔时间到后,控制其中一台开机状态的压缩机停机;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

在本实施例中,第七设定差值为-3℃、第八设定差值为-2℃、第三设定变化率为1.5℃/30s、第三设定停机频次为20次/h、第三设定减停间隔时间为250s。

即,在-3℃≤△t<-2℃时,判断是否满足水温变化率≥1.5℃/30s、且压缩机停机频次≥20次/h;若是,则压缩机减停间隔时间为250s;若否,则所有压缩机保持原有状态;既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

在本实施例中,根据△t、水温变化率、压缩机停机频次,或者控制所有压缩机保持原有状态;或者确定压缩机减停间隔时间为第一设定减停间隔时间、第二设定减停间隔时间、或第三设定减停间隔时间,并在间隔时间到后,控制其中一台开机状态的压缩机停机;从而实现既避免压缩机频繁启停、使得出水温度tewo尽快达到设定目标温度,又避免水温波动过大。

由于在空调机组运行过程中,具有各种各样的干扰,可能会导致压缩机增开/减停间隔时间具有误差,进而导致对压缩机的启停控制存在误操作的现象,为了消除这种误差,避免对压缩机过调,避免误操作的产生,在根据△t、水温变化率、压缩机开机/停机频次确定压缩机增开/减停间隔时间之后,还需要根据情况对压缩机增开/减停间隔时间进行修正。具体如下:

一、在根据△t、水温变化率、压缩机开机频次确定压缩机增开间隔时间之后,所述控制方法还包括下述步骤,以消除压缩机增开间隔时间的误差,避免对压缩机过调。

若包括本次确定的压缩机增开间隔时间在内,具有连续n次压缩机增开间隔时间,则判断该连续n次压缩机增开间隔时间的变化趋势是否为递增或递减;

若是,则修正本次压缩机增开间隔时间,将该连续n次压缩机增开间隔时间的平均值作为本次的压缩机增开间隔时间;其中n≥3;

若否,说明该连续n次压缩机增开间隔时间的变化趋势为振荡,则所有压缩机保持原有状态。

例如,假设n=3,连续3次压缩机增开间隔时间为t1=250s、t2=210s、t3=200s,其中t3=200s为本次确定的压缩机增开间隔时间,由于250s、210s、200s的变化趋势为递减,则将这三个数值的平均数作为本次确定的压缩机增开间隔时间,即t3修正为(250s+210s+200s)/3=220s;在220s后,主控板发送开机命令,控制其中一台停机状态的压缩机开机。

在本实施例中,若连续3次压缩机增开间隔时间为250s、250s、200s,则变化趋势也视为递减。

若连续3次压缩机增开间隔时间为250s、200s、210s,则变化趋势为振荡,控制所有压缩机保持原有状态。

二、在根据△t、水温变化率、压缩机停机频次确定压缩机减停间隔时间之后,所述控制方法还包括下述步骤,以消除压缩机减停间隔时间的误差,避免对压缩机过调。

若包括本次确定的压缩机减停间隔时间在内,具有连续n次压缩机减停间隔时间,则判断该连续n次压缩机减停间隔时间的变化趋势是否为递增或递减;

若是,则修正本次压缩机减停间隔时间,将该连续n次压缩机减停间隔时间的平均值作为本次的压缩机减停间隔时间;其中n≥3;

若否,说明该连续n次压缩机减停间隔时间的变化趋势为振荡,则所有压缩机保持原有状态。

例如,假设n=3,连续3次压缩机减停间隔时间为t1=200s、t2=210s、t3=250s,其中t3=250s为本次确定的压缩机减停间隔时间,由于200s、210s、250s的变化趋势为递增,则将这三个数值的平均数作为本次确定的压缩机减停间隔时间,即t3修正为(200s+210s+250s)/3=220s;在220s后,主控板发送停机命令,控制其中一台开机状态的压缩机停机。

在本实施例中,若连续3次压缩机减停间隔时间为200s、200s、250s,则变化趋势也视为递增。

若连续3次压缩机减停间隔时间为200s、250s、210s,则变化趋势为振荡,控制所有压缩机保持原有状态。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

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