供冷设备及其控制方法、控制器、供冷系统和存储介质与流程

1.本技术涉及制冷技术领域，特别涉及一种供冷设备及其控制方法、控制器、供冷系统和存储介质。


背景技术：

2.一些制冷系统，利用冷水机组对水进行降温后，输送给用冷设备使用，以降低室内温度。不同的制冷系统，供水温度可能存在差异。例如，应用于生活区或办公区的舒适性空调通常采用7℃的供水温度，而用于生产区的工艺性空调则通常采用低于7℃(例如1
°
或0.5℃)的供水温度。
3.一些情况下，为了提高能效，将不同供水温度的制冷系统直接串联在一起，但这种情况下，由于不同制冷系统之间直接串联，一个制冷系统故障，则整个系统无法正常工作，因此，可靠性和安全性较差。
4.可见，制冷系统的可靠性和安全性有待改善。


技术实现要素：

5.本技术旨在提供一种工作可靠性和安全性更高的供冷设备。
6.为了实现上述目的，本技术所提供的供冷设备，包括：
7.回水箱，回水箱的进水口用于与用冷设备连接；和
8.至少两级冷水系统，至少两级冷水系统依次串联，且供水温度依次降低，每级冷水系统均包括储水箱和具有冷水机组的制冷系统，至少两级冷水系统中第一级冷水系统的冷水机组的进水口与回水箱的出水口连接，每级冷水系统的冷水机组的出水口与同级储水箱的进水口连接，每级冷水系统的储水箱的出水口用于与用冷设备连接，最后一级冷水系统之外的冷水系统的储水箱与下一级冷水系统的冷水机组的进水口连接。
9.在一些实施例中，在相邻的两级冷水系统中，较后一级冷水系统的冷水机组的出水口与较前一级冷水系统的储水箱连接，且较后一级冷水系统的冷水机组的出水口切换地与较前一级冷水系统的储水箱和同级储水箱连通。
10.在一些实施例中，供冷设备包括流路切换装置，较后一级冷水系统的冷水机组的出水口通过流路切换装置与较前一级冷水系统的储水箱以及同级储水箱连接，流路切换装置控制较后一级冷水系统的冷水机组的出水口切换地与较前一级冷水系统的储水箱和同级储水箱连通。
11.在一些实施例中，流路切换装置包括第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀设置于较后一级冷水系统的冷水机组的出水口与较前一级储水箱之间的流路上，控制较后一级冷水系统的冷水机组的出水口与较前一级冷水系统的储水箱之间流路的通断，第二控制阀设置于较后一级冷水系统的冷水机组的出水口与同级储水箱之间的流路上，控制较后一级冷水系统的冷水机组的出水口与同级储水箱之间流路的通断。
12.在一些实施例中，供冷设备包括以下至少之一：
13.冷冻水流量计，设置于冷水机组的出水口与储水箱的进水口之间的流路上，检测由冷水机组流向储水箱的水的流量；
14.供水流量计，设置于储水箱的出水口与用冷设备之间的流路上，检测由储水箱流向用冷设备的水的流量；
15.储水液位传感器，设置于储水箱上，检测储水箱的液位；
16.回水液位传感器，设置于回水箱上，检测回水箱的液位；
17.冷冻水温度传感器，设置于冷水机组的出水口与储水箱之间的流路上，检测冷水机组的出水温度；
18.储水温度传感器，设置于储水箱上，检测储水箱内水的温度；
19.回水温度传感器，设置于回水箱上，检测回水箱内水的温度。
20.在一些实施例中，供冷设备包括以下至少之一：
21.第一溢流管，连接第一级冷水系统的储水箱与回水箱，以实现第一级冷水系统的储水箱向回水箱的溢流；
22.第二溢流管，连接相邻两级冷水系统中较后一级冷水系统的储水箱与较前一级冷水系统的储水箱，以实现相邻两级冷水系统中较后一级冷水系统的储水箱向较前一级冷水系统的储水箱的溢流；
23.第三溢流管，连接回水箱与外部环境，以实现回水箱向外部环境的溢流；
24.排污管，连接回水箱和/或储水箱与外部环境，以实现回水箱和/或储水箱向外部环境的排污。
25.在一些实施例中，第一溢流管的上缘低于第二溢流管的下缘；和/或，第一溢流管的下缘高于第三溢流管的上缘；和/或，相邻的两个第二溢流管中，较下游一个第二溢流管的下缘高于较上游一个第二溢流管的上缘。
26.在一些实施例中，第一溢流管上缘与第二溢流管下缘之间的垂直距离、第一溢流管下缘与第三溢流管上缘之间的垂直距离、以及任意相邻两个第二溢流管中较下游一个第二溢流管的下缘与较上游一个第二溢流管的上缘之间的垂直距离中的至少之一大于或等于100mm。
27.在一些实施例中，储水箱和/或回水箱被构造为以下至少之一：
28.出水口低于进水口；
29.出水口与箱底之间的垂直距离小于箱顶至箱底垂直距离的1/4；
30.进水口与箱底之间的垂直距离大于箱顶至箱底垂直距离的3/4；
31.出水口与箱底之间的垂直距离大于或等于100mm。
32.在一些实施例中，至少两级冷水系统包括第一冷水系统和第二冷水系统，第一冷水系统的制冷系统为舒适性空调，第二冷水系统的制冷系统为工艺性空调。
33.本技术另外还提供一种供冷设备的控制方法，其包括：
34.开启供冷设备；
35.在供冷设备运行稳定后，检测各级冷水系统的储水箱的进水流量、出水流量以及液位；和
36.根据各级冷水系统的储水箱的进水流量、出水流量和液位检测结果，控制各级冷水系统的制冷系统工作；
37.其中，储水箱进水流量为由同级冷水机组流向储水箱的水的流量；储水箱的出水流量在储水箱为最后一级冷水系统的储水箱时，为由储水箱流向用冷设备的水的流量，而在储水箱为最后一级之外的冷水系统的储水箱时，为由储水箱流向用冷设备的水流量与由储水箱流向下一级冷水机组的水流量之和。
38.在一些实施例中，根据各级冷水系统的储水箱的进水流量、出水流量和液位检测结果，控制各级冷水系统的制冷系统工作包括：
39.判断储水箱的进水流量与出水流量-δq1和出水流量+δq2之间的大小关系，并判断储水箱的液位与上限值h
max
和下限值h
min
之间的大小关系；
40.根据储水箱的进水流量与出水流量-δq1和出水流量+δq2之间的大小关系，以及储水箱的液位与上限值h
max
和下限值h
min
之间的大小关系，控制各级冷水系统的制冷系统工作。
41.在一些实施例中，根据储水箱的进水流量与出水流量-δq1和出水流量+δq2之间的大小关系，以及储水箱的液位与上限值h
max
和下限值h
min
之间的大小关系，控制各级冷水系统的制冷系统工作包括：
42.在储水箱的进水流量小于出水流量-δq1，且储水箱的液位小于或等于上限值h
max
的情况下，和/或，在储水箱的进水流量大于或等于出水流量-δq1，且储水箱的液位低于下限值h
min
的情况下，判断与储水箱同级的制冷系统的用于驱动水进出冷水机组的冷冻泵的频率是否为最高频率；
43.在与储水箱同级的制冷系统的冷冻泵的频率不是最高频率的情况下，将相应冷冻泵的频率升高δf1。
44.在一些实施例中，δf1为0.5～2hz；和/或，δq1为δf1所对应流量的2～3倍。
45.在一些实施例中，在判断与储水箱同级的制冷系统的用于驱动水进出冷水机组的冷冻泵的频率是否为最高频率之后，控制方法还包括：
46.在与储水箱同级的制冷系统的冷冻泵的频率已经是最高频率的情况下，判断与储水箱同级的制冷系统是否存在可用冷水机组；
47.在与储水箱同级的制冷系统存在可用冷水机组的情况下，增加运行的同级冷水机组的台数。
48.在一些实施例中，根据储水箱的进水流量与出水流量-δq1和出水流量+δq2之间的大小关系，以及储水箱的液位与上限值h
max
和下限值h
min
之间的大小关系，控制各级冷水系统的制冷系统工作包括：
49.在储水箱的进水流量大于出水流量+δq2，且储水箱的液位大于或等于下限值h
min
的情况下，和/或，在储水箱的进水流量小于或等于出水流量+δq2，储水箱的液位小于或等于上限值h
max
并大于或等于下限值h
min
，且与储水箱连接的制冷系统的用于驱动水进出冷水机组的冷冻泵的运行台数不为0的情况下，判断与储水箱同级的制冷系统的冷冻泵的频率是否为最低频率；
50.在与储水箱同级的制冷系统的冷冻泵的频率不是最低频率的情况下，将相应冷冻泵的频率降低δf2。
51.在一些实施例中，δf2为0.5～2hz；和/或，δq2为δf2所对应流量的2～3倍。
52.在一些实施例中，在判断与储水箱同级的制冷系统的冷冻泵的频率是否为最低频
率之后，控制方法还包括：
53.在与储水箱同级的制冷系统的冷冻泵的频率已经是最低频率的情况下，针对最后一级之外的冷水系统，判断与储水箱同级的制冷系统是否只有一台冷水机组在工作，并在与储水箱同级的制冷系统并非只有一台冷水机组在工作的情况下，减少正在运行的同级冷水机组的台数；和/或，针对最后一级冷水系统，减少正在运行的同级冷水机组的台数。
54.在一些实施例中，开启供冷设备包括：
55.按照由前至后的顺序，依次开启各级冷水系统。
56.在一些实施例中，按照由前至后的顺序，依次开启各级冷水系统包括：
57.在较前一级冷水系统的冷水机组的供水温度达到预设供水温度时，开启较后一级冷水系统。
58.在一些实施例中，开启较后一级冷水系统包括：
59.将较后一级冷水系统的冷水机组的出水口与较前一级冷水系统的储水箱连通，并将较后一级冷水系统的冷水机组的出水口与同级储水箱断开；
60.开启较后一级冷水系统的制冷系统；
61.待较后一级冷水系统的制冷系统的供水温度达到预设范围时，将较后一级冷水系统的冷水机组的出水口与较前一级冷水系统的储水箱断开，并将较后一级冷水系统的冷水机组的出水口与同级储水箱连通。
62.在一些实施例中，上限值h
max
位于储水箱的溢流口的下缘100mm以下；和/或，上限值h
min
位于储水箱的出水口的上缘200～300mm以上。
63.另外，本技术还提供一种控制器，其包括存储器和耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令执行本技术实施例的控制方法。
64.本技术另外还提供一种供冷系统，包括本技术实施例的供冷设备和本技术实施例的控制器。
65.此外，本技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行如本技术实施例的控制方法。
66.由于不同级制冷系统之间不再直接串联，而是通过储水箱串联，储水箱能够储能缓冲，使得部分制冷系统故障后，仍能在一定时间内正常供冷，因此，可以有效提高工作可靠性和安全性。
67.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例进行详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
68.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
69.图1为本技术实施例中供冷设备的结构简图。
70.图2为本技术实施例中溢流管和排污管的布置示意图。
71.图3为本技术实施例中舒适性空调的控制流程图。
72.图4为本技术实施例中工艺性空调的控制流程图。
73.图5为本技术实施例中控制方法的流程示意图。
74.图6为本技术实施例中步骤s300的进一步流程示意图。
75.图7为本技术实施例中控制器的结构简图。
76.附图标记说明：
77.100、供冷设备；200、用冷设备；201、第一用冷设备；202、第二用冷设备；
78.10、冷水系统；101、第一冷水系统；102、第二冷水系统；20、回水箱；
79.1、制冷系统；11、冷水机组；113、载冷剂入口；114、载冷剂出口；12、冷冻泵；13、冷却塔；14、冷却泵；16、舒适性空调；161、舒适冷水机组；162、舒适冷冻泵；163、舒适冷却塔；164、舒适冷却泵；17、工艺性空调；171、工艺冷水机组；172、工艺冷冻泵；173、工艺冷却塔；174、工艺冷却泵；18、供水泵；181、舒适供水泵；182、工艺供水泵；
80.2、储水箱；21、舒适储水箱；22、工艺储水箱；23、进水口；24、出水口；
81.31、冷冻水流量计；311、舒适冷冻水流量计；312、工艺冷冻水流量计；32、供水流量计；321、舒适供水流量计；322、工艺供水流量计；
82.41、储水液位传感器；411、舒适储水液位传感器；412、工艺储水液位传感器；42、回水液位传感器；
83.51、冷冻水温度传感器；511、舒适冷冻水温度传感器；512、工艺冷冻水温度传感器；52、储水温度传感器；521、舒适储水温度传感器；522、工艺供水温度传感器；53、回水温度传感器；
84.61、第一溢流管；62、第二溢流管；63、第三溢流管；64、排污管；65、排污阀；66、供水管；661、舒适供水管；662、工艺供水管；67、回水管；671、舒适回水管；672、工艺回水管；
85.7、流路切换装置；71、第一控制阀；72、第二控制阀；
86.8、控制器；81、存储器；82、处理器；83、通信接口；84、总线。
具体实施方式
87.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
88.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
89.在本技术的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
90.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
91.在一些工业生产中，通常利用制冷系统的冷水机组向用冷设备提供冷水，以实现室内降温的目的。高温冷冻水在冷水机组处，与冷却塔等提供的载冷剂(冷却水或乙二醇溶
液等)换热，温度降低，成为低温冷冻水，之后从冷水机组流向用冷设备，在用冷设备处与室内空气换热，降低室内空气的温度，实现降温目的。
92.并且，工业生产中的制冷系统，通常包括舒适性空调和工艺性空调两种类型的制冷系统。其中，舒适性空调通常用于办公区或生活区，一般采用7℃/12℃的供回水温度。工艺性空调则通常用于生产区，满足生产工艺对较低温度的需求，一般回水温度超过10℃，通常在12℃～15℃，同时，供水温度通常低于7℃，例如，乳品制冷、食品和医药行业等的生产需要1℃/12℃的供回水温度，相应的工艺性空调则采用1℃/12℃的供回水温度。其中，可以理解，供水温度是指由制冷系统的冷水机组流向用冷设备的水的温度，也即为冷水机组的出水温度。回水温度是指从用冷设备流回制冷系统的冷水机组的水的温度，也即为冷水机组的进水温度。
93.可见，不同的制冷系统，其供水温度通常不同。
94.相关技术中，工厂的不同制冷系统之间主要存在两种布置方式，即各自单独使用，或直接串联。
95.其中，不同制冷系统各自单独使用时，舒适性空调和工艺性空调等供水温度不同的制冷系统相互独立，这种情况下，不同制冷系统之间没有形成有效的互联互通，供水温度较高和供水温度较低的制冷系统，其冷水机组均需通过对较高温度的水进行降温，来得到所需供水温度的水，能耗较高，能效较低。
96.而不同制冷系统直接串联时，舒适性空调和工艺性空调等供水温度不同的制冷系统直接串联在一起，上一级制冷系统的冷水机组的出水口直接连接下一级制冷系统的冷水机组的进水口，这种情况下，一个制冷系统故障，则整个系统无法对外输出冷量，可靠性和安全性较差，且不同制冷系统只能运行在相同流量下，只能对外输出一种温度的水，不能对外输出不同负荷不同温度的水，难以同时满足不同的降温需求。
97.上述两种布置方式中，通常只能为不同的制冷系统各自配备备用机组，以便在各自故障时，利用各自的备用机组继续供冷，但这样又会导致成本显著增加，经济性较差。
98.针对上述情况，本技术提供一种供冷设备。
99.图1-图2示例性地示出了本技术供冷设备的结构。
100.参见图1和图2，在本技术中，供冷设备100包括回水箱20和至少两级冷水系统10。其中，回水箱20的进水口23用于与用冷设备200连接。至少两级冷水系统10依次串联，且供水温度依次降低。每级冷水系统10均包括储水箱2和具有冷水机组11的制冷系统1。至少两级冷水系统10中第一级冷水系统10的冷水机组11的进水口23与回水箱20的出水口24连接。每级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与同级储水箱2的进水口23连接。每级冷水系统10的储水箱2的出水口24用于与用冷设备200连接。最后一级冷水系统10之外的冷水系统10的储水箱2与下一级冷水系统10的冷水机组11的进水口23连接。
101.基于上述设置，不同制冷系统1之间不再相互独立，也并再直接串联，而是通过储水箱2串级连接在一起，形成级间设有储水箱2的供水温度梯级降低的供冷设备100。
102.工作时，供水温度最高的第一级制冷系统1(即所有制冷系统1中位于最上游的制冷系统1)仍可正常工作，向用冷设备200输出较高温度的冷水，满足相应用冷设备200的降温需求，而下游供水温度较低的制冷系统1的用水则可以先经过上游制冷系统1的降温，之后再经过本级制冷系统1的进一步降温，达到所需的较低的供水温度，满足相应用冷设备
200的降温需求，由于该过程以上游制冷系统1的出水作为下游制冷系统1的进水，可以巧妙利用上游制冷系统1供水温度高于下游制冷系统1供水温度的特点，来减小下游制冷系统1的降温幅度，使得下游制冷系统1的冷水机组11只需对水进行较小幅度的降温，即可到达所需的供水温度，因此，可以有效降低系统能耗，提高制冷能效。
103.而且，由于不同制冷系统1之间并非直接串联的，而是通过储水箱2串联在一起，这样，制冷系统1不仅可以通过同级储水箱2向用冷设备200提供低温冷冻水，而且可以通过同级储水箱2向下一级制冷系统1的冷水机组11输送冷冻水，作为下一级制冷系统1的冷水机组11的进水，该过程中，储水箱2可以存储低温冷冻水，起到储能缓冲作用，且储水箱2可以降低不同级制冷系统1之间的耦合，使得一级制冷系统1故障时，相应级的储水箱2仍然能在一定时间内对外输出冷量，成为短时储能系统，调节系统负荷，而不会直接导致整个系统停止工作，因此，可以有效提高整个系统的工作可靠性和安全性。同时，由于无需为每级制冷系统1配备备用机组，因此，成本相对较低。
104.另外，储水箱2的储冷释冷能力以及缓冲作用，使得不同级的制冷系统1可以运行在不同流量下，输出不同负荷不同温度的冷冻水，满足不同用冷需求，提高整个设备的使用灵活性。
105.可见，通过在供水温度依次降低的制冷系统1之间设置储水箱2，进行串联，可以在节约成本、提高制冷能效的同时，有效提高工作可靠性、运行安全性和使用灵活性。
106.其中，冷水系统10的级数可以为两级或多级，且各级冷水系统10的制冷系统1的种类不限，只要各级制冷系统1的供水温度依次降低即可。例如，参见图1，在一些实施例中，供冷设备100的至少两级冷水系统10包括第一冷水系统101和第二冷水系统102，第一冷水系统101的制冷系统1为舒适性空调16，第二冷水系统102的制冷系统1为工艺性空调17。由于舒适性空调16的供水温度通常不同于工艺性空调17的供水温度，因此，方便形成供水温度梯级降低的供冷设备100。
107.继续参见图1，一些实施例中，在相邻的两级冷水系统10中，较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与较前一级冷水系统10的储水箱2连接，且较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24切换地与较前一级冷水系统10的储水箱2和同级储水箱2连通。
108.基于上述设置，第一级之外的其他级的冷水系统10，其冷水机组11的出水口24不仅与同级储水箱2连接，同时还与上一级储水箱2连接，这样，相应冷水系统10的冷水机组11工作时，既可以向同级的储水箱2输送冷冻水，还可以向上一级储水箱2输送冷冻水。
109.并且，由于相应冷水系统10的冷水机组11的出水口24切换地与上一级储水箱2和同级储水箱2连通，也就是说，相应冷水系统10的冷水机组11的出水口24在与上一级储水箱2和同级储水箱2中之一连通时，与另一断开，因此，相应冷水系统10的冷水机组11可以根据不同需求，切换地向上一级和同级储水箱2输送冷冻水，方便满足供水温度较低的冷水系统10在启动过程中的不同阶段的不同需求，实现供水温度较低的冷水系统10更加安全的启动过程。
110.其中，在第一级之外的其他级冷水系统10启动时，可以先使相应冷水系统10的冷水机组11与上一级储水箱2连通，并与同级储水箱2断开，使得从相应冷水系统10的冷水机组11流出的冷冻水先流至上一级储水箱2中，而不直接流至相应冷水系统10对应的用冷设备200中，之后，待相应冷水系统10的冷水机组11的出水温度达到要求范围内后，可以再改
使相应冷水系统10的冷水机组11与上一级储水箱2断开，并与同级储水箱2连通，进而将满足要求的冷冻水输送至同级储水箱2中，供对应的用冷设备200使用。这样，第一级之外的冷水系统10的冷冻水只有在温度达到要求范围内时，才流至同级储水箱2中，供用冷设备200使用，而在温度到达要求范围内之前，并不流至同级储水箱2中。
111.由于第一级之外的其他级的冷水系统10，供水温度相对较低，而供水温度越低的冷水系统10，其对应的用冷设备200对冷冻水温度的要求越严格，因此，使第一级之外的其他级冷水系统10的制冷系统1只在冷冻水温度达到要求范围内后才将冷冻水供给对应的用冷设备200使用，可以有效减少制冷系统1启动初期温度尚不达标的冷冻水对对应用冷设备200的不利影响，这样，可以实现相应冷水系统10更加安全的启动过程，更好地满足对应用冷设备200对冷冻水温度的较高要求。并且，使第一级之外的其他级冷水系统10的制冷系统1在冷冻水温度尚未达到要求范围时先将冷冻水送至上一级储水箱2中，并不会显著影响上一级冷水系统10的制冷效果，因为，上一级储水箱2具有缓冲作用，来自下一级的冷冻水与储水箱2中原有的水相比，量较少，因此，进入上一级储水箱2中后，对上一级储水箱2中水温的影响相对较小，不会造成流向对应用冷设备200的冷冻水水温的显著变化，而且，上一级冷水系统10所对应的用冷设备200对供水温度的要求相对宽松。
112.可见，使第一级之外的其他级冷水系统10的冷水机组11的出水口24切换地与上一级储水箱2和同级储水箱2连通，可以在不影响供水温度较高的冷水系统10的制冷效果的同时，更好地满足供水温度较低的冷水系统10对冷冻水温度的较高要求。
113.其中，为了方便冷水机组11的出水口24切换地与上一级储水箱2和同级储水箱2连通，参见图1，在一些实施例中，供冷设备100包括流路切换装置7，较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24通过流路切换装置7与较前一级冷水系统10的储水箱2以及同级储水箱2连接，流路切换装置7控制较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24切换地与较前一级冷水系统10的储水箱2和同级储水箱2连通。
114.作为示例，在一些实施例中，流路切换装置7包括三通阀，三通阀的进口与冷水机组11的出水口24连接，且三通阀的两个出口分别与上一级储水箱2和同级储水箱2连接；或者，参见图1，在另一些实施例中，流路切换装置7包括第一控制阀71和第二控制阀72，第一控制阀71设置于较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与较前一级储水箱2之间的流路上，控制较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与较前一级冷水系统10的储水箱2之间流路的通断，第二控制阀72设置于较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与同级储水箱2之间的流路上，控制较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与同级储水箱2之间流路的通断。
115.基于上述设置，只需控制流路切换装置7动作，即可方便地控制冷水机组11的出水口24与上一级储水箱2和同级储水箱2切换地连通，例如，只需控制第一控制阀71和第二控制阀72中的一个打开，另一个关闭，即可控制冷水机组11的出水口24切换地与上一级储水箱2和同级储水箱2连通，进而方便地满足制冷系统1在不同启动阶段的不同出水需求。
116.在前述各实施例中，储水箱2和/或回水箱20可以被构造为以下至少之一：
117.出水口24低于进水口23；
118.出水口24与箱底之间的垂直距离小于箱顶至箱底垂直距离的1/4；
119.进水口23与箱底之间的垂直距离大于箱顶至箱底垂直距离的3/4；
120.出水口24与箱底之间的垂直距离大于或等于100mm。
121.其中，储水箱2和/或回水箱20的出水口24低于进水口23，方便冷冻水的流入和流出。
122.储水箱2和/或回水箱20的出水口24与箱底之间的垂直距离小于箱顶至箱底垂直距离的1/4，意味着，水箱(储水箱2和/或回水箱20)的出水口24位于整体箱高的1/4以下，位置较低，方便出水。
123.储水箱2和/或回水箱20的进水口23与箱底之间的垂直距离大于箱顶至箱底垂直距离的3/4，意味着，水箱的进水口23位于整体箱高的1/4以上，位置较高，方便进水。在水箱的进水口23与箱底之间的垂直距离大于箱顶至箱底垂直距离的3/4，且出水口24与箱底之间的垂直距离小于箱顶至箱底垂直距离的1/4时，水箱的出水口24低于进水口23，布局合理，方便水的进出。
124.储水箱2和/或回水箱20的出水口24与箱底之间的垂直距离大于或等于100mm，这样，水箱的出水口24与箱底之间的距离较为适宜，不会太小，可以有效防止水箱内的污垢进入相应的出水口24，造成堵塞。
125.可见，通过对水箱的进出水口的位置进行设计，可以方便水进出水箱，并有利于防止脏污进入，造成堵塞。
126.另外，为了提高水箱的使用安全性，一些实施例中，为水箱配备溢流管，使得水箱能够在需要时进行溢流。
127.例如，参见图2，一些实施例中，供冷设备100包括第一溢流管61。第一溢流管61连接第一级冷水系统10的储水箱2与回水箱20，以实现第一级冷水系统10的储水箱2向回水箱20的溢流。这样，当第一级储水箱2过满时，可以向回水箱20溢流，以免第一级储水箱2因水量过多而四处外溢。
128.再例如，继续参见图2，一些实施例中，供冷设备100包括第二溢流管62。第二溢流管62连接相邻两级冷水系统10中较后一级冷水系统10的储水箱2与较前一级冷水系统10的储水箱2，以实现相邻两级冷水系统10中较后一级冷水系统10的储水箱2向较前一级冷水系统10的储水箱2的溢流。这样，后一级储水箱2过满时，可以向前一级储水箱2溢流，以免后一级储水箱2因水量过多而四处外溢。
129.又例如，仍参见图2，一些实施例中，供冷设备100包括第三溢流管63。第三溢流管63连接回水箱20与外部环境，以实现回水箱20向外部环境的溢流。这样，当回水箱20过满时，可以向外部环境溢流，以免回水箱20因水量过多而四处外溢。
130.再例如，如图2所示，一些实施例中，供冷设备100同时包括第一溢流管61、第二溢流管62和第三溢流管63，这样，后一级储水箱2可以向前一级储水箱2溢流，第一级储水箱2可以向回水箱20溢流，且回水箱20可以向外部环境溢流，因此，整个系统更加安全。
131.其中，在供冷设备100同时包括第一溢流管61和第二溢流管62时，第一溢流管61的上缘可以低于第二溢流管62的下缘，以方便后一级储水箱2向前一级储水箱2单向溢流，防止反向溢流。其中，第一溢流管61上缘与第二溢流管62下缘之间的垂直距离可以大于或等于100mm，以有效防止反向溢流。
132.在供冷设备100同时包括第一溢流管61和第三溢流管63时，第一溢流管61的下缘可以高于第三溢流管63的上缘，以方便第一级储水箱2向回水箱20单向溢流，防止反向溢
流。其中，第一溢流管61下缘与第三溢流管63上缘之间的垂直距离可以大于或等于100mm，以有效防止反向溢流。
133.在供冷设备100包括不止一个第二溢流管62时，相邻的两个第二溢流管62中，较下游一个第二溢流管62的下缘可以高于较上游一个第二溢流管62的上缘，以方便下一级储水箱2向上一级储水箱2单向溢流，防止反向溢流。其中，较下游一个第二溢流管62的下缘与较上游一个第二溢流管62的上缘之间的垂直距离可以大于或等于100mm，以有效防止反向溢流。
134.另外，参见图2，一些实施例中，供冷设备100包括排污管64，排污管64连接回水箱20和/或储水箱2与外部环境，以实现回水箱20和/或储水箱2向外部环境的排污，方便及时将水箱内的污水排出。其中，如图2所示，排污管64上可以设置排污阀65，以通过控制排污管64是否打开，来控制水箱是否向外排污。
135.回到图1，作为对前述各实施例的进一步改进，供冷设备100包括对温度、流量和液位等流体参数进行检测的参数检测装置，以方便对供冷设备100的工作过程进行控制。
136.例如，一些实施例中，供冷设备100包括温度检测装置，以对水的温度进行检测。作为示例，如图1所示，温度检测装置包括冷冻水温度传感器51、储水温度传感器52和回水温度传感器53中的至少之一。
137.其中，冷冻水温度传感器51设置于冷水机组11的出水口24与储水箱2之间的流路上，检测冷水机组11的出水温度。这样，可以实时且准确地确定冷水机组11的出水温度，方便判断冷水机组11的出水温度是否已经满足要求，即是否已经达到设定的供水温度。
138.储水温度传感器52设置于储水箱2上，检测储水箱2内水的温度。这样，可以实时且准确地确定储水箱2的水温，以便为用冷设备200提供符合需求的冷冻水。
139.回水温度传感器53设置于回水箱20上，检测回水箱20内水的温度。这样，可以实时且准确地确定回水箱20的水温，以便为第一级制冷系统1提供符合需求的冷冻水。
140.再例如，一些实施例中，供冷设备100包括流量检测装置，以对冷冻水流量进行检测。作为示例，参见图1，流量检测装置包括冷冻水流量计31和供水流量计32中的至少之一。
141.其中，冷冻水流量计31设置于冷水机组11的出水口24与储水箱2的进水口23之间的流路上，以检测由冷水机组11流向储水箱2的水的流量。由于冷冻水流量计31可以实时检测由冷水机组11流向储水箱2的水流量，因此，可以实时确定冷水机组11的出水流量，也就是储水箱2的进水流量，这样便于对制冷系统1的工作过程进行控制，实现更加安全可靠的制冷过程。
142.供水流量计32设置于储水箱2的出水口24与用冷设备200之间的流路上，以检测由储水箱2流向用冷设备200的水的流量。由于供水流量计32可以实时检测由储水箱2流向用冷设备200的水的流量，因此，可以实时确定冷水系统10的供水流量，即由冷水系统10流向用冷设备200的流量，这样便于对制冷系统1的工作过程进行控制，实现更加安全可靠的制冷过程。
143.其中，对于最后一级冷水系统10而言，由于其储水箱2的水仅流向用冷设备200，而不供其他级冷水系统10的冷水机组11使用，因此，其供水流量计32所检测到的由储水箱2流向用冷设备200的流量，即为相应级储水箱2的出水流量，而对于最后一级之外的其他级的冷水系统10而言，由于其储水箱2的水不仅会流向用冷设备200，同时也会流向下一级冷水
系统10的冷水机组11，因此，其供水流量计32所检测到的由储水箱2流向用冷设备200的流量，并非相应级储水箱2的出水流量，而仅是相应级储水箱2的出水流量的一部分，相应级储水箱2的出水流量实际上等于由相应储水箱2流向用冷设备200的流量与由相应储水箱2流向下一级冷水机组11的流量之和，也就是说，储水箱2的出水流量在储水箱2为最后一级冷水系统10的储水箱2时，为由储水箱2流向用冷设备200的水的流量，而在储水箱2为最后一级之外的冷水系统10的储水箱2时，为由储水箱2流向用冷设备200的水流量与由储水箱2流向下一级冷水机组11的水流量之和。
144.在供冷设备100正常工作过程中，可以控制各级冷水系统10的储水箱2的进水流量与出水流量一致，具体地，可以通过对制冷系统1的用于驱动冷冻水进出冷水机组11的冷冻泵12进行变频控制以及对冷水机组11台数进行控制，来控制各级冷水系统10的储水箱2的进水流量与出水流量一致，如此，相当于以储水箱2的进出水流量一致为目标，来控制冷冻泵12的频率和冷水机组11的台数，控制更加方便且精准。
145.其中，各级储水箱2的进水流量，可以由冷冻水流量计31检测确定，具体等于同级冷冻水流量计31所检测到的流量值；而各级储水箱2的出水流量，可以由供水流量计32检测确定，具体地，对于最后一级储水箱2而言，等于最后一级供水流量计32所检测到的流量值，而对于其他级的储水箱2而言，由于由储水箱2流向下一级冷水机组11的水流量等于下一级储水箱2流向用冷设备200的水流量，因此，相应储水箱2的出水流量等于同级供水流量计32所检测到的流量值与下一级供水流量计32所检测到的流量值之和。基于此，控制各级冷水系统10的储水箱2的进水流量与出水流量一致，也就是，控制最后一级冷冻水流量计31的检测值与最后一级供水流量计32的检测值一致，且其他级冷冻水流量计31的检测值与同级和下一级供水流量计32的检测值之和一致。
146.需要说明是，“一致”是指相等或偏差在允许范围内。其中，控制偏差在允许范围内时，有利于防止频繁动作，以免造成设备频繁启停，影响整个设备的运行稳定性和使用寿命。
147.可见，所设置的冷冻水流量计31和供水流量计32，方便基于流量来控制冷冻泵12的频率和冷水机组11的台数，便于实现对制冷系统1更加精准的控制过程。
148.又例如，在一些实施例中，供冷设备100包括液位检测装置，以对水箱中的液位进行检测。作为示例，液位检测装置包括储水液位传感器41和回水液位传感器42中的至少之一。
149.其中，储水液位传感器41设置于储水箱2上，以检测储水箱2的液位。这样，可以实时且准确地确定储水箱2中液位的高低，方便对储水箱2内的液位进行控制，使储水箱2液位保持在合适范围内，防止储水箱2内液位过高或过低，影响设备的正常工作。
150.回水液位传感器42设置于回水箱20上，以检测回水箱20的液位。这样，可以实时且准确地确定回水箱20中液位的高低，方便对回水箱20内的液位进行控制，使回水箱20液位保持在合适范围内，防止回水箱20内液位过高或过低，影响设备的正常工作。
151.其中，储水液位传感器41和回水液位传感器42可以分别检测相应水箱是否到达上限值hmax和下限值hmin。并且，储水液位传感器41的检测结果，可以作为冷冻泵12调频过程中的限制条件，实现保护性升降频控制，以防止冷冻泵12升降频过程中，储水箱2抽空或溢水，使得可以充分发挥储水箱2的缓冲性能，提高运行可靠性和安全性，防止频繁启停，影响
设备使用寿命。具体地，在储水箱2液位过高时，例如超高上限值hmax时，可以限制冷冻泵12加载，并降低冷冻泵12频率；而在储水箱2液位过低时，例如低于下限值hmin时，可以限制冷冻泵12减载，并升高冷冻泵12的频率。其中，不同冷水系统10，其水箱液位的上限值hmax和下限值hmin可以相同或不同。
152.在供冷设备100同时包括冷冻水流量计31、供水流量计32和储水液位传感器41的情况下，可以基于冷冻水流量计31和供水流量计32的流量检测结果，对冷冻泵12进行常规升降频控制，并基于储水液位传感器41的液位检测结果，对冷冻泵12进行保护性升降频控制。
153.其中，在基于流量进行常规升降频控制时，若储水箱2的进水流量超出出水流量过多，可以考虑降低同级冷冻泵12的频率，若储水箱2的进水流量低于出水流量过多，可以考虑升高同级冷冻泵12的频率；而在基于液位进行保护性升降频控制时，若储水箱2的液位超过上限值hmax，可以考虑降低同级冷冻泵12的频率，若储水箱2的液位低于下限值h
min
，可以考虑升高同级冷冻泵12的频率。并且，为了充分发挥储水箱2的缓冲功能，在进行常规和保护性升降频控制时，可以优先考虑基于液位进行保护性升降频，并优先考虑防止液位低于下限值h
min
。
154.可以理解，对冷冻泵12的升频和降频控制，可以分别在冷冻泵12频率尚未达到最高频率和尚未降低至最低频率时进行，而在频率已经最高或最低时，则不再升降频，这种情况下，若制冷系统1为多机并联，则可以转而考虑加减冷水机组11的台数。其中，若冷冻泵12已经达到最高频率，则考虑增加台数，若冷冻泵12已经达到最低频率，则考虑减少台数。并且，在加减冷水机组11的台数时，若已经是最后一台冷水机组11，可以不再减少台数(即不再减机)。
155.接下来结合图1-图4所示的实施例，对本技术的供冷设备100及其控制过程，予以进一步地说明。
156.图1-图2示出了该实施例中供冷设备100的结构。图3-图4示出了相应供冷设备100的控制流程。图1中的箭头表示流体的流向。
157.首先结合图1-图2对该实施例供冷设备100的结构进行介绍。
158.如图1-图2所示，在该实施例中，供冷设备100包括两级冷水系统10和一个回水箱20。
159.两级冷水系统10分别为第一冷水系统101和第二冷水系统102。第一冷水系统101和第二冷水系统102依次串联于回水箱20的下游，分别形成第一级冷水系统和第二级冷水系统。
160.第一冷水系统101和第二冷水系统102均包括制冷系统1和储水箱2。第一冷水系统101的制冷系统1(也可简称为第一制冷系统或第一级制冷系统)与回水箱20连接，并通过第一冷水系统101的储水箱2(也可简称为第一储水箱或第一级储水箱)和供水管66与第一用冷设备201连接。第二冷水系统102的制冷系统1(也可简称为第二制冷系统或第二级制冷系统)与第一冷水系统101的储水箱2连接，并通过第二冷水系统102的储水箱2(也可简称为第二储水箱或第二级储水箱)和供水管66与第二用冷设备202连接。供水管66上设有供水泵18，以驱动冷冻水由储水箱2流向第一用冷设备201或第二用冷设备202。第一用冷设备201和第二用冷设备202均为用冷设备200，二者通过不同的回水管67与回水箱20连接。
161.基于上述设置，冷冻水能从回水箱20流向第一冷水系统101的制冷系统1，被降温后，流入第一冷水系统101的储水箱2中暂存，而在需要时，第一冷水系统101的储水箱2中的冷冻水可以在供水泵18的驱动下，流向第一用冷设备201，在第一用冷设备201处与第一用冷设备201所在空间的空气换热，温度升高，之后经由回水管67，流回回水箱20，形成第一冷水系统101的冷冻水循环；并且，在需要时，第一冷水系统101的储水箱2中的冷冻水还可以流向第二冷水系统102的制冷系统1，被降温后，流入第二冷水系统102的储水箱2中暂存，并在需要时，在供水泵18的驱动下，流向第二用冷设备202，在第二用冷设备202处与第二用冷设备202所在空间的空气换热，温度升高，之后经由回水管67，流回回水箱20，形成第二冷水系统102的冷冻水循环。
162.第一冷水系统101的制冷系统1制备得到的冷冻水温度高于第二冷水系统102的制冷系统1制备得到的冷冻水温度，也就是说，第一冷水系统101的供水温度高于第二冷水系统102的供水温度，因此，将第一冷水系统101的制冷系统1的出水作为第二冷水系统102的制冷系统1的回水，使得第二冷水系统102的回水可以在被第二冷水系统102的制冷系统1降温之前，先经过第一冷水系统101的制冷系统1的一级降温，这种两级降温方式，有利于减小第二冷水系统102的制冷系统1的降温幅度，减少能耗，提高能效。
163.并且，由于第一冷水系统101的制冷系统1和第二冷水系统102的制冷系统1之间并非直接串联，而是通过储水箱2串联，储水箱2具有储冷释冷能力，能够作为短时储能系统，调节系统负荷，因此，第一冷水系统101和第二冷水系统102可以输出不同负荷不同温度的冷冻水，工作灵活性较强，并且，二者中的一个故障，不会立即导致整个供冷设备100停机，工作可靠性和运行安全性较高。
164.其中，如图1所示，第一冷水系统101和第二冷水系统102的制冷系统1均包括冷水机组11、冷冻泵12、冷却塔13和冷却泵14。冷水机组11通过实现冷冻水与冷却塔13所提供载冷剂的换热，来降低冷冻水的温度，得到低温冷冻水。
165.具体地，冷水机组11具有载冷剂入口113、载冷剂出口114、进水口23和出水口24。冷水机组11的载冷剂入口113和载冷剂出口114分别与冷却塔13的载冷剂出口114和载冷剂入口113连接，形成载冷剂循环回路。冷却泵14设置于载冷剂循环回路上，例如设置于冷水机组11的载冷剂入口113与冷却塔13的载冷剂出口114之间的流路上，以驱动载冷剂在冷却塔13和冷水机组11之间循环流动。冷冻水在冷冻泵12的驱动下经由冷水机组11的进水口23进入冷水机组11，与载冷剂换热，向载冷剂释放热量，温度降低，之后从冷水机组11的出水口24流出，实现对低温冷冻水的制备。
166.如图1所示，在该实施例中，第一冷水系统101的冷水机组11的进水口23与回水箱20的出水口24连接，且第一冷水系统101的冷冻泵12设置于第一冷水系统101的冷水机组11的进水口23与回水箱20的出水口24之间的流路上，使得回水箱20中的水能够在冷冻泵12的驱动下，流至第一冷水系统101的冷水机组11中。
167.第一冷水系统101的冷水机组11的出水口24与第一冷水系统10的储水箱2的进水口23连接，使得经第一冷水系统101的冷水机组11降温后的冷冻水可以流向第一冷水系统10的储水箱2中，进行暂存。
168.第一冷水系统101的储水箱2的出水口24通过供水管66与第一用冷设备201连接，且相应供水管66上设有供水泵18，使得第一冷水系统10的储水箱2中的冷冻水可以在供水
泵18的驱动下，流向第一用冷设备201，对室内空气进行降温。第一用冷设备200通过回水管67与回水箱20的进水口23连接，使得冷冻水流经第一用冷设备201之后，可以流回回水箱20，参与下一个循环。
169.第二冷水系统102的冷水机组11的进水口23与第一冷水系统101的储水箱2的另一出水口24连接，且第二冷水系统102的冷冻泵12设置于第二冷水系统102的冷水机组11的进水口23与第一冷水系统101的储水箱2之间的流路上，使得第一冷水系统101的储水箱2中的冷冻水可以在冷冻泵12的驱动下，流至第二冷水系统102的冷水机组11中。
170.第二冷水系统102的冷水机组11的出水口24同时与第二冷水系统102的储水箱2的进水口23以及第一冷水系统101的储水箱2的另一进水口23连接，且第二冷水系统102的冷水机组11的出水口24与第一冷水系统101的储水箱2之间的流路上，以及第二冷水系统102的冷水机组11的出水口24与第二冷水系统102的储水箱2之间的流路上分别设有第一控制阀71和第二控制阀72，使得在第一控制阀71和第二控制阀72作用下，第二冷水系统102的冷水机组11的出水口24可以切换地与第二冷水系统102的储水箱2以及第一冷水系统101的储水箱2连通，进而切换地向第二冷水系统102的储水箱2和第一冷水系统101的储水箱2通入经冷水机组11降温后的冷冻水。
171.第二冷水系统102的储水箱2的出水口24通过供水管66与第二用冷设备202连接，且相应供水管66上设有供水泵18，使得第二冷水系统102的储水箱2中的冷冻水可以在供水泵18的驱动下，流向第二用冷设备202，对室内空气进行降温。第二用冷设备202通过回水管67与回水箱20的进水口23连接，使得冷冻水流经第二用冷设备202之后，可以流回回水箱20，参与下一个循环。
172.基于上述设置，两个供水温度不同的制冷系统1，通过三个水箱，即回水箱20、第一冷水系统101的储水箱2和第二冷水系统102的储水箱2，串级连接在一起，使得整个供冷设备100，能效高，成本低，且运行安全可靠。
173.其中，三个水箱的进水口23的标高分别在对应水箱垂直标高的上1/4范围内，且三个水箱的出水口24的标高分别在对应水箱垂直标高的下1/4范围内，以方便进出水。同时，三个水箱的出水口24与各自箱底之间的垂直距离大于100mm，以防止水箱污垢进入水箱的出水口24。
174.另外，如图2所示，在该实施例中，三个水箱均连接有排污管64，且每根排污管64上均设有排污阀65，可以方便地控制三个水箱向外排污。
175.并且，由图2可知，在该实施例中，三个水箱均配备有溢流管，其中，第一冷水系统101的储水箱2通过第一溢流管61与回水箱20连接，第二冷水系统102的储水箱2通过第二溢流管62与第一冷水系统101的储水箱2连接，回水箱20通过第三溢流管63与排污管64连接，并且，第三溢流管63的上缘高于第一溢流管61的下缘，第一溢流管61的上缘低于第二溢流管62的下缘，具体地，相邻两个溢流管之间的高度差大于100mm。这样，第二冷水系统102的储水箱2能够向第一冷水系统101的储水箱2单向溢流，第一冷水系统101的储水箱2能向回水箱20单向溢流，且回水箱20能向排污管64单向溢流，不容易反向溢流。
176.回到图1，在该实施例中，回水箱20配备有回水温度传感器53和回水液位传感器42，且第一冷水系统101和第二冷水系统102均配备有冷冻水温度传感器51、储水温度传感器52、冷冻水流量计31、供水流量计32和储水液位传感器41。
177.其中，回水温度传感器53和回水液位传感器42均设置于回水箱20上，分别用于检测回水箱20的温度和位移。冷冻水温度传感器51和储水温度传感器52分别设置于冷水机组11出水口与储水箱2之间的流路上以及储水箱2上，并分别用于检测从冷水机组11流向储水箱2的冷冻水的水温，以及从储水箱2内冷冻室的水温。冷冻水流量计31和供水流量计32分别设置于冷水机组11出水口与储水箱2之间的流路上以及供水管66上，并分别用于检测从冷水机组11流向储水箱2的冷冻水的流量，以及从储水箱2流向用冷设备200的冷冻水的流量。储水液位传感器41设置于储水箱2上，用于检测储水箱2的液位。
178.继续参见图1，在该实施例中，第一冷水系统101和第二冷水系统102的制冷系统1分别具体为舒适性空调16和工艺性空调17，相应地，舒适性空调16的冷水机组11、冷冻泵12、冷却塔13和冷却泵14分别称为舒适冷水机组161、舒适冷冻泵162、舒适冷却塔163和舒适冷却泵164，且舒适性空调16对应的储水箱2、供水泵18、供水管66、回水管67、冷冻水温度传感器51、储水温度传感器52、冷冻水流量计31、供水流量计32和储水液位传感器41分别称为舒适储水箱21、舒适供水泵181、舒适供水管661、舒适回水管671、舒适冷冻水温度传感器511、舒适储水温度传感器521、舒适冷冻水流量计311、舒适供水流量计321和舒适储水液位传感器411；工艺性空调17的冷水机组11、冷冻泵12、冷却塔13和冷却泵14分别称为工艺冷水机组171、工艺冷冻泵172、工艺冷却塔173和工艺冷却泵174，且工艺性空调17对应的储水箱2、供水泵18、供水管66、回水管67、冷冻水温度传感器51、储水温度传感器52、冷冻水流量计31、供水流量计32和储水液位传感器41分别称为工艺储水箱22、工艺供水泵182、工艺供水管662、工艺回水管672、工艺冷冻水温度传感器512、工艺储水温度传感器522、工艺冷冻水流量计312、工艺供水流量计322和工艺储水液位传感器412。
179.其中，舒适冷水机组161的载冷剂入口113和载冷剂出口114分别与舒适冷却塔163的载冷剂出口114和载冷剂入口113连接。舒适冷却泵164设置于舒适冷水机组161的载冷剂入口113和舒适冷却塔163的载冷剂出口114之间的流路上。舒适冷水机组161的进水口23和出水口24分别与回水箱20的出水口24和舒适储水箱21的进水口23连接。舒适冷冻泵162设置于舒适冷水机组161的进水口23与回水箱20的出水口24之间的流路上。舒适冷冻水温度传感器511和舒适冷冻水流量计311设置于舒适冷水机组161的出水口24与舒适储水箱21的进水口23之间的流路上。舒适储水箱21的一个出水口24通过舒适供水管661与第一用冷设备201连接。舒适供水泵181和舒适供水流量计321设置于舒适供水管661上。第一用冷设备201通过舒适回水管671与回水箱20的一个进水口23连接。舒适储水温度传感器521和舒适储水液位传感器411均设置于舒适储水箱21上。
180.工艺冷水机组171的载冷剂入口113和载冷剂出口114分别与工艺冷却塔173的载冷剂出口114和载冷剂入口113连接。工艺冷却泵174设置于工艺冷水机组171的载冷剂入口113和工艺冷却塔173的载冷剂出口114之间的流路上。工艺冷水机组171的进水口23通过工艺冷冻泵172与舒适储水箱21的另一出水口24连接。工艺冷水机组171的出水口24分别通过第一控制阀71和第二控制阀72与舒适储水箱21的另一进水口23以及工艺储水箱22的进水口23连接。工艺冷冻水温度传感器512和工艺冷冻水流量计312设置于工艺冷水机组171的出水口24与第一控制阀71和第二控制阀72之间的流路上。工艺储水箱22的出水口24通过工艺供水管662与第二用冷设备202连接。工艺供水泵182和工艺供水流量计322设置于工艺供水管662上。第二用冷设备202通过工艺回水管672与回水箱20的另一个进水口23连接。工艺
储水温度传感器522和工艺储水液位传感器412均设置于工艺储水箱22上。
181.在该实施例中，舒适性空调16的回水温度和供水温度分别为12℃，和7℃，同时，工艺性空调17的供水温度为1℃，使得供冷设备100形成具有7℃和1℃两级供水温度的梯级供冷设备。
182.供冷设备100首次启动时，先对回水箱20和舒适储水箱21注水，之后，开启舒适性空调16进行一级制冷，冷冻水由回水箱20经舒适冷水机组161进入舒适储水箱21，舒适储水箱21满水后溢流至回水箱20形成循环通路。待舒适储水箱21的水温降至7℃后，舒适储水箱21中的水可经舒适供水泵181流向第一用冷设备201，之后流回回水箱20，进行循环。另外，待舒适储水箱21的水温降至7℃后，可开启工艺性空调17。工艺性空调17开启时，先开启第一控制阀71，关闭第二控制阀72，然后开启工艺冷冻泵172、工艺冷却泵174和工艺冷却塔173，全部开启完毕后，开启工艺冷水机组171，制备工艺冷冻水，并通入舒适储水箱21中。当工艺冷水机组171的出水温度达到要求范围内后，再开启第二控制阀72，关闭第一控制阀71，使得从工艺冷水机组171流出的水不再流入舒适储水箱21中，而是转为流入工艺储水箱22中，以被进一步输送至第二用冷设备202。
183.待供冷设备100开启完毕，整个设备运行稳定之后，基于流量和液位参数，进行冷冻泵变频控制及冷水机组台数控制，以通过冷冻泵变频控制及冷水机组台数，来调节工艺冷冻水流量计312与工艺供水流量计322保持一致，且舒适冷冻水流量计311与舒适供水流量计321和工艺供水流量计322之和保持一致。具体的控制流程参见控制图3和图4。
184.接下来结合图3和图4对该实施例的控制流程进行说明。
185.其中，图3示出了该实施例中舒适性空调16的控制流程。
186.如图3所示，在对舒适性空调16进行控制时，先读取舒适供水流量计321和工艺供水流量计322的数值q
321
和q
322
，并判断舒适冷冻水流量计311的数值q
311
与q
321
和q
322
之间是否满足q
311
《q
321
+q
322-δq
11
。
187.若q
311
《q
321
+q
322-δq
11
，说明舒适储水箱21的出水流量大于进水流量，且二者之差大于设定偏差δq
11
，这种情况下，接下来进一步判断舒适储水箱21的液位是否大于上限值h
max
，若舒适储水箱21的液位大于上限值h
max
，说明舒适储水箱21的液位偏高，但由于舒适储水箱21的液位偏高并不太影响供冷过程，且此时舒适储水箱21的进水流量低于出水流量，舒适储水箱21可以自行逐渐降低液位，此时可以不进行变频或台数控制，以简化操作；而若舒适储水箱21的液位并不大于上限值h
max
，而是小于或等于上限值h
max
，则考虑进行变频和台数控制，来增大舒适储水箱21的进水流量，以尽快将舒适储水箱21的偏低的进水流量调节至与出水流量一致，具体地，先判断舒适冷冻泵162的频率是否已经为最高频率，若尚未达到最高频率，则进行升频控制，使舒适冷冻泵162的频率升高δf
11
，完成升频操作，而若已经为最高频率，则不对舒适冷冻泵162进行升频，而是进一步判断舒适性空调16是否还有可用舒适冷水机组161，若有，则加开一台舒适冷水机组161，使得舒适冷水机组161的运行台数增加，完成增机操作。其中，δf
11
取0.5～2hz，且δf
11
与δq
11
之间的关系为δq
11
等于δf
11
所对应流量的2～3倍，以防止频繁动作。
188.在判断q
311
与q
321
和q
322
之间是否满足q
311
《q
321
+q
322-δq
11
时，若q
311
并不《q
321
+q
322-δq
11
，也就是说，若q
311
≥q
321
+q
322-δq
11
，则进一步判断q
311
与q
321
和q
322
之间是否满足q
311
》q
321
+q
322
+δq
21
，如果q
311
》q
321
+q
322
+δq
21
，则说明舒适储水箱21的进水流量大于出水流量，
且二者之差大于设定偏差δq
21
，这种情况下，进一步判断舒适储水箱21的液位是否低于下限值h
min
，如果舒适储水箱21的液位低于下限值h
min
，说明舒适储水箱21中水量过少，这种情况下，为了防止影响舒适储水箱21的缓冲性能，考虑通过升频或增机，来快速提高舒适储水箱21的液位，具体的升频和增机控制过程参见q
311
《q
321
+q
322-δq
11
且舒适储水箱21的液位小于或等于上限值h
max
时的升频和增机过程，此处不再详述，而如果舒适储水箱21的液位不低于下限值h
min
，而是大于或等于下限值h
min
，则可以考虑进行降频或减机，来减小舒适储水箱21的进水流量，以尽快将舒适储水箱21的偏高的进水流量调节至与出水流量一致，具体地，先判断舒适冷冻泵162的频率是否已经为最低频率，若尚未达到最低频率，则进行降频控制，使舒适冷冻泵162的频率降低δf
21
，完成降频操作，而若已经为最低频率，则不对舒适冷冻泵162进行降频，而是进一步判断舒适性空调16的是否只有一台舒适冷水机组161在运行，若不是唯一的一台，则关闭一台舒适冷水机组161，完成减机操作，若是唯一的一台，则不进行减机操作，以使舒适空调16至少保留一台舒适冷水机组161在工作。其中，δf
21
取0.5～2hz，且δf
21
与δq
21
之间的关系为δq
21
等于δf
21
所对应流量的2～3倍，以防止频繁动作。
189.在判断q
311
与q
321
和q
322
之间是否满足q
311
》q
321
+q
322
+δq
21
时，若q
311
并不》q
321
+q
322
+δq
21
，也就是说，若q
311
≤q
321
+q
322
+δq
21
，则进一步判断舒适储水箱21的液位是否大于上限值h
max
，如果舒适储水箱21的液位大于上限值h
max
，则进一步判断舒适冷冻泵162和工艺冷冻泵172的运行台数是否为0，如果为0，则说明整个设备的冷冻泵均没有工作，设备没有在制备冷冻水，因此，这种情况下，可以直接将所有的冷水机组全部关闭，进行停机，而如果不为0，则说明存在冷冻泵工作，这种情况下，考虑进行降频或减机操作，以将舒适储水箱21的进出水流量调节至一致，具体的降频和减机操作过程可以参考q
311
》q
321
+q
322
+δq
21
且舒适储水箱21的液位大于或等于下限值h
min
时的降频和减机操作，此处不再详述；如果在判断舒适储水箱21的液位是否大于上限值h
max
时，舒适储水箱21的液位并不大于上限值h
max
，而是小于或等于上限值h
max
，则进一步判断舒适储水箱21的液位是否小于下限值h
min
，如果舒适储水箱21的液位小于下限值h
min
，则考虑进行升频或减机操作，具体参照q
311
》q
321
+q
322
+δq
21
且舒适储水箱21的液位小于下限值h
min
时的操作，而如果舒适储水箱21的液位不小于下限值h
min
，而是大于或等于下限值h
min
，则参照q
311
≤q
321
+q
322
+δq
21
且舒适储水箱21的液位大于上限值h
max
时的控制过程进行控制。
190.上述对舒适性空调16的控制过程，基于流量和液位来对舒适冷冻泵162的频率以及舒适冷水机组161的台数进行控制，较为方便准确，并且，具体控制过程中，优先保证舒适储水箱21的液位，尤其优先控制舒适储水箱21的实际液位不低于下限值h
min
，可以充分发挥舒适储水箱21的储能缓冲能力，从而可以有效提高设备的运行稳定性、可靠性和安全性。
191.图4示出了该实施例中工艺性空调17的控制流程。
192.如图4所示，在对工艺性空调17进行控制时，先读取工艺供水流量计322的数值q
322
，之后判断工艺冷冻水流量计312的数值q
312
与q
322
之间是否满足q
312
《q
322-δq
12
。
193.若q
312
《q
322-δq
12
，说明工艺储水箱22的出水流量大于进水流量，且二者之差大于设定偏差δq
12
，这种情况下，接下来进一步判断工艺储水箱22的液位是否大于上限值h
max
，若工艺储水箱22的液位大于上限值h
max
，说明工艺储水箱22的液位偏高，但由于工艺储水箱22的液位偏高并不太影响供冷过程，且此时工艺储水箱22的进水流量低于出水流量，工艺储水箱22可以自行逐渐降低液位，因此，此时可以不进行变频或台数控制，以简化操作；而
若工艺储水箱22的液位并不大于上限值h
max
，而是小于或等于上限值h
max
，则考虑进行变频和台数控制，来增大工艺储水箱22的进水流量，以尽快将工艺储水箱22的偏低的进水流量调节至与出水流量一致，具体地，先判断工艺冷冻泵172的频率是否已经为最高频率，若尚未达到最高频率，则进行升频控制，使工艺冷冻泵172的频率升高δf
12
，完成升频操作，而若已经为最高频率，则不对工艺冷冻泵172进行升频，而是进一步判断工艺性空调17是否还有可用工艺冷水机组171，若有，则加开一台工艺冷水机组171，使得工艺冷水机组171的运行台数增加，完成增机操作。其中，δf
12
取0.5～2hz，且δf
12
与δq
12
之间的关系为δq
12
等于δf
12
所对应流量的2～3倍，以防止频繁动作。
194.在判断q
312
与q
322
之间是否满足q
312
《q
322-δq
12
时，若q
312
并不《q
322-δq
12
，也就是说，若q
312
≥q
322-δq
12
，则进一步判断q
312
与q
322
之间是否满足q
312
》q
322
+δ2
22
，如果q
312
》q
322
+δq
22
，说明工艺储水箱22的进水流量大于出水流量，且二者之差大于设定偏差δq
22
，这种情况下，进一步判断工艺储水箱22的液位是否低于下限值h
min
，如果工艺储水箱22的液位低于下限值h
min
，说明工艺储水箱22中水量过少，这种情况下，为了防止影响工艺储水箱22的缓冲性能，考虑通过升频或增机，来快速提高工艺储水箱22的液位，具体的升频和增机控制过程参见q
312
《q
322-δq
12
且工艺储水箱22的液位小于或等于上限值h
max
时的升频和增机过程，此处不再详述，而如果工艺储水箱22的液位不低于下限值h
min
，而是大于或等于下限值h
min
，则可以考虑进行降频或减机，来减小工艺储水箱22的进水流量，以尽快将工艺储水箱22的偏高的进水流量调节至与出水流量一致，具体地，先判断工艺冷冻泵172的频率是否已经为最低频率，若尚未达到最低频率，则进行降频控制，使工艺冷冻泵172的频率降低δf
22
，完成降频操作，而若已经为最低频率，则不对工艺冷冻泵172进行降频，而是直接减少运行的工艺冷水机组171的台数，完成减机操作，即使只有一台工艺冷水机组171在运行，也直接将这唯一的一台工艺冷水机组171关闭，因为，在该实施例中，工艺性空调17为最后一级制冷系统1，其对供水温度的准确性要求较高，所以，这种情况下，不再考虑是否工艺性空调17是否只有一台工艺冷水机组171在运行，而是直接进行减机操作，以满足工艺性空调17对供水温度的较严格要求，防止影响工艺性空调17的供水温度。其中，δf
22
取0.5～2hz，且δf
22
与δq
22
之间的关系为δq
22
等于δf
22
所对应流量的2～3倍，以防止频繁动作。
195.在判断q
312
与q
322
之间是否满足q
312
》q
322
+δq
22
时，若q
312
》并不q
322
+δq
22
，也就是说，若q
312
≤q
322
+δq
22
，则进一步判断工艺储水箱22的液位是否大于上限值h
max
，如果工艺储水箱22的液位大于上限值h
max
，则进一步判断工艺冷冻泵172的运行台数是否为0，如果工艺冷冻泵172的运行台数为0，则说明整个设备的所有工艺冷冻泵172均没有工作，工艺性空调17没有在制备冷冻水，因此，这种情况下，可以直接将所有的工艺冷水机组171全部关闭，使工艺性空调17停机，而如果工艺冷冻泵172的运行台数不为0，则说明有工艺冷冻泵172在工作，这种情况下，考虑进行降频或减机操作，以将工艺储水箱22的进出水流量调节至一致，具体的降频和减机操作过程可以参考q
312
》q
322
+δq
22
且工艺储水箱22的液位大于或等于下限值h
min
时的降频和减机操作，此处不再详述；如果在判断工艺储水箱22的液位是否大于上限值h
max
时，工艺储水箱22的液位并不大于上限值h
max
，而是小于或等于上限值h
max
，则进一步判断工艺储水箱22的液位是否小于下限值h
min
，如果工艺储水箱22的液位小于下限值h
min
，则考虑进行升频或减机操作，具体参照q
312
》q
322
+δq
22
且工艺储水箱22的液位小于下限值h
min
时的操作，而如果工艺储水箱22的液位不小于下限值h
min
，而是大于或等于下限值hmin
，则参照q
312
≤q
322
+δq
22
且工艺储水箱22的液位大于上限值h
max
时的控制过程进行控制。
196.上述对工艺性空调17的控制过程，基于流量和液位来对工艺冷冻泵172的频率以及工艺冷水机组171的台数进行控制，较为方便准确，并且，具体控制过程中，优先保证工艺储水箱22的液位，尤其优先控制工艺储水箱22的实际液位不低于下限值h
min
，可以充分发挥工艺储水箱22的储能缓冲能力，从而可以有效提高设备的运行稳定性、可靠性和安全性。
197.图1-图4的实施例仅以两级冷水系统10串联的情况为例进行说明，但应当理解，供冷设备100中冷水系统10的级数不限于两级，三级或更多级的情况，也在本技术的保护范围之内。
198.基于前述各实施例，本技术还提供一种控制方法，以控制供冷设备100工作。
199.图5-图6示例性地示出了本技术的控制方法。参见图5-图6，在本技术中，控制方法包括步骤s100、s200和s300。
200.步骤s100为，开启供冷设备100。
201.具体地，在一些实施例中，步骤s100开启供冷设备100包括：
202.按照由前至后的顺序，依次开启各级冷水系统10。
203.更具体地，在一些实施例中，按照由前至后的顺序，依次开启各级冷水系统10包括：
204.在较前一级冷水系统10的冷水机组11的供水温度达到预设供水温度时，开启较后一级冷水系统10。
205.其中，示例性地，开启较后一级冷水系统10包括：
206.将较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与较前一级冷水系统10的储水箱2连通，并将较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与同级储水箱2断开；
207.开启较后一级冷水系统10的制冷系统1；
208.待较后一级冷水系统10的制冷系统1的供水温度达到预设范围时，将较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与较前一级冷水系统10的储水箱2断开，并将较后一级冷水系统10的冷水机组11的出水口24与同级储水箱2连通。
209.步骤s200为，在供冷设备100运行稳定后，检测各级冷水系统10的储水箱2的进水流量、出水流量以及液位。
210.具体地，储水箱2的进水流量、出水流量以及液位可以基于冷冻水流量计31、供水流量计32和储水液位传感器41的检测结果确定。
211.其中，各级储水箱2的进水流量，等于同级冷冻水流量计31所检测到的流量值。最后一级储水箱2的出水流量，等于最后一级供水流量计32所检测到的流量值。最后一级之外的其他级的储水箱2，其出水流量等于同级供水流量计32所检测到的流量值与下一级供水流量计32所检测到的流量值之和。各级储水箱2的液位等于各级储水液位传感器41所检测到的液位值。
212.步骤s300为，根据各级冷水系统10的储水箱2的进水流量、出水流量和液位检测结果，控制各级冷水系统10的制冷系统1工作。
213.具体地，参见图6，在一些实施例中，步骤s300根据各级冷水系统10的储水箱2的进水流量、出水流量和液位检测结果，控制各级冷水系统10的制冷系统1工作包括：
214.s301、判断储水箱2的进水流量与出水流量-δq1和出水流量+δq2之间的大小关
系，并判断储水箱2的液位与上限值h
max
和下限值h
min
之间的大小关系；
215.s302、根据储水箱2的进水流量与出水流量-δq1和出水流量+δq2之间的大小关系，以及储水箱2的液位与上限值h
max
和下限值h
min
之间的大小关系，控制各级冷水系统10的制冷系统1工作。
216.其中，用储水箱2的出水流量-δq1和出水流量+δq2与储水箱2的进水流量比较，而没有用储水箱2的进水流量直接与出水流量比较，其实是给进出水流量设置了一定的偏差差范围，这样，有利于防止设备频繁启停，设备运行更加安全，使用寿命更长。作为流量判断偏差，δq1和δq2的大小可以根据实际情况确定，一些实施例中，δq1和δq2分别基于冷冻泵12单次升降频频率所对应的流量来确定，例如δq1和δq2为冷冻泵12单次升降频频率对应的流量的2～3倍，这样可以更有效地防止频繁动作。
217.上限值h
max
和下限值h
min
分别为储水箱2的上限液位和下限液位。其中，作为示例，上限值h
min
位于储水箱2的出水口24的上缘200～300mm以上，这样，可以有效防止水泵抽水时，储水箱2的出水口24处产生漩涡，造成水泵气蚀。另外，作为示例，上限值h
max
位于储水箱2的溢流口的下缘100mm以下。储水箱2的溢流口即为储水箱2的用于向外溢流的开口，也就是储水箱2的用于与溢流管连接的开口。使上限值h
max
位于储水箱2的溢流口的下缘100mm以下，有利于防止溢流。
218.接下来结合图3-图4对步骤s302予以进一步说明。
219.参见图3和图4，在一些实施例中，步骤s302根据储水箱2的进水流量与出水流量-δq1和出水流量+δq2之间的大小关系，以及储水箱2的液位与上限值h
max
和下限值h
min
之间的大小关系，控制各级冷水系统10的制冷系统1工作包括：
220.在储水箱2的进水流量小于出水流量-δq1，且储水箱2的液位小于或等于上限值h
max
的情况下，和/或，在储水箱2的进水流量大于或等于出水流量-δq1，且储水箱2的液位低于下限值h
min
的情况下，判断与储水箱2同级的制冷系统1的用于驱动水进出冷水机组11的冷冻泵12的频率是否为最高频率；
221.在与储水箱2同级的制冷系统1的冷冻泵12的频率不是最高频率的情况下，将相应冷冻泵12的频率升高δf1。
222.其中，δf1即为冷冻泵12单次的升频频率，前述δq1为冷冻泵12单次升频频率对应的流量的2～3倍，即为，δq1为δf1所对应流量的2～3倍。在一些实施例中，δf1为0.5～2hz。
223.进一步地，在一些实施例中，在判断与储水箱2同级的制冷系统1的用于驱动水进出冷水机组11的冷冻泵12的频率是否为最高频率之后，控制方法还包括：
224.在与储水箱2同级的制冷系统1的冷冻泵12的频率已经是最高频率的情况下，判断与储水箱2同级的制冷系统1是否存在可用冷水机组11；
225.在与储水箱2同级的制冷系统1存在可用冷水机组11的情况下，增加运行的同级冷水机组11的台数。
226.另外，参见图3和图4，在一些实施例中，步骤s302根据储水箱2的进水流量与出水流量-δq1和出水流量+δq2之间的大小关系，以及储水箱2的液位与上限值h
max
和下限值h
min
之间的大小关系，控制各级冷水系统10的制冷系统1工作包括：
227.在储水箱2的进水流量大于出水流量+δq2，且储水箱2的液位大于或等于下限值hmin
的情况下，和/或，在储水箱2的进水流量小于或等于出水流量+δq2，储水箱2的液位小于或等于上限值h
max
并大于或等于下限值h
min
，且与储水箱2连接的制冷系统1的用于驱动水进出冷水机组11的冷冻泵12的运行台数不为0的情况下，判断与储水箱2同级的制冷系统1的冷冻泵12的频率是否为最低频率；
228.在与储水箱2同级的制冷系统1的冷冻泵12的频率不是最低频率的情况下，将相应冷冻泵12的频率降低δf2。
229.其中，δf2即为冷冻泵12单次的降频频率，前述δq2为冷冻泵12单次降频频率对应的流量的2～3倍，即为，δq2为δf2所对应流量的2～3倍。在一些实施例中，δf2为0.5～2h。
230.进一步地，在一些实施例中，在判断与储水箱2同级的制冷系统1的冷冻泵12的频率是否为最低频率之后，控制方法还包括：
231.在与储水箱2同级的制冷系统1的冷冻泵12的频率已经是最低频率的情况下，针对最后一级之外的冷水系统100，判断与储水箱2同级的制冷系统1是否只有一台冷水机组11在工作，并在与储水箱2同级的制冷系统1并非只有一台冷水机组11在工作的情况下，减少正在运行的同级冷水机组11的台数；和/或，针对最后一级冷水系统100，减少正在运行的同级冷水机组11的台数。
232.前述各实施例的控制方法，基于流量和液位来对冷冻泵12的频率以及冷水机组11的台数进行控制，较为方便准确，并且，具体控制过程中，优先保证储水箱2的液位，尤其优先控制储水箱2的实际液位不低于下限值h
min
，可以充分发挥储水箱2的储能缓冲能力，从而有利于进一步提高设备的运行稳定性、可靠性和安全性。
233.前述各实施例的控制方法，可以在控制器8的控制下完成。控制器8可以与各检测元件(例如温度传感器、液位传感器和流量计)、各水泵(例如冷冻泵12、冷却泵14和供水泵18)、各阀(例如第一控制阀71、第二控制阀72和排污阀65)以及各冷水机组11信号连接，以通过控制各检测元件、各水泵、各阀以及各冷水机组11配合动作，来完成各步骤。
234.其中，控制器8的结构参见图7。如图7所示，控制器8包括存储器81和耦接至存储器的处理器82，处理器82被配置为基于存储在存储器81中的指令执行本技术实施例的控制方法。
235.具体地，参照图7，一些实施例中，控制器8包括存储器81、处理器82、通信接口83以及总线84。存储器81用于存储指令。处理器82耦合到存储器81，并被配置为基于存储器81存储的指令执行实现前述各实施例的控制方法。存储器81、处理器82以及通信接口83之间通过总线84连接。
236.存储器81可以为高速ram存储器或非易失性存储器(non-volatile memory)等。存储器81也可以是存储器阵列。存储器81还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器82可以为中央处理器cpu，或专用集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本发明热泵系统的控制方法的一个或多个集成电路。
237.基于前述各实施例的供冷设备100、控制方法和控制器8，本技术另外还提供一种供冷系统和计算机可读存储介质。
238.其中，供冷系统包括本技术实施例的供冷设备100以及本技术实施例的控制器8。
239.计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行本技术实施例
的控制方法。
240.以上所述仅为本技术的示例性实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。