本发明涉及制冷系统领域，尤其涉及一种用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法。
背景技术：
冷媒泄漏不仅会导致冷水机的制冷能力下降，而且会严重影响甚至损坏压缩机。缺冷媒保护的本质在于保护压缩机，避免绕组温度过高造成烧毁。
市场主流模块化冷水机组以多系统为主，通过多台定频压缩机的加卸载以控制机组能力输出，定频压缩机启动后在系统缺冷媒时只能通过停机保护，不同于变频压缩机可以通过降频来缓解压缩机的热负荷，因此，如何及时有效的在缺冷媒状态下保护定频压缩机非常重要。
现有检测风冷冷水机组缺冷媒的方法主要通过低压开关和低压传感器这类硬件检测，存在的问题是检测条件单一，对于系统来说只是一层保护。
而通过控制类的方式检测风冷冷水机组是否缺冷媒目前普遍采用内管温差值法和电流功率对比法。内管温差法是在壳管里面安装感温包，检测最准确，但操作工艺难度大，对于单模块的检测可以，但是对于多模块，由于涉及的感温包较多，成本增加，因此，对于定频冷水机组使用较少。由于大冷量定频机没有电流互感器，无法检测机组的运行功率(也就是电流功率)因此，变频机常用的电流功率检测方法对于定频冷水机组的使用也较少。综上所述，目前检测定频模块化冷水机组缺冷媒的方法较少。
并且，对于模块化风冷冷水机组而言，其系统较多，系统采用的感温包多，壳管侧(制冷系统的低压侧)增加管温感温包涉及成本问题，且安装在壳管侧的管温感温包检测的低压侧值是波动的，采集精度难以保证，因此，壳管侧检测系统参数受到限制。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法，易于实现，且检测精度高。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法，其包括以下步骤：
s1)启动压缩机，直至压缩机的运行时间达到预设运行时间ti；
s2)判断是否满足tpi-twi≥ti1且twi-thi＜ti2，如果满足，则初步判断冷水机组缺冷媒；如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tpi：ti时刻的压缩机排气温度值；
twi：ti时刻的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
thi：ti时刻的室外环境温度值；
ti1：判定条件i1的预设值，取值范围0～150℃；
ti2：判定条件i2的预设值，取值范围0～20℃。
在一优选或可选实施例中，在初步判断冷水机组缺冷媒的情况下，进一步判断是否满足twi-tw0＜ti3且ts0-tsi＜ti4，如果满足，则最终判断冷水机组缺冷媒，如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tw0：压缩机刚启动时的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
tsi：ti时刻的冷水机组水温值；
ts0：压缩机启动前或刚启动时的初始水温值；
ti3：判定条件i3的预设值，取值范围0～20℃；
ti4：判定条件i4的预设值，取值范围0～20℃。
在一优选或可选实施例中，在启动压缩机前或刚启动时，检测冷水机组的初始水温值ts0，并将初始水温值ts0与设定水温值ts进行比较；
如果ts0≥ts，启动压缩机或保持压缩机运行，当压缩机运行时间达到预设运行时间t1，运行步骤s2)；
如果ts0＜ts，启动压缩机或保持压缩机运行，当压缩机运行时间达到预设运行时间t2，运行步骤s2)；
其中，t2＞t1。
在一优选或可选实施例中，在ts0≥ts，启动压缩机或保持压缩机运行，压缩机运行时间达到t1，运行步骤s2)时，判断是否满足tp1-tw1≥t11且tw1-th1＜t12，如果满足，则初步判断冷水机组缺冷媒，如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tp1：t1时刻的压缩机排气温度值；
tw1：t1时刻的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
th1：t1时刻的室外环境温度值；
t11：判定条件11的预设值，取值范围0～150℃；
t12：判定条件12的预设值，取值范围0～20℃。
在一优选或可选实施例中，在初步判断冷水机组缺冷媒的情况下，进一步判断是否满足tw1-tw0＜t13且ts0-ts1＜t14，如果满足，则最终判断冷水机组缺冷媒，如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tw0：压缩机刚启动时的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
ts1：t1时刻的冷水机组水温值；
t13：判定条件13的预设值，取值范围0～20℃；
t14：判定条件14的预设值，取值范围0～20℃。
在一优选或可选实施例中，t11的取值范围40℃～100℃，t12的取值范围0～10℃，t13的取值范围0～10℃，t14的取值范围0～10℃。
在一优选或可选实施例中，在ts0＜ts，启动压缩机或保持压缩机运行，压缩机运行时间达到t2，运行步骤s2)时，判断是否满足tp2-tw2≥t21且tw2-th2＜t22，如果满足，则初步判断冷水机组缺冷媒，如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tp2：t2时刻的压缩机排气温度值；
tw2：t2时刻的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
th2：t2时刻的室外环境温度值；
t21：判定条件21的预设值，取值范围0～150℃；
t22：判定条件22的预设值，取值范围0～20℃。
在一优选或可选实施例中，在初步判断冷水机组缺冷媒的情况下，进一步判断是否满足tw2-tw0＜t23且ts0-ts2＜t24，如果满足，则最终判断冷水机组缺冷媒，如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tw0：压缩机刚启动时的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
ts2：t2时刻的冷水机组水温值；
t23：判定条件23的预设值，取值范围0～20℃；
t24：判定条件24的预设值，取值范围0～20℃。
在一优选或可选实施例中，t21的取值范围40℃～100℃，t22的取值范围0～10℃，t23的取值范围0～10℃，t24的取值范围0～10℃。
在一优选或可选实施例中，各温度值均通过感温包测量获得。
基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：
本发明通过多个温度值的组合条件判断机组是否处于缺冷媒状态，在同时满足判定条件i1和判定条件i2时，初步判断冷水机组处于缺冷媒状态，在判定条件i1和判定条件i2之一没有满足的情况下，判断冷水机组不缺冷媒，不必进行缺冷媒保护，检测精度高，且实施成本相对较低、易于实现。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提供的用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。
本发明实施例提供的用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法，其包括以下步骤：
s1)启动压缩机，直至压缩机的运行时间达到预设运行时间ti；
s2)判断是否满足tpi-twi≥ti1且twi-thi＜ti2，如果满足，则初步判断定频风冷冷水机组缺冷媒，然后需要进一步确定是否缺冷媒；如果不满足，则判断定频风冷冷水机组不缺冷媒；其中，
tpi：ti时刻的压缩机排气温度值，可以通过排气感温包检测获得；
twi：ti时刻的室外机组冷凝器管壁面的温度值，可以通过室外侧管温感温包检测获得；
thi：ti时刻的室外环境温度值，可以通过室外侧环境感温包检测获得；
ti1：判定条件i1的预设值，取值范围0～150℃；
ti2：判定条件i2的预设值，取值范围0～20℃。
上述实施例中，tpi、twi、thi是系统进行比较的基本参数，当系统冷媒泄漏后，tpi、twi都会变化，但是变化的快慢不一样，利用逻辑控制的方法可以实现多重保护。
上述实施例中的压缩机排气温度值可以通过排气感温包检测获得，室外机组冷凝器管壁面的温度值可以通过室外侧管温感温包检测获得，室外环境温度值可以通过室外侧环境感温包检测获得，各个感温包的安装比较方便，易于实现；且根据感温包的组合条件判断系统是否处于缺冷媒状态，从而保护相应系统，实施成本相对较低、易于实现；通过上述两个关系式的综合比较，在同时满足判定条件i1和判定条件i2时，初步判断冷水机组处于缺冷媒状态，在判定条件i1和判定条件i2之一没有满足的情况下，判断冷水机组不缺冷媒，不必进行缺冷媒保护，检测精度高。
本发明实施例提供的用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法，适用于检测定频模块化风冷冷水机组是否缺冷媒，可以对模块化机组各个系统独立检测是否缺冷媒，进而保护各个系统，能够提高机组每个系统在少冷媒情况下进行保护的准确性和及时性，有利于延长机组压缩机的运行寿命。
上述方法实施例中，在初步判断冷水机组缺冷媒的情况下，进一步判断是否满足twi-tw0＜ti3且ts0-tsi＜ti4，如果满足，则最终判断冷水机组缺冷媒，发出缺冷媒警报，系统停止运行；如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tw0：压缩机刚启动时的室外机组冷凝器管壁面的温度值，可以通过室外侧管温感温包检测获得；
ts0：压缩机启动前或刚启动时的冷水机组初始水温值，可以通过水温感温包检测获得；
tsi：ti时刻的冷水机组水温值，可以通过水温感温包检测获得；
ti3：判定条件i3的预设值，取值范围0～20℃；
ti4：判定条件i4的预设值，取值范围0～20℃。
上述方法实施例通过同时检测四个判定条件，从而提高系统在缺冷媒条件下保护的准确性。
本发明实施例提供的用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法适用于制冷模式，其中：
tpi-twi≥ti1，在不缺冷媒的情况下，tpi大于twi，且差值很小；在缺冷媒的情况下，tpi大于twi，且差值很大，因此，t11的取值范围可以为40℃～100℃，优选50℃。
twi-thi＜ti2，在不缺冷媒的情况下，tw1大于thi，且差值很大；在缺冷媒的情况下，tw1大于thi，且差值很小，几乎无变化，因此，ti2的取值范围可以为0～10℃，优选2℃。
twi-tw0＜ti3，在不缺冷媒的情况下，twi大于tw0，且差值很大；在缺冷媒的情况下，twi大于tw0，且差值很小，几乎无变化，因此，ti3的取值范围可以为0～10℃，优选3℃。
ts0-tsi＜ti4，在不缺冷媒的情况下，ts0大于tsi，且差值很大；在缺冷媒的情况下，ts0大于tsi，且差值很小，几乎无变化，因此，ti4的取值范围可以为0～10℃，优选2℃。
上述tpi-twi≥ti1，twi-thi＜ti2，twi-tw0＜ti3，这三组比较关系式可以根据变化的关系反映出冷媒缺失的程度。
ts0-tsi＜ti4，反应的是水系统的变化情况，缺冷媒后系统制冷效果差，水温的变化会很小。
通过上述各个条件的组合判定，出现缺冷媒误保护的概率能够显著降低，保护的效果更好；且上述这几个条件的参数的获取是相对简单的，易于实现。
上述方法实施例中，在运行步骤s1)前，即在启动压缩机前，或者在运行步骤s1)且刚启动压缩机时，检测冷水机的初始水温值ts0，并将初始水温值ts0与设定水温值ts进行比较；
如果ts0≥ts，启动压缩机或保持压缩机运行，当压缩机运行时间达到预设运行时间t1，运行步骤s2)；
如果ts0＜ts，启动压缩机或保持压缩机运行，当压缩机运行时间达到预设运行时间t2，运行步骤s2)；
其中，t2＞t1，t1的取值范围可以为2min～7min，优选4分30秒。
上述方法实施例中的设定水温值ts的取值范围为5℃～50℃，优选25℃。
上述方法实施例对不同温度条件使用不同的判定值，对应不同的负荷区间，高水温对应高负荷区间，进行缺冷媒检测保护的时间短，低水温对应低负荷区间，进行缺冷媒检测保护的时间长，从而提高保护的全面性，同时使用区间判断的方式也提高了保护的及时性和准确性。
由于上述方法适用于模块化冷水机组，对于模块化冷水机组，由于是多系统运行，因此，某个系统启动时水温的初始量是个变化较大的不定量，此时系统的负荷也不一样，因此判定保护的值(包括各判定条件的预设值)不能固定，需要根据不同的负荷而改变。
上述方法实施例中，在ts0≥ts，启动压缩机或保持压缩机运行，压缩机运行时间达到t1，运行步骤s2)，判断是否满足tp1-tw1≥t11且tw1-th1＜t12，如果满足，则初步判断冷水机组缺冷媒，如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tp1：t1时刻的压缩机排气温度值；
tw1：t1时刻的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
th1：t1时刻的室外环境温度值；
t11：判定条件11的预设值，取值范围0～150℃；
t12：判定条件12的预设值，取值范围0～20℃。
上述方法实施例中，在初步判断冷水机组缺冷媒的情况下，进一步判断是否满足tw1-tw0＜t13且ts0-ts1＜t14，如果满足，则最终判断冷水机组缺冷媒，发出缺冷媒警报，同时系统停止运行；如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tw0：压缩机刚启动时的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
ts1：t1时刻的冷水机组水温值；
t13：判定条件13的预设值，取值范围0～20℃；
t14：判定条件14的预设值，取值范围0～20℃。
上述方法实施例中，t11的取值范围40℃～100℃，优选50℃，t12的取值范围0～10℃，优选2℃，t13的取值范围0～10℃，优选3℃，t14的取值范围0～10℃，优选2℃。
上述方法实施例中，在ts0＜ts，启动压缩机或保持压缩机运行，当压缩机运行时间达到t2，运行步骤s2)，判断是否满足tp2-tw2≥t21且tw2-th2＜t22，如果满足，则初步判断冷水机组缺冷媒，如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tp2：t2时刻的压缩机排气温度值；
tw2：t2时刻的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
th2：t2时刻的室外环境温度值；
t21：判定条件21的预设值，取值范围0～150℃；
t22：判定条件22的预设值，取值范围0～20℃。
上述方法实施例中，在初步判断冷水机组缺冷媒的情况下，进一步判断是否满足tw2-tw0＜t23且ts0-ts2＜t24，如果满足，则最终判冷水机组断缺冷媒，如果不满足，则判断冷水机组不缺冷媒；其中，
tw0：压缩机刚启动时的室外机组冷凝器管壁面的温度值；
ts2：t2时刻的冷水机组水温值；
t23：判定条件23的预设值，取值范围0～20℃；
t24：判定条件24的预设值，取值范围0～20℃。
上述方法实施例中，t21的取值范围40℃～100℃，优选50℃，t22的取值范围0～10℃，优选2℃，t23的取值范围0～10℃，优选3℃，t24的取值范围0～10℃，优选2℃。
上述方法实施例中，t11可以大于t21；t12可以大于t22；t13可以大于t23；t14可以大于t24。
本发明实施例提供的用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法，适用于制冷模式，各温度值均可以通过感温包测量获得，相应的排气感温包、室外侧管温感温包、环境感温包、水温感温包检测数据更容易获取，通用且便于生产制造和安装，硬件成本和工艺成本都较低。
本发明实施例提供的用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法，适用于检测定频模块化风冷冷水机组是否缺冷媒，模块化机组各个系统独立检测缺冷媒条件进而保护各个系统，根据感温包的组合条件判断系统是否处于缺冷媒状态，从而保护相应系统。对于制冷模式来说，检测的条件更加充分，保护性能更好。
本发明实施例提供的用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法，也适用于检测定频非模块化风冷冷水机组是否缺冷媒。
如图1所示，下面列举本发明提供的用于检测定频风冷冷水机组缺冷媒的方法用于检测定频模块化风冷冷水机组是否缺冷媒的一具体实施例，在该具体实施例中，涉及的硬件包括判断压缩机状态的装置(如继电器)、室外侧管温感温包、判断压缩机开机运行时间的计时器、室外侧环境感温包、排气感温包、水温感温包，该方法的具体流程为：
机组遥控器设置机组开机运行，模块化系统的压缩机会根据相应的检测条件逐一启动运行，当判断第n台压缩机的状态装置(如继电器)确定该压缩机对应的系统n需要启动运行时，系统n开机启动运行，进入水温检测判定条件，判断此时系统的初始水温值ts0与设定水温值ts的逻辑关系，即检测ts0是否大于等于ts。
一、若ts0大于等于预设的判定值ts，则启动压缩机，并检测压缩机的运行时间是否达到预设运行时间t1；
1、当时间条件达到预设运行时间t1，则进入t1时刻的逻辑判断条件，否则不进入缺冷媒保护检测；
2、若达到预设运行时间t1，则检测四个条件是否同时满足要求，即同时进入判定条件11、判断条件12、判断条件13、判断条件14；
进入判断条件11，判断tp1-tw1与t11的关系；
进入判断条件12，判断tw1-th1与t12的关系；
进入判断条件13，判断tw1-tw0与t13的关系；
进入判断条件14，判断ts0-ts1与t14的关系；
3、只有同时满足tp1-tw1≥t11、tw1-th1＜t12、tw1-tw0＜t13、ts0-ts1＜t14，则判断该系统处于缺冷媒状态，此时该系统报缺冷媒保护，该系统停止运行，其他系统不受影响。当判定条件11、判断条件12、判断条件13、判断条件14中任一条件不满足，则不进入缺冷媒控制。
二、若ts0小于预设的判定值ts，则启动压缩机，并检测压缩机的运行时间是否达到预设运行时间t2；
1、当时间条件达到预设运行时间t2，则进入t2时刻的逻辑判断条件，否则不进入缺冷媒保护检测；
2、若达到预设运行时间t2，则检测四个条件是否同时满足要求，
即同时进入判定条件21、判断条件22、判断条件23、判断条件24；
进入判断条件21，判断tp2-tw2与t21的关系；
进入判断条件22，判断tw2-th2与t22的关系；
进入判断条件23，判断tw2-tw0与t23的关系；
进入判断条件24，判断ts0-ts2与t24的关系；
3、只有同时满足tp2-tw2≥t21、tw2-th2＜t22、tw2-tw0＜t23、ts0-ts2＜t24，则判断该系统处于缺冷媒状态，此时该系统报缺冷媒保护，该系统停止运行，其他系统不受影响。当判定条件21、判断条件22、判断条件23、判断条件24中任一条件不满足，则不进入缺冷媒控制。
上述具体实施例中，启动压缩机前只检测一次ts0，判定大小后选择进入t1还是t2条件。
由于模块化机组压缩机是逐一启动的，开启个数与负荷有关。因此，某台压缩机启动时需要检测当时的水温，高水温可以认为是高负荷，保护的时间更短；低水温可以认为是低负荷，保护的时间可以长些。因此本方法实施例检测压缩机启动前水温ts0为水温度区间的划分，将0～55℃段的水温化成不同的区间。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。