CN108662798A - 一种冷水机组及其控制方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冷水机组及其控制方法、装置。其中，该冷水机组包括：旁通管路，用于将压缩机高压侧排气引至压缩机低压侧吸气处；旁通调节阀，设置在所述旁通管路上，用于调节通过所述旁通管路的气体流量；控制器，用于获取蒸发器的冷冻出水温度，根据所述冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量，根据所述调节增量控制所述旁通调节阀的开度。通过本发明，能够快速完整的将***用户使用的数据采集回来，通过大数据分析，可以方便快捷对空调***使用效果进行评价。

Description

一种冷水机组及其控制方法、装置

技术领域

本发明涉及机组技术领域，具体而言，涉及一种冷水机组及其控制方法、装置。

背景技术

对于离心式冷水机组而言，由于其喘振等特性，很难卸载到低负荷下稳定运行。热气旁通是控制离心式冷水机组冷量的一种常用的经济方法，通过热气旁通将压缩机高压侧排气引至压缩机低压侧吸气处，使得旁通的气体不参与***循环，从而降低机组运行负荷，达到拓宽机组运行范围的目的。

实际中，通常会选择在旁通管路设置旁通电磁阀，通过电磁阀的开启/闭合动作，来实现开启/关闭热气旁通，旁通一部分不参与循环的制冷剂来达到调节负荷的目的。但这种控制方法存在以下问题：

1)旁通电磁阀只具有开启/闭合功能，只能旁通特定流量的制冷剂气体，机组负荷瞬间出现断崖式下降或上升，无连续调节负荷功能；

2)旁通的负荷超过实际目标需求负荷，此时压缩机加载运行，加载运行后压缩机负荷又大于目标需求负荷，压缩机继而卸载运行，开启旁通电磁阀，如此重复以上动作，导致压缩机频繁加卸载，热气旁通频繁开启闭合。

针对现有技术中如何实现机组热气旁通量连续精准调节的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供一种冷水机组及其控制方法、装置，以解决现有技术中如何实现机组热气旁通量连续精准调节的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种冷水机组，其中，该冷水机组包括：旁通管路，用于将压缩机高压侧排气引至压缩机低压侧吸气处；旁通调节阀，设置在所述旁通管路上，用于调节通过所述旁通管路的气体流量；控制器，用于获取蒸发器的冷冻出水温度，根据所述冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量，根据所述调节增量控制所述旁通调节阀的开度。

进一步地，所述冷水机组还包括：温度传感器，设置在所述蒸发器的冷冻出水口，用于在采样周期内监测所述蒸发器的冷冻出水温度，将所述冷冻出水温度发送至控制器。

进一步地，所述控制器，还用于对所述冷冻出水温度和所述预设目标温度进行PID算法处理，得到调节增量；在所述调节增量大于零的情况下，控制所述旁通调节阀的开度增加，在所述调节增量小于零的情况下，控制所述旁通调节阀的开度减少。

进一步地，所述冷水机组还包括：冷凝器，所述旁通调节阀位于所述冷凝器和所述蒸发器之间。

进一步地，所述旁通调节阀是旁通调节球阀。

本发明还提供了一种冷水机组的控制方法，其中，该方法包括：获取蒸发器的冷冻出水温度；根据所述冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量；根据所述调节增量控制旁通调节阀的开度；其中，所述旁通调节阀设置在所述冷水机组的旁通管路上。

进一步地，获取蒸发器的冷冻出水温度，包括：在采样周期内，通过温度传感器监测所述蒸发器的冷冻出水温度；其中，所述温度传感器设置在所述蒸发器的冷冻出水口。

进一步地，根据所述冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量，包括：对所述冷冻出水温度和所述预设目标温度进行PID算法处理，得到调节增量。

进一步地，根据所述调节增量控制旁通调节阀的开度，包括：判断所述调节增量是否大于零；如果是，则控制所述旁通调节阀的开度增加；如果否，则控制所述旁通调节阀的开度减少。

本发明还提供了一种冷水机组的控制装置，其中，该装置包括：获取模块，用于获取蒸发器的冷冻出水温度；处理模块，用于根据所述冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量；控制模块，用于根据所述调节增量控制旁通调节阀的开度；其中，所述旁通调节阀设置在所述冷水机组的旁通管路上。

应用本发明的技术方案，通过在旁通管路引入旁通调节阀，引入PID增量控制方法，调节旁通管路的热气旁通量，达到机组热气旁通量自适应调节的目的。

附图说明

图1是根据本发明实施例的冷水机组的硬件结构示意图；

图2是根据本发明实施例的冷水机组的控制方法流程图；

图3是根据本发明实施例的热气旁通的连续控制流程图；

图4是根据本发明实施例的冷水机组的控制装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

实施例一

请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种冷水机组的硬件结构示意图，该冷水机组可以包括：旁通管路、旁通调节阀5、以及控制器7等部件，还可以包括：压缩机1、冷凝器2、节流阀3、蒸发器4、温度传感器6。本领域技术人员可以理解，图1中示出的冷水机组结构并不构成对冷水机组的限定，冷水机组可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图1对冷水机组的各个部件进行具体的介绍：

旁通管路，用于将压缩机高压侧排气引至压缩机低压侧吸气处；

旁通调节阀，设置在旁通管路上，用于调节通过旁通管路的气体流量；可执行连续开度调节，

控制器，用于获取蒸发器的冷冻出水温度，根据冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量，根据调节增量控制旁通调节阀的开度。

上述控制器控制旁通调节阀的运行，以及控制冷水机组的一个或多个部件运行。该控制器能够操作以及执行控制算法，从而确定一个调节增量且将该调节增量应用到旁通调节阀。上述旁通调节阀与控制器通讯以执行控制器输出的调节增量。

本实施例通过在旁通管路引入旁通调节阀，引入PID增量控制方法，调节旁通管路的热气旁通量，达到机组热气旁通量自适应调节的目的。

为了更加准确的监测温度，在本实施例中，上述冷水机组还可以包括：温度传感器，设置在蒸发器的冷冻出水口，用于在采样周期内监测蒸发器的冷冻出水温度，将冷冻出水温度发送至控制器。需要说明的是，蒸发器的冷冻出水温度不仅可以通过设置在蒸发器的冷冻出水口的温度传感器监测，也可以通过其他方式获取，例如独立于冷水机组的单独的温度传感器。无论采取何种方式，只要能够为控制器提供准确的冷冻出水温度即可。

在图1所示的冷水机组中，压缩机排出的高温高压气体经过排气管到达冷凝器，冷凝器底部冷凝成低温高压的液体，之后经过节流阀节流成低压低温的两相气液，进入蒸发器蒸发，低压气体回到压缩机。当有低负荷需求时，打开旁通调节阀，调节旁通调节阀的开度，通过连续调整旁通管路制冷剂的气体流量，达到负荷控制的目的。

上述控制器，具体用于对冷冻出水温度和预设目标温度进行PID算法处理，得到调节增量；在调节增量大于零的情况下，控制旁通调节阀的开度增加，在调节增量小于零的情况下，控制旁通调节阀的开度减少。旁通调节阀开度的增加和减少可以按照一定比例逐渐调整。旁通调节阀由PID增量算法控制，PID由于其算法简单，鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制。基于此，可以对旁通调节阀的开度进行自适应调节。本实施例中的旁通调节阀位于冷凝器和蒸发器之间，具体地，可以是旁通调节球阀，如图1中所示。

实施例二

基于上述实施例介绍的冷水机组，下面通过优选实施例介绍一种冷水机组的控制方法。

图2是根据本发明实施例的冷水机组的控制方法流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤S201，获取蒸发器的冷冻出水温度；

步骤S202，根据冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量；

步骤S203，根据调节增量控制旁通调节阀的开度；其中，旁通调节阀设置在冷水机组的旁通管路上。

本实施例通过在旁通管路引入旁通调节阀，引入PID增量控制方法，调节旁通管路的热气旁通量，达到机组热气旁通量自适应调节的目的。

对于如何获取冷冻出水温度，本实施例提供了一种优选实施方式，即在采样周期内，通过温度传感器监测蒸发器的冷冻出水温度；其中，温度传感器可以设置在蒸发器的冷冻出水口，也可以独立于冷水机组，只要能够准确监测冷冻出水温度即可。

在确定冷冻出水温度之后，对冷冻出水温度和预设目标温度进行PID算法处理，得到调节增量。PID由于其算法简单，鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制。基于此，可以对旁通调节阀的开度进行自适应调节。

之后，根据调节增量控制旁通调节阀的开度，具体包括：判断调节增量是否大于零；如果是，则控制旁通调节阀的开度增加；如果否，则控制旁通调节阀的开度减少。在具体实施时，可以对调节增量进行数值范围的划分，每一个范围对应旁通调节阀的开度大小，从而可以跟着调节增量与开度的对应关系，更加准确的进行旁通调节阀的自适应调整。

图3是根据本发明实施例的热气旁通的连续控制流程图，如图3所示，该流程包括以下步骤：

步骤S301，设定出水温度的预设目标温度值；

步骤S302，温度传感器检测当前的冷冻出水温度值，并提供给控制器；

步骤S303，控制器对预设目标温度值和当前的冷冻出水温度值进行PID算法处理；

步骤S304，控制器输出调节增量；

步骤S305，判断调节增量是否大于零；如果是，则执行步骤S306，如果否，则执行步骤S307。

步骤S306，调节增量大于零，旁通调节球阀的执行开度增加；

步骤S307，调节增量小于零，旁通调节球阀的执行开度减少。

如此循环执行上述流程。

本实施例通过上述过程，达到连续调节热气旁通量的目的。

对应于图2介绍的冷水机组的控制方法，本实施例提供了一种冷水机组的控制装置，如图4所示的冷水机组的控制装置的结构框图，该装置包括：

获取模块10，用于获取蒸发器的冷冻出水温度；

处理模块20，连接至获取模块10，用于根据冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量；

控制模块30，连接至处理模块20，用于根据调节增量控制旁通调节阀的开度；其中，上述旁通调节阀设置在冷水机组的旁通管路上。

本实施例通过在旁通管路引入旁通调节阀，引入PID增量控制方法，调节旁通管路的热气旁通量，达到机组热气旁通量自适应精准调节的目的。

从以上的描述中可知，本发明的主要核心点在于：为了有效地实现连续调节热气旁通量，通过在旁通管路引入电动球阀。在达到热气旁通开启条件时，旁通调节球阀由PID增量算法控制，在恒定的采样周期内，通过感测冷冻出水温度与设定的出水温度目标值的偏差，计算输出旁通球阀的调节增量，从而达到热气旁通量连续调节目的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台移动终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种冷水机组，其特征在于，所述冷水机组包括：

旁通管路，用于将压缩机高压侧排气引至压缩机低压侧吸气处；

旁通调节阀，设置在所述旁通管路上，用于调节通过所述旁通管路的气体流量；

控制器，用于获取蒸发器的冷冻出水温度，根据所述冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量，根据所述调节增量控制所述旁通调节阀的开度。

2.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述冷水机组还包括：

温度传感器，设置在所述蒸发器的冷冻出水口，用于在采样周期内监测所述蒸发器的冷冻出水温度，将所述冷冻出水温度发送至控制器。

3.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，

所述控制器，还用于对所述冷冻出水温度和所述预设目标温度进行PID算法处理，得到调节增量；在所述调节增量大于零的情况下，控制所述旁通调节阀的开度增加，在所述调节增量小于零的情况下，控制所述旁通调节阀的开度减少。

4.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述冷水机组还包括：冷凝器，

所述旁通调节阀位于所述冷凝器和所述蒸发器之间。

5.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述旁通调节阀是旁通调节球阀。

6.一种冷水机组的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取蒸发器的冷冻出水温度；

根据所述冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量；

根据所述调节增量控制旁通调节阀的开度；其中，所述旁通调节阀设置在所述冷水机组的旁通管路上。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，获取蒸发器的冷冻出水温度，包括：

在采样周期内，通过温度传感器监测所述蒸发器的冷冻出水温度；其中，所述温度传感器设置在所述蒸发器的冷冻出水口。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量，包括：

对所述冷冻出水温度和所述预设目标温度进行PID算法处理，得到调节增量。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述调节增量控制旁通调节阀的开度，包括：

判断所述调节增量是否大于零；

如果是，则控制所述旁通调节阀的开度增加；

如果否，则控制所述旁通调节阀的开度减少。

10.一种冷水机组的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取蒸发器的冷冻出水温度；

处理模块，用于根据所述冷冻出水温度和预设目标温度确定调节增量；

控制模块，用于根据所述调节增量控制旁通调节阀的开度；其中，所述旁通调节阀设置在所述冷水机组的旁通管路上。