空调系统、负荷控制方法及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及空调，特别是涉及一种空调系统、负荷控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、离心机空调系统因其制冷量大、总占地面积小等优点，被广泛应用于大型场所及工厂等提供冷量；但随着数据机房、芯片厂区等精密设备运行制冷需求不断提高，离心机空调系统需满足10%~100%能力运行范围的稳定运行，在夏季及过度季节持续为数据机房等地不间断的持续供冷;部分特殊设备制冷，要求机组不停机能满足0%负荷运行；但离心机因其喘振特性，导致其运行范围过窄，常规离心机运行范围大多仅能实现30%~100%的运行范围，因此过渡季节容易出现频繁开停机的情况，无法满足客户低负荷稳定运行需求。

2、为了拓宽离心机组制冷运行范围，目前行业内多采用以下3种方式实现低负荷运行：

3、（1)采用在冷凝器与蒸发器间增加热气旁通的方案，降低机组负荷，拓宽运行范围，但热气旁通管路旁通量有限，气流快速流经时，会出现尖锐的气流啸叫声，导致机组噪音变大，无法满足客户噪音需求；

4、（2）压缩机前增加导叶，通过调整导叶开度及电子膨胀阀限制压缩机吸气量，但导叶开度也受机组喘振特性影响，导叶开度过小会导致离心机喘振，无法稳定运行制冷，阀开度过大，会导致吸气带液，出现液击，机组可靠性降低。

5、（3）采用模块化系统设计，单开压缩机制冷降低负荷，但此方法会导致成本增加、占地面积增加，不满足客户需求。

6、因此，本专利目的在于设计一种能够实现全负荷范围运行且低噪的离心机空调系统，满足机组能力0%~100%的运行范围，实现机组长期运行不停机。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述现有技术中空调系统的能力运行范围过窄的技术问题，提出一种空调系统、负荷控制方法及计算机可读存储介质。

2、本发明采用的技术方案是：

3、本发明提出一种空调系统，包括：依次通过管道连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；以及冷媒混合罐和控制器；

4、所述冷媒混合罐的顶部设有吸气管，所述吸气管上设有吸气阀门并连接所述压缩机吸气端的管道；侧面设有排气管，所述排气管上设有排气阀门并连接所述压缩机的排气端的管道；底部设有供液管，所述供液管上设有供液阀门并连接所述节流装置与所述蒸发器之间的管道；

5、系统低负荷运行时所述控制器根据实际负荷的大小以及变化控制所述吸气阀门、所述排气阀门和所述供液阀门的开度。

6、本发明还包括电磁阀，所述电磁阀设置在所述供液管与所述蒸发器之间的管道上。

7、系统0%负荷运行时，所述控制器关闭所述电磁阀，并控制所述排气阀门和所述供液阀门的开度全开，所述吸气阀门根据吸气过热度控制。

8、进一步的，吸气管、排气管为双层管壁结构，且所述吸气管、排气管的两层管壁的空隙抽真空。

9、本发明还提出一种空调系统的负荷控制方法，使用上述的空调系统，包括步骤：

10、检测目标出水温度tmcs和实际进水温度tsjs；

11、基于目标制冷量qm和额定制冷量qe计算实际负荷km；

12、当实际负荷km小于预设负荷时，根据实际负荷变化情况控制所述排气阀门、所述供液阀门和节流装置的开度；

13、当实际负荷km大于或等于预设负荷时，控制所述排气阀门、所述供液阀门、所述吸气阀门均关闭。

14、所述根据实际负荷变化情况控制所述排气阀门、所述供液阀门和节流装置的开度具体包括：

15、当实际负荷km与目标负荷ks的差值大于预设负荷差值时；

16、控制排气阀门、供液阀门每间隔预设时间t1动作一次，且每次动作所述排气阀门、供液阀门步幅增大预设开度∆f，且所述吸气阀门通过吸气过热度控制开度。

17、优选地，预设开度∆f的取值范围为3%~10%。

18、当实际负荷km与目标负荷ks的差值小于或等于预设负荷差值时；控制排气阀门、供液阀门、吸气阀门开度保持不变，系统进入常规控制调节节流装置的开度。

19、具体的，吸气过热度控制开度具体为：

20、预设目标吸气过热度范围，检测实际吸气过热度tsxg；

21、当实际吸气过热度tsxg小于0℃，且tsxg预设单位时间内的温度变化大于预设温度变化值时，控制所述吸气阀门增大第三预设开度；

22、当实际吸气过热度tsxg小于0℃，且tsxg预设单位时间内的温度变化小于等于预设温度变化值时，控制所述吸气阀门增大第二预设开度，所述第三预设开度大于第二预设开度；

23、当实际吸气过热度tsxg大于或者等于0℃且小于预设目标吸气过热度范围的最小值，且tsxg预设单位时间内的温度变化大于预设温度变化值时，控制所述吸气阀门增大第二预设开度；

24、当实际吸气过热度tsxg大于或者等于0℃且小于预设目标吸气过热度范围的最小值，且tsxg预设单位时间内的温度变化小于或等于预设温度变化值时，控制所述吸气阀门增大第一预设开度，所述第二预设开度大于第一预设开度；

25、当实际吸气过热度tsxg在预设目标吸气过热度范围内时，控制所述吸气阀门维持当前开度；

26、当实际吸气过热度tsxg大于预设目标吸气过热度范围的最大值，控制所述吸气阀门关小第二预设开度。

27、本发明还提出一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行时执行上述的负荷控制方法。

28、与现有技术比较，本发明具有如下优点：

29、1.本发明提出的低负荷且低噪的离心机空调系统，能够满足系统0%~100%负荷运行；

30、2.通过冷媒混合罐，高压气态冷媒与低压液态冷媒混合蒸发，形成冷媒自循环系统，减少冷媒与水换热量，从而实现机组低负荷运行；

31、3.采用真空管路设计，杜绝吸排气气态冷媒在管路内形成气流啸叫声，有效降低噪音；

32、4、通过控制排气蝶阀及吸气阀门开度，控制机组吸气过热度，有效防止机组吸气带液避免液击现象发生。

技术特征：

1.一种空调系统，包括：依次通过管道连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；其特征在于，还包括：冷媒混合罐和控制器；

2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括电磁阀，所述电磁阀设置在所述供液管与所述蒸发器之间的管道上。

3.如权利要求2所述的空调系统，其特征在于，系统0%负荷运行时，所述控制器关闭所述电磁阀，并控制所述排气阀门和所述供液阀门的开度全开，所述吸气阀门根据吸气过热度控制。

4.如权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述吸气管、排气管为双层管壁结构，且所述吸气管、排气管的两层管壁的空隙抽真空。

5.一种空调系统的负荷控制方法，其特征在于，使用权利要求1至4任一项所述的空调系统，包括步骤：

6.如权利要求5所述的空调系统的负荷控制方法，其特征在于，预设开度∆f的取值范围为3%~10%。

7.如权利要求5所述的空调系统的负荷控制方法，其特征在于，根据实际负荷变化情况控制所述排气阀门、所述供液阀门、吸气阀门和节流装置的开度具体包括：当实际负荷km与目标负荷ks的差值小于或等于预设负荷差值时；控制排气阀门、供液阀门、吸气阀门开度保持不变，系统进入常规控制调节节流装置的开度。

8.如权利要求5所述的空调系统的负荷控制方法，其特征在于，所述吸气过热度控制开度具体包括：

9.如权利要求8所述的空调系统的负荷控制方法，其特征在于，所述吸气过热度控制开度还包括：

10.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序运行时执行权利要求5至9任一项所述的负荷控制方法。

技术总结
本发明公开了一种空调系统、负荷控制方法及计算机可读存储介质，空调系统包括：冷媒混合罐和控制器；冷媒混合罐的顶部设有吸气管，吸气管上设有吸气阀门并连接所述压缩机吸气端的管道；侧面设有排气管，排气管上设有排气阀门并连接压缩机的排气端的管道；底部设有供液管，供液管上设有供液阀门并连接节流装置与所述蒸发器之间的管道；系统低负荷运行时所述控制器根据负荷大小控制所述吸气阀门、所述排气阀门和所述供液阀门的开度。本发明通过增设冷媒混合罐，高压气态冷媒与低压液态冷媒混合蒸发，形成冷媒自循环系统，减少冷媒与水换热量，从而实现机组低负荷以及0负荷运行。

技术研发人员：李永芳,何林,黄童毅,张世航,张颐伦
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16