热源塔控制方法、控制装置及热源塔与流程

本发明涉及热交换控制技术领域，特别涉及一种热源塔控制方法、控制装置及热源塔。

背景技术：

在热泵供热系统中，热源塔常常用于为热泵机组中的热源换热器(例如蒸发器)提供热量。如图1所示，常规的热源塔热泵供热系统包括冷凝器11，冷凝器11与用户管网13构成热交换回路。高温高压气态制冷剂例如氟利昂在冷凝器11中液化，液化过程中所释放的热量对用户管网13输入冷凝器中的回水进行加热，加热后的水由冷凝器11输出至用户管网，供用户使用。

冷凝器11的输出端还连接有干燥过滤器12，干燥过滤器12的输出端与热源塔侧热源换热装置2连接，热源塔侧热源换热装置2的输出端连接有压缩机9，压缩机9的输出端连接有油分离器10，油分离器10的输出端与冷凝器11连接。液化后的制冷剂例如氟利昂进入干燥过滤器12干燥过滤后，进入热源塔侧热源换热装置2例如蒸发器中进行热交换，然后通过压缩机压缩、油分离器后进入冷凝器，以此形成一个热交换循环。

热源塔上设有热源塔换热装置1例如翅片换热器，热源塔换热装置1与热源塔侧热源换热装置例如蒸发器构成热交换回路，用于为热源塔侧热源换热装置提供热量，以使热源塔侧热源换热装置对低温低压液态制冷剂例如三通阀进行热交换，生成高温低压气态制冷剂例如三通阀。

当热源塔换热装置在低温、高湿、雨雪天气等条件下运行时，容易出现结霜现象，使热源塔换热装置的换热面积减小，换热量不足，导致热泵机组(压缩机9)制热能力下降，严重时压缩机出现吸气压力过低报警停机无法使用。

常规的结霜程度判断方法是机组维护人员目测热源塔结霜程度，此方法对结霜程度判断不够精准，常常导致过晚进入融霜程序，融霜效率低，且热泵机组的制热能力下降。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种热源塔控制方法、控制装置及热源塔，以解决常规的结霜程度判断方法是机组维护人员目测热源塔结霜程度，对结霜程度判断不够精准的技术问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种热源塔控制方法。

在一些可选实施例中，所述方法应用于热源塔中，所述热源塔上设有热源塔换热装置，所述热源塔换热装置与热源塔侧热源换热装置构成第一热交换回路，所述热源塔换热装置用于向所述热源塔侧热源换热装置输入热量，所述热源塔控制方法包括：

根据外部环境实时温度，确定所述热源塔换热装置的风压设定值、或所述热源塔的热泵机组中压缩机的吸气温度设定值、或流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度设定值；

当所述热源塔的风压小于所述风压设定值时，或，当所述压缩机的吸气温度小于所述吸气温度设定值时，或，当所述流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度小于所述热传导介质温度设定值时，启动融霜程序。

采用本技术方案，根据外部环境实时温度，确定与结霜有关的参数设定值，通过比较与结霜有关的参数实时检测值与设定值的关系，判断是否进入融霜程序，可实现对结霜程度的精确判断，避免过晚进入融霜程序，导致的融霜效果不佳，且热泵机组制热效率降低。

在一些可选实施例中，所述根据外部环境实时温度，确定风压设定值、或吸气温度设定值、或热传导介质温度设定值，包括：

根据外部环境实时温度，确定所述外部环境实时温度所属的温度分区；

根据所述所属的温度分区，确定对应的风压设定值、吸气温度设定值、热传导介质温度设定值。

采用本技术方案，通过对外部环境温度进行分区，每个分区设有对应的风压设定值、吸气温度设定值、热传导介质温度设定值，可实现对结霜程度的精确判断，有利于确保融霜效果。

在一些可选实施例中，所述热源塔换热装置与融霜侧换热装置构成第二热交换回路，所述融霜侧换热装置用于向所述热源塔换热装置输入热量；所述融霜程序包括：

断开所述第一热交换回路，并接通所述第二热交换回路。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种热源塔控制装置。

在一些可选实施例中，所述热源塔上设有热源塔换热装置，所述热源塔换热装置与热源塔侧热源换热装置构成第一热交换回路，所述热源塔换热装置用于向所述热源塔侧热源换热装置输入热量；所述热源塔控制装置包括：

确定单元，用于根据外部环境实时温度，确定所述热源塔换热装置的风压设定值、或所述热源塔的热泵机组中压缩机的吸气温度设定值、或流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度设定值；

启动单元，用于当所述热源塔的风压小于所述风压设定值时，或，当所述压缩机的吸气温度小于所述吸气温度设定值时，或，当所述流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度小于所述热传导介质温度设定值时，启动融霜程序。

在一些可选实施例中，所述确定单元包括：

第一确定子单元，用于根据外部环境实时温度，确定所述外部环境实时温度所属的温度分区；

第二确定子单元，用于根据所述所属的温度分区，确定对应的风压设定值、吸气温度设定值、热传导介质温度设定值。

在一些可选实施例中，所述第一确定子单元包括

第三温度检测装置，用于检测外部环境的实时温度；

第一存储单元，用于存储外部环境温度分区数据；

比较单元，用于比较所述外部环境实时温度和所述外部环境温度分区数据，得出所述外部环境实时温度所属的温度分区。

在一些可选实施例中，所述启动单元包括：

检测单元，用于检测所述热源塔的风压、或，所述压缩机的吸气温度、或，所述流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度；

判断单元，用于判断所述热源塔的风压是否小于所述风压设定值，或，所述压缩机的吸气温度是否小于所述吸气温度设定值，或，所述流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度是否小于所述热传导介质温度设定值；

进入单元，用于根据判断单元的判断结果，进入融霜程序。

在一些可选实施例中，所述检测单元包括：

第一温度检测装置，用于检测所述压缩机的吸气温度；或，

风压检测装置，用于检测所述热源塔换热装置的风压；或，

第二温度检测装置，用于检测流入所述热源塔侧热源换热装置的热交换介质的温度。

在一些可选实施例中，所述第一热交换回路包括热源塔侧第一输入管路和热源塔侧第一输出管路，所述热源塔控制装置还包括：

融霜侧换热装置，与所述热源塔换热装置构成第二热交换回路，所述融霜侧换热装置用于向所述热源塔换热装置输入热量，所述第二热交换回路包括热源塔侧第二输入管路和热源塔侧第二输出管路；

热源塔侧输入开关装置，用于断开或连接所述热源塔换热装置与所述第一输入管路，或，断开或连接所述热源塔换热装置与所述第二输入管路；

热源塔侧输出开关装置，用于断开或连接所述热源塔换热装置与所述第一输出管路，或，断开或连接所述热源塔换热装置与所述第二输出管路。

采用本技术方案，当达到融霜条件时，热源塔侧输入开关装置连接所述热源塔换热装置与所述第二输入管路，并断开所述热源塔换热装置与所述第一输入管路的连接，热源塔侧输出开关装置连接所述热源塔换热装置与所述第二输出管路，并断开所述热源塔换热装置与所述第一输出管路，从而断开第一热交换回路，接通第二热交换回路，通过融霜侧换热装置向所述热源塔换热装置输入热量，以对所述热源塔换热装置进行融霜。

在一些可选实施例中，所述热源塔侧输入开关装置包括设置在第一输入管路的第一开关装置和设置在第二输入管路的第三开关装置；所述融霜侧开关装置包括设置在第一输出管路的第二开关装置和设置在第二输出管路的第四开关装置。

在一些可选实施例中，所述热源塔侧输入开关装置/热源塔侧输出开关装置为热源塔侧输入三通阀/热源塔侧输出三通阀，所述热源塔侧输入三通阀/热源塔侧输出三通阀包括公共端、第一可选端和第二可选端，所述公共端与所述热源塔换热装置的输入端/输出端连接，所述第一可选端与所述第一输入管路/第一输出管路连接，所述第二可选端与所述第一输出管路/所述第二输出管路连接。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种热源塔，包括如前所述热源塔控制装置。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

采用本技术方案，根据外部环境实时温度，确定与结霜有关的参数设定值，通过比较与结霜有关的参数实时测定值与设定值的关系，得出进入融霜程序的条件，可实现对结霜程度的精确判断，确保融霜效果。

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是常规热源塔热泵供热系统的热交换回路结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的热源塔控制方法的流程示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的热源塔控制装置的电路结构示意图；

图4是根据另一示例性实施例示出的热源塔控制装置的电路结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的不同外部环境温度分区所对应的融霜条件；

图6是根据一示例性实施例示出的包含有本发明热源塔控制装置的热源塔热交换回路示意图；

图7是根据另一示例性实施例示出的包含有本发明热源塔控制装置的热源塔热交换回路示意图；

图8是根据另一示例性实施例示出的包含有本发明热源塔控制装置的热源塔热交换回路示意图；

图9是根据一示例性实施例示出的包含有本发明热源塔控制装置的热源塔热泵供热系统的热交换回路示意图；

图10是根据另一示例性实施例示出的包含有多个热源塔的热泵供热系统热交换回路示意图；

图11是根据一示例性实施例示出的对两个热源塔换热装置进行融霜的流程示意图。

图中：

1-热源塔换热装置；111-第一热源塔；112-第二热源塔；113-第三热源塔；2-热源塔热源侧换热装置；21-热源侧输出总管；22-热源侧输入总管；23-热源侧水泵；3-热源塔侧输入开关装置；31-第一开关装置；32-第二开关装置；33-热源侧总开关装置；4-融霜侧换热装置；41-融霜侧输出总管；42-融霜侧输入总管；43-融霜水泵；5-热源塔侧输出开关装置；51-第三开关装置；52-第四开关装置；53-融霜侧总开关装置；61-确定单元；611-第三温度检测装置；612-第一存储单元；613-比较单元；614-第二存储单元；615-选择单元；62-启动单元；621-检测单元；622-判断单元；623-进入单元；71-风压检测装置；72-第一温度检测装置；73-第二温度检测装置；74-第三温度检测装置；8-融霜侧热源；9-压缩机；10-油分离器；11-冷凝器；12-干燥过滤网；13-用户管网。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

本发明的目的之一，是提供一种热源塔控制方法，用于热源塔中，所述热源塔上设有热源塔换热装置。

如图1所示，所述热源塔控制方法包括：

步骤S1：根据外部环境实时温度，确定所述热源塔换热装置的风压设定值、或所述热源塔的热泵机组中压缩机的吸气温度设定值、或流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度设定值；

步骤S2：当所述热源塔的风压小于所述风压设定值时，或，当所述压缩机的吸气温度小于所述吸气温度设定值时，或，当所述流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度小于所述热传导介质温度设定值时，启动融霜程序。

采用本技术方案，根据外部环境实时温度，确定与结霜有关的参数设定值，通过比较与结霜有关的参数实时检测值与设定值的关系，判断是否进入融霜程序，可实现对结霜程度的精确判断，避免过晚进入融霜程序，导致的融霜效果不佳，且热泵机组制热效率降低。

在一些可选实施例中，所述根据外部环境实时温度，确定风压设定值、或吸气温度设定值、或热传导介质温度设定值，包括：

根据外部环境实时温度，确定所述外部环境实时温度所属的温度分区；

根据所述所属的温度分区，确定对应的风压设定值、吸气温度设定值、热传导介质温度设定值。

由于不同外部环境温度下的结霜条件不同，采用本技术方案，通过对外部环境温度进行分区，每个分区设有对应的风压设定值、吸气温度设定值、热传导介质温度设定值，可实现对结霜程度的精确判断，有利于确保融霜效果。

在一些可选实施例中，所述融霜程序包括：

断开所述热源塔换热装置与热源塔侧热源换热装置构成的第一热交换回路；

设置融霜侧换热装置，与所述热源塔换热装置构成第二热交换回路，所述融霜侧换热装置向所述热源塔换热装置输入热量；

接通所述第二热交换回路。

采用本技术方案，当达到融霜条件时，通过融霜侧换热装置向所述热源塔换热装置输入热量，以对所述热源塔换热装置进行融霜，无需关闭热源塔热泵机组(即无需关闭压缩机)，不会影响使用侧水温，提升用户使用体验满意度。

本发明的另一目的，是提供一种热源塔控制装置，所述热源塔上设有热源塔换热装置。

在一些可选实施例中，如图3所示，本发明热源塔控制装置包括：

确定单元61，用于根据外部环境实时温度，确定所述热源塔换热装置的风压设定值、或所述热源塔的热泵机组中压缩机的吸气温度设定值、或流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度设定值；

启动单元62，用于当所述热源塔的风压小于所述风压设定值时，或，当所述压缩机的吸气温度小于所述吸气温度设定值时，或，当所述流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度小于所述热传导介质温度设定值时，启动融霜程序。

在一些可选实施例中，如图4所示，所述确定单元61包括：

第一确定子单元，用于根据外部环境实时温度，确定所述外部环境实时温度所属的温度分区；

第二确定子单元，用于根据所述所属的温度分区，确定对应的风压设定值、吸气温度设定值、热传导介质温度设定值。

在一些可选实施例中，所述第一确定子单元包括：

第三温度检测装置611，用于检测外部环境的实时温度；

第一存储单元612，用于存储外部环境温度分区数据；

比较单元613，用于比较所述外部环境实时温度和所述外部环境温度分区数据，得出所述外部环境实时温度所属的温度分区。

在一些可选实施例中，如图4所示，所述第二确定子单元包括：

第二存储单元614，用于存储不同的外部环境温度分区所对应的风压设定值、吸气温度设定值、热传导介质温度设定值；存储的数据如图5所示，其中，Ta表示外部环境实时温度，Pw表示风压实时检测值，Ts表示吸气温度实时检测值，Ti表示输入介质温度实时检测值；

选择单元615，用于根据所述比较单元613得出的温度分区，从所述第二存储单元614中，选择对应的风压设定值、吸气温度设定值、热传导介质温度设定值。

在一些可选实施例中，如图4所示，所述启动单元62包括：

检测单元621，用于检测所述热源塔的风压、或，所述压缩机的吸气温度、或，所述流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度；

判断单元622，用于判断所述热源塔的风压是否小于所述风压设定值，或，所述压缩机的吸气温度是否小于所述吸气温度设定值，或，所述流入所述热源塔侧热源换热装置的热传导介质温度是否小于所述热传导介质温度设定值；

进入单元623，用于根据判断单元的判断结果，进入融霜程序。

在一些可选实施例中，所述检测单元621包括：

风压检测装置，用于检测所述热源塔换热装置的风压；或，

第二温度检测装置，用于检测流入所述热源塔侧热源换热装置的热交换介质的温度。

在一些可选实施例中，所述热源塔侧热源换热装置的输出端连接有压缩机，所述检测单元包括第一温度检测装置，用于检测所述压缩机的吸气温度。

在一些可选实施例中，风压检测装置、第三温度检测装置设置在所述热源塔换热装置例如翅片换热器的外侧。

在一些可选实施例中，如图6所示，热源塔中设有热源塔换热装置1，热源塔换热装置1与热源塔侧热源换热装置2构成第一热交换回路，所述热源塔换热装置1吸收所述热源塔侧热源换热装置2输出的冷量，并转化为热量，向所述热源塔侧热源换热装置2输入；所述第一热交换回路包括热源塔侧第一输入管路和热源塔侧第一输出管路。

在上述基础上，如图6所示，本发明热源塔控制装置还包括：

融霜侧换热装置4，与所述热源塔换热装置1构成第二热交换回路，所述融霜侧换热装置4用于向所述热源塔换热装置1输入热量；所述第二热交换回路包括热源塔侧第二输入管路和热源塔侧第二输出管路；

热源塔侧输入开关装置3，用于断开或连接所述热源塔换热装置与所述第一输入管路，或，断开或连接所述热源塔换热装置与所述第二输入管路；和，

热源塔侧输出开关装置5，用于断开或连接所述热源塔换热装置与所述第一输出管路，或，断开或连接所述热源塔换热装置与所述第二输出管路。

采用本技术方案，当达到融霜条件时，热源塔侧输入开关装置3连接所述热源塔换热装置1与所述第二输入管路，并断开所述热源塔换热装置1与所述第一输入管路的连接，热源塔侧输出开关装置5连接所述热源塔换热装置与所述第二输出管路，并断开所述热源塔换热装置与所述第一输出管路，从而断开第一热交换回路，接通第二热交换回路，通过融霜侧换热装置向所述热源塔换热装置输入热量，以对所述热源塔换热装置进行融霜。

在一些可选实施例中，如图7所示，所述热源塔侧输入开关装置包括设置在第一输入管路的第一开关装置31和设置在第二输入管路的第三开关装置51；所述融霜侧开关装置包括设置在第一输出管路的第二开关装置32和设置在第二输出管路的第四开关装置52。

当需要断开或接通第一热交换回路时，可通过断开或接通第一开关装置31、第二开关装置32实现；当需要断开或接通第二热交换回路时，可通过断开或接通第三开关装置51、第四开关装置52实现。

在一些可选实施例中，所述第一开关装置/第二开关装置/第三开关装置/第四开关装置为电动阀。

在一些可选实施例中，如图8所示，所述热源塔侧输入开关装置3/热源塔侧输出开关装置5为热源塔侧输入三通阀/热源塔侧输出三通阀，所述热源塔侧输入三通阀/热源塔侧输出三通阀包括公共端、第一可选端和第二可选端，所述公共端与所述热源塔换热装置的输入端/输出端连接，所述第一可选端与所述第一输入管路/第一输出管路连接，所述第二可选端与所述第一输出管路/所述第二输出管路连接。

在一些可选实施例中，所述第一热交换回路、第二热交换回路中设有动力装置例如压力泵，用于为所述第一热交换回路/第二热交换回路内的热交换介质提供流通动力。

当达到融霜条件时，断开第一热交换回路，并接通第二热交换回路，通过第二输入管路向所述热源塔换热装置输入热量，以对所述热源塔换热装置进行融霜。

在一些可选实施例中，如图9所示，所述第二热交换回路还包括融霜侧热源8，所述融霜侧热源8与所述融霜侧换热装置4构成热交换回路，用于为所述融霜侧换热装置提供热量。

在一些可选实施例中，热源塔的数量可以为多个。例如图10所示，热源塔热泵供热系统中包括第一热源塔111、第二热源塔112和第三热源塔113；每个热源塔上均设有热源塔换热装置1例如翅片换热器。每个翅片换热器外侧均设有风压检测装置71和第三温度检测装置74。

热源塔侧热源换热装置2设有热源侧输出总管21和热源侧输入总管22，融霜侧换热装置4设有融霜侧输出总管41和融霜侧输入总管42；热源塔侧第一输入管路分别通过第一开关装置31例如电动阀与热源侧输出总管21连接，热源塔侧第一输出管路分别通过第二开关装置32例如电动阀与热源侧输入总管22连接；热源塔侧第二输入管路分别通过第三开关装置51与融霜侧输出总管41连接，热源塔侧第二输出管路分别通过第四开关装置52与融霜侧输入总管42连接。

在一些可选实施例中，热源侧输出总管21或热源侧输入总管22上设有热源侧总开关装置33，用于控制第一热交换回路的断开或连接；融霜侧输出总管41或融霜侧输入总管42上设有融霜侧总开关装置53，用于集中控制第二热交换回路的断开或连接。

在一些可选实施例中，热源侧输出总管21或热源侧输入总管22上设有热源侧水泵23，融霜侧输出总管41或融霜侧输入总管42上设有融霜水泵43。热源侧水泵23和融霜水泵43用于为热交换介质提供流通动力。

当某一个热源塔换热装置的风压符合融霜条件时，断开该热源塔的第一开关装置和第二开关装置，从而断开该热源塔换热装置与热源塔侧热源换热装置的第一热交换回路，并闭合该热源塔对应的第三开关装置和第四开关装置，从而连接该热源塔换热装置与融霜侧换热装置构成的第二热交换回路，以对该热源塔换热装置输入热量进行融霜。

当多个热源塔换热装置的风压符合融霜条件时，则可同时对该多个热源塔换热装置进行融霜，或者依次对该多个热源塔换热装置进行融霜。例如，当需要对2个热源塔换热装置依次进行融霜时，如图11所示，进入融霜过程后，打开融霜侧总开关装置，关闭第一热源塔的风机，然后依次连接第一热源塔的第二热交换回路、断开第一热源塔的第一热交换回路，再启动融霜水泵，此时融霜侧换热装置向第一热源塔换热装置输入热量，对第一热源塔换热装置进行融霜。经过融霜时间t后，完成对第一热源塔换热装置的融霜过程，启动对第二热源塔换热装置的融霜过程，具体为：关闭第二热源塔的风机，然后连接第二热源塔的第二热交换回路，断开第二热源塔的第一热交换回路，此时，融霜侧换热装置向第二热源塔换热装置输入热量，对第二热源塔换热装置进行融霜。同时，连接第一热源塔的第一热交换回路，并断开第一热源塔的第二热交换回路，启动第一热源塔的风机，以使第一热源塔恢复正常热交换，即与热源塔侧热源换热装置进行热交换。经过融霜时间t后，完成对第二热源塔换热装置的融霜过程，则关闭融霜水泵，断开第二热源塔的第二热交换回路，关闭融霜侧总开关装置，并连接第二热源塔的第一热交换回路，启动第二热源塔的风机，以使第二热源塔恢复正常热交换，即与热源塔侧热源换热装置进行热交换。

当多个热源塔中有一个热源塔换热装置不需要除霜时，在对其他热源塔换热装置进行融霜时，无需关闭热源塔热源侧热泵机组，不会影响使用侧水温，提升用户使用体验满意度。

本发明的再一目的，是公开一种热源塔，包括前述的热源塔控制装置。

本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。

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的具体含义。

本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。