控制系统及应用其的冷水机组技术方案

本实用新型专利技术公开了一种控制系统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】

本技术涉及空调技术，具体涉及一种控制系统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。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。本技术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栗频率和压缩机负载，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。【附图说明】通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:图1是本技术实施例的冷水机组的结构示意图；图2是本技术实施例的冷水机组的控制系统的示意图；图3是本技术另一个实施例的冷水机组的控制系统的示意图。【具体实施方式】以下基于实施例对本技术进行描述，但是本技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本技术。为了避免混淆本技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本技术的描述中，需要理解的是，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，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。图1是本技术实施例的冷水机组的结构示意图。本实施例以风冷式冷水机组为例进行说明，但是本领域技术人员可以理解，本技术实施例也可以应用于其它类型的冷水机组。如图1所示，所述冷水机组包括换热器1、冷凝器2、风扇3、压缩机4、膨胀阀7、水栗5和控制系统6。其中，换热器1与制冷剂循环管路以及冷却水循环管路连接，在换热器1中，制冷剂与冷却水进行换热。在本实施例中，换热器1为蒸发器。在蒸发器1中，制冷剂被蒸发从而对冷却水进行制冷。优选地，蒸发器1可以为壳管式蒸发器。压缩机4用于吸入换热后的低温低压的气态制冷剂进行压缩形成为高温高压的气态制冷剂。被压缩机压缩后的制冷剂沿制冷剂循环管路循环到冷凝器2进行冷凝。风扇3用于对冷凝器2进行散热，以使得制冷剂在冷凝器2中被冷凝为液态并沿制冷剂循环管路经由膨胀阀7进入蒸发器1。再次进行换热。换热器1、压缩机4、冷凝器2和膨胀阀7构成了制冷剂的循环回路。应理解，以上以蒸发器作为换热器为例进行说明，本技术实施例的冷水机组也可以采用非相变换热的换热器，在采用这类换热器的前提下，制冷循环回路中可以不包括冷凝器。水栗5连接在冷却水循环回路中，用于驱动冷却水在终端机a与换热器1之间循环。应理解，在冷却水循环管路中，还可以设置例如截止阀、自动排气阀、排水管、膨胀水箱、止回阀、过滤器等多种仪表或装置以调节和控制冷却水循环管路。控制系统6用于控制水栗5的频率和压缩机4的负载以使得整个冷水机组运行于节能状态。图2是本技术实施例的冷水机组的控制系统的示意图。如图2所示，控制系统6包括进水温度传感器61、出水温度传感器62、换热器参数获取装置63和控制器64。进水温度传感器61设置于冷水机组的蒸发器进水口，用于检测换热器1的进水温度V出水温度传感器62设置于冷水机组的蒸发器出水口，用于检测换热器1的出水温度T。。换热器参数获取装置63用于检测用于计算传热平均温差的换热器参数。优选地，在换热器为蒸发器的前提下，由于蒸发器采用相变方式传热，制冷剂在蒸发器内保持为饱和温度(也称为蒸发温度)。此时，换热器参数为蒸发器的气管压力，根据该气管压力可以获取得到蒸发器内处于气液平衡状态的制冷剂的温度，从而可以进一步计算换热器的传热平均温差。这种情况下，换热器参数获取装置63为压力传感器，其用于检测蒸发器的气管压力。在换热器为非相变式换热器的前提下，制冷剂以液态形式在换热器中与冷却水进行换热。此时，换热器参数可以为制冷剂的进液温度和出液温度，基于上述两个温度以及冷却水的进水温度和出水温度即可进一步计算换热器的传热平均温差。这种情况下，换热器参数获取装置63包括设置于换热器的制冷剂循环管路中的进液温度传感器和出液温度传感器。控制器64与进水温度传感器61、出水温度传感器62和换热器参数获取装置63连接，接收三者检测到的进水温度义、出水温度?；以及换热器参数。控制器64同时还与水栗5以及压缩机4连接，以分别向水栗5和压缩机4发送指令进行控制。控制器64用于根据进水温度！\、出水温度?；和换热器参数(优选为气管压力P ,)控制冷水机组的水栗5的频率和压缩机4的负载。具体地，控制器64根据气管压力Pi获取对应的蒸发温度T e,并根据进水温度！\、出水温度T。计算进出水温差ΔΤ(也即，ΔΤ = Τ -TJ，然后根据进水温度!\、出水温度Τ。和蒸发温度?；计算传热平均温差△ T d，进而控制水栗5的频率和压缩机4的负载以使得出水温度T。、进出水温差ΛΤ和传热平均温差ATd保持在各自对应的预定范围内。其中，传热平均温差A Td可以采用各种现有方式计算获得，例如，可以采用对数平均温差计算方式来计算，也可以采用算数平均计算方式来计算。在本实施例中，采用算数平均计算方式来计算传热平均温差Δ Td，即:Δ Td= (Τ 0+Τχ) /2-Te0出水温度T。可以表示冷水机组的制冷效果是否可以达到用户要求，进出水温差AT和传热平均温差ATd可以表示水栗和压缩机协同工作的效率状态。总本文档来自技高网...

【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：新型
国别省市：广东;44