CN112484248A - 一种空调装置控制方法和装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调装置控制方法和装置及空调器，属于空调控制领域，首先获取空调装置的末端温度和出水温度，通过对末端温度和出水温度的不同情况，控制变频压缩机、变频风机和水泵不同的工作状态，在快速响应末端需求达到末端温度的同时，保证空调稳定可靠运行。

Description

一种空调装置控制方法和装置及空调器

技术领域

本发明涉及空调控制领域，特别地，涉及一种空调装置控制方法和装置及空调器。

背景技术

空调设备既可以用于办公大楼、商业场所的室内温度调节，也可以用于特殊场合的温度调节，如养殖房、烘干室等。特殊场合在空调设备制热应用时，存在三点现象问题，：1、室内对于温度控制要求高，且需要快速响应；2、室外环境范围宽泛，既可能在冬天应用，也可能在夏天应用；3、环温高，空调装置吸收空气热量多，制热能力高。而此时末端由于环境温度高，散热少，实际负荷需求反而小。此时又水温高时，空调设备的运行条件差，可靠性低。同时空调设备应用过程中也普遍存在负荷输出和末端房间负荷需求的难以匹配问题，不能很好进行调节控制。

现有空调装置运行负荷与工程末端需求无法实时匹配。空调装置运行负荷小于末端需求时，不能快速响应末端需求；或者负荷太大超出末端需求时，空调装置会出现进、出水温差及端温差大的情况，由于蒸发、冷凝温度高而导致压缩机超范围运行，或空调设备急剧停机导致水温不满足末端应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种空调装置控制方法和装置及空调器，以解决现有空调装置运行负荷与工程末端需求无法实时匹配，空调装置运行负荷小于末端需求时，不能快速响应末端需求；或者负荷太大超出末端需求时，空调装置会出现进、出水温差及端温差大的情况，由于蒸发、冷凝温度高而导致压缩机超范围运行，或空调设备急剧停机导致水温不满足末端应用的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，

一种空调装置控制方法，包括以下步骤：

获取所述空调装置的末端温度和出水水温；

根据所述末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态，所述相应设备包括变频压缩机、变频风机和水泵。

进一步地，所述根据所述末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态包括：

判断所述末端温度是否达到要求以及所述出水水温是否在预设区间；

根据判断结果控制相应设备的工作状态。

进一步地，所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度未达到要求、所述出水水温未升高且小于所述预设区间的下限值时，提高所述变频压缩机的工作频率且减小所述水泵的水流量，以使所述出水温度升高。

进一步地，还包括：

当所述出水水温开始升高时，根据所述出水温度增大所述水泵的水流量。

进一步地，所述增大所述水泵的水流量包括：

当所述出水水温与所述下限值的比值小于等于50％时，控制所述水泵的水流量增大到额定水流量的50％运行；

当所述出水水温与所述下限值的比值大于50％且小于95％时，控制所述水泵的水流量为额定水流量乘以所述比值；

当所述出水水温与所述下限值的比值大于等于95％且小于等于1时，控制所述水泵的水流量为额定水流量。

进一步地，所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度未达到要求且所述出水水温在所述预设区间，保持相应设备的运行状态不变。

进一步地，所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度未达到要求且所述出水水温大于所述预设区间的上限值，减小风机频率或档位并提高水泵的水流量。

进一步地，所述提高水泵的水流量包括：将水泵水流量提高为额定水流量乘以出水水温与上限值的比值。

进一步地，所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度达到要求且所述出水水温大于所述预设区间的上限值，降低所述变频压缩机的工作频率和/或减少所述变频压缩机的工作个数。

进一步地，所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度达到要求且所述出水水温位于所述预设区间，保持相应设备的工作状态不变。

第二方面，

一种空调装置控制装置，包括：

温度获取模块，用于获取所述空调装置的末端温度和出水水温；

设备控制模块，用于根据所述末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态，所述相应设备包括变频压缩机、变频风机和水泵。

第三方面，

一种空调器，包括：如上述技术方案中所述的控制装置。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本发明技术方案提供了一种空调装置控制方法和装置及空调器，首先获取空调装置的末端温度和出水温度，通过对末端温度和出水温度的不同情况，控制变频压缩机、变频风机和水泵不同的工作状态，在快速响应末端需求达到末端温度的同时，保证空调稳定可靠运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1是本发明实施例提供的一种单***空调装置工作结构图；

图2是本发明实施例提供的一种空调装置控制方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种空调装置控制装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细的描述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

首先，需要说明一下空调装置的工作结构图，以单***的空调装置为例进行说明，如图1所示，空调装置包括：变频压缩机101、翅片换热器102、节流装置103、壳管换热器104和风机105，其中风机安装在翅片换热器附近，用于为翅片换热器降温。制热时壳管换热器提供热水，热水与工程末端连接，通过末端对房间制热。水路***(图中未示出)上装有水泵(图中未示出)，与机组联控。其中，壳管换热器的进水口设有进水感温包106，出水口设有出水感温包107。本申请中的出水水温由出水感温包获取。末端温度由另外设置的传感器检测。

参照图2，本发明实施例提供了一种空调装置控制方法，包括以下步骤：

获取空调装置的末端温度和出水水温；

根据末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态，相应设备包括变频压缩机、变频风机和水泵。

本发明实施例提供的一种空调装置控制方法，首先获取空调装置的末端温度和出水温度，通过对末端温度和出水温度的不同情况，控制变频压缩机、变频风机和水泵不同的工作状态，在快速响应末端需求达到末端温度的同时，保证空调稳定可靠运行。

作为对上述实施例的一种补充说明，根据末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态包括：

判断末端温度是否达到要求以及出水水温是否在预设区间；

根据判断结果控制相应设备的工作状态。

其中，根据判断结果控制相应设备的工作状态，包括以下几种情况：

1.若末端温度未达到要求、出水水温未升高且小于预设区间的下限值时，提高变频压缩机的工作频率且减小水泵的水流量，以使出水温度升高。

当出水水温开始升高时，根据出水温度增大水泵的水流量。

作为本发明实施例一种可选的实现方式，增大水泵的水流量包括：

当出水水温与下限值的比值小于等于50％时，控制水泵的水流量增大到额定水流量的50％运行；

当出水水温与下限值的比值大于50％且小于95％时，控制水泵的水流量为额定水流量乘以比值；

当出水水温与下限值的比值大于等于95％且小于等于1时，控制水泵的水流量为额定水流量。

2.若末端温度未达到要求且出水水温在预设区间，保持相应设备的运行状态不变。此时，保持相应设备的运行状态不变，能够使出水水温持续升高，加快末端温度尽快达到要求。

3.若末端温度未达到要求且出水水温大于预设区间的上限值，减小风机频率或档位并提高水泵的水流量。由于此时出水水温已经超过预设区间的上限值，空调装置内温度压力过大，此时减少风机频率或档位，提高翅片换热器处的温度，降低空调装置压力。提高空调装置的可靠性。提高水泵水流量后，能够提高末端换热，尽快使末端温度达到要求。示例性的，将水泵水流量提高为额定水流量乘以出水水温与上限值的比值。

4.若末端温度达到要求且出水水温大于预设区间的上限值，降低变频压缩机的工作频率和/或减少变频压缩机的工作个数。需要说明的是，此时不仅可以降低频率还可以减少变频压缩机的工作个数，因为对于实际的空调装置，不仅包括单***的结构，也包括多***结构，对于多***的结构，存在不只一个压缩机，因此可以减少压缩机的工作个数。同时，建筑内有时不只包含一台空调装置，存在多台空调装置时可以减少压缩机的工作个数。

5.若末端温度达到要求且出水水温位于预设区间，保持相应设备的工作状态不变。末端温度到达要求，且出水水温也在预设区间内，无需调整相应设备。

本发明实施例提供的空调装置控制方法，通过预设的负荷预测计算模型，对空调设备负荷输出及末端负荷需求进行判断，辅助末端房间温度的目标，控制空调***和水泵的运行，以调节空调装置的运行负荷和输出水温。通过控制对末端负荷需求及机组运行进行调节，既提高末端应用舒适性，同时调节空调***的负荷，降低能耗，优化空调运行条件，提高空调***可靠性。在末端需求大时，提高出水温度，快速满足末端需求，减少末端等待及调节时间。在末端需求小时，调节空调***的负荷输出及水流量，降低空调设备的蒸发、冷凝温度，减小压机压比。即使在高环境温度下也稳定提供负荷输出，而不超出压缩机范围或保护，以保证满足末端应用的同时，空调装置更稳定可靠运行。

一个实施例中，本发明实施例提供了一种空调装置控制装置，如图3所示，包括：

温度获取模块310，用于获取空调装置的末端温度和出水水温；

设备控制模块320，用于根据末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态，相应设备包括变频压缩机、变频风机和水泵。

其中，设备控制模块具体用于判断末端温度是否达到要求以及出水水温是否在预设区间；根据判断结果控制相应设备的工作状态。

具体的，若末端温度未达到要求、出水水温未升高且小于预设区间的下限值时，提高变频压缩机的工作频率且减小水泵的水流量，以使出水温度升高。当出水水温开始升高时，根据出水温度增大水泵的水流量。

示例性的，增大水泵的水流量包括：

当出水水温与下限值的比值小于等于50％时，控制水泵的水流量增大到额定水流量的50％运行；

当出水水温与下限值的比值大于50％且小于95％时，控制水泵的水流量为额定水流量乘以比值；

当出水水温与下限值的比值大于等于95％且小于等于1时，控制水泵的水流量为额定水流量。

一些可选实施例中，若末端温度未达到要求且出水水温在预设区间，设备控制模块保持相应设备的运行状态不变。

另一些可选实施例中，若末端温度未达到要求且出水水温大于预设区间的上限值，设备控制模块减小风机频率或档位并提高水泵的水流量。示例性的，提高水泵的水流量包括：将水泵水流量提高为额定水流量乘以出水水温与上限值的比值。

作为本发明实施例一种可选的实现方式，若末端温度达到要求且出水水温大于预设区间的上限值，降低变频压缩机的工作频率和/或减少变频压缩机的工作个数。

在实际控制过程中，若末端温度达到要求且出水水温位于预设区间，保持相应设备的工作状态不变。

本发明实施例提供的一种空调装置控制装置，温度获取模块获取空调装置的末端温度和出水水温；设备控制模块根据末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态，相应设备包括变频压缩机、变频风机和水泵。出水温度和末端温度分别在不同情况下，控制变频压缩机、变频风机和水泵改变工作状态，快速满足空调装置末端需求，减少末端等待及调节时间的同时，空调装置更稳定可靠运行。

一个实施例中，本发明还提供了一种空调器，包括上述实施例中提到的控制装置。

具体地，设定实际出水水温为A，出水水温下阈值B，当出水水温A低于B时，空调***负荷输出不满足末端负荷需求，根据预设的负荷预测计算模型，对空调***输出负荷进行调节，对于变频***，提高频率，增加负荷输出。对水泵流量减小调节，提高空调装置进出水温差，使进入房间水温升高，提高房间换热，减小房间升温时间，提高使用效果。

随着水温升高，对水泵流量逐步增大，直至额定流量，以保证空调***的换热和效率。

当出水水温A高于B，小于出水水温上阈值C时，此时空调***负荷输出和末端负荷需求，进入一段比较稳定期。根据预设的负荷预测计算模型，控制机组运行频率，适当调整***负荷输出，以保证与末端负荷需求的同时，空调***的高效稳定运行。

当出水水温A高于C时，此时空调***负荷输出大于末端负荷需求。根据预设的负荷预测计算模型，此时末端温度仍未达到要求，减小风机频率或档位，降低蒸发温度，尽量保证空调高水温输出。同时提高水泵水流量，减小换热端温差，既降低空调设备冷凝压力，又提高末端换热。末端温度已达到要求，调节压缩机运行频率及个数，减小空调负荷输出，降低水温，保证空调设备高效运行及负荷输出。

其中，对与水泵水流量的控制具体为当A＜C，

A/B≤50％，水流量为50％*F，其中为F额定水流量。

50％＜A/B＜95％，水流量为A/B*F，95％≤A/B≤105％，水流量为F。

当A＞C时，水流量提高为A/C*F。

控制到最终，空调装置出水温度在B到C之间，末端温度达到要求。

本发明实施例提供的一种空调器，通过预设的负荷预测计算模型，对空调设备负荷输出及末端负荷需求进行判断，辅助末端房间温度的目标，控制空调***和水泵的运行，以调节空调装置的运行负荷和输出水温。使空调装置快速满足末端需求，减少末端等待及调节时间的同时，空调装置更稳定可靠运行。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种空调装置控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述空调装置的末端温度和出水水温；

根据所述末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态，所述相应设备包括变频压缩机、变频风机和水泵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据所述末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态包括：

判断所述末端温度是否达到要求以及所述出水水温是否在预设区间；

根据判断结果控制相应设备的工作状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度未达到要求、所述出水水温未升高且小于所述预设区间的下限值时，提高所述变频压缩机的工作频率且减小所述水泵的水流量，以使所述出水温度升高。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述出水水温开始升高时，根据所述出水温度增大所述水泵的水流量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述增大所述水泵的水流量包括：

当所述出水水温与所述下限值的比值小于等于50％时，控制所述水泵的水流量增大到额定水流量的50％运行；

当所述出水水温与所述下限值的比值大于50％且小于95％时，控制所述水泵的水流量为额定水流量乘以所述比值；

当所述出水水温与所述下限值的比值大于等于95％且小于等于1时，控制所述水泵的水流量为额定水流量。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度未达到要求且所述出水水温在所述预设区间，保持相应设备的运行状态不变。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度未达到要求且所述出水水温大于所述预设区间的上限值，减小风机频率或档位并提高水泵的水流量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述提高水泵的水流量包括：将水泵水流量提高为额定水流量乘以出水水温与上限值的比值。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度达到要求且所述出水水温大于所述预设区间的上限值，降低所述变频压缩机的工作频率和/或减少所述变频压缩机的工作个数。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述根据判断结果控制相应设备的工作状态包括：

若所述末端温度达到要求且所述出水水温位于所述预设区间，保持相应设备的工作状态不变。

11.一种空调装置控制装置，其特征在于，包括：

温度获取模块，用于获取所述空调装置的末端温度和出水水温；

设备控制模块，用于根据所述末端温度和出水水温控制相应设备的工作状态，所述相应设备包括变频压缩机、变频风机和水泵。

12.一种空调器，其特征在于，包括：如权利要求11所述的控制装置。

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