控制系统、控制方法及应用其的冷水机组技术方案

本发明专利技术公开了一种控制系统、控制方法及应用其的冷水机组，通过检测冷水机组换热器的进水温度、出水温度以及用于计算传热平均温差的换热器参数，并基于这些参数协调控制水泵频率和压缩机负载，可以在任何工况下保持冷水机组处于整体节能的运行状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调技术，具体涉及一种控制系统、控制方法以及应用其的冷水机组。
技术介绍
冷水机组可用作中央空调系统的主机，目前冷水机组通常通过控制驱动冷却水的水栗进行变频以实现节能控制，但是，在水栗变频后可能会导致冷水机组的压缩机运行于非节能区间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种控制系统、控制方法和应用其的冷水机组，以使得在任何工况下，水栗和压缩机协调控制，整个机组处于整体节能的运行状态。第一方面，提供一种冷水机组的控制系统，包括:进水温度传感器，设置于所述冷水机组的蒸发器进水口，用于检测所述冷水机组换热器的进水温度；出水温度传感器，设置于所述冷水机组的蒸发器出水口，用于检测所述换热器的出水温度；换热器参数获取装置，用于检测用于计算传热平均温差的换热器参数；控制器，用于根据所述进水温度、出水温度和所述换热器参数控制所述冷水机组的水栗的频率和压缩机的负载。优选地，所述换热器参数获取装置为压力传感器，用于获取换热器的气管压力。优选地，所述控制器用于根据所述气管压力获取对应的蒸发温度，并根据所述进水温度、出水温度计算进出水温差，根据所述进水温度、出水温度和所述蒸发温度计算传热平均温差，控制所述水栗的频率和所述压缩机的负载以使得所述出水温度、所述进出水温差和所述传热平均温差保持在各自对应的预定范围内。优选地，所述控制器用于在同时满足以下条件时控制所述压缩机加载:(1)、所述出水温度大于目标出水温度与第一控制偏差的和；(2)、所述传热平均温差小于传热温差下限阈值，或，所述水栗处于最大频率；所述控制器还用于在同时满足以下条件时控制所述压缩机卸载:(1)、所述出水温度小于目标出水温度与第一控制偏差的差；(2)、所述传热平均温差大于传热温差上限阈值，或，所述水栗处于最小频率，或所述水栗不再降频。优选地，所述控制器用于在同时满足以下条件时控制所述水栗升频:(1)、所述进出水温差大于目标进出水温差与第二控制偏差的和；(2)、所述传热平均温差大于传热温差上限阈值，或，压缩机处于满载状态；所述控制器还用于在同时满足以下条件时控制所述水栗降频:(1)、所述进出水温差小于目标进出水温差与第二控制偏差的差；(2)、所述传热平均温差小于所述传热温差下限阈值，或所述压缩机处于最小负载状态或所述压缩机不再卸载。优选地，所述控制器还用于获取水栗频率变化率和压缩机负载变化率，并控制所述水栗的频率和所述压缩机的负载以使得所述水栗频率变化率和压缩机负载变化率保持在各自对应的预定范围内。优选地，所述控制器用于在同时满足以下条件时控制所述压缩机加载:(1)、所述出水温度大于目标出水温度与第一控制偏差的和；(2)、所述传热平均温差小于传热温差下限阈值，或，所述水栗处于最大频率；(3)、所述水栗频率变化率小于第一阈值；所述控制器还用于在同时满足以下条件时，控制所述压缩机卸载:(1)、所述出水温度小于目标出水温度与第一控制偏差的差；(2)、所述传热平均温差大于传热温差上限阈值，或，所述水栗处于最小频率，或所述水栗不再降频。优选地，所述控制器用于在同时满足以下条件时控制所述水栗升频:(1)、所述进出水温差大于目标进出水温差与第二控制偏差的和；(2)、所述传热平均温差大于传热温差上限阈值，或，所述压缩机处于满载状态；(3)、所述压缩机负载变化率小于第二阈值；所述控制器还用于在同时满足以下条件时控制所述水栗降频:(1)、所述进出水温差小于目标进出水温差与第二控制偏差的差；(2)、所述传热平均温差小于所述传热温差下限阈值，或压缩机处于最小负载状态或所述压缩机不再卸载。第二方面，提供一种冷水机组，包括:换热器，用于利用制冷剂与冷却水换热；压缩机，用于对制冷剂进行压缩；水栗，连接在冷却水循环系统中，用于驱动冷却水在终端机与换热器之间循环；以及如上所述的控制系统。第三方面，提供一种冷水机组的控制方法，包括:检测冷水机组换热器的进水温度、出水温度以及用于计算传热平均温差的换热器参数；根据所述进水温度、出水温度和换热器参数控制所述风冷冷水机组的水栗的频率和压缩机的负载。优选地，所述换热器参数为换热器的气管压力。优选地，所述根据所述进水温度、出水温度和换热器参数控制所述风冷冷水机组的水栗的频率和压缩机的负载包括:根据所述气管压力获取对应的蒸发温度；根据所述进水温度、出水温度计算进出水温差，并根据所述进水温度、出水温度和所述蒸发温度计算传热平均温差；控制所述水栗的频率和所述压缩机的负载以使得所述出水温度、所述进出水温差和所述传热平均温差保持在各自对应的预定范围内。优选地，控制所述水栗的频率和所述压缩机的负载包括:在同时满足以下条件时控制所述压缩机加载:(1)、所述出水温度大于目标出水温度与第一控制偏差的和；(2)、所述传热平均温差小于传热温差下限阈值，或，所述水栗处于最大频率；以及，在同时满足以下条件时控制所述压缩机卸载:(1)、所述出水温度小于目标出水温度与第一控制偏差的差；(2)、所述传热平均温差大于传热温差上限阈值，或，所述水栗处于最小频率，或所述水栗不再降频。优选地，控制所述水栗的频率和所述压缩机的负载以使得所述出水温度、所述进出水温差和所述传热平均温差保持在各自对应的预定范围内还包括:在同时满足以下条件时，控制所述水栗升频:(1)、所述进出水温差大于目标进出水温差与第二控制偏差的和；(2)、所述传热平均温差大于传热温差上限阈值，或，所述压缩机处于满载状态；以及在同时满足以下条件时，控制所述水栗降频:(1)、所述进出水温差小于目标进出水温差与第二控制偏差的差；(2)、所述传热平均温差小于所述传热温差下限阈值，或压缩机处于最小负载状态或所述压缩机不再卸载。优选地，所述方法还包括:获取水栗频率变化率和压缩机负载变化率；所述控制所述水栗的频率和所述压缩机的负载以使得所述出水温度、所述进出水温差和所述传热平均温差保持在各自对应的预定范围内包括:根据所述出水温度、传热平均温差和所述水栗频率变化率控制所述压缩机，以及根据所述进出水温差、传热平均温差和所述压缩机负载变化率控制所述水栗。优选地，根据所述出水温度、传热平均温差和所述水栗频率变化率控制所述压缩机包括:在同时满足以下条件时控制所述压缩机加载:(1)、所述出水温度大于目标出水温度与第一控制偏差的和；(2)、所述传热平均温差小于传热温差下限阈值，或，所述水栗处于最大频率；(3)、所述水栗频率变化率小于第一阈值；在同时满足以下条件时控制所述压缩机卸载:(1)、所述出水温度小于目标出水温度与第一控制偏差的差；(2)、所述传热平均温差大于传热温差上限阈值，或，水栗处于最小频率，或水栗不再降频。优选地，根据所述进出水温差、传热平均温差和所述压缩机负载变化率控制所述水栗包括:在同时满足以下条件时控制所述水栗升频:(1)、所述进出水温差大于目标进出水温差与第二控制偏差的和；(2)、所述传热平均温差大于传热温差上限阈值，或，压缩机处于满载状态；(3)、所述压缩机负载变化率小于第二阈值；在同时满足以下条件时控制所述水栗降频:(1)、所述进出水温差小于目标进出水温差与第二控制偏差的差；(2)、所述传热平均温差小于所述传热温差下限阈值，或压缩机处于最小负载状态或所述压缩机不再卸载。本专利技术通过检测冷水机组换热器的进水温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷水机组的控制系统，包括：进水温度传感器，设置于所述冷水机组的蒸发器进水口，用于检测所述冷水机组换热器的进水温度；出水温度传感器，设置于所述冷水机组的蒸发器出水口，用于检测所述换热器的出水温度；换热器参数获取装置，用于检测用于计算传热平均温差的换热器参数；控制器，用于根据所述进水温度、出水温度和所述换热器参数控制所述冷水机组的水泵的频率和压缩机的负载。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程琦，陈培生，陈锡保，王建凯，钟海玲，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44