CN111380184A - 压缩机运行控制方法、控制装置和换热*** - Google Patents

Abstract

本申请提供一种压缩机运行控制方法、控制装置和换热***，该控制装置包括：第一计算单元，其根据换热设备的用户侧负荷的历史记录，计算在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷；第一控制单元，其根据计算出的所述用户侧负荷，控制所述换热设备的压缩机的运行。本申请能够及时地提供与用户侧负荷相匹配的冷量，提高换热***的运行效率。

Description

压缩机运行控制方法、控制装置和换热***

技术领域

本申请涉及控制技术领域，特别涉及一种压缩机运行控制方法、控制装置和换热***。

背景技术

中央空调***通常由冷水机组(冷源)、冷却水***、冷冻水***、末端空气调节装置等组成。现有的中央空调***一般将冷冻水的回水温度作为冷水机组负荷变化的依据，一方面冷冻水在空调末端换热后到冷冻水回水口需要一定的时间，冷水机组基于冷冻水的出水温度做出的负荷调节具有一定的滞后性。现有的冷水机组压缩机按照冷冻水目标温度要求启动，启动后先增至满载运行，达到目标水温后再减载停机。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本申请的发明人发现，现有的中央空调***将冷冻水的回水温度作为冷水机组负荷变化的依据从而对压缩机进行控制，存在一定缺陷。例如，冷冻水在空调末端换热后到冷冻水回水口需要一定的时间，冷水机组基于冷冻水的回水温度做出的负荷调节具有一定的滞后性，易出现机组输出冷量和用户负载不匹配的情况。

本申请实施例提供一种压缩机运行控制方法、控制装置和换热***，通过参考换热设备的用户侧负荷的历史记录，对用户侧负荷进行预测，并基于预测的用户侧负荷对换热设备的压缩机的运行进行控制，由此，能够及时地提供与用户侧负荷相匹配的冷量，提高换热***的运行效率。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种压缩机运行控制装置，用于控制换热设备的压缩机的运行，该控制装置包括：

第一计算单元，其根据换热设备的用户侧负荷的历史记录，计算在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷；

第一控制单元，其根据计算出的所述用户侧负荷，控制所述换热设备的压缩机的运行。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种换热***，包括上述第一方面所述的控制装置，以及换热设备，其中，所述控制装置控制所述换热设备的压缩机的运行。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种压缩机运行控制方法，用于控制换热设备的压缩机的运行，该控制方法包括：

根据换热设备的用户侧负荷的历史记录，计算在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷；

根据计算出的所述用户侧负荷，控制所述换热设备的压缩机的运行。

本申请实施例的有益效果在于：通过参考换热设备的用户侧负荷的历史记录，预测用户侧负荷，并基于预测的用户侧负荷对换热设备的压缩机的运行进行控制，由此，能够及时地提供与用户侧负荷相匹配的冷量，提高换热***的运行效率。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附附记的条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在本申请实施例的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请实施例1的控制装置的一个示意图；

图2是压缩机按照现有方式启动以及按本实施例的方式启动时的示意图；

图3是本申请实施例2的换热***的一个示意图；

图4是本申请实施例2的各时刻的用户侧负荷的历史记录计算下一个小时中每一时刻用户侧的负荷情况；

图5是本申请实施例2的一天内每小时用户侧负荷的变化情况；

图6是本申请实施例2的一个月内用户侧负荷的变化情况；

图7是本申请实施例2的全年内用户侧负荷的月度变化情况；

图8是本申请实施例2的用户侧负载在第一年、第二年、第三年逐年变化的一个示意图；

图9是本申请实施例3的控制方法的一个示意图；

图10是本申请实施例3的控制方法的另一个示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附附记的范围内的全部修改、变型以及等同物。下面结合附图对本申请的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本申请的限制。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。

在本申请的实施例中，换热设备可以是冷水机组，该冷水机组以水作为载冷剂。此外，本申请的实施例并不限于此，换热设备也可以是其它类型的机组，该机组可以使用水之外的其它类型的载冷剂。

实施例1

本申请实施例1提供一种压缩机运行控制装置，该控制装置用于控制换热设备的压缩机的运行。

图1是本实施例的控制装置的一个示意图。如图1所示，该控制装置10包括：第一计算单元11和第一控制单元12。

在本实施例中，第一计算单元11根据换热设备的用户侧负荷的历史记录，计算在预定时刻或预定时间段内该换热设备的用户侧负荷；第一控制单元12根据第一计算单元11计算出的用户侧负荷，控制该换热设备的压缩机的运行。

根据本实施例，控制装置通过参考换热设备的用户侧负荷的历史记录，对用户侧负荷进行预测，并基于预测的用户侧负荷对换热设备的压缩机的运行进行控制。由于本实施例的控制装置不是以冷冻水的回水温度来作为确定用户侧负荷的依据，所以，避免了由于冷冻水在换热设备末端换热后流动到冷冻水回水口的过程所产生的滞后，因而能够及时地对用户侧负荷进行计算，并及时地控制压缩机的运行，使得换热设备的冷量与用户侧负荷相匹配，从而提高换热***的运行效率。

在本实施例中，预定时刻例如可以是当前时刻，或当前时刻之后的某一时刻。预定时间段例如可以是以当前时刻为起点的一段时间，或者是以当前时刻之后的某一时刻为起点的一段时间。

在本实施例中，该换热设备用户侧负荷的历史记录可以包括：用户侧负荷在至少一个小时中的预定时间间隔的历史记录，和/或用户侧负荷在至少一天的各小时内平均值的历史记录，和/或用户侧负荷在至少一周的每天内平均值的历史记录，和/或用户侧负荷在一年的每一天内平均值的历史记录，和/或用户侧负荷在至少一年的每个月内平均值的历史记录等。

在一个实施方式中，第一计算单元11可以从用户侧负荷的历史记录中的与该预定时刻或预定时间段对应的时刻或时间段的用户侧负荷，来计算在该预定时刻或预定时间段内该换热设备的用户侧负荷。例如，用户侧负荷的历史记录为第N-2年和第N-1年每一天中各小时内用户侧负荷的平均值，预定时间段例如是第N年第M月第L日第P小时内，由此，第一计算单元11可以对第N-1年第M月第L日第P小时的用户侧负荷Q1，以及第N-2年第M月第L日第P小时的用户侧负荷Q2计算均值，该均值为第一计算单元11计算出的第N年第M月第L日第P小时的用户侧负荷Q，其中，该均值例如可以是算数平均值、几何平均值、或均方根平均值等。

此外，本实施例的第一计算单元11的计算方式可以不限于此，例如，第一计算单元11可以选择Q1和Q2中的一者作为Q，或者，第一计算单元11可以根据Q1和Q2拟合出Q随年份变化的曲线，从而计算Q。此外，在上述的举例中，用户侧负荷的历史记录包括Q1和Q2，本实施例不限于此，例如，用户侧负荷的历史记录还可以包括更多年份的用户侧负荷等。

在本实施例中，第一计算单元11还可以根据该历史记录对应的环境参数，以及该预定时刻或预定时间段内的环境参数，计算该用户侧负荷，即，第一计算单元11根据该换热设备的用户侧负荷的历史记录，该历史记录对应的环境参数，以及该预定时刻或预定时间段内的环境参数，计算该用户侧负荷。该环境参数可以是该换热设备的末端(即，用户侧)所处的空间外部的环境参数，例如室外的环境参数。该环境参数例如是温度，和/或湿度等。

由此，在计算该用户侧负荷时，还考虑环境参数的因素，能够更加准确地计算用户侧负荷，进而更加准确地对压缩机的运行进行控制。

在一个实施方式中，第一计算单元11可以从用户侧负荷的历史记录中的与该预定时刻或预定时间段对应的时刻或时间段的用户侧负荷，来计算在该预定时刻或预定时间段内该换热设备的用户侧负荷的预估值Qy，并且，根据与该预定时刻或预定时间段对应的时刻或时间段的环境参数，以及该预定时刻或预定时间段内的环境参数，对该预估值进行校正，将校正的结果作为该用户侧负荷。

例如，第N-1年第M月第L日第P小时的用户侧负荷为Q1，环境参数E1为温度T1和湿度H1；第N-2年第M月第L日第P小时的用户侧负荷Q2，环境参数E2为温度T2和湿度H2；该预定时刻或预定时间段内实际检测到的环境参数E为温度T和湿度H；第一计算单元11对Q1和Q2计算算术平均值，作为第N年第M月第L日第P小时的用户侧负荷的预估值Qy，并且，第一计算单元11根据T1、H1、T2、H2，以及T和H，对Qy进行校正，以得到校正的结果，该校正的结果被作为该用户侧负荷Q。

其中，第一计算单元11可以基于下述的式(1)对Qy进行校正：

Q＝f(E1，E2，E，Qy) (1)

例如，下式(2)可以是式(1)的一个具体形式：

其中，α、β分别是第一加权系数和第二加权系数，可以被预先设定；Ty是T1和T2的平均数，例如，算数平均数等；Hy是H1和H2的平均数，例如，算数平均数等。

此外，上述的式(1)中有E1和E2，本实施例可以不限于此，例如，式(1)中具有E1和E2中的一者。

此外，上述的式(2)仅是一个举例，式(1)也可以有其它的形式，本实施例对此并不做限制。

在一个具体实例中，在该预定时刻或预定时间段到来时，第一计算单元11可以计算Qy，并根据在该预定时刻或预定时间段检测到的环境参数，对预估值Qy进行校正以得到Q，并且，第一控制单元12根据Q对该换热设备的压缩机的运行进行控制。

在另一个具体实例中，在该预定时刻或预定时间段到来之前，第一计算单元11可以根据用户侧负荷的历史记录来计算用户侧负荷的预估值Qy，第一控制单元12根据该预估值Qy对该换热设备的压缩机的运行进行预调节；并且，在该预定时刻或预定时间段到来时，第一计算单元11根据在该预定时刻或预定时间段检测到的环境参数，对预估值Qy进行校正以得到Q，并且，第一控制单元12在该预调节的基础上，进一步根据Q对该换热设备的压缩机的运行进行控制。由此，通过预调节，能够对压缩机进行更加及时的控制，提高压缩机的调节对环境参数的响应速度。

下面，以换热设备的压缩机启动时的控制为例，来说明本实施例的效果。

图2是压缩机按照现有方式启动以及按本实施例的方式启动时的示意图。在图2中，21是压缩机采用现有方式进行启动的一个示意图，22是压缩机采用本实施例的方式进行启动的一个示意图。

在图2的21和22中，RLA表示机组满载电流或额定负载电流。纵坐标轴的100％和60％表示机组的实际负载电流占额定负载电流(RLA)的百分比。在图2中，ELWT表示蒸发器出水温度，ELWT目标值表示蒸发器出水温度的目标值。

如图2所示，当压缩机在首次启动时，可以采用现有方式启动，例如，按照水温要求启动，启动后先增至满载运行达到水温后再减载停机，该启动到停机过程中检测到的室外温温度和湿度被记录。

当压缩机在本实施例的控制装置10的控制下启动时，第一计算单元11根据前次启动时用户侧负荷，并基于当前检测到的室外的温度和湿度以及上次启动过程中记录的室外的温度和湿度，对用户侧负荷进行修正以得到修正后的用户侧负荷。该第一控制单元12将该用户侧负荷作为压缩机再次启动时的增载上限，启动后机组按照用户负载限载运行。由图2可知，在本实施例控制装置10的控制下的启动和采用现有方式进行初次启动相比，换热设备的压缩机可持续运行在低转速区，即图2的区域221，压缩机运行效率更高，用户侧水温的波动也更小。与之相对，按照现有技术的方法，压缩机启动后直接增至满载，在图2的区域211中机组运行效率低，用户侧的水温波动会比较大，压缩机会出现频繁启停等问题。

在本实施例中，当第一计算单元11计算出的在预定时刻或预定时间段内该换热设备的用户侧负荷低于该压缩机的运行下限时，该第一控制单元12向该压缩机发出使该压缩机停机的指令，由此，能够防止压缩机持续减载而发生喘振。

关于压缩机的喘振，说明如下。

当用户侧负荷降低时，为使换热设备提供的冷量和用户侧负荷相匹配，压缩机通过调节导叶开度以减少压缩机吸气量或者降频等措施来减少换热设备提供的冷量。当用户侧负荷很低时，压缩机的吸气量较少。离心式压缩机是速度型的压缩机，通过叶轮对气态冷媒做功使其动能增大，然后经过一个扩压室将其动能转化为压力能。因为离心压缩机的扩压通道是基于满载负荷设计的，满载时吸气量较大，压缩机不易发生喘振；负荷降低时，压缩机吸气量减少，扩压通道流通面积不变，气体在通道内的流速快速降低，会出现气体不能从扩压通道出口流出，发生冷凝器气体倒流到压缩机的现象，即，喘振。虽然可通过减少扩压通道流通面积的方式来缓解喘振，使其在用户负荷降低时也能正常运行，但当用户侧负荷进一步降低，压缩机吸气体积流量进一步减少时，仍然会发生喘振，因此每台压缩机都有它的运行下限，低于该下限就容易发生喘振。

在本实施例中，压缩机运行控制装置10可以基于历史运行记录能***用户侧负荷，当预测到的负荷低至压缩机的运行下限时，第一控制单元12能够发出不减载而直接停机的指令，由此，能够防止压缩机持续减载而发生喘振。

此外，在本实施例中，压缩机运行控制装置10还可以结合压缩机运行电流等实时监测到的数据来预防喘振。例如，第一计算单元11基于历史记录，可以计算得知如果压缩机继续减载将会在某预定时刻或预定时间段内发生喘振，该计算结果可以和压缩机运行电流的实时监测数据进行对比，如果压缩机运行电流的实时监测数据为运行电流持续降低，那么第一计算单元11的计算结果和压缩机运行电流的实时监测数据能够相互印证，第一控制单元12判断为压缩机确实需要提前停机，不然将会发生喘振，因此，第一控制单元12发出停机指令。通过将计算结果与压缩机运行电流等实时监测到的数据进行对比，能够防止出现错误停机的现象，并且，使压缩机防喘振逻辑更加及时和准确。

在本实施例中，第一计算单元11还可以根据用户侧负荷的历史记录的变化趋势，计算在预定时刻或预定时间段内该换热设备的用户侧负荷，即，第一计算单元11可以根据用户侧负荷的历史记录以及该历史记录的变化趋势，计算在预定时刻或预定时间段内该换热设备的用户侧负荷。例如，第N年的前4个月中，每个月的用户侧负荷的月平均值都比第N-1年的同期上涨x％左右，由此，第一计算单元11可以将第N-1年的第5个月中第L1日第P1小时的用户侧负荷的均值乘以(1+x％)，作为在第N年的第5个月中第L1日第P1小时的用户侧负荷。

在本实施例中，如图1所示，控制装置10还可以包括：信息分析单元13。其中，信息分析单元13用于收集该换热设备的用户侧负荷的信息，并对收集到的用户侧负荷的信息进行分析，以生成该换热设备的用户侧负荷的历史记录。

例如，信息分析单元13可以每隔固定时间(例如，该固定时间是5分钟)收集一次用户侧负荷的信息。该信息分析单元13进行的分析例如是：对每小时内用户侧负荷进行处理，以得到该压缩机在每天的各小时内的平均负荷；和/或，对每天内用户侧负荷进行处理，以得到该压缩机在每周的各天内的平均负荷；和/或，对每周内用户侧负荷进行处理，以得到该压缩机在每月的各周内的平均负荷；和/或，对每月内用户侧负荷进行处理，以得到该压缩机在每年的各月内的平均负荷等。

在本实施例中，信息分析单元13的上述处理例如可以是对用户侧负荷进行加权平均，或积分求面积再平均等处理。

在本实施例中，信息分析单元13所收集的用户侧负荷的信息可以通过多种方式计算得到，例如：基于冷冻水进出水温差和冷冻水的质量流量来计算得到；或者，基于压缩机的电机运行时的实时电流，以及电机额定负荷百分比的数值来计算得到。该用户侧负荷的信息可以由信息分析单元13计算得到，或者由控制装置10中的其它单元计算得到，该其它单元例如是压缩机运行状态测控装置(未图示)。

在本实施例中，信息分析单元13还可以收集环境参数信息，并进行分析，其中，分析的方法可以参考对于用户侧负荷信息进行分析的方法。此外，环境参数信息可以来自于设置在环境中(例如，室外)的传感器。

在本实施例中，该控制装置10可以控制1个换热设备的压缩机的运行，也可以控制2个以上并联运行的换热设备的压缩机的运行。

当该控制装置10用于控制2个以上并联运行的换热设备的压缩机的运行时，该第一计算单元11可以根据该2个以上换热设备的用户侧负荷之和的历史记录和各换热设备的制热能效比(COP，Coefficient Of Performance)随负荷的变化关系，为各换热设备计算该换热设备运行时的负荷百分比，使包含该2个以上换热设备的换热***的制热能效比最大，并且，该第一控制单元12根据该第一计算单元11计算出的负荷百分比，控制各换热设备的压缩机的运行。

以三台换热设备联合运行为例，更多台换热设备的联合运行和此类似。假定三台换热设备的额定负荷分别为A、B、C，三台换热设备的压缩机运行时的负荷百分比分别为a、b、c,其中a、b、c的取值范围分别为a＝0或10％≤a≤100％，b＝0或10％≤b≤100％，c＝0或10％≤c≤100％；a、b、c等于零代表压缩机处于停机状态，10％≤a、b、c≤100％是防止压缩机运行时发生喘振；第一计算单元11根据该三台换热设备的用户侧负荷的历史记录计算预定时刻的用户侧负荷之和为Q，三台换热设备的COP随负荷的变化关系可以被表示为曲线，其中，各曲线可以由换热设备的生产厂家测试的数据拟合获得，各变化关系分别为COPa＝f(a)、COPb＝f(b)、COPc＝f(c)，则第一计算单元11根据下式(3)和(4)的限定条件为该三台换热设备设定a、b和c：

a*A+b*B+c*C＝Q (3)

MAX_COP＝Q\[(a*A)\COPa+(b*B)\COPb+(c*C)\COPc] (4)

其中，MAX_COP表示包含该三台换热设备的换热***的COP达到最大值。

由此，依照各换热设备的用户侧负荷，控制装置可预定时刻或预定时间段用户侧的负荷情况，进而能够合理统筹机房内各个换热设备的启动、增载、减载、停机情况，使得各换热设备能够工作在各自的COP最大的负荷下，从而保证在和用户负载匹配情况下节能高效的运行。

此外，第一计算单元11也可以以保证每年内各台换热设备的停机、开启次数及运行时间都基本相同为目标，设置各换热设备运行时的负荷百分比，从而保证各台换热设备的充分利用，延长了机组整体的使用寿命。

根据本实施例，控制装置通过参考换热设备的用户侧负荷的历史记录，对用户侧负荷进行预测，并基于预测的用户侧负荷对换热设备的压缩机的运行进行控制。由于本实施例的控制装置不是以冷冻水的回水温度来作为确定用户侧负荷的依据，所以，避免了由于冷冻水在换热设备末端换热后流动到冷冻水回水口的过程所产生的滞后，因而能够及时地对用户侧负荷进行计算，并及时地控制压缩机的运行，使得换热设备的冷量与用户侧负荷相匹配，从而提高换热***的运行效率。

实施例2

实施例2提供一种换热***，该换热***可以包括实施例1所述的控制装置以及换热设备，其中，该控制装置控制该换热设备的压缩机的运行。

图3是本实施例的换热***的一个示意图，如图3所示，该换热***300具有：中心控制器301，独立控制器302和换热设备303。其中，换热设备303具有压缩机；各独立控制器302直接控制各换热设备303的压缩机；中心控制器301和独立控制器302之间进行信息交互，中心控制器301可以向独立控制器302发送控制命令，独立控制器302可以根据该控制命令控制压缩机的运行，因此，中心控制器301可以经由独立控制器302间接地控制各换热设备303的压缩机。

在本实施例中，中心控制器301和/或独立控制器302可以用于实现实施例1所述的控制装置10的功能。

在本实施例中，独立控制器302可以记录压缩机电机的实时运行电流、蒸发温度、冷凝温度、蒸发压力、冷凝压力等运行参数，并将这些参数传输到中心控制器301，中心控制器301依据传输的数据计算分析用户的负荷变化，并向各独立控制器302发送控制信号，以控制各台换热器303的压缩机的运行。

下面，结合附图，说明图3的换热***的工作原理。在下面的说明中，中心控制器301例如可以是中心监测计算机，独立控制器302例如可以是可编程逻辑控制器(PLC)。

压缩机运行状态测控装置和室外温湿度测控装置每隔五分钟采集一次数据(也可基于其他时间间隔输出条形图或连续的曲线)，将数据传输到PLC，PLC将传输到的数据进行计算分析后记录下来，每隔一个小时输出图4所示的条型图，以显示在一个小时内压缩机负荷随时间的变化情况。PLC可基于图4所示的各时刻的用户侧负荷的历史记录计算下一个小时中每一时刻用户侧的负荷情况，从而对压缩机进行预调节，并且，依据采集到的实时的室外环境温度和上一小时各个时刻的环境温度进行对比并适当修正户侧的负荷，再进行精确调节。

中心监测计算机依据图4的负荷情采用加权平均的方式或积分求面积再平均等其他方式得到压缩机在每个小时内的平均负荷情况，将计算的每个小时的平均负荷统计出来得到如图5所示的一天内每小时用户侧负荷的变化情况。PLC可基于图5计算在一天时间的每小时用户侧负荷的平均值的变化特性，例如，PLC可基于前一小时的用户侧负荷的平均值预测下一小时用户侧负荷的平均值，并提前对压缩机进行调节。

PLC依据图5的负荷情况采用加权平均的方式或积分求面积再平均等其他方式得到机组在每天内的平均负荷情况，将计算的每天的平均负荷统计出来得到如图6所示的一个月内用户侧负荷的变化情况。

由于换热设备的使用范围不同，用户侧负荷在一定的时间周期内将呈现一定的规律性，比如，学校在周一到周五将呈现用户侧负荷较大，周六周日负荷较小的规律，商场等则相反，即，周一到周五负荷小，周六周日负荷大等。因此，换热设备在第一年投入使用后可以形成用户侧负荷的历史记录，由此，PLC可以依据用户侧负荷的历史记录，计算后期用户侧负荷的变化情况，从而提前进行调节；此外，当换热设备第二年投入使用时，PLC可依据上一年的负荷情况预测本年度每一天的用户侧负荷；此外，随着压缩机运行时间的延长，PLC上传给中心监测计算机的历史记录也越来越多，PLC的预测也会越来越准确。

PLC依据图6的负荷情采用加权平均的方式或积分求面积再平均等其他方式，得到压缩机在每月内总的负荷情况，将计算的每个月的负荷统计出来得到如图7所示的全年内用户侧负荷的月度变化情况。在下一年的运行过程中，PLC可以将每个月的负荷和上一年同月的负荷进行对比，若前几个月用户侧负荷每个月都同比增加，则说明用户侧负载增加了，PLC可基于前面几个月的运行情况计算后几个月的运行情况，如图8所示，用户侧负载在第一年、第二年、第三年逐年增加；同理，若压缩机在前几个用户侧负荷相比上一年保持不变或同比下降，则说明用户侧负载和上一年相比保持不变或减少等。

在图3所示的换热***中，多台换热设备可以在用户侧并联运行，各台换热设备的历史运行记录传输给中心监测计算机，中心监测计算机各台换热设备的历史运行情况可预知未来的预定时刻用户侧负荷的总和，计算用户侧负荷的总和的方式与计算单台换热***用户侧负荷的方式相同。

在中心监测计算机内可以内置各台换热设备在不同负荷下(如100％、75％、50％、25％等)的COP，各台换热设备在不同负荷下的COP可以由该换热设备的生产厂家测试获得，也可通过曲线拟合得到。中心监测计算机基于计算得到的用户侧负荷的总和，以及各台换热设备的性能-负荷曲线综合分析，确定各换热设备联合运行的最佳搭配模式，即，各台换热设备联合运行的最佳节能模式，包括：确定各台冷水机的启动、增载、减载、停机等情况。中心监测计算机将运算分析的结果传输给PLC，再通过PLC来控制各台换热设备的压缩机的运行。

中心监测计算机计算各台换热设备联合运行的最佳节能模式的方法可以参考实施例1的说明。

根据本实施例，控制装置通过参考换热设备的用户侧负荷的历史记录，对用户侧负荷进行预测，并基于预测的用户侧负荷对换热设备的压缩机的运行进行控制。由于本实施例的控制装置不是以冷冻水的回水温度来作为确定用户侧负荷的依据，所以，避免了由于冷冻水在换热设备末端换热后流动到冷冻水回水口的过程所产生的滞后，因而能够及时地对用户侧负荷进行计算，并及时地控制压缩机的运行，使得换热设备的冷量与用户侧负荷相匹配，从而提高换热***的运行效率。

实施例3

实施例3提供一种压缩机运行控制方法，该控制方法用于控制换热设备的压缩机的运行。

图9是该控制方法的一个示意图，如图9所示，该方法包括：

步骤901、根据换热设备的用户侧负荷的历史记录，计算在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷；

步骤902、根据计算出的所述用户侧负荷，控制所述换热设备的压缩机的运行。

在本实施例的步骤901中，还可以根据所述历史记录对应的环境参数，以及所述预定时刻或所述预定时间段内的环境参数，计算所述用户侧负荷。

在本实施例的步骤901中，还根据所述历史记录的变化趋势，计算在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷。

在本实施例中，在换热设备的压缩机启动时：步骤901中，根据启动的时刻、启动的时刻所检测到的环境参数、所述历史记录、所述历史记录对应的环境参数，计算启动时所述换热设备的用户侧负荷；在步骤902中，将换热设备的用户侧负荷作为所述压缩机在启动时的增载的上限来控制所述压缩机的运行。

在本实施例中，当在步骤901中计算出的在预定时刻或预定时间段内该换热设备的用户侧负荷低于该压缩机的运行下限时，在步骤902中，向该压缩机发出使该压缩机停机的指令。

在本实施例的步骤902中，当所述压缩机的用户侧负荷降低至所述压缩机的运行下限时，所述第一控制单元基于所述历史负荷发出不减载停机的指令。

如图9所示，所述控制方法还包括：

步骤903、收集所述换热设备的用户侧负荷的信息，并进行分析，以生成所述历史记录。

图10是该控制方法的另一个示意图，该控制方法控制2个以上并联运行的换热设备的压缩机的运行，如图10所示，该方法包括：

步骤1001、根据所述2个以上换热设备的用户侧负荷之和的历史记录，以及各换热设备的制热能效比(COP)随负荷的变化关系，为各换热设备计算该换热设备运行时的负荷百分比；

步骤1002、根据计算出的负荷百分比，控制各所述换热设备的压缩机的运行。

根据本实施例，控制装置通过参考换热设备的用户侧负荷的历史记录，对用户侧负荷进行预测，并基于预测的用户侧负荷对换热设备的压缩机的运行进行控制。由于本实施例的控制装置不是以冷冻水的回水温度来作为确定用户侧负荷的依据，所以，避免了由于冷冻水在换热设备末端换热后流动到冷冻水回水口的过程所产生的滞后，因而能够及时地对用户侧负荷进行计算，并及时地控制压缩机的运行，使得换热设备的冷量与用户侧负荷相匹配，从而提高换热***的运行效率。

本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中该计算机可读程序使得控制装置或换热***执行实施例1所述的控制方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在控制装置或换热***中执行该程序时，该程序使得该控制装置或换热***执行实施例1的控制方法。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

结合本发明实施例描述的在各装置中的各处理方法可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图1所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于图9、图10所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。

软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可***移动终端的存储卡中。例如，若设备(例如移动终端)采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。

针对图1描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图1描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种压缩机运行控制装置，用于控制换热设备的压缩机的运行，该控制装置包括：

第一计算单元，其根据换热设备的用户侧负荷的历史记录，计算在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷；以及

第一控制单元，其根据计算出的所述用户侧负荷，控制所述换热设备的压缩机的运行。

2.如权利要求1所述的控制装置，其中，

所述第一计算单元还根据所述历史记录对应的环境参数，以及所述预定时刻或所述预定时间段内的环境参数，计算所述用户侧负荷，

并且，所述第一控制单元根据计算出的所述用户侧负荷控制所述换热设备的压缩机的运行。

3.如权利要求2所述的控制装置，其中，

在所述换热设备的所述压缩机启动时，所述第一计算单元根据启动的时刻、启动的时刻所检测到的环境参数、所述历史记录、所述历史记录对应的环境参数，计算启动时所述换热设备的用户侧负荷，

并且，所述第一控制单元将所述换热设备的用户侧负荷作为所述压缩机在启动时的增载的上限来控制所述压缩机的运行。

4.如权利要求2所述的控制装置，其中，

当所述第一计算单元计算出的在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷低于所述压缩机的运行下限时，所述第一控制单元发出使所述压缩机停机的指令。

5.如权利要求1或2所述的控制装置，其中，

所述第一计算单元还根据所述历史记录的变化趋势，计算在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷。

6.如权利要求1或2所述的控制装置，其中，所述控制装置还包括：

信息分析单元，其用于收集所述换热设备的用户侧负荷的信息，并进行分析，以生成所述历史记录。

7.如权利要求1或2所述的控制装置，其中，

所述控制装置控制2个以上并联运行的换热设备的压缩机的运行的情况下，

所述第一计算单元根据所述2个以上换热设备的用户侧负荷之和的历史记录，以及各换热设备的制热能效比(COP)随负荷的变化关系，为各换热设备计算该换热设备运行时的负荷百分比，

所述第一控制单元根据所述第一计算单元计算出的负荷百分比，控制各所述换热设备的压缩机的运行。

8.一种换热***，包括权利要求1-7中任一项所述的控制装置，以及换热设备，其中，所述控制装置控制所述换热设备的压缩机的运行。

9.一种压缩机运行控制方法，用于控制换热设备的压缩机的运行，该控制方法包括：

根据换热设备的用户侧负荷的历史记录，计算在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷；以及

根据计算出的所述用户侧负荷，控制所述换热设备的压缩机的运行。

10.如权利要求9所述的控制方法，其中，

在计算所述用户侧负荷的步骤中，还根据所述历史记录对应的环境参数，以及所述预定时刻或所述预定时间段内的环境参数，计算所述用户侧负荷。

11.如权利要求10所述的控制方法，其中，

在所述换热设备的所述压缩机启动时，

在计算所述用户侧负荷的步骤中，根据启动的时刻、启动的时刻所检测到的环境参数、所述历史记录、所述历史记录对应的环境参数，计算启动时所述换热设备的用户侧负荷，

并且，在控制所述换热设备的压缩机的运行步骤中，将所述换热设备的用户侧负荷作为所述压缩机在启动时的增载的上限来控制所述压缩机的运行。

12.如权利要求10所述的控制方法，其中，

当计算出的在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷低于所述压缩机的运行下限时，

在控制所述换热设备的压缩机的运行步骤中，向所述压缩机发出使所述压缩机停机的指令。

13.如权利要求9或10所述的控制方法，其中，

在计算所述用户侧负荷的步骤中，还根据所述历史记录的变化趋势，计算在预定时刻或预定时间段内所述换热设备的用户侧负荷。

14.如权利要求9或10所述的控制方法，其中，所述控制方法还包括：

收集所述换热设备的用户侧负荷的信息，并进行分析，以生成所述历史记录。

15.一种压缩机运行控制方法，所述控制方法控制2个以上并联运行的换热设备的压缩机的运行，该方法包括：

根据2个以上换热设备的用户侧负荷之和的历史记录，以及各换热设备的制热能效比(COP)随负荷的变化关系，为各换热设备计算该换热设备运行时的负荷百分比；

根据计算出的负荷百分比，控制各所述换热设备的压缩机的运行。

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