制冷系统控制方法、制冷控制系统和制冷系统与流程
未命名
10-18
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1.本技术涉及制冷技术领域,尤其涉及一种制冷系统控制方法、制冷控制系统和制冷系统。
背景技术:
2.通常情况下,制冷系统在额定目标过热度下工作。但是当制冷系统未以最大输气量运行时,仍旧采用额定目标过热度,会导致换热器的蒸发温度过低,制冷量低,从而降低制冷系统的能效,影响制冷系统的性能。
技术实现要素:
3.本技术提供一种能效高的制冷系统控制方法、制冷控制系统和制冷系统。
4.本技术提供一种制冷系统控制方法,用于控制制冷系统,所述制冷系统控制方法包括:
5.获取所述制冷系统的当前输气量;
6.根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度;
7.控制所述制冷系统在所述目标过热度下运行。
8.可选的,所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
9.获取与所述制冷系统的最大输气量对应的最优过热度;
10.根据所述当前输气量与所述最大输气量的比值的平方、所述最优过热度和最低过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。
11.可选的,所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
12.获取与所述制冷系统的最大输气量对应的最优过热度;
13.根据所述当前输气量与所述最大输气量的比值、所述最优过热度和最低过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。
14.可选的,在所述获取所述制冷系统的当前输气量之前,所述方法包括:
15.当启动所述制冷系统时,控制所述制冷系统在所述最优过热度下运行第一时长。
16.可选的,所述控制所述制冷系统在所述目标过热度下运行,包括:
17.若所述当前输气量非最大输气量,控制所述制冷系统在所述最优过热度下运行第二时长;
18.第二时长后,控制所述制冷系统在所述目标过热度下运行。
19.可选的,所述控制所述制冷系统在所述目标过热度下运行,包括:
20.控制所述制冷系统的过热度从所述最优过热度分段下降至所述目标过热度。
21.可选的,所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
22.获取与所述制冷系统的最大输气量对应的最优过热度;
23.获取所述制冷系统的过热度偏移值,确定所述最优过热度与所述过热度偏移值的差,作为所述目标过热度。
24.可选的,所述目标过热度包括多个不同的部分输气量对应的部分输气量目标过热度;
25.所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
26.若所述当前输气量为部分输气量,根据多个部分输气量与所述多个部分输气量目标过热度的映射关系,确定所述当前输气量对应的部分输气量目标过热度。
27.可选的,所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
28.根据输气量和过热度的函数关系,确定所述目标过热度,其中所述输气量和所述过热度的关系为线性函数关系。
29.可选的,所述根据输气量和过热度的关系,确定所述目标过热度,包括:
30.根据所述过热度关于所述输气量、所述制冷系统的最大输气量、所述制冷系统的最小输气量的函数关系,确定所述输气量对应的所述过热度的值,作为所述目标过热度,其中,所述过热度,与所述输气量与所述最小输气量的差值呈正比,与所述制冷系统的最大过热度和所述制冷系统的最小过热度的差值呈正比,且与所述最大输气量与所述最小输气量的差值呈反比。
31.可选的,所述制冷系统包括压缩机,所述压缩机为螺杆压缩机。
32.可选的,所述制冷系统包括压缩机,
33.所述获取所述制冷系统的当前输气量,包括:
34.获取所述压缩机转速的当前数据;
35.所述根据输气量和过热度的关系,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
36.根据所述过热度和所述压缩机转速、所述压缩机的最大转速和最小转速的函数关系,确定所述目标过热度,其中,所述过热度,与所述压缩机转速的当前数据和所述最小转速的差值呈正比,与所述制冷系统的最大过热度和所述制冷系统的最小过热度的差值呈正比,且与所述最大转速与所述最小转速的差值呈反比。
37.可选的,所述压缩机为变频压缩机。
38.可选的,所述制冷系统包括压缩机,所述确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
39.获取所述压缩机的当前输气密度;
40.根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度,确定所述制冷系统的目标过热度。
41.可选的,所述根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
42.获取与所述制冷系统的最大输气量对应的最优过热度和所述最大输气密度;
43.根据所述最大输气密度与所述当前输气密度的比值、所述最优过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。
44.可选的,所述根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
45.根据所述当前输气量与所述最大输气量的比值的平方、所述最大输气密度与所述当前输气密度的比值、所述最优过热度和最低过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。
46.可选的,所述根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
47.根据所述当前输气量与所述最大输气量的比值、所述最大输气密度与所述当前输气密度的比值、所述最优过热度和最低过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。
48.可选的,所述压缩机包括吸气口,所述获取所述压缩机的当前输气密度,包括:
49.确定所述吸气口的压力和温度;
50.根据所述吸气口的压力和温度,确定所述压缩机的当前输气密度。
51.可选的,所述制冷系统包括与所述压缩机连接的蒸发器,所述确定所述吸气口的压力,包括:
52.根据所述蒸发器的中部温度对应的饱和压力,确定所述吸气口的压力。
53.可选的,所述制冷系统包括蒸发器,所述确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
54.在分配效果相关参数的数值变化率处于变化率设定范围内的情况下,获取所述蒸发器的当前入口流速;所述分配效果相关参数表征所述蒸发器的管道流量分配效果;
55.获取在所述分配效果相关参数表征所述蒸发器的管道流量分配效果最佳时,所述蒸发器的最佳入口流速;
56.根据所述当前入口流速、所述最佳入口流速,确定所述制冷系统的目标过热度。
57.可选的,所述根据所述当前流速、所述最佳流速,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
58.获取与所述制冷系统的最大输气量对应的所述蒸发器的最大入口流速;
59.根据所述最大入口流速与所述最佳入口流速的差值、所述当前入口流速与所述最佳入口流速的差值,确定所述制冷系统的目标过热度。
60.可选的,所述制冷系统包括压缩机和连接于所述蒸发器与所述压缩机之间的调节阀,所述获取所述蒸发器的当前入口流速,包括:
61.根据所述压缩机的流量、吸气密度、吸气压力、所述调节阀的入口温度,获取所述蒸发器的当前入口流速。
62.可选的,所述制冷系统包括压缩机和连接于所述蒸发器与所述压缩机之间的调节阀,所述获取所述蒸发器的当前流速,包括:
63.根据所述压缩机的流量、吸气密度、吸气压力、所述调节阀的入口温度、出口温度、入口流量及出口流量,获取所述蒸发器的当前入口流速。
64.可选的,所述制冷系统包括连接的压缩机和蒸发器,所述确定所述制冷系统的目标过热度,包括:
65.获取所述压缩机的当前输气密度;
66.在分配效果相关参数的数值变化率处于变化率设定范围内的情况下,获取所述蒸发器的当前入口流速;所述分配效果相关参数表征所述蒸发器的管道流量分配效果;
67.获取在所述分配效果相关参数表征所述蒸发器的管道流量分配效果最佳时,所述蒸发器的最佳入口流速;
68.根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度、所述当前入口流速、所述最佳入口流速,确定所述制冷系统的目标过热度。
69.可选的,所述制冷系统包括压缩机,所述压缩机包括多个定速容积式压缩机;所述获取所述制冷系统的当前输气量,包括:
70.获取所述多个定速容积式压缩机的输气量之和。
71.可选的,所述制冷系统包括压缩机,所述压缩机包括变转速容积式压缩机;所述获取所述制冷系统的当前输气量,包括:
72.获取所述变转速容积式压缩机的排量和转速的乘积。
73.可选的,所述制冷系统包括压缩机,所述压缩机包括螺杆压缩机;所述获取所述制冷系统的当前输气量,包括:
74.获取所述螺杆压缩机最大输气量;
75.获取所述螺杆压缩机的滑阀的位置百分比;
76.获取所述滑阀的位置百分比与所述最大输气量的乘积。
77.本技术提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的制冷系统控制方法。
78.本技术提供一种制冷控制系统,包括一个或多个处理器,用于执行如上述任一项所述的制冷系统控制方法。
79.本技术还提供一种制冷系统,包括如上所述的制冷控制系统。
80.在一些实施例中,根据制冷系统的当前输气量确定制冷系统的目标过热度,控制制冷系统在与当前输气量对应的过热度下运行,使制冷系统的过热度随着当前输气量的变化而变化,可以使制冷系统的蒸发温度与当前输气量情况相适应,从而提高制冷量,提高制冷系统的能效,节约能源。
81.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
82.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
83.图1所示为本技术的制冷系统的一个实施例的示意框图。
84.图2所示为本技术的制冷系统控制方法的一个实施例的流程图。
85.图3所示为本技术的制冷系统控制方法的另一个实施例的流程图。
86.图4所示为本技术的制冷系统在不同过热度下工作的测试结果。
87.图5所示为本技术实施例提供的制冷控制系统的一个实施例的示意框图。
88.图6所示为应用了本技术的制冷系统控制方法的制冷系统的测试数据。
具体实施方式
89.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
90.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。除非另作定义,本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一
个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而且可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
91.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
92.本技术实施例的制冷系统控制方法用于控制制冷系统。制冷系统控制方法包括:获取制冷系统的当前输气量;根据当前输气量,确定制冷系统的目标过热度;控制制冷系统在目标过热度下运行。根据制冷系统的当前输气量确定制冷系统的目标过热度,控制制冷系统在与当前输气量对应的过热度下运行,使制冷系统的过热度随着当前输气量的变化而变化,可以使制冷系统的蒸发温度与当前输气量情况相适应,从而提高制冷量,提高制冷系统的能效,节约能源。
93.本技术提供一种制冷系统控制方法、制冷控制系统和制冷系统。下面结合附图,对本技术的制冷系统控制方法、制冷控制系统和制冷系统进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
94.图1所示为本技术的制冷系统的一个实施例的示意框图。如图1所示,制冷系统包括压缩机11、换热器14和制冷控制系统15。换热器14与压缩机11连接。换热器14包括冷凝器12和蒸发器16。冷凝器12连接压缩机11的出气口,蒸发器16连接压缩机11的吸气口。制冷系统还包括调节阀13,调节阀13连接于压缩机11的出口。调节阀13可以是膨胀阀。压缩机11将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂,高温高压的气态制冷剂进入冷凝器12,高温高压的制冷剂在冷凝器12中与室外空气流换热,制冷剂释放热量,释放的热量被空气流带到室外环境空气中,制冷剂则发生相变而冷凝成液态或气液两相制冷剂。制冷剂流出冷凝器12,进入调节阀13膨胀,降温降压变成低温低压的制冷剂。低温低压的制冷剂进入蒸发器16,蒸发吸热,制冷剂则发生相变而蒸发成低温低压的气态制冷剂,回流入压缩机11,实现制冷剂的循环利用。
95.制冷系统的过热度高,会降低换热器14的蒸发温度,降低制冷系统的制冷量和能效。制冷系统的过热度低,会导致换热器14的分支发生带液现象。因此制冷系统需要在合适的过热度下工作。通过调节调节阀13的开度,可以调节制冷系统的过热度。制冷控制系统15与调节阀13连接,用于控制调节阀13的开度,从而调节制冷系统的过热度。
96.图2所示为本技术的制冷系统控制方法的一个实施例的流程图。制冷系统控制方法用于控制制冷系统。制冷系统控制方法包括步骤22、步骤23和步骤24。
97.步骤22,获取制冷系统的当前输气量。
98.当前输气量可以通过多种方式获取。在一些实施例中,当制冷系统的压缩机11为多个压缩机并联时,可以通过压缩机11的启动台数获得,压缩机11启动的台数不同,当前输气量不同。在另一些实施例中,当压缩机11为螺杆压缩机时,可以通过滑块的位置信息获
得,滑块的位置不同,当前输气量不同。制冷系统在运行过程中,当前输气量可能改变,不同时刻当前输气量可能不同。在一些实施例中,压缩机11包括多个定速容积式压缩机。步骤22包括:获取多个定速容积式压缩机的输气量之和。在另一些实施例中,压缩机11包括变转速容积式压缩机。步骤22包括:获取变转速容积式压缩机的排量和转速的乘积。在其他一些实施例中,压缩机11包括螺杆压缩机。步骤22包括:获取螺杆压缩机最大输气量;获取螺杆压缩机的滑阀的位置百分比;获取滑阀的位置百分比与最大输气量的乘积。
99.步骤23,根据当前输气量,确定制冷系统的目标过热度。
100.制冷系统的目标过热度根据当前输气量确定。在一些实施例中,不同的当前输气量对应不同的目标过热度。在另一些实施例中,部分不同的当前输气量对应不同的目标过热度,部分不同的当前输气量对应相同的目标过热度。
101.步骤24,控制制冷系统在目标过热度下运行。
102.控制制冷系统在步骤23确定的目标过热度下运行,即制冷系统在与当前输气量对应的目标过热度下运行,使得制冷系统的换热面积可以适应当前输气量,换热器14可以得到适宜的蒸发温度。
103.在一些实施例中,根据制冷系统的当前输气量确定制冷系统的目标过热度,控制制冷系统在与当前输气量对应的过热度下运行,使制冷系统的过热度随着当前输气量的变化而变化,可以使制冷系统的蒸发温度与当前输气量情况相适应,从而提高制冷量,提高制冷系统的能效,节约能源。
104.在一些实施例中,步骤23包括:获取与制冷系统的最大输气量对应的最优过热度;根据当前输气量与最大输气量的比值的平方、最优过热度和最低过热度,确定制冷系统的目标过热度。
105.在一些实施例中,可以通过实验获取制冷系统的最优过热度。在另一些实施例中,制冷系统的最优过热度为设定值,存储于制冷控制系统15,在控制制冷系统时,直接获取最优过热度。在一些实施例中,当制冷系统以最大输气量y0运行时,对应的过热度x0为最优过热度。制冷系统的最低过热度为a。制冷系统的目标过热度x1=a+(x0-a)*(y1/y0)^2。其中,a的取值范围为0~2℃。将当前输气量代入上述函数关系中,得到过热度,作为目标过热度。
106.在一些实施例中,步骤23包括:获取与制冷系统的最大输气量对应的最优过热度;根据当前输气量与最大输气量的比值、最优过热度和最低过热度,确定制冷系统的目标过热度。
107.在一些实施例中,当制冷系统以最大输气量y0运行时,对应的过热度x0为最优过热度。制冷系统的最低过热度为b。制冷系统的目标过热度x1=b+(x0-b)*(y1/y0)。其中,b的取值范围为0~2℃。将当前输气量代入上述函数关系中,得到过热度,作为目标过热度。
108.图3所示为本技术的制冷系统控制方法的另一个实施例的流程图。如图3所示,在步骤22之前,制冷系统控制方法包括步骤21:当启动制冷系统时,控制制冷系统在最优过热度下运行第一时长。步骤24包括步骤241和步骤242。步骤241,若当前输气量非最大输气量,控制制冷系统在最优过热度下运行第二时长。步骤242,第二时长后,控制制冷系统在目标过热度下运行。
109.当启动制冷系统时,在获取制冷系统的当前输气量之前,首先控制制冷系统在与最大输气量对应的最优过热度下运行第一时长,可以在制冷系统启动时获得足够的换热面
积和蒸发温度,提高制冷系统的安全性。在一些实施例中,第一时长为2分钟。当获取到制冷系统以部分输气量运行时,为了提高制冷系统的安全性,控制制冷系统在最优过热度下运行第二时长,第二时长后,再控制制冷系统在与部分输气量对应的目标过热度下运行。在一些实施例中,第二时长为30s。在一些实施例中,步骤24包括:控制制冷系统的过热度从最优过热度分段下降至目标过热度。当控制制冷系统从最优过热度变为部分输气量对应的目标过热度运行时,为了提高系统的稳定性,避免调节阀13震荡,可以控制制冷系统的过热度从最优过热度分段下降至部分输气量对应的目标过热度。例如,最优过热度为12f,目标过热度为8f,可以控制制冷系统的过热度首先从12f下降至10f,经过一定时长后,再下降至8f。
110.在一些实施例中,步骤23包括:获取与制冷系统的最大输气量对应的最优过热度;获取制冷系统的过热度偏移值,确定最优过热度与过热度偏移值的差,作为目标过热度。
111.最优过热度和过热度偏移值可以通过实验或经验得到,可以对应当前输气量存储在制冷控制系统15中。若当前输气量为部分输气量,可以读取最优过热度和过热度偏移值,进而确定部分输气量对应的目标过热度。在一些实施例中,不同的当前输气量,过热度偏移值可不同,控制更精准,更好地提高能效。在其他一些实施例中,部分或全部不同的当前输气量,过热度偏移值相同,利用相同的过热度偏移值,数据处理更简单快捷,且在输气量变化不大且变化较快的情况下,可以无需频繁地确定目标过热度,无需频繁调节过热度,提高系统运行的稳定性。在其他一些实施例中,过热度偏移值与当前输气量具有函数关系,将当前输气量代入函数关系,可以得到过热度偏移值,进而得到部分输气量对应的目标过热度。不同的部分输气量可以得到不同的过热度偏移值,如此得到的目标过热度更准确,对制冷系统的控制更精准,从而可以更好地提高制冷系统的能效,节约能源。不同的制冷系统的过热度偏移值可不同。
112.在一些实施例中,目标过热度包括多个不同的部分输气量对应的部分输气量目标过热度。在一些实施例中,制冷系统的最优过热度和部分输气量目标过热度为设定值,可以根据试验或经验设定,对应输气量状况存储在制冷控制系统15中。当制冷系统以最大输气量运行时,直接获取最优过热度,作为制冷系统的目标过热度。当制冷系统以部分输气量运行时,直接获取部分输气量目标过热度,作为制冷系统的目标过热度。如此可以简单快捷,使得控制更快速。在其他一些实施例中,目标过热度与输气量具有函数关系,将当前输气量代入函数关系,可以得到目标过热度。最大输气量代入函数关系,得到最优过热度,部分输气量代入函数关系中,得到部分输气量目标过热度,不同的部分输气量可以得到不同的部分输气量目标过热度,如此得到的目标过热度更准确,对制冷系统的控制更精准,从而可以更好地提高制冷系统的能效,节约能源。
113.在一些实施例中,制冷系统包括并联的三台压缩机。当制冷系统以最大输气量运行时,最优过热度设定为12f。当制冷系统以部分输气量运行时,部分输气量目标过热度设定为9f和6f。其中,当制冷系统以半输气量运行时,部分输气量目标过热度采取9f,当制冷系统以小于半输气量运行时,部分输气量目标过热度采取6f。
114.在一些实施例中,制冷系统包括并联的两台压缩机。当制冷系统以最大输气量运行时,最优过热度设定为12f。当制冷系统以部分输气量运行时,部分输气量目标过热度设定为6f。
115.在一些实施例中,步骤23包括:若当前输气量为部分输气量,根据多个部分输气量
与多个部分输气量目标过热度的映射关系,确定当前输气量对应的部分输气量目标过热度。
116.多个部分输气量与多个部分输气量目标过热度存在映射关系。映射关系存储于制冷控制系统15。将当前输气量代入映射关系,得到对应的部分输气量目标过热度。在一些实施例中,多个部分输气量与多个不同的部分输气量目标过热度一一对应。在另一些实施例中,多个部分输气量可以对应相同的部分输气量目标过热度。在一些实施例中,部分输气量包括多个区间,每一区间包括多个在数值上连续的部分输气量。多个部分输气量目标过热度与多个区间一一对应。根据当前输气量所处的区间,代入多个区间与多个部分输气量目标过热度的映射关系,得到当前输气量对应的部分输气量目标过热度。
117.在一些实施例中,制冷系统的目标过热度可通过实验得到。如图4所示,a线、b线,c线分别为制冷系统在12f、10f、8f工作时的实际过热度情况。在制冷系统运行过程中,逐渐降低制冷系统的过热度,选择调节阀13可以稳定工作且能效较高的过热度作为制冷系统的目标过热度。可以通过对制冷系统进行iplv(integrated part load value,综合部分负荷性能系数)测试,得到最优的目标过热度,也可以对制冷系统进行部分负荷测试,得到不同部分输气量下的最优的目标过热度。
118.在一些实施例中,步骤23包括:根据输气量和过热度的函数关系,确定目标过热度,其中输气量和过热度的关系为线性函数关系。
119.输气量和过热度呈线性函数关系,可以根据输气量和过热度的关系,以及当前输气量,确定当前输气量对应的目标过热度。将当前输气量的值代入输气量和过热度的关系中,得到目标过热度。
120.在一些实施例中,压缩机11为螺杆压缩机。所述根据输气量和过热度的关系,确定目标过热度,包括:根据过热度关于输气量、制冷系统的最大输气量、制冷系统的最小输气量的函数关系,确定输气量对应的过热度的值,作为目标过热度,其中,过热度,与输气量与最小输气量的差值呈正比,与制冷系统的最大过热度和制冷系统的最小过热度的差值呈正比,且与最大输气量与最小输气量的差值呈反比。
121.螺杆压缩机的过热度sh与输气量的关系为:sh=(load-min.load)*(sh.100%-sh.min)/(load.100%-min.load)。其中,load为输气量,min.load为制冷系统的最小输气量,sh.100%为制冷系统的最大过热度,sh.min为制冷系统的最小过热度,load.100%为制冷系统的最大输气量,min.load为制冷系统的最小输气量。输气量由螺杆压缩机的滑块的位移确定,最小输气量对应最小位移,最大输气量对应最大位移。获取输气量的当前数据,代入上述函数关系中,可以得到对应的过热度,作为目标过热度。
122.在一些实施例中,压缩机11为变频压缩机。步骤22包括:获取压缩机转速的当前数据。根据输气量和过热度的关系,确定制冷系统的目标过热度,包括:根据过热度和压缩机转速、压缩机的最大转速和最小转速的函数关系,确定目标过热度,其中,过热度,与压缩机转速的当前数据和最小转速的差值呈正比,与制冷系统的最大过热度和制冷系统的最小过热度的差值呈正比,且与最大转速与最小转速的差值呈反比。
123.变频压缩机的过热度sh与输气量的关系为:sh=(rps-rps.min)*(sh.max-sh.min)/(rps.max-rps.min)+6。其中,rps为压缩机转速,rps.min为压缩机的最小转速,rps.max为压缩机的最大转速,sh.max为制冷系统的最大过热度,sh.min为制冷系统的最小
过热度。将压缩机转速的当前数据代入上述函数关系中,得到过热度,作为目标过热度。
124.在一些实施例中,所述确定制冷系统的目标过热度,包括:获取压缩机11的当前输气密度;根据当前输气密度、压缩机11的最大输气密度,确定制冷系统的目标过热度。目标过热度不仅通过制冷系统的输气量确定,还通过制冷系统的当前输气密度确定。在一些实施例中,压缩机11包括吸气口,获取压缩机11的当前输气密度,包括:确定吸气口的压力和温度;根据吸气口的压力和温度,确定压缩机11的当前输气密度。在一些实施例中,确定吸气口的压力,包括:根据蒸发器16的中部温度对应的饱和压力,确定吸气口的压力。
125.在一些实施例中,所述根据当前输气密度、压缩机11的最大输气密度,确定制冷系统的目标过热度,包括:获取与制冷系统的最大输气量对应的最优过热度和最大输气密度;根据最大输气密度与当前输气密度的比值、最优过热度,确定制冷系统的目标过热度。在一些实施例中,可以通过实验获取制冷系统的最大输气密度。在另一些实施例中,制冷系统的最大输气密度为设定值,存储于制冷控制系统15,在控制制冷系统时,直接获取最大输气密度。最优过热度为x0,最大输气密度为d0,当前输气密度为d1,目标过热度x1=x0*(d0/d1)。将当前输气密度代入上述函数关系中,得到过热度,作为目标过热度。
126.在一些实施例中,所述根据当前输气密度、压缩机11的最大输气密度,确定制冷系统的目标过热度,包括:根据当前输气量与最大输气量的比值的平方、最大输气密度与当前输气密度的比值、最优过热度和最低过热度,确定制冷系统的目标过热度。最优过热度为x0,最大输气密度为d0,当前输气密度为d1,当前输气量为y1,最大输气量为y0,最低过热度为a,过热度目标值x1=(a+(x0-a)*(y1/y0)^2)*(d1/d0)。将当前输气密度代入上述函数关系中,得到过热度,作为目标过热度。
127.在另一些实施例中,所述根据当前输气密度、压缩机11的最大输气密度,确定制冷系统的目标过热度,包括:根据当前输气量与最大输气量的比值、最大输气密度与当前输气密度的比值、最优过热度和最低过热度,确定制冷系统的目标过热度。最优过热度为x0,最大输气密度为d0,当前输气密度为d1,当前输气量为y1,最大输气量为y0,最低过热度为b,过热度目标值x1=(b+(x0-b)*(y1/y0))*(d1/d0)。将当前输气密度代入上述函数关系中,得到过热度,作为目标过热度。
128.在一些实施例中,确定制冷系统的目标过热度,包括:在分配效果相关参数的数值变化率处于变化率设定范围内的情况下,获取蒸发器16的当前入口流速;获取在分配效果相关参数表征蒸发器16的管道流量分配效果最佳时,蒸发器16的最佳入口流速;根据当前入口流速、最佳入口流速,确定制冷系统的目标过热度。其中,分配效果相关参数表征蒸发器16的管道流量分配效果。
129.分配效果相关参数的数值变化率处于变化率设定范围内,表示蒸发器16的管道流量分配效果变化不大或无变化。蒸发器16的管道流量分配效果可以为制冷剂在蒸发器16的管道分配的均匀度。在蒸发器16的管道流量分配效果最佳时,目标过热度根据蒸发器16的入口流速确定。
130.在一些实施例中,根据当前流速、最佳流速,确定制冷系统的目标过热度,包括:获取与制冷系统的最大输气量对应的蒸发器16的最大入口流速;根据最大入口流速与最佳入口流速的差值、当前入口流速与最佳入口流速的差值,确定制冷系统的目标过热度。最优过热度为x0,最大入口流速为v0,最优入口流速为v,当前入口流速为v1,目标过热度x1=x0*
【(v0-v)/(v1-v)】*c,c为修正系数,在一些实施例中,c=1/2。将当前入口流速代入上述函数关系中,得到过热度,作为目标过热度。
131.在一些实施例中,获取蒸发器16的当前入口流速,包括:根据压缩机11的流量、吸气密度、吸气压力、调节阀13的入口温度,获取蒸发器16的当前入口流速。
132.在另一些实施例中,获取蒸发器16的当前流速,包括:根据压缩机11的流量、吸气密度、吸气压力、调节阀13的入口温度、出口温度、入口流量及出口流量,获取蒸发器16的当前入口流速。
133.在一些实施例中,确定制冷系统的目标过热度,包括:获取压缩机11的当前输气密度;在分配效果相关参数的数值变化率处于变化率设定范围内的情况下,获取蒸发器16的当前入口流速;获取在分配效果相关参数表征蒸发器16的管道流量分配效果最佳时,蒸发器16的最佳入口流速;根据当前输气密度、压缩机的最大输气密度、当前入口流速、最佳入口流速,确定制冷系统的目标过热度。在确定目标过热度时,同时考虑压缩机11的输气量、输气密度、蒸发器16的入口流速,如此目标过热度更准确,可以更好地使制冷系统提高能效。
134.如图5所示,本技术提供一种制冷控制系统15,包括一个或多个处理器31,用于实现如上所述的制冷系统控制方法。上述实施例可以通过软件实现,也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。
135.在一些实施例中,制冷控制系统15可以包括计算机可读存储介质32,计算机可读存储介质32可以存储有可被处理器31调用的程序,可以包括非易失性存储介质。在一些实施例中,制冷控制系统15可以包括内存33和接口34。在一些实施例中,制冷控制系统15还可以根据实际应用包括其他硬件。
136.本技术还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上文所述的制冷系统控制方法。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。
137.下面通过实验的方式对本技术做进一步说明。表1为cgam制冷系统使用r410a压缩机的测试数据。表2为cgam制冷系统使用r454b压缩机的测试数据。表3为cgam制冷系统使用vvi压缩机的测试数据,在部分输气量时,目标过热度为12f。其中,制冷系统包括压缩机a和压缩机b两台压缩机。分别对制冷系统在100%输气量、75%输气量、压缩机b在75%输气量、压缩机a在50%和压缩机a在25%输气量的条件下,进行测试。测试得到制冷系统的oat(室外温度)、ton(冷吨数)、cop(能效比)、subcooling(过冷度)、fanp(风机功耗)、sst(蒸发温度)和iplv(综合部分输气量性能系数)。
[0138][0139]
表1
[0140]
表2
[0141][0142][0143]
表3
[0144]
比较表1、表2和表3可知,vvi压缩机在以部分输气量运行时,iplv(综合部分输气量性能系数)明显高于r410a压缩机和r454b压缩机。说明制冷系统使用vvi压缩机可以提高制冷系统在部分输气量时的能效。
[0145]
表4为cgam制冷系统使用vvi压缩机的测试数据,在部分输气量时,目标过热度为8f。比较表3和表4,在部分输气量时,目标过热度由12f降低到8f,iplv由4.49上升至4.70,制冷系统的部分输气量效率提高。且在部分输气量下,蒸发温度(sst)有明显提高,说明在部分输气量时,降低目标过热度,有助于提高蒸发温度,进而提高制冷系统的能效。
[0146][0147]
表4
[0148]
表5为cgam070制冷系统的测试数据,目标过热度为10.8f。表6为cgam070制冷系统的测试数据,在部分输气量时,目标过热度为7.2f。比较表5和表6,可以看到表6中iplv有明显提高。说明在部分输气量时,降低目标过热度,可以提高iplv。
[0149][0150]
表5
[0151]
表6
[0152]
图6所示为应用了本技术的制冷系统控制方法的制冷系统的测试数据。其中,制冷系统1首先以部分输气量运行,目标过热度为9.4f,5分钟后以最大输气量运行,目标过热度为12f,1小时后,再次以部分输气量运行,过热度为9.4f,制冷系统2一直以部分输气量运行,目标过热度为9.4f。图6中,a线为制冷系统2的吸气压力,b线为制冷系统1的吸气压力,c线为制冷系统的进水温度,d线为制冷系统的出水温度,e线为制冷系统1的调节阀的工作压力,f线为制冷系统2的调节阀的工作压力,g线为制冷系统1的过热度,h线为制冷系统2的过热度。
[0153]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0154]
应当理解的是,本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。
技术特征:
1.一种制冷系统控制方法,其特征在于,用于控制制冷系统,所述制冷系统控制方法包括:获取所述制冷系统的当前输气量;根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度;控制所述制冷系统在所述目标过热度下运行。2.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:获取与所述制冷系统的最大输气量对应的最优过热度;根据所述当前输气量与所述最大输气量的比值的平方、所述最优过热度和最低过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。3.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:获取与所述制冷系统的最大输气量对应的最优过热度;根据所述当前输气量与所述最大输气量的比值、所述最优过热度和最低过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。4.根据权利要求3所述的制冷系统控制方法,其特征在于,在所述获取所述制冷系统的当前输气量之前,所述方法包括:当启动所述制冷系统时,控制所述制冷系统在所述最优过热度下运行第一时长。5.根据权利要求4所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述控制所述制冷系统在所述目标过热度下运行,包括:若所述当前输气量非最大输气量,控制所述制冷系统在所述最优过热度下运行第二时长;第二时长后,控制所述制冷系统在所述目标过热度下运行。6.根据权利要求5所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述控制所述制冷系统在所述目标过热度下运行,包括:控制所述制冷系统的过热度从所述最优过热度分段下降至所述目标过热度。7.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:获取与所述制冷系统的最大输气量对应的最优过热度;获取所述制冷系统的过热度偏移值,确定所述最优过热度与所述过热度偏移值的差,作为所述目标过热度。8.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述目标过热度包括多个不同的部分输气量对应的部分输气量目标过热度;所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:若所述当前输气量为部分输气量,根据多个部分输气量与所述多个部分输气量目标过热度的映射关系,确定所述当前输气量对应的部分输气量目标过热度。9.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述根据所述当前输气量,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:根据输气量和过热度的函数关系,确定所述目标过热度,其中所述输气量和所述过热
度的关系为线性函数关系。10.根据权利要求9所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述根据输气量和过热度的关系,确定所述目标过热度,包括:根据所述过热度关于所述输气量、所述制冷系统的最大输气量、所述制冷系统的最小输气量的函数关系,确定所述输气量对应的所述过热度的值,作为所述目标过热度,其中,所述过热度,与所述输气量与所述最小输气量的差值呈正比,与所述制冷系统的最大过热度和所述制冷系统的最小过热度的差值呈正比,且与所述最大输气量与所述最小输气量的差值呈反比。11.根据权利要求10所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括压缩机,所述压缩机为螺杆压缩机。12.根据权利要求9所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括压缩机,所述获取所述制冷系统的当前输气量,包括:获取所述压缩机转速的当前数据;所述根据输气量和过热度的关系,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:根据所述过热度和所述压缩机转速、所述压缩机的最大转速和最小转速的函数关系,确定所述目标过热度,其中,所述过热度,与所述压缩机转速的当前数据和所述最小转速的差值呈正比,与所述制冷系统的最大过热度和所述制冷系统的最小过热度的差值呈正比,且与所述最大转速与所述最小转速的差值呈反比。13.根据权利要求12所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述压缩机为变频压缩机。14.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括压缩机,所述确定所述制冷系统的目标过热度,包括:获取所述压缩机的当前输气密度;根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度,确定所述制冷系统的目标过热度。15.根据权利要求14所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:获取与所述制冷系统的最大输气量对应的最优过热度和所述最大输气密度;根据所述最大输气密度与所述当前输气密度的比值、所述最优过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。16.根据权利要求15所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:根据所述当前输气量与所述最大输气量的比值的平方、所述最大输气密度与所述当前输气密度的比值、所述最优过热度和最低过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。17.根据权利要求15所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:根据所述当前输气量与所述最大输气量的比值、所述最大输气密度与所述当前输气密度的比值、所述最优过热度和最低过热度,确定所述制冷系统的目标过热度。18.根据权利要求14所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述压缩机包括吸气口,
所述获取所述压缩机的当前输气密度,包括:确定所述吸气口的压力和温度;根据所述吸气口的压力和温度,确定所述压缩机的当前输气密度。19.根据权利要求18所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括与所述压缩机连接的蒸发器,所述确定所述吸气口的压力,包括:根据所述蒸发器的中部温度对应的饱和压力,确定所述吸气口的压力。20.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括蒸发器,所述确定所述制冷系统的目标过热度,包括:在分配效果相关参数的数值变化率处于变化率设定范围内的情况下,获取所述蒸发器的当前入口流速;所述分配效果相关参数表征所述蒸发器的管道流量分配效果;获取在所述分配效果相关参数表征所述蒸发器的管道流量分配效果最佳时,所述蒸发器的最佳入口流速;根据所述当前入口流速、所述最佳入口流速,确定所述制冷系统的目标过热度。21.根据权利要求20所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述根据所述当前流速、所述最佳流速,确定所述制冷系统的目标过热度,包括:获取与所述制冷系统的最大输气量对应的所述蒸发器的最大入口流速;根据所述最大入口流速与所述最佳入口流速的差值、所述当前入口流速与所述最佳入口流速的差值,确定所述制冷系统的目标过热度。22.根据权利要求20所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括压缩机和连接于所述蒸发器与所述压缩机之间的调节阀,所述获取所述蒸发器的当前入口流速,包括:根据所述压缩机的流量、吸气密度、吸气压力、所述调节阀的入口温度,获取所述蒸发器的当前入口流速。23.根据权利要求20所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括压缩机和连接于所述蒸发器与所述压缩机之间的调节阀,所述获取所述蒸发器的当前流速,包括:根据所述压缩机的流量、吸气密度、吸气压力、所述调节阀的入口温度、出口温度、入口流量及出口流量,获取所述蒸发器的当前入口流速。24.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括连接的压缩机和蒸发器,所述确定所述制冷系统的目标过热度,包括:获取所述压缩机的当前输气密度;在分配效果相关参数的数值变化率处于变化率设定范围内的情况下,获取所述蒸发器的当前入口流速;所述分配效果相关参数表征所述蒸发器的管道流量分配效果;获取在所述分配效果相关参数表征所述蒸发器的管道流量分配效果最佳时,所述蒸发器的最佳入口流速;根据所述当前输气密度、所述压缩机的最大输气密度、所述当前入口流速、所述最佳入口流速,确定所述制冷系统的目标过热度。25.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括压缩机,所述压缩机包括多个定速容积式压缩机;所述获取所述制冷系统的当前输气量,包括:获取所述多个定速容积式压缩机的输气量之和。
26.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括压缩机,所述压缩机包括变转速容积式压缩机;所述获取所述制冷系统的当前输气量,包括:获取所述变转速容积式压缩机的排量和转速的乘积。27.根据权利要求1所述的制冷系统控制方法,其特征在于,所述制冷系统包括压缩机,所述压缩机包括螺杆压缩机;所述获取所述制冷系统的当前输气量,包括:获取所述螺杆压缩机最大输气量;获取所述螺杆压缩机的滑阀的位置百分比;获取所述滑阀的位置百分比与所述最大输气量的乘积。28.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至27中任一项所述的制冷系统控制方法。29.一种制冷控制系统,其特征在于,包括一个或多个处理器,用于执行如权利要求1至27中任一项所述的制冷系统控制方法。30.一种制冷系统,其特征在于,包括如权利要求29所述的制冷控制系统。
技术总结
本申请提供一种制冷系统控制方法、制冷控制系统和制冷系统。制冷系统控制方法用于控制制冷系统。制冷系统控制方法包括:获取制冷系统的当前输气量;根据当前输气量,确定制冷系统的目标过热度;控制制冷系统在目标过热度下运行。控制制冷系统在与当前输气量对应的过热度下运行,使制冷系统的过热度随着当前输气量的变化而变化,可以使制冷系统的蒸发温度与当前输气量情况相适应,从而提高制冷量,提高制冷系统的能效,节约能源。节约能源。节约能源。
技术研发人员:杜玉清 乔治
受保护的技术使用者:特灵空调系统(中国)有限公司
技术研发日:2023.06.26
技术公布日:2023/10/11
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