CN102628630A - 风冷冷水机组的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风冷冷水机组的控制方法，风冷冷水机组包括压缩机、与压缩机排气口连通的风侧冷凝器组，每个风侧冷凝器具有对从排气口流经的冷媒进行冷却的风机，该方法包括步骤1：在风冷冷水机组开机后，判断是否压缩机的排气压力落入设定压力范围且风冷冷水机组连续运行时间达到设定时间，如果该判断结果为是则转入步骤2；步骤2：对压缩机的运行功率、风侧冷凝器组中所有已开启风机运行功率之和、风冷冷水机组的实际制冷量进行求和以得到第一功率值；步骤3：确定第一功率值所属的功率区间，然后根据所属功率区间确定风侧冷凝器组中所有风机的开启个数及每个要开启风机的转速。本发明提高了压缩机运行在部分负荷时风冷冷水机组的能效。

Description

风冷冷水机组的控制方法

技术领域

本发明涉及一种风冷冷水机组的控制方法。

背景技术

风冷式冷水机组是中央空调***的一种主要中央冷源设备，如图1所示，示出了一个压缩机，一个冷凝器、一个蒸发器的情形，其一般由压缩机101、风冷冷凝器102、膨胀阀110、蒸发器103以及其它辅助部件构成，冷却风机104对风冷冷凝器102进行冷却，而蒸发器103内的制冷剂在工作时进行吸热，从而为空调***提供冷源。图1中A表示冷冻水入，B表示冷冻水出。

在风冷冷水机组现有技术中，风机控制采用控制排气与吸气压差或者压力的方式，控制风机开启数量和转速，运行在部分负荷条件下，容易出现风机运行和压缩机运行状态不能匹配，造成压缩机运行在部分负荷，但风机全开，或者风机运行数量减少，压缩机运行在较高负荷，以上情况容易出现风机频繁调节或者启动，长时间运行会造成风机损坏和能效降低。机组部分负荷性能不能更好发挥，***性能发挥不充分，机组的能效一般，不能发挥到最佳状态。

例如，公开号为102003822的中国专利申请，其公开了一种风冷冷水机组及其控制方法，所述风冷冷水机组的压缩机和储液器之间设有冷凝模块，冷凝模块包括一个或多个第一类冷凝子模块和一个或多个第二类冷凝子模块，每个第二类冷凝子模块包括依次连接的第二类冷凝器和冷凝器电磁阀，第二类冷凝子模块还设置有用于控制冷凝器电磁阀通断的冷凝器压力控制器，冷凝器压力控制器一端与压缩机排气口连接，另一端与冷凝器电磁阀的控制端连接，控制冷凝器电磁阀的通断，通过压力控制器对进气电磁阀开关控制和风机启停控制，实现换热面积的和冷却风量的分级供给，从而使得***压力稳定于合理范围，确保机组正常运行。该公开专利中属于利用排气压力控制风机启停的情形，其同样存在上述的缺陷。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种风冷冷水机组的控制方法，以提高压缩机运行在部分负荷时风冷冷水机组的能效。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种风冷冷水机组的控制方法，风冷冷水机组包括压缩机、与压缩机的排气口连通的风侧冷凝器组，每个风侧冷凝器具有对从排气口流经其中的冷媒进行冷却的风机，该控制方法包括：步骤1：在风冷冷水机组开机后，判断是否压缩机的排气压力落入设定压力范围且风冷冷水机组连续运行时间达到设定时间，如果该判断结果为是，则转入步骤2；步骤2：对压缩机的运行功率、风侧冷凝器组中所有已开启风机的运行功率之和、风冷冷水机组的实际制冷量进行求和以得到第一功率值；以及步骤3：首先确定第一功率值所属的功率区间，然后再根据所属的功率区间确定风侧冷凝器组中所有风机的开启个数及每个要开启风机的转速。

优选地，用以与第一功率值相比较的功率区间为至少两个，当以风侧冷凝器组中所有风机的开启个数和每个要开启风机的转速为一个数值集时，则每个功率区间对应于不同的数值集。

优选地，风侧冷凝器组为3个风侧冷凝器，这3个风侧冷凝器并联在压缩机的排气口与风冷冷水机组中蒸发器的冷媒入口之间，并且每个风侧冷凝器各自有两个风机。

优选地，设定压力范围为大于等于290kpa小于等于1350kpa，设定时间为30分钟，实际制冷量为冷冻水温度差与60的乘积，其中冷冻水温度差为蒸发器的冷冻水进和冷冻水出口之间的冷冻水温度差1；功率区间共有4个：大于等于200kw，大于等于105kw并小于200kw，大于等于85kw小于105kw，小于85kw。

优选地，步骤3包括如下子步骤：子步骤1：当第一功率值大于等于200kw时，风侧冷凝器组中的6个风机全部开启，并且每个风机的转速为全速；子步骤2：当第一功率值大于等于105kw并小于200kw时，风侧冷凝器组中的任意5个风机开启，并且这5个风机的转速均为全速；子步骤3：当第一功率值大于等于85kw小于105kw时，风侧冷凝器组中的任意4个风机开启，并且这4个风机的转速均为全速；子步骤4：当第一功率值小于85kw时，风侧冷凝器组中的任意3个风机开启，并且这3个风机的转速均为半速。

优选地，如果步骤1的判断结果为否，则进行如下步骤：步骤1-1：判断压缩机的排气压力是否落入设定压力范围，如该判断结果为否则转入步骤1-2，否则转入步骤1-4；步骤1-2：在排气压力小于设定压力范围的下限值时关闭风侧冷凝器组中所有风机，在排气压力大于设定压力范围的上限值时开启风侧冷凝器组中所有风机；步骤1-3：风侧冷凝器组中所有风机保持步骤1-2确定的开停状态，并持续60秒后返回步骤1-1；步骤1-4：判断风冷冷水机组连续运行时间是否达到设定时间，如果该判断结果为是则转入步骤2，否则转入步骤1-5；步骤1-5：开启风侧冷凝器组中所有风机并保持60秒，然后返回步骤1-4。

优选地，风侧冷凝器组中每个风机的开启必须满足如下条件：风冷冷水机组至少已经开机5分钟，或者风冷冷水机组至少已经停机5分钟。

优选地，在风冷冷水机组首次开机时，在压缩机启动前1分钟开启风侧冷凝器组中的全部风机；在关闭风冷冷水机组时，压缩机关闭后30秒关闭风侧冷凝器组中的全部风机。

优选地，风冷冷水机组为风冷磁悬浮冷水机组。

相比于所述现有技术而言，本发明根据第一功率值所属的功率区间，来确定风侧冷凝器组中所有风机的开启个数及每个要开启风机的转速，从而使得压缩机运行与风侧冷凝器组中风机运行完美匹配，即压缩机运行负荷与风侧冷凝器组中风机的开启个数和风机转速相匹配，所以提高了压缩机运行在部分负荷时风冷冷水机组的能效，获得最优的IPLV；进一步优选地，本发明使得风冷冷水机组的能效较上述现有技术提高10％左右。

本发明的这种控制方法提高了风冷冷水机组的制冷量，降低了风冷冷水机组的能耗，从整体上提高了风冷冷水机组的能效，实现了绿色节能的目标。

附图说明

图1是风冷冷水机组的工作原理图；

图2是本发明风冷冷水机组的控制方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

以下参见附图描述本发明风冷冷水机组控制方法的具体实施方式。

本发明风冷冷水机组的控制方法，所针对的风冷冷水机组包括：压缩机，与压缩机的排气口连通的风侧冷凝器组，以及连接在压缩机的吸气口与风侧冷凝器组的冷媒出口之间的蒸发器，蒸发器具有供与流经其中的冷媒进行热交换的冷冻水管路，冷冻水管路的入口和出口即为蒸发器的冷冻水进口和冷冻水出口。风侧冷凝器组至少具有两个风侧冷凝器，并且每个风侧冷凝器具有风机，以对从压缩机排气口流经该风侧冷凝器的冷媒进行冷却。

本发明风冷冷水机组的控制方法，包括如下步骤，步骤1：在风冷冷水机组开机后，判断是否压缩机的排气压力落入设定压力范围且风冷冷水机组连续运行时间达到设定时间，如果该判断结果为是，则转入步骤2；步骤2：对压缩机的运行功率、风侧冷凝器组中所有已开启风机的运行功率之和、风冷冷水机组的实际制冷量进行求和以得到第一功率值，即，“第一功率值”＝“压缩机运行功率”+“风侧冷凝器组中所有已开启风机的运行功率之和”+“风冷冷水机组的实际制冷量”；步骤3：首先确定第一功率值所属的功率区间，然后再根据所属的功率区间确定风侧冷凝器组中所有风机开启个数及每个要开启风机的转速。根据以上步骤1至步骤3，本发明不是仅仅依靠压缩机的排气压力来确定风机的开启个数和转速，而是依靠压缩机的排气压力、风冷冷水机组的连续运行时间、以及所计算的第一功率值，来确定风侧冷凝器组中所有风机的开启个数的每个要开启风机的转速。由此，本发明使得压缩机运行负荷与风侧冷凝器组中风机的开启个数和风机转速相匹配，避免了压缩机运行在部分负荷时风冷冷水机组风机与压缩机运行负荷不匹配的问题，从而提高了压缩机运行在部分负荷时风冷冷水机组的能效，获得最优的IPLV。

以如下风冷冷水机组为例，其包括压缩机为一个，蒸发器为一个，风侧冷凝器组为3个风侧冷凝器，这3个风侧冷凝器并联在压缩机的排气口与风冷冷水机组中蒸发器的冷媒入口之间，并且每个风侧冷凝器各自有两个风机，即此时风侧冷凝器组共有6个风机；以压缩机排出的冷媒先流经风侧冷凝器组再流经蒸发器后返回压缩机吸气口为工作状态；规定所述设定压力范围为大于等于290kpa小于等于1350kpa，所述的设定时间为30分钟。在上述所有条件下，参见图2，具体描述本发明控制方法的一个实施例如下：

首先实施上述的步骤1，直至满足“压缩机的排气压力落入设定压力范围且风冷冷水机组连续运行时间达到设定时间”时才依次进行所述步骤2和步骤3，以根据计算的第一功率值按照下表确定风侧冷凝器组中6个风机的开启个数和转速，

上表中：

A，表示风冷冷水机组的主机功率(可以通过通讯协议(modbus通讯)获得，也可以称之为第一功率值)是“压缩机运行功率”+“风侧冷凝器组中所有已开启风机的运行功率之和”；

B，表示风冷冷水机组的实际制冷量，为冷冻水温度差与C的乘积，冷冻水温度差为蒸发器的冷冻水进口和冷冻水出口之间的冷冻水温度差；

H，表示第一功率值；

以上A、B、H、D、E、F的单位均为kw，其中C，D，E，F可以在管理员权限下手动设置更改(默认值：D＝200，E＝105，F＝85，C＝60)需要试验和现场工况进行调试。

上表中用以与第一功率值比较的功率区间为4个区间，根据以上表格，显然所述步骤3可以包括4个子步骤。子步骤1：当第一功率值大于等于200kw时，风侧冷凝器组中的6个风机全部开启，并且每个所述风机的转速为全速；子步骤2：当第一功率值大于等于105kw并小于200kw时，风侧冷凝器组中的任意5个风机开启，并且这5个风机的转速均为全速；子步骤3：当第一功率值大于等于85kw小于105kw时，风侧冷凝器组中的任意4个风机开启，并且这4个风机的转速均为全速；子步骤4：当第一功率值小于85kw时，风侧冷凝器组中的任意3个风机开启，并且这3个风机的转速均为半速。

进一步，从图2中还可看出，如果“压缩机的排气压力落入设定压力范围且风冷冷水机组连续运行时间达到设定时间”不成立，则步骤1具体实施为如下5个步骤：步骤1-1：判断压缩机的排气压力是否落入所述设定压力范围，如该判断结果为否则转入步骤1-2，否则转入步骤1-4；步骤1-2：在压缩机的排气压力小于设定压力范围的下限值时关闭风侧冷凝器组中所有风机，在压缩机的排气压力大于设定压力范围的上限值时开启风侧冷凝器组中所有风机；步骤1-3：风侧冷凝器组中所有风机保持步骤1-2确定的开停状态，并持续60秒后返回所述步骤1-1；步骤1-4：判断风冷冷水机组连续运行时间是否达到所述设定时间，如果该判断结果为是则转入所述步骤2，否则转入步骤1-5；步骤1-5：开启风侧冷凝器组中所有风机并保持60秒，然后返回步骤1-4。图2中的持续300秒，指的是风侧冷凝器组中所有风机以选定的风机启动个数和风机速度运转并持续300秒。

本发明不局限于以上描述的实施例。例如，尽管实施例中设定功率区间为4个，但是本发明不局限于此，本发明中用以与第一功率值相比较的功率区间为至少两个，当以风侧冷凝器组中所有风机的开启个数和每个要开启风机的转速为一个数值集时，则每个功率区间对应于不同的数值集；换而言之，当第一功率值落入一个功率区间时，则风侧冷凝器组中所有风机的开启个数和每个要开启风机的转速选用所落入功率区间对应的数值集中的相应数值。再例如，本发明所针对的风冷冷水机组中并不受限于压缩机个数、蒸发器个数、以及风侧冷凝器组中风侧冷凝器的个数，以及风侧冷凝器彼此之间在蒸发器与压缩机排气口之间是否并联。进一步优选地，本发明上述的任一控制方法适用于风冷磁悬浮冷水机组。另外，本发明中凡是涉及风冷冷水机组开机对应于压缩机开启，风冷冷水机组停机对应于压缩机关闭。

还要指出，作为优选方式，在本发明中，风侧冷凝器组中每个风机的开启必须满足如下条件：风冷冷水机组至少已经开机5分钟，或者风冷冷水机组至少已经停机5分钟。在风冷冷水机组首次开机时，在压缩机启动前1分钟开启风侧冷凝器组中的全部风机；在关闭风冷冷水机组时，压缩机关闭后30秒关闭风侧冷凝器组中的全部风机。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种风冷冷水机组的控制方法，所述风冷冷水机组包括压缩机、与所述压缩机的排气口连通的风侧冷凝器组，每个风侧冷凝器具有对从所述排气口流经其中的冷媒进行冷却的风机，

其特征在于，所述控制方法包括：

步骤1：在所述风冷冷水机组开机后，判断是否所述压缩机的排气压力落入设定压力范围且所述风冷冷水机组连续运行时间达到设定时间，如果该判断结果为是，则转入步骤2；

步骤2：对所述压缩机的运行功率、所述风侧冷凝器组中所有已开启风机的运行功率之和、所述风冷冷水机组的实际制冷量进行求和以得到第一功率值；以及

步骤3：首先确定所述第一功率值所属的功率区间，然后再根据所属的功率区间确定所述风侧冷凝器组中所有风机的开启个数及每个要开启风机的转速。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

用以与所述第一功率值相比较的功率区间为至少两个，当以所述风侧冷凝器组中所有风机的开启个数和每个要开启风机的转速为一个数值集时，则每个功率区间对应于不同的数值集。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，

所述风侧冷凝器组为3个风侧冷凝器，这3个风侧冷凝器并联在所述压缩机的排气口与所述风冷冷水机组中蒸发器的冷媒入口之间，并且每个风侧冷凝器各自有两个所述风机。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，

所述设定压力范围为大于等于290kpa小于等于1350kpa，所述设定时间为30分钟，所述实际制冷量为冷冻水温度差与60的乘积，其中所述冷冻水温度差为所述蒸发器的冷冻水进和冷冻水出口之间的冷冻水温度差；

所述功率区间共有4个：大于等于200kw，大于等于105kw并小于200kw，大于等于85kw小于105kw，小于85kw。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述步骤3包括如下子步骤：

子步骤1：当所述第一功率值大于等于200kw时，所述风侧冷凝器组中的6个所述风机全部开启，并且每个所述风机的转速为全速；

子步骤2：当所述第一功率值大于等于105kw并小于200kw时，所述风侧冷凝器组中的任意5个所述风机开启，并且这5个风机的转速均为全速；

子步骤3：当所述第一功率值大于等于85kw小于105kw时，所述风侧冷凝器组中的任意4个所述风机开启，并且这4个风机的转速均为全速；

子步骤4：当所述第一功率值小于85kw时，所述风侧冷凝器组中的任意3个所述风机开启，并且这3个风机的转速均为半速。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的控制方法，其特征在于，如果所述步骤1的判断结果为否，则进行如下步骤：

步骤1-1：判断所述压缩机的排气压力是否落入所述设定压力范围，如该判断结果为否则转入步骤1-2，否则转入步骤1-4；

步骤1-2：在所述排气压力小于所述设定压力范围的下限值时关闭所述风侧冷凝器组中所有风机，在所述排气压力大于所述设定压力范围的上限值时开启所述风侧冷凝器组中所有风机；

步骤1-3：所述风侧冷凝器组中所有风机保持所述步骤1-2确定的开停状态，并持续60秒后返回所述步骤1-1；

步骤1-4：判断所述风冷冷水机组连续运行时间是否达到所述设定时间，如果该判断结果为是则转入所述步骤2，否则转入步骤1-5；

步骤1-5：开启所述风侧冷凝器组中所有风机并保持60秒，然后返回所述步骤1-4。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述风侧冷凝器组中每个风机的开启必须满足如下条件：所述风冷冷水机组至少已经开机5分钟，或者所述风冷冷水机组至少已经停机5分钟。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在所述风冷冷水机组首次开机时，在所述压缩机启动前1分钟开启所述风侧冷凝器组中的全部风机；在关闭所述风冷冷水机组时，所述压缩机关闭后30秒关闭所述风侧冷凝器组中的全部风机。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述风冷冷水机组为风冷磁悬浮冷水机组。

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