CN108626923B - 一种空调***的控制结构以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调***的控制方法及空调***。控制空调***中具有包括数台变频模块单元的模块机组，方法包括如下步骤：为数台变频模块单元中的每一台设置优化负荷率区间，在优化负荷率区间内数台变频模块单元中每一台的运行能效大于等于预定效能值；输入能量调节量；根据能量调节量，设定对模块机组进行加载操作或减载操作；在加载操作中，根据能量调节量以及数台变频模块单元中参与运行的每台变频模块单元在优化负荷率区间中的运行位置来决定频率调整量，或在减载操作中，根据能量调节量以及数台变频模块单元中参与运行每台变频模块单元在优化负荷率区间中的运行位置来决定频率调整量；加载操作或减载操作使得模块机组在优化负荷率区间内运行。

Description

一种空调***的控制结构以及控制方法

技术领域

本发明涉及一种具有模块式风冷冷水(热泵)的空调***，特别是涉及对空调***中的全变频模块式风冷冷水(热泵)机组能量调节控制结构以及方法。

背景技术

现有的空调***中具有模块式风冷冷水(热泵)机组(以下简称模块机组)，而模块机组是一种多个小容量风冷冷水(热泵)机组组合成一大容量的空调机组，具有灵活方便、节能可靠等优点，目前模块机组基本采用定频压缩机，在实际使用中存在频繁启停，水温波动大等缺点，随着对节能要求越来越高以及变频技术被广泛应用，模块机组采用变频压缩机将是一趋势，但模块机组采用变频***后，需要有一套能调控制方法以使机组高效运行。本技术方案根据变频机组的特性，通过智能控制确保机组高效运行。

现有模块机组能调控制方案根据水温温度与目标温度差值及水温变化趋势控制压缩机加卸载，压缩机会经常频繁启停，压缩机频繁启停会浪费电能且水温变化大。当模块机组采用变频***后，若仍采用类似方式将不能发挥变频机组的优势。

所以，需要提供一种改进的对具有变频模块机组的空调***进行控制的结构以及方法，以改进和提高具有变频模块机组的空调***的运行效率。

发明内容

本发明的示例性实施例可以解决至少一些上述问题。例如，根据本发明的第一方面，本发明提供一种空调***的控制方法，所述控制空调***中具有模块机组，所述模块机组包括数台变频模块单元，其特征在于所述方法包括如下步骤：为所述数台变频模块单元中的每一台设置优化负荷率区间，在所述优化负荷率区间内所述数台变频模块单元中的每一台的运行能效≥一个预定效能值；输入能量调节量；根据所述能量调节量，设定对所述模块机组进行不同的操作，包括：(1)加载操作，或(2)减载操作；在所述加载操作中，根据所述能量调节量以及所述数台变频模块单元中参与运行的每台变频模块单元在所述优化负荷率区间中的运行位置来决定所述数个变频模块单元的频率调整量，或在所述减载操作中，根据所述能量调节量以及所述数台变频模块单元中参与运行每台变频模块单元在所述优化负荷率区间中的运行位置来决定所述数个变频模块单元的频率调整量；所述加载操作或减载操作使得经加载或减载后的所述数台变频模块单元在所述优化负荷率区间内运行。

根据本发明的另外的方面，本发明提供一种空调***，所述空调***包括模块机组，所述模块机组包括数台变频模块单元，其特征在于所述控制空调***包括：主控制器；所述数台变频模块单元中的一台被设置成主变频模块单元，所述数台变频模块单元的其他台设为被控变频模块单元；所述主控制器与所述主变频模块单元相连，并且与所述被控变频模块单元相连；所述主控制器根据输入能量调节量对所述数台变频模块单元进(1)加载操作，(2)减载操作，或(3)保持操作。

通过考虑下面的具体实施方式、附图和权利要求，本发明的其它的特征、优点和实施例可以被阐述或变得显而易见。此外，应当理解，上述发明内容和下面的具体实施方式均为示例性的，并且旨在提供进一步的解释，而不限制要求保护的本发明的范围。然而，具体实施方式和具体实例仅指示本发明的优选实施例。对于本领域的技术人员来说，在本发明的精神和范围内的各种变化和修改将通过该具体实施方式变得显而易见。

附图说明

本发明这些和其它特征和优点可通过参照附图阅读以下详细说明得到更好地理解，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1是本发明空调***100示意性的结构图；

图2是变频模块机组102中每台变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)在不同负荷率下的能效输出图；

图3是图1中主控制器118示意性的内部结构图；

图4是主控制器118控制变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)的控制流程图；

图5示出步骤412中对机组加载流程中更详细的步骤；

图6示出步骤414中对机组能力保持流程中更详细的步骤；

图7示出步骤416中对机组减载流程中更详细的步骤；

图8示出步骤518中给每个变频模块单元发频率加载量的具体步骤；

图9示出步骤524中给每个变频模块单元发频率加/减载量的具体步骤；

图10示出步骤602中给每个变频模块单元发频率加/减载量的具体步骤；

图11示出步骤714中给每个变频模块单元发频率加/减载量的具体步骤；

图12示出步骤716中给每个变频模块单元发频率减载量的具体步骤。

实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本发明的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本发明中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、等方向或方位性的描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在以下的附图中，同样的零部件使用同样的附图号，相似的零部件使用相似的附图号，以避免重复描述。

图1是本发明空调***100示意性的结构图。如图1所示，空调***100包括变频模块机组102、室内机机组104和地板采暖装置106。

变频模块机组102包括数个变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)；每台变频模块单元内具有压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器(未示出)。在制冷过程中，压缩机排出的高温高压气态冷媒在冷凝器内与环境介质进行热交换，释放出热量被液化而凝结；膨胀阀将由冷凝器来的高压液体冷媒节流，使其压力降低；低压冷媒在蒸发器内与被冷却对象发生热交换，吸收被冷却对象的热量被汽化而蒸发；汽化产生的冷媒蒸汽被压缩机吸入，再经压缩后以高压排出。如此周而复始，产生连续制冷效应。在制热过程中，压缩机排出的高温高压气态冷媒在冷凝器内与被加热对象进行热交换，释放出热量被液化而凝结；膨胀阀将由冷凝器来的高压液体冷媒节流，使其压力降低；低压冷媒在蒸发器内与环境介质发生热交换，吸收环境介质的热量被汽化而蒸发；汽化产生的冷媒蒸汽被压缩机吸入，再经压缩后以高压排出。如此周而复始，产生连续制热效应。为了将能量输出，蒸发器一侧与冷媒相连，蒸发器另一侧与变频模块机组水管110相连。在运行中，对压缩机的频率相应地增加或减小能够相应地增加或减小压缩机的转速，从而增加或减小压缩机输出的冷媒流量，而冷媒流量的增加或减小可以增加或减小温度输出能量。在本发明中，对温度输出能量进行调节是通过调节压缩机的加载频率来实现的。

室内机的作用是利用变频模块机组102提供的制冷或制热功能，使室内一定区域的空气温度下降；或利用变频模块机组102提供的制热功能，使室内一定区域的空气温度上升。在本发明中，室内机机组104包括数个室内机(122.1，122.2，…，122.M)，每台室内机的能量接收端通过室内机机组水管123与变频模块机组水管110相连，接收从变频模块机组102送来的温度源；而其控制端与控制器(124.1，124.2，…，124.M)相连。每个控制器控制相应室内机的水流量以及风速大小，从而控制室内温度。

地板采暖单元的作用是利用变频模块机组102提供的制热功能，使室内一定区域的空气温度上升。在本发明中，地板采暖装置106包括数个地板采暖单元(132.1，132.2，…，132.K)，每个地板采暖单元通过其水管与分集水器136与变频模块机组水管110相连，接收从变频模块机组102送来的温度源；而其控制端与控制器(134.1，134.2，…，134.K)相连。每个控制器控制相应地板采暖单元的水流量，从而控制室内温度。

在图1所示的空调***100中，数个变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)中的一个单元被设置为主机单元，其他的N-1台变频模块单元被设置成从机单元(1,2，…，N-1)。作为一个实施例，变频模块单元112.1被设置为主机单元，而其他台变频模块单元(112.2，…，112.N)被设置成从机单元(1，…，N-1)。主机单元112.1中设有主控制器118.1，每个从机单元(1，…，N-1)中设有控制器(118.2,…,118.N),主控制器118.1与所有从机单元(1，…，N-1)中的控制器(118.2,…,118.N)通讯相连，以便主控制器118.1从从机单元(1，…，N-1)中的控制器(118.2,…,118.N)接收压缩机运行状态(如压缩机当前工作频率)、检测信号以及向所有从机单元(1，…，N-1)中的控制器(118.2,…,118.N)发送调整其压缩机运行状态(如调整压缩机当前工作频率)的控制信号。

在与主机单元112.1相连的水管处设有水温度传感器108，用于检测在主机单元112.1相连的水管处的进出水的当前温度，用主机单元112.1相连的水管处的进出水的当前温度作为空调***100中机组进出水的当前温度Tw。

图2是变频模块机组102中每台变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)在不同负荷率下的能效输出图。作为自变量，其横坐标表示每台变频模块单元负荷率的变化范围(从最低运行负荷率到100％负荷率)，作为应变量，其纵坐标表示每台变频模块单元的能效。如图2所示，当每台变频模块单元从最低运行负荷率到100％负荷区域中变化时，能效的变化形成反抛物线202，当负荷率为t时，每台变频模块单元的能效达到最大值，即COPMax。在本发明的一个实施例中，纵坐标为能效COP Acc是每台变频模块单元能效可接受的负荷点。所以，在能效COP Acc在纵坐标作水平延长线上，与反抛物线202有一对截点，与一对截点对应的横坐标上形成负荷区间(s s’)，即在负荷区间(s s’)中所有的能效都≥COP Acc。在本发明的实例中，在对数台变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)加载或减载过程中，要达到其运行能效在负荷区间(s s’)中。为了在负荷区间(s s’)中使得数台变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)在负荷区间(s s’)中更优化的进行，在负荷区间(s s’)中设置了一个优化区间(a b)；a为变频模块单元停机点，而b为变频模块单元启动点。优化区间(a b)的设置能使得每台变频模块单元在尽量靠近t点的能效下运行。

图2中所示出的横坐标、纵坐标和函数曲线变化示出本发明对每台变频模块单元进行频率加载和频率减载的模型。如图2所示的模型，变频模块机组102在不同的负荷下机组能效不同，在低负荷和高负荷之间会有一最高点，变频模块机组102的加卸载以使机组尽量运行在高能效点或接近于高能效点为目的，变频模块单元负荷率a用于模块停机，负荷率b用于模块启动,负荷率a＝(n-1)/n*t,a≥s且a＜t-x1，n＝1时，a＝s；负荷率b＝t+t/n,b≤s’且b＞t+x2。其中，n为变频模块机组102内未限制运行的模块总数，t为模块最高COP时的负荷率，s为启动负荷率，s’为负荷率高于t时与启动负荷率相同COP值时对应的负荷率，x1、x2为防止模块频繁启停而设定的偏差，作为一个实施例，x1和/或x2的取值范围可以是0.05-3。

图3是图1中主控制器118示意性的内部结构图。如图3所示，主控制器118包括总线302、处理器304、输入装置(有线)308、输出装置(有线)312、无线通讯装置314以及具有控制程序302的存储器318。主控制器118中各个部件，包括处理器304、输入装置(有线)308、输出装置(有线)312、无线通讯装置314以及存储器318与总线302通讯相连，使得处理器304能够控制输入装置(有线)308、输出装置(有线)312、无线通讯装置314以及存储器318的运行。具体地说，存储器318用于存储程序、指令和数据，而处理器304从存储器318读取程序、指令和数据，并且能向存储器318写入数据。通过执行存储器318读取程序和指令，处理器304控制输入装置(有线)308、输出装置(有线)312、无线通讯装置314的运行。

通过连线309，输入装置(有线)308接收从外来信号和数据，包括从变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)发来的信号和数据；

通过连线311，输出装置(有线)312向外部发出控制信号，包括向变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)发出控制信号；

通过无线通道313，无线通讯装置314向外部发出控制信号，包括向变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)发出控制信号；并且接收从外来信号和数据，包括从变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)发来的信号和数据。

应该说明的是，在本发明的实施例中，实现图4-12中所示流程图的程序存储在主控制器118的存储器318中。通过处理器304执行存储在主控制器118的程序，主控制器118对变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)进行控制。而且，为了调节空调温度，存储器318中还存有目标水温和当前温度，目标水温用符号Tw.target表示，当前温度用符号Tw表示。

图4是主控制器118控制变频模块单元(112.1，112.2，…，112.N)的控制流程图。

如图4所示，在步骤402中，处理器304等待间隔时间。在步骤404中，处理器304判断间隔时间是否已到。如果间隔时间未到，处理器304将操作返回步骤402；直到间隔时间已到，处理器304将操作转到步骤408。

在步骤408中，主机单元112.1中的处理器304读出存在存储器318中的当前温度Tw和目标水温Tw.target，根据当前温度Tw和目标水温Tw.target的差值确定机组的能量调节量，并且主机单元112.1中的处理器304将本周期内检测到的当前温度与上一周期检测到的当前温度比较，计算被控水温的变化率，对变化率分区间，每个区间对加载量或减载率进行不同的修正，修正系数为c，从而得出变频模块机组102的能调系数PL，能调系数PL为当前温度Tw和目标水温Tw.target的温差确定的加载率或减载率乘上修正系数。

其中，目标水温Tw.target是输入到处理器304一设定值，而当前温度Tw由水温度传感器108检测到，作为一个实施例，目标水温Tw.target可以为5-20℃。水温度传感器108将检测到的当前温度Tw提供给处理器304，在接收到温度Tw后，处理器304将其存入存储器318中。水温度传感器108利用水的温度的传导来测出水管内水的当前温度Tw。作为一个实施例，水温度传感器108可以被放置在水中，与水接触以测得水管内水的当前温度Tw。

在本发明的实施例中，能量调节量是用相对于能量调节量所对应的调节负荷率与变频模块机组102的总负荷率两者的百分比来表示；而每台变频模块单元的能量调节量是用相对于每台变频模块单元的能量调节量所对应的调节负荷率与该变频模块单元的总负荷率两者的百分比来表示。

在步骤410，处理器304进行操作判断，根据三种不同的情形，即情形1、情形2或情形3，控制流程分别转到相应的机组加载阶段412、机组减载阶段416或机组能力保持阶段414。

操作判断410步骤中，处理器304的具体处理方式如下：

(i)当在制冷工况下，Tw-Tw.target＞D时，或当在制热工况下，Tw.target-Tw＞D时，设定为所述加载操作流程；

(ii)当在制冷工况下，-D≤Tw-Tw.target≤D时，或当制热工况下，-D≤Tw.target-Tw≤D时，设定为所述保持操作流程；

(iii)当在制冷工况下，Tw-Tw.target＜-D时，或当制热工况下，Tw.target-Tw＜-D时，设定为所述减载操作流程；

其中，所述D值可设定，可根据对水温控制精确程度进行设定，作为一个实施例，D值可以为1-3；

其中，将加载区模块机组加载率设为大加载率，将在微调区模块机组加载率或减载率设为小加载率或小减载率，将在减载区模块机组减载率设为大减载率。

在本发明的实施例中，加载率和减载率是用调节负荷率与变频模块机组102的总负荷率两者的百分比来表示；而每台变频模块单元的加载率和减载率是用相对于该变频模块单元的调节负荷率与该变频模块单元的总负荷率两者的百分比来表示。

步骤412的作用是：(1)对变频模块机组102中选中(即已运行)的变频模块单元进行频加载，或(2)启动一台未启动的变频模块单元，并对选中(即包括刚启动的变频模块单元和已运行的变频模块单元)的变频模块单元进行频率加载或频率减载，取决于新算出的平均运行频率是大于现行运行频率或小于现行运行频率。如果新算出的平均的运行频率是大于现行运行频率，步骤412对选中的变频模块单元进行频率加载；如果平均的运行频率是小于现行运行频率，步骤412对选中的的变频模块单元进行频率减载。

步骤416的作用是：(1)对变频模块机组102中选中(即已运行)的变频模块单元进行减载，或(2)卸载一台已运行的变频模块单元，并对选中(即不包括刚卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元进行频率加载或频率减载，取决于新算出的平均运行频率是大于现行运行频率或小于现行运行频率。如果新算出的平均的运行频率是大于现行运行频率，步骤412对选中的变频模块单元进行频率加载；如果平均的运行频率率是小于现行运行频率，步骤412对选中的的变频模块单元进行频率减载。

步骤414的作用是：对变频模块机组102中选中(即已运行)的变频模块单元中负荷率与平均负荷率有偏差的变频模块单元发送频率调整命令。

步骤412、414或416结束后，处理器304将操作转至步骤402。在等待一个周期间隔时间后，进行下一个周期的调整，以循环图4所述的操作。

图5示出步骤412中对机组加载流程中更详细的步骤。

在步骤502中，处理器304查找是否有任何变频模块单元被启动。如果没有任何变频模块单元被启动，处理器304将操作转到504步骤；如果有任何变频模块单元被启动，处理器304将操作转到步骤512。

步骤512中，处理器304确定参与运行变频模块单元的台数，用于计算加载后每台参与运行变频模块单元平均负荷率。随后处理器304将操作转到步骤514。

步骤514中，处理器304算出参与运行变频模块单元加载后的总负荷率：每台参与运行变频模块单元的负荷率相加之和，加上能量调节量；然后将加载后的总负荷率除以参与运行变频模块单元的台数，从而得到加载后的平均负荷率。随后处理器304将操作转到步骤516。

在步骤516中，处理器304将加载后的平均负荷率与变频模块机组启动点比较。如果加载后的平均负荷率≥变频模块机组启动点，处理器304将操作转到步骤522；如果加载后的平均负荷率＜变频模块机组启动点，处理器304将操作转到518步骤。

在步骤516中，如果加载后的平均负荷率≥变频模块机组启动点，处理器304将操作转到步骤522。在步骤522中处理器304寻找可启动的变频模块单元，如果寻找到可启动变频模块单元，处理器304将操作转到步骤523；如果寻找不到可启动变频模块单元，处理器304将操作转到步骤518。

在步骤518中，处理器304根据步骤514中算出的加载后的平均负荷率给各个正在运行的变频模块单元发送频率加载量。

应该注意的是，步骤516和步骤522的操作结束后都转到步骤518；也就是说步骤518有两个入口。从516步骤转到步骤518与从522步骤转到步骤518时，处理器304得到加载后的总负荷率均为每台参与运行变频模块单元的负荷率相加之和，加上能量调节量；然后将加载后的总负荷率除以参与运行变频模块单元台数，从而得到加载后的平均负荷率。在完成步骤518后，处理器304将操作返回步骤402。

在步骤522中，处理器304寻找可启动变频模块单元。如果寻找到可启动变频模块单元，处理器304将操作转到步骤523。

在步骤523中，处理器304将运行台数增加一台。随后处理器304将操作转到步骤524。

在步骤524中，处理器304启动一台未启动且参与运行时间最短的变频模块单元，算出加载后的总负荷率：每台参与运行变频模块单元的负荷率相加之和，加上能量调节量；然后将加载后的总负荷率除以选中的(即包括刚启动的变频模块单元和已运行的变频模块单元)变频模块单元的台数，从而得到加载后的平均负荷率。然后处理器304根据加载后的平均负荷率对选中的变频模块单元进行频率加载或频率减载，取决于新算出的平均运行频率是大于现行运行频率或小于现行运行频率。如果新算出的平均的运行频率是大于现行运行频率，处理器304对选中的变频模块单元进行频率加载；如果平均的运行频率是小于现行运行频率，处理器304对选中的变频模块单元进行频率减载。在完成步骤524后，处理器304将操作返回步骤402。

在步骤502中，处理器304查找是否有任何变频模块单元被启动。如果没有任何变频模块单元被启动，处理器304将操作转到步骤504。

在步骤504中，处理器304寻找可启动的变频模块单元。如果寻找不到可启动模块，处理器304将操作转到步骤508；如果在步骤504中寻找到可启动的变频模块单元，处理器304将操作转到步骤506。

在步骤506中，处理器304将运行台数记载为1台，随后处理器304将操作转到步骤507。

在步骤507中，处理器304将启动负荷率加载到运行时间最短的变频模块单元。随后处理器304将操作返回步骤402。

在步骤504中，处理器304寻找可启动的变频模块单元；如果处理器304寻找不到可启动变频模块单元，处理器304将操作转到步骤508。

在步骤508中，变频模块机组保持待机，并经由错误判断逻辑进行判断，随后处理器304将操作返回步骤402。

图6示出步骤414中对机组能力保持流程中更详细的步骤。

在步骤602中，处理器304将每台参与运行变频模块单元的负荷率相加，以得到总负荷率；然后将总负荷率除以参与运行变频模块单元台数，从而得平均负荷率。处理器304根据平均负荷率算出新的平均运行频率，根据新算出的平均运行频率，在将新算出的平均运行频率与每台参与运行变频模块单元进行比较，对有偏差的模块发送频率调整命令。如果新算出的平均的运行频率大于现行运行频率，处理器304对有偏差的变频模块单元进行频率加载；如果平均的运行频率小于现行运行频率，处理器304对有偏差的变频模块单元进行频率减载。在完成步骤602后，处理器304将操作返回步骤402。

应该说明的是，参与运行的每台变频模块单元的负荷率在运行中可能会动态的产生变化，因而在运行中造成每台变频模块单元的负荷率不相同。步骤602的作用是优化变频模块机组102的运行，将每台参与运行的变频模块单元的负荷率调整为一致，以弥补每台变频模块单元在运行中动态产生的负荷率偏差。

图7示出步骤416中对机组减载流程中更详细的步骤。

在步骤702中，处理器304确定参与运行变频模块单元的台数，用于计算减载后每台参与运行变频模块单元平均负荷率。随后处理器304将操作转到步骤704。

在步骤704中，处理器304算出参与运行变频模块单元减载后的总负荷率：每台参与运行变频模块单元的负荷率相加之和，减去能量调节量；然后将减载后的总负荷率除以参与运行变频模块单元的台数，从而得到减载后的平均负荷率。随后处理器304将操作转到步骤706。

在步骤706中，处理器304将减载后的平均负荷率与变频模块机组停机点比较。如果减载后的平均负荷率≤变频模块机组停机点，处理器304将操作转到步骤708；如果减载后的平均负荷率＞变频模块机组停机点，处理器304将操作转到716步骤。

如果在步骤706中，如果减载后的平均负荷率≤变频模块机组停机点，处理器304将操作转到步骤708。在步骤708中处理器304寻找可停机变频模块单元，如果寻找到可停机变频模块单元，处理器304将操作转到步骤712；如果寻找不到可启动变频模块单元，处理器304将操作转到步骤716。

在步骤716中，处理器304根据步骤704中算出的减载后的平均负荷率给各个正在运行的变频模块单元发送频率减载量。如果此时运行的变频模块单元中有变频模块单元已经处于最低频率运行，则此模块保持最低频率运行。在完成步骤716后，处理器304将操作返回步骤402。

应该注意的是，步骤706和步骤708的操作结束后都转到步骤716；也就是说步骤716有两个入口。从步骤706转到步骤716与从708步骤转到步骤716时，处理器304得到减载后的总负荷率均为每台参与运行变频模块单元的负荷率相加之和，减去能量调节量；然后将减载后的总负荷率除以参与运行变频模块单元台数，从而得到减载后的平均负荷率。在完成步骤716后，处理器304将操作返回步骤402。

在步骤708中，处理器304寻找可停机变频模块单元。如果寻找到可停机变频模块单元，处理器304将操作转到步骤712。

在步骤712中，处理器304将运行台数减少一台。随后处理器304将操作转到步骤714。

在步骤714中，处理器304卸载一台已启动且参与运行时间最长的变频模块单元，算出减载后的总负荷率：每台参与运行变频模块单元的负荷率相加之和，减去能量调节量；然后将减载后的总负荷率除以选中的(即不包括刚卸载的变频模块单元和未启动的变频模块单元)变频模块单元的台数，从而得到减载后的平均负荷率。然后处理器304根据减载后的平均负荷率对选中的变频模块单元进行频率加载或频率减载，取决于新算出的平均运行频率是大于现行运行频率或小于现行运行频率。如果新算出的平均运行频率是大于现行运行频率，处理器304对选中的变频模块单元进行频率加载；如果新算出的平均运行频率是小于现行运行频率，处理器304对选中的变频模块单元进行频率减载。在完成步骤714后，处理器304将操作返回步骤402。

图8示出步骤518中给每个变频模块单元发频率加载量的具体步骤。

在步骤802中，处理器304将变频模块机组102内可加载变频模块单元的频率相加，得出变频模块机组102可加载变频模块单元总频率∑L。随后，处理器304根据步骤408中计算得出的能调系数PL，将可加载变频模块单元总频率∑L乘以能调系数PL计算出变频模块机组102升频总量。完成步骤802后，处理器304将操作转到步骤804。

在步骤804中，处理器304将变频模块机组102升频总量除以选中(即已运行)的变频模块单元台数得出每台选中(即已运行)的变频模块单元加载后的频率。随后，处理器304将操作转到步骤806。

在步骤806中，处理器304将每台选中(即已运行)的变频模块单元加载后的频率减去现行运行频率，得到每台选中(即已运行)的变频模块单元的频率变化量。随后，处理器304将操作转到步骤808。

在步骤808中，处理器304计算加载后每台选中(即已运行)的变频模块单元的运转率Rrun.n。随后，处理器304将操作转到步骤810。

在步骤810中，处理器304将选中(即已运行)的变频模块单元运转率相加，再除以选中(即已运行)的变频模块单元台数，得出平均运转率Rave.run。随后，处理器304将操作转到步骤812。

在步骤812中，处理器304根据平均运转率Rave.run与每台选中(即已运行)的变频模块单元运转率的差值计算每台选中(即已运行)的变频模块单元升降频率，并向每台选中(即已运行)的变频模块单元发送频率调节命令。

也就是说，每台选中(即已运行)的变频模块单元最终变化频率为：

△fn＝fmaxn×Rave.run-frun。

式中，fmaxn表示每台变频模块单元的最大加载频率；Rave.run表示平均运转率；frun表示相应变频模块单元的现行运行频率。

完成步骤812后，步骤518全部完成，处理器304将操作返回步骤402。

图9示出步骤524中给每个变频模块单元发频率加载量或减载量的具体步骤。

在步骤902中，处理器304将变频模块机组102内可加载变频模块单元的频率相加，得出变频模块机组102可加载变频模块单元总频率，变频模块机组102可加载变频模块单元总频率用符号∑L表示。随后，处理器304根据步骤408中计算得出的能调系数PL，将∑L乘以PL计算出变频模块机组102升频总量。完成步骤902后，处理器304将操作转到步骤904。

在步骤904中，处理器304将变频模块机组102升频总量减去刚启动的变频模块单元的频率后，再除以选中(不包括刚启动的变频模块单元)的已运行的变频模块单元台数，得出选中(不包括刚启动的变频模块单元)的已运行的变频模块单元加载后频率。随后，处理器304将操作转到步骤906。

在步骤906中，处理器304将选中(不包括刚启动的变频模块单元)的已运行的变频模块单元加载后频率减去现行运行频率得到频率变化量。随后，处理器304将操作转到步骤908。

在步骤908中，处理器304计算加载或减载后每台选中(不包括刚启动的变频模块单元)的已运行的变频模块单元的运转率Rrun.n。随后，处理器304将操作转到步骤912。

在步骤912中，处理器304向刚启动的变频模块单元发送启动频率。完成步骤912后，处理器304将操作转到步骤914。

在步骤914中，处理器304将选中(不包括刚启动的变频模块单元)的已运行的变频模块单元运转率相加，再除以选中(不包括刚启动的变频模块单元)已运行的变频模块单元台数，得出平均运转率Rave.run。随后，处理器304将操作转到步骤916。

在步骤914中，处理器304根据平均运转率Rave.run与每台选中(不包括刚启动的变频模块单元)的已运行的变频模块单元运转率的差值，计算每台选中(不包括刚启动的变频模块单元)的已运行的变频模块单元升降频率，并向每台选中(不包括刚启动的变频模块单元)的变频模块单元发送频率调节命令。

也就是说，每台选中(不包括刚启动的变频模块单元)的变频模块单元最终变化频率为：△fn＝fmaxn×Rave.run-frun。

式中，fmaxn表示每台变频模块单元的最大加载频率；Rave.run表示平均运转率；frun表示相应变频模块单元的现行运行频率。

完成步骤916后，步骤524全部完成，处理器304将操作返回步骤402。

图10示出步骤602中给每个变频模块单元发频率加载量或减载量的具体步骤。

在步骤1002中，处理器304将变频模块机组102内选中(即已运行)的变频模块单元的频率相加，得出选中(即已运行)的变频模块单元总频率，随后将选中(即已运行)的变频模块单元总频率除以选中(即已运行)的变频模块单元台数得出每台选中(即已运行)的变频模块单元平均频率。完成步骤1002后，处理器304将操作转到步骤1004。

在步骤1004中，处理器304将每台选中(即已运行)的变频模块单元平均频率减去现行运行频率，得到每台选中(即已运行)的变频模块单元的频率变化量。随后，处理器304将操作转到步骤1006。

在步骤1006中，处理器304计算加载或减载后每台选中(即已运行)变频模块单元的运转率Rrun.n。随后，处理器304将操作转到步骤1008。

在步骤1008中，处理器304将选中(即已运行)的变频模块单元运转率相加，再除以选中(即已运行)的变频模块单元台数，得出平均运转率Rave.run。随后，处理器304将操作转到步骤1012。

在步骤1012中，处理器304根据平均运转率Rave.run与每台选中(即已运行)的变频模块单元运转率的差值计算每台选中(即已运行)的变频模块单元升降频率，并向每台选中(即已运行)的变频模块单元发送频率调节命令。

也就是说，每台选中(即已运行)的变频模块单元最终变化频率为：

△fn＝fmaxn×Rave.run-frun。

式中，fmaxn表示每台变频模块单元的最大加载频率；Rave.run表示平均运转率；frun表示相应变频模块单元的现行运行频率。

完成步骤1012后，步骤602全部完成，处理器304将操作返回步骤402。

图11示出步骤714中给每个变频模块单元发频率加载量或减载量的具体步骤。

在步骤1102中，处理器304将变频模块机组102内可加载变频模块单元的频率相加，得出变频模块机组102可加载变频模块单元总频率，变频模块机组102可加载变频模块单元总频率用符号∑L表示。随后，处理器304根据步骤408中计算得出的能调系数PL，将∑L乘以PL计算出变频模块机组102降频总量。完成步骤1102后，处理器304将操作转到步骤1104。

在步骤1104中，处理器304将选中(不包括已卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元降频总量减去降频总量后，再除以选中(不包括已卸载的变频模块单元外)的已运行的变频模块单元台数，得出选中(不包括已卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元减载后频率。随后，处理器304将操作转到步骤1106。

在步骤1106中，处理器304将选中(不包括已卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元减载后频率减去现行运行频率得到频率变化量。随后，处理器304将操作转到步骤1108。

在步骤1108中，处理器304计算减载后每台选中(不包括已卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元的运转率Rrun.n。随后，处理器304将操作转到步骤1110。

在步骤1110中，处理器304将选中(不包括已卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元运转率相加，再除以选中(不包括已卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元台数，得出平均运转率Rave.run。随后，处理器304将操作转到步骤1112。

在步骤1112中，处理器304根据平均运转率Rave.run与每台选中(不包括已卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元运转率的差值，计算每台其他(不包括已卸载的变频模块单元外)的已运行的变频模块单元升降频率，并向每台选中(不包括已卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元发送频率调节命令。

也就是说，每台选中(不包括已卸载的变频模块单元)的已运行的变频模块单元最终变化频率为：△fn＝fmaxn×Rave.run-frun。

式中，fmaxn表示每台变频模块单元的最大加载频率；Rave.run表示平均运转率；frun表示相应变频模块单元的现行运行频率。

完成步骤1112后，步骤714全部完成，处理器304将操作返回步骤402。

图12示出步骤716中给每个变频模块单元发频率减载量的具体步骤。

在步骤1202中，处理器304将变频模块机组102内可加载变频模块单元的频率相加，得出变频模块机组102可加载变频模块单元总频率，变频模块机组102可加载变频模块单元总频率用符号∑L表示。随后，处理器304根据步骤408中计算得出的能调系数PL，将∑L乘以PL计算出变频模块机组102降频总量。完成步骤802后，处理器304将操作转到步骤1204。

在步骤1204中，处理器304将变频模块机组102降频总量除以选中(即已运行)的变频模块单元台数得出每台选中(即已运行)的变频模块单元减载后的频率。随后，处理器304将操作转到步骤1206。

在步骤1206中，处理器304将每台选中(即已运行)的变频模块单元减载后的频率减去现行运行频率，得到每台选中(即已运行)的变频模块单元的频率变化量。随后，处理器304将操作转到步骤1208。

在步骤1208中，处理器304计算减载后每台变频模块单元的运转率Rrun.n。随后，处理器304将操作转到步骤1210。

在步骤1210中，处理器304将选中(即已运行)的变频模块单元运转率相加，再除以选中(即已运行)的变频模块单元台数，得出平均运转率Rave.run。随后，处理器304将操作转到步骤1212。

在步骤1212中，处理器304根据平均运转率Rave.run与每台选中(即已运行)的变频模块单元运转率的差值计算每台选中(即已运行)的变频模块单元升降频率，并向每台选中(即已运行)的变频模块单元发送频率调节命令。

也就是说，每台选中(即已运行)的变频模块单元最终变化频率为：

△fn＝fmaxn×Rave.run-frun。

式中，fmaxn表示每台变频模块单元的最大加载频率；Rave.run表示平均运转率；frun表示相应变频模块单元的现行运行频率。

完成步骤1212后，步骤716全部完成，处理器304将操作返回步骤402。

尽管本文中仅对本发明的一些特征进行了图示和描述，但是对本领域技术人员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解，所附的权利要求旨在覆盖所有落入本发明实质精神范围内的上述改进和变化。

Claims (17)

1.一种空调***的控制方法，所述空调***中具有模块机组，所述模块机组包括数台变频模块单元，所述数台变频模块单元在相同的负荷率下具有相同的能效输出，其特征在于，所述空调***的控制方法包括如下步骤：

为所述数台变频模块单元中的每一台设置一个相同的优化负荷率区间，在所述优化负荷率区间内所述数台变频模块单元中的每一台的运行能效≥一个预定效能值，其中所述优化负荷率区间包括优化负荷率区间最小值a和优化负荷率区间最大值b，其中a=（n-1）/n*t,a≥s且a＜t-x1， b=t+t/n,b≤s’且b＞t+x2， n为***内未限制运行的模块总数，t为模块最高运行能效（cop MAX）时的负荷率，s为启动负荷率，s’为负荷率高于t时与启动负荷率相同最高运行能效（cop MAX）值时对应的负荷率，x1、x2为防止模块频繁启停而设定的偏差；

获取所述模块机组的能量调节量；

根据所述能量调节量，设定对所述模块机组进行不同的操作，包括：（1）加载操作，或（2）减载操作；

在所述加载操作中，根据所述能量调节量计算出所述数台变频模块单元中参与运行的每台运行的变频模块单元经加载后的平均负荷率，然后根据计算出的所述每台运行的变频模块单元经加载后的平均负荷率以及所述每台运行的变频模块单元在所述优化负荷率区间中的运行位置来决定所述数台变频模块单元的频率调整量，或

在所述减载操作中，根据所述能量调节量计算出所述数台变频模块单元中参与运行的每台运行的变频模块单元经减载后的平均负荷率，然后根据计算出的所述每台运行的变频模块单元经减载后的平均负荷率以及所述每台运行的变频模块单元在所述优化负荷率区间中的运行位置来决定所述数台变频模块单元的频率调整量；

所述加载操作或减载操作使得经加载或减载后的所述数台变频模块单元在所述优化负荷率区间内运行；

其中，所述数台变频模块单元中的每一台与水管流体相连，所述水管中容纳用于调节温度的水，所述空调***的控制方法还包括如下步骤：

检测并输入水的目标温度，用Tw.target符号表示；

检测并输入水的当前温度，用Tw符号表示；

在所述获取所述模块机组的能量调节量的步骤中，根据所述水的目标温度和所述水的当前温度的差值来获取所述能量调节量，所述能量调节量用所述能量调节量所对应的调节负荷率与所述模块机组的总负荷率的百分比表示。

2.如权利要求1所述空调***的控制方法，其特征在于在所述设定对所述模块机组进行不同的操作中，还包括如下步骤：

（3）保持操作；

在所述保持操作中，根据所述数台变频模块单元的平均负荷率对所述每台运行的变频模块单元进行微调；

所述保持操作使得所述数台变频模块单元在所述优化负荷率区间内在进一步的优化条件下运行。

3.如权利要求2所述空调***的控制方法，其特征在于所述加载操作包括如下步骤：

将所述加载后的平均负荷率与b进行比较；

当所述加载后的平均负荷率≥b时，（i）寻找是否存在未参与运行的变频模块单元，（ii）如果存在未参与运行的变频模块单元，启动所述未参与运行的变频模块单元，（iii）计算刚被启动的所述运行的变频模块单元和运行的变频模块单元的平均负荷率，（iv）给刚被启动的所述运行的变频模块单元和所述运行的变频模块单元发频率调整命令；

当所述加载后的平均负荷率＜b时，或在所述加载后的平均负荷率≥b并且寻找不到未参与运行的变频模块单元时，（i）计算所述运行的变频模块单元的平均负荷率，（ii）给所述运行的变频模块单元发频率调整命令。

4.如权利要求2所述空调***的控制方法，所述优化负荷率区间包括优化负荷率区间最小值和优化负荷率区间最大值，所述优化负荷率区间最小值用字母a表示，所述优化负荷率区间最大值用字母b表示，其特征在于所述减载操作包括如下步骤：

将所述减载后的平均负荷率与a进行比较；

当所述减载后的平均负荷率≤a时，（i）寻找是否存在可停机的变频模块单元，（ii）如果存在可停机的变频模块单元，卸载寻找到的所述可停机的变频模块单元，使其停机，（iii）计算出除已停机变频模块单元以外的运行的变频模块单元的平均负荷率，（iv）给所述除已停机变频模块单元以外的运行的变频模块单元发送频率调整命令；

当所述减载后的平均负荷率＞a时，或在所述减载后的平均负荷率≤a并且寻找不到可停机的变频模块单元时，（i）计算所述运行的变频模块单元的平均负荷率，（ii）给所述运行的变频模块单元发送频率调整命令。

5.如权利要求4所述空调***的控制方法，其特征在于卸载寻找到的所述可停机的变频模块单元包括：

卸载运行时间最长的变频模块单元。

6.如权利要求4所述空调***的控制方法，其特征在于，当给所述运行的变频模块单元发频率调整命令的步骤中，包括如下步骤：

当所述运行的变频模块单元已是最低频率时，对所述运行的变频模块单元不进行调整，从而使得所述运行的变频模块单元保持最低频率运行。

7.如权利要求3所述空调***的控制方法，其特征在于在所述给刚被启动的所述运行的变频模块单元和所述运行的变频模块单元发频率调整命令步骤中包括如下步骤：

计算所述变频模块机组可加载变频模块单元总频率；

根据所述能量调节量与水温变化修正系数确定所述变频模块机组的能调系数；

根据所述可加载变频模块单元总频率与所述能调系数计算所述变频模块机组升频总量；

根据所述升频总量计算所述刚被启动的所述运行的变频模块单元和所述运行的变频模块单元加载后的频率；

根据所述刚被启动的所述运行的变频模块单元和所述运行的变频模块单元加载后的频率与现行运行频率的差值计算频率变化量；

计算所述运行的变频模块单元加载后的运转率；

根据所述运行的变频模块单元加载后的运转率计算除所述刚被启动的变频模块单元外所述运行的变频模块单元的平均运转率；

根据所述平均运转率与除所述刚被启动的变频模块单元外所述运行的变频模块单元中每一台的运转率的差值计算升降频率，并向所述除所述刚被启动的变频模块单元外所述运行的变频模块单元中每一台发送频率调节命令。

8.如权利要求3所述空调***的控制方法，其特征在于在给所述运行的变频模块单元发频率调整命令步骤中包括如下步骤：

计算所述变频模块机组可加载变频模块单元总频率；

根据所述能量调节量与水温变化修正系数确定所述变频模块机组的能调系数；

根据所述可加载变频模块单元总频率与所述能调系数计算所述变频模块机组升频总量；

根据所述升频总量计算所述运行的变频模块单元加载后的频率；

根据所述运行的变频模块单元加载后的频率与现行运行频率的差值计算频率变化量；

计算所述运行的变频模块单元加载后的运转率；

根据所述运行的变频模块单元加载后的运转率计算所述运行的变频模块单元加载后的平均运转率；

根据所述平均运转率与每一台所述运行的变频模块单元加载后的运转率的差值计算升降频率，并向所述运行的变频模块单元中每一台发送频率调节命令。

9.如权利要求4所述空调***的控制方法，其特征在于在给所述除已停机变频模块单元以外的运行的变频模块单元发送频率调整命令步骤中包括如下步骤：

计算所述变频模块机组可减载变频模块单元总频率；

根据所述能量调节量与水温变化修正系数确定所述变频模块机组的能调系数；

根据所述可减载变频模块单元总频率与所述能调系数计算所述变频模块机组降频总量；

根据所述降频总量计算除已卸载的变频模块单元外所述运行的变频模块单元减载后的频率；

根据所述运行的变频模块单元减载后的频率与现行运行频率的差值计算频率变化量；

计算所述运行的变频模块单元减载后的运转率；

根据所述运行的变频模块单元减载后的运转率计算除已卸载的变频模块单元外所述运行的变频模块单元的平均运转率；

根据所述平均运转率与除已卸载的变频模块单元外所述运行的变频模块单元中每一台的运转率的差值计算升降频率，并向所述除已卸载的变频模块单元外所述运行的变频模块单元中每一台发送频率调节命令。

10.如权利要求4所述空调***的控制方法，其特征在于在给所述运行的变频模块单元发送频率调整命令步骤中包括如下步骤：

计算所述变频模块机组可减载变频模块单元总频率；

根据所述能量调节量与水温变化修正系数确定所述变频模块机组的能调系数；

根据所述可减载变频模块单元总频率与所述能调系数计算所述变频模块机组降频总量；

根据所述降频总量计算所述运行的变频模块单元减载后的频率；

根据所述运行的变频模块单元减载后的频率与现行运行频率的差值计算频率变化量；

计算所述运行的变频模块单元减载后的运转率；

根据所述运行的变频模块单元减载后的运转率计算所述运行的变频模块单元减载后的平均运转率；

根据所述平均运转率与每一台所述运行的变频模块单元减载后的运转率的差值计算升降频率，并向所述运行的变频模块单元中每一台发送频率调节命令。

11.如权利要求2所述空调***的控制方法，其特征在于在根据所述数台变频模块单元的平均负荷率对所述每台运行的变频模块单元进行微调步骤中包括如下步骤：

计算所述运行的变频模块单元总频率；

根据所述运行的变频模块单元总频率计算所述运行的变频模块单元平均频率；

根据所述运行的变频模块单元平均频率与现行运行频率的差值计算频率变化量；

计算所述运行的变频模块单元加/减载后的运转率；

根据所述运行的变频模块单元加/减载后的运转率计算所述运行的变频模块单元加/减载后的平均运转率；

根据所述平均运转率与每一台所述运行的变频模块单元的运转率的差值计算升降频率，并向所述运行的变频模块单元中每一台发送频率调节命令。

12.如权利要求2所述空调***的控制方法，其特征在于所述设定对所述模块机组进行不同的操作包括如下步骤：

（i）当在制冷工况下， Tw-Tw.target＞D时，或当在制热工况下，Tw.target-Tw＞D时，设定为所述加载操作；

（ii）当在制冷工况下，-D≤Tw-Tw.target≤D时，或当制热工况下，-D≤Tw.target-Tw≤D时，设定为所述保持操作；

（iii）当在制冷工况下，Tw-Tw.target＜-D时，或当制热工况下，Tw.target-Tw＜-D时，设定为所述减载操作；

其中，D值可设定，可根据对水温控制精确程度进行设定；

其中，将加载区模块机组加载率设为大加载率，将在微调区模块机组加载率或减载率设为小加载率或小减载率，将在减载区模块机组减载率设为大减载率。

13.如权利要求1-12中任一权利要求所述空调***的控制方法，其特征在于：

所述数台变频模块单元中一台被设为主变频模块单元，其上设有主控制器，用于控制所述数台变频模块单元的运行；

所述模块机组通过水管与数个室内机和数个地板采暖单元流体相连。

14.一种空调***，所述空调***包括模块机组，所述模块机组包括数台变频模块单元，其特征在于，所述空调***包括：

主控制器；

所述数台变频模块单元中的一台被设置成主变频模块单元，所述数台变频模块单元的其他台设为被控变频模块单元；

所述主控制器与所述主变频模块单元相连，并且与所述被控变频模块单元相连；

所述主控制器按照权利要求1-12中任一权利要求中的方法对所述数台变频模块单元进行（1）加载操作，或（2）减载操作。

15.如权利要求14所述空调***，其特征在于：

所述主控制器设置在所述主变频模块单元上。

16.如权利要求14所述空调***，其特征在于还包括：

传感器，所述传感器用于检测所述模块机组进出水的当前温度，所述传感器与所述主控制器电气相连。

17.如权利要求16所述空调***，其特征在于：

所述模块机组通过水管与数个室内机和数个地板采暖单元流体相连。

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