解除制冷启动的优化控制制造技术

一种优化解除制冷启动的方法，包括以下步骤：以制冷模式运行空调单元；确定建筑负荷；确定解除制冷器可用容量最大值（Ｆｒｅｅ　　Ｃａ　　ｐＭ）；以及当所述解除制冷器可用容量最大值大于或者等于建筑负荷时，启动所述空调单元的解除制冷模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】解除制冷启动的优化控制专利技术背景 专利
本专利技术涉及一种使空调单元在制冷运行模式与解除制冷运行模 式之间切换的切换点的优化方法。相关技术说明在空调单元的常规操作过程中， 一般以制冷模式运行空调单元， 其中消耗能量使将要冷却的一定体积内的空气冷却。然而，当周围 温度较低时，就可能存在利用低温的周围空气进行制冷而不使用制 冷模式。当空调单元利用低温的周围空气使空间冷却时，称该单元 为以解除制冷模式运行。如上文所述，常规上，甚至当周围空气温 度较低时，空调单元仍以制冷模式运行。在这种情况下以制冷模式 运行是低效率的空气制冷方式。相反，在这种情况下以解除制冷模 式运行空调单元是更有效率的。在解除制冷模式中，启动一个或多 个通风式热交换器并且通过周围空气使在空调单元中循环的水冷 却。可惜的是，难于估计可最有效地利用解除制冷的最佳户外温度。 该最佳点对应于当建筑负荷等于或小于解除制冷器的容量最大值时 的时刻。建筑负荷指需要排除的、以便将空间(例如建筑物内部) 保持在恒定温度或所需温度的能量数量。解除制冷器的可用容量最 大值指能够通过周围冷空气排除的能量大小。当设法确定空调单元 应当从制冷模式切换到解除制冷模式的最适宜的户外温度时出现的 一个问题是由解除制冷器容量直接与户外空气温度有关引起的，尽 管可以不是建筑负荷。具体地说，对于相同的户外温度，所占据的 建筑物以及内部产生的热量可能明显不同。当解除制冷为可选方案时，优选以解除制冷模式运行，其与运行 冷却水的空调系统的制冷模式相反。以解除制冷模式运行有助于实 现显著节省能量的目的。在很多应用中都需要制冷，即使户外温度 很低。以解除制冷器模式运行包括在冷却水循环路线中使用"干制冷器"(通风式水-空气热交换器)代替使用制冷器。这是因为当户 外温度低于系统的水循环温度时，可以使用强制对流而不使用制冷 器使热量从循环水传递到周围空气。在常规应用中，都设定一个执行制冷模式与解除制冷模式之间切 换的任意环境温度标准。当环境温度达到这个任意设定的标准时， 制冷器关闭并且启动解除制冷模式。如果该任意温度与建筑物制冷 的实际需要不一致，那么可能引起运行不稳定。具体地说，可能遇 到在解除制冷模式与制冷模式之间发生来回迅速切换的情况。此 外，可能出现以非最佳方式执行制冷，例如当解除制冷模式既是可 用的也是优选的时，空调单元以制冷模式运行。因此，所需要的是一种确定在空调单元中从制冷模式到解除制冷 模式有效切换的切换点的方法。
技术实现思路
因而，本专利技术的目的是提供一种使空调单元在制冷运行模式与解 除制冷运行模式之间切换的切换点的优化方法。根据本专利技术，优化解除制冷启动的方法包括如下步骤以制冷模 式运行空调单元，确定建筑负荷，确定解除制冷器可用容量最大值 (FreeCapM)，以及当所述解除制冷器可用容量最大值大于或者等 于建筑负荷时，启动所述空调的解除制冷模式。在下面的附图和说明书中描述了本专利技术一个或多个实施例的细 节。从说明书和附图中，以及从权利要求书中，将清楚本专利技术的其 他特征、目的和优点。附图简要说明附图说明图1为本专利技术方法的逻辑图。在附图中相同的引用数字和标记表示相同的元件。 详细说明因此，本专利技术教导的是提供一种确定空调单元应当在制冷模式运 行与解除制冷模式运行之间切换的最佳或者接近最佳点的方法。为 此，本专利技术教导了这种切换点的动态识别，该动态识别通过实时确定建筑负荷和解除制冷器的可用容量最大值而获得。如下面的详细 描述，本专利技术的方法包括动态计算建筑负荷和解除制冷器的可用容 量最大值，从而确定在制冷模式运行与解除制冷模式运行之间应当 切换的最佳点。估计建筑负荷和解除制冷器容量是基于制冷器和干制冷器硬件的数学模型和可用参数，其中对于制冷器有SST(饱和吸入温度) 和SCT (饱和冷凝温度)，而对于解除制冷器有OAT (户外空气温 度)和WLT (水循环温度)。为了动态访问建筑负荷，可以观测制冷器容量。如果剩余水温度 是稳定的并且等于水循环温度的设置点，那么包括硬件模型的制冷 器容量为建筑负荷的映射。为了得到建筑负荷的精确估算，如下面 更完全地描述，需要适当的平衡过程以防止系统不稳定。还可以使 用空调单元的流动水、加入水和剩余水的温度来估计制冷器容量。 然而，这种方法需要附加的硬件比如水流计，而且增加了系统的费 用和复杂性。 一种利用SST和SCT的方法比较便宜，因为它不需要 额外的传感器。通常，SST和SCT由空调单元系统中的传感器测量。当解除制冷器的可用容量大于或者等于建筑负荷时，本专利技术的系 统将从制冷模式切换到解除制冷模式。 一旦启动了解除制冷模式， 通过调整解除制冷器容量获得建筑负荷与解除制冷器容量之间的平 衡。当解除制冷器的剩余水温度等于水循环温度设置点时获得这种 平衡。当解除制冷器容量变得低于建筑负荷时(即，解除制冷器的 剩余水温度高于水循环温度设置点)，本专利技术的系统重新启动制冷 器，从而进入制冷模式并且停止以解除制冷模式运行。参见图1,详细地显示了本专利技术的方法。如上文所述，本专利技术教 导了建筑负荷的动态确定，并且将建筑负荷与解除制冷容量最大值 进行比较，以便确定是否将制冷模式切换到解除制冷模式。参见图 1,假设在执行步骤1之前空调单元是以制冷模式运行。对于步骤l， 计算了建筑负荷。因为建筑负荷是瞬时制冷容量的函数，所以首先 并且重复地计算瞬时制冷容量P。如图所示，计算瞬时制冷容量作为 空调单元系统中压缩机数量、压缩机类型、SST和SCT的函数。那么 在一段时间内积分(integrate)所计算的瞬时制冷容量以便计算建 筑负荷估计。尽管可以在任何需要的时间内积分建筑负荷估计，但是通常积分不超过IO分钟，优选不超过5分钟，从而获得建筑负荷 的平均值。同时，计算解除制冷器的容量最大值。解除制冷器的容量最大值 为可用解除制冷容量的最大值。计算解除制冷器容量最大值作为户 外空气温度、水循环温度设置点和空调单元物理模型的函数。如步 骤2所示，如果空调单元模型的物理参数是已知的，那么可以将这 些参数与户外空气温度和系统的水循环温度设置点相结合，以便动态地计算解除制冷器的容量最大值。在步骤3中，将所计算的解除制冷器的容量最大值与建筑负荷进 行比较。如果解除制冷器的容量最大值大于或者等于建筑负荷，那 么可通过切换到解除制冷模式就可以符合建筑负荷的制冷要求。如 果解除制冷器的容量最大值不大于或者等于建筑负荷，那么就不能 切换到解除制冷模式，并且如逻辑流程图所示，系统继续以制冷模 式运行。然而，如步骤4所示，如果计算的解除制冷器的容量最大值大于 或者等于建筑负荷，则暂停以制冷模式运行并且启动解除制冷模 式。通常，以解除制冷模式运行包括启动许多风扇以便循环较冷的 户外环境空气，从而符合建筑负荷的需要。结果， 一旦确定以解除 制冷模式运行，则连续地启动风扇并且继续增加风扇，直到不需要 增加解除制冷容量。如步骤5所示，获得瞬时解除制冷器容量作为户外空气温度，系 统水循环温度和空调单元系统状态的函数，具体地说，是当前运行 的风扇数量以及水泵的速度的函数。下一步，如步骤6所示，做出 是否需要额外的解除制冷模式制冷的决定。具体地说，将水循环温 度与水循环温度设置点进行比较。水循环温度设置点相当于欲冷却的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化解除制冷启动的方法，包括以下步骤：以制冷模式运行空调单元；确定建筑负荷；确定解除制冷器可用容量最大值（ＦｒｅｅＣａｐＭ）；以及当所述解除制冷器可用容量最大值大于或者等于建筑负荷时，启动所述空调单元的解 除制冷模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MK格拉邦，J巴莱，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]