適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法及裝置與流程

本發明實施例涉及空調控制技術領域，具體涉及一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法及裝置。

背景技術：

風冷熱泵機組由于其冷熱源合一，且一次能源利用率高，使其得到廣泛應用。實際應用中，將各個獨立的風冷熱泵機組組合在一起使用形成模塊式風冷熱泵機組，這樣用戶可以依照實際負荷的情況改變風冷熱泵機組的數量以及后續使用過程中增加機組，由于每個機組具有相同口徑的進出水管，安裝方便。

在水側系統并聯的風冷熱泵機組中，水側系統的容量往往會導致到各個風冷熱泵機組運行的穩定性。為此，現有技術中風冷熱泵機組加卸載根據出水溫度與設定溫度差值的范圍來確定。然而不同用戶使用風冷熱泵機組具有較大的差別，導致水側系統容易出現水溫超高嚴重而造成機組停機，或者水溫調節過慢導致用戶體驗差。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法及裝置，用以解決現有技術中確定風冷熱泵機組加卸載時水溫超調嚴重而導致停機或者水溫調節過慢引起的用戶體驗差的問題。

第一方面，本發明提供了一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法，所述方法包括：

根據水側系統的出水溫度與設定溫度之差計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組的初始臺數；

根據水側系統的出水溫度及其變化率和所述設定溫度計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組初始臺數的修正量；

根據所述初始臺數以及修正量計算得到壓縮機對應制冷模式和制熱模式的風冷熱泵機組的最終臺數。

可選地，所述根據水側系統的出水溫度及其變化率和所述設定溫度計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組初始臺數的修正量包括：

獲取水側系統的出水溫度的第一采集值和第二采集值并計算所述水側系統的出水溫度的變化率；所述第一采集值先于所述第二采集值取得；

獲取所述第二采集值與所述設定溫度之差對應的第二比例系數值；

計算所述水側系統的出水溫度的變化率與所述第二比例系數值之積得到所述壓縮機對應制冷模式和制熱模式下風冷熱泵機組初始臺數的修正量。

可選地，所述獲取所述第二采集值與所述設定溫度之差對應的第二比例系數值的步驟包括：

當所述第二采集值與所述設定溫度之差小于第一預設值時，生成壓縮機停機控制指令；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第一預設值且小于第二預設值時，令所述第二比例系數值取值第一系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第二預設值且小于第三預設值時，令所述第二比例系數值取值第二系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第三預設值且小于第四預設值時，令所述第二比例系數值取值第三系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第四預設值且小于第五預設值時，令所述第二比例系數值取值第四系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第五預設值且小于第六預設值時，令所述第二比例系數值取值第五系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第六預設值時，令所述第二比例系數值取值第六系數值；

或者，

所述第二采集值與所述設定溫度之差和第二比例系數值成線性比例關系。

可選地，所述根據水側系統的出水溫度與設定溫度之差計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組的初始臺數包括：

根據所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差獲取第一比例系數值；

計算所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差和所述第一比例系數值的乘積得到壓縮機對應制冷模式和制熱模式下風冷熱泵機組的初始臺數。

可選地，根據所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差獲取第一比例系數值的步驟包括：

所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差和所述第一比例系數值成線性比例關系。

第二方面，本發明實施例提供了一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制裝置，所述裝置包括：

機組初始臺數計算模塊，用于根據水側系統的出水溫度與設定溫度之差計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組的初始臺數；

機組修正量計算模塊，用于根據水側系統的出水溫度及其變化率和所述設定溫度計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組初始臺數的修正量；

機組最終臺數計算模塊，用于根據所述初始臺數以及修正量計算得到壓縮機對應制冷模式和制熱模式的風冷熱泵機組的最終臺數。

可選地，所述機組修正量計算模塊包括：

水側系統的出水溫度變化率計算單元，用于獲取水側系統的出水溫度的第一采集值和第二采集值并計算所述水側系統的出水溫度的變化率；所述第一采集值先于所述第二采集值取得；

第二比例系數值獲取單元，用于獲取所述第二采集值與所述設定溫度之差對應的第二比例系數值；

機組臺數修正量計算單元，用于計算所述水側系統的出水溫度的變化率與所述第二比例系數值之積得到所述壓縮機對應制冷模式和制熱模式下風冷熱泵機組初始臺數的修正量。

可選地，所述第二比例系數值獲取單元包括：

停機控制指令生成子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差小于第一預設值時，生成壓縮機停機控制指令；

第一系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第一預設值且小于第二預設值時，令所述第二比例系數值取值第一系數值；

第二系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第二預設值且小于第三預設值時，令所述第二比例系數值取值第二系數值；

第三系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第三預設值且小于第四預設值時，令所述第二比例系數值取值第三系數值；

第四系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第四預設值且小于第五預設值時，令所述第二比例系數值取值第四系數值；

第五系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第五預設值且小于第六預設值時，令所述第二比例系數值取值第五系數值；

第六系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第六預設值時，令所述第二比例系數值取值第六系數值；

或者，

所述第二比例系數值獲取單元用于根據所述第二采集值與所述設定溫度之差和第二比例系數值的線性比例關系獲取第二比例系數值。

可選地，所述機組初始臺數計算模塊包括：

第一比例系數值獲取單元，用于根據所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差獲取第一比例系數值；

機組初始臺數計算單元，用于計算所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差和所述第一比例系數值的乘積得到壓縮機對應制冷模式和制熱模式下風冷熱泵機組的初始臺數。

可選地，所述第一比例系數值獲取單元用于根據所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差和所述第一比例系數值的線性比例關系計算所述第一比例系數值。

由上述技術方案可知，本發明實施例根據水側系統的出水溫度與設定溫度的差值計算得到在制冷模式和制熱模式下壓縮機對應的風冷熱泵機組的初始臺數；然后根據水側系統的出水溫度及其變化率和設定溫度計算壓縮機對應的風冷熱泵機組初始臺數的修正量；最后根據初始臺數和修正量計算在制冷模式和制熱模式下壓縮機對應的風冷熱泵機組臺數的最終臺數。與現有技術相比，本發明實施例通過水側系統的出水溫度的變化率對壓縮機對應的風冷熱泵機組的初始臺數進行修正，從而可以防止水側系統的出水溫度超調嚴重而導致壓縮機停機或者出水溫度調節過慢導致壓縮機工作效率低導致用戶使用體驗低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法流程示意圖；

圖2是水側系統的出水溫度與設定溫度之差和第一比例系數值成線性比例關系示意圖；

圖3是本發明實施例提供的另一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法流程示意圖；

圖4是水側系統的出水溫度與設定溫度之差和第二比例系數值的關系示意圖；

圖5是本發明實施例提供的一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制裝置框圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1示出了本發明實施例提供的一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法流程示意圖。參見圖1，所述方法包括：

S1、根據水側系統的出水溫度與設定溫度之差計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組的初始臺數；

S2、根據水側系統的出水溫度及其變化率和所述設定溫度計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組初始臺數的修正量；

S3、根據所述初始臺數以及修正量計算得到壓縮機對應制冷模式和制熱模式的風冷熱泵機組的最終臺數。

需要說明的是，本發明實施例中水側系統的出水溫度是指，多個風冷熱泵機組的水側系統并聯后的主管道出水口處的水溫。各個風冷熱泵機組的水側系統的出水口與上述主管道相連通，由于各個機組的出水溫度各不相同，因此主管道出水口處的出水溫度可以反應當前情況下壓縮機的載荷情況以及室內機負荷情況。

上述設定溫度是指用戶設定的預期使用溫度值。例如，用戶設定室內溫度為26攝氏度。該預設溫度可以根據制冷模式或者制熱模式進行相應的調整，本發明不作限定。

本發明實施例根據水側系統的出水溫度與設定溫度的差值結合第一算法計算得到在制冷模式和制熱模式下壓縮機對應的風冷熱泵機組的初始臺數；然后根據水側系統的出水溫度及其變化率和設定溫度結合第二算法計算壓縮機對應的風冷熱泵機組初始臺數的修正量；最后根據初始臺數和修正量計算在制冷模式和制熱模式下壓縮機對應的風冷熱泵機組臺數的最終臺數。與現有技術相比，本發明實施例通過水側系統的出水溫度的變化率對壓縮機對應的風冷熱泵機組的初始臺數進行修正，從而可以防止水側系統的出水溫度超調嚴重而導致壓縮機停機或者出水溫度調節過慢導致壓縮機工作效率低導致用戶使用體驗低。

下面以處理器為執行主體，結合實施例和附圖對本發明實施例提供的適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法各步驟作詳細說明。

首先，介紹S1、根據水側系統的出水溫度與設定溫度之差計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組的初始臺數的步驟。

本發明實施例中，處理器首先獲取水側系統的出水溫度T_w以及室內機的設定溫度T_ws。其中，出水溫度可以由溫度傳感器采集后傳輸給處理器。設定溫度可以直接讀取室內機中的數據得到。然后，處理器計算出水溫度T_w與設定溫度T_ws的差值(T_w-T_ws)。

為獲取到初始臺數，本發明實施例提供了第一算法。本發明實施例提供的第一算法中，水側系統的出水溫度與設定溫度之差與第一比例系數值成線性比例關系。當差值(T_w-T_ws)與第一比例系數值為正比例關系時，如圖2所示，T_w-T_ws＝1.5，則第一比例系數值取值可以為1。當然本領域技術人員可以根據具體情況設置上述差值與第一比例系數值，或者水側系統的出水溫度、設定溫度和第一比例系數值之間函數關系，本發明不作限定。

處理器在獲取出水溫度T_w與設定溫度T_ws的差值(T_w-T_ws)的基礎上，結合上述第一算法即可得到壓縮機對應制冷模式下的風冷熱泵機組的初始臺數F。例如：

F₁＝k₁*(T_w-T_ws)。

處理器在獲取到當前在線的風冷熱泵機組的臺數(F₁+F₂)的情況下，根據在制冷模式下壓縮機對應的風冷熱泵機組的初始臺數F₁即可得到在制熱模式下壓縮機對應的風冷熱泵機組的初始數量F₂。

其次，介紹S2、根據水側系統的出水溫度及其變化率和所述設定溫度計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組初始臺數的修正量的步驟。

本發明一實施例中，處理器獲取水側系統的出水溫度的第一采集值和第二采集值并計算所述水側系統的出水溫度的變化率即處理器執行步驟S21。如圖3所示，處理器在步驟S1中獲取水側系統的出水溫度后，取其中兩次的出水溫度即第一采集值Tw(t)和第二采集值Tw(t+nT)(第一采集值先于第二采集值取得，即先獲取出水溫度的第一采集值，后獲取出水溫度的第二采集值)，然后獲取采集出水溫度的周期T，計算得到出水溫度的變化率ΔT即：

式中，T表示出水溫度采集周期。

然后處理器獲取所述第二采集值與所述設定溫度之差對應的第二比例系數值即處理器執行步驟S22。本發明實施例中，步驟S22獲取第二比例系數值的步驟包括：

當所述第二采集值與所述設定溫度之差小于第一預設值時，生成壓縮機停機控制指令；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第一預設值且小于第二預設值時，令所述第二比例系數值取值第一系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第二預設值且小于第三預設值時，令所述第二比例系數值取值第二系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第三預設值且小于第四預設值時，令所述第二比例系數值取值第三系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第四預設值且小于第五預設值時，令所述第二比例系數值取值第四系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第五預設值且小于第六預設值時，令所述第二比例系數值取值第五系數值；

當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第六預設值時，令所述第二比例系數值取值第六系數值。

如圖4所示，假設第一、第二、第三、第四、第五和第六預設值分別為-2、-1.5、-0.5、0.5、1.5和2攝氏度，第一、第二、第三、第四、第五和第六系數值分別取-2、-1、0、1和2。當第二采集值與設定溫度之差T_w(t+nT)-T_ws＜-2時，此時處理器生成壓縮機停機控制指令；當-1.5≤T_w(t+nT)-T_ws＜-0.5時，此時處理器獲取第二比例系數值為-2；當-0.5≤T_w(t+nT)-T_ws＜0.5時，此時處理器獲取第三比例系數值為-1；當0.5≤T_w(t+nT)-T_ws＜1.5時，此時處理器獲取第四比例系數值為0；當1.5≤T_w(t+nT)-T_ws＜2時，此時處理器獲取第五比例系數值為1；當2≤T_w(t+nT)-T_ws時，此時處理器獲取第六比例系數值為2。

之后，處理器根據步驟S21獲取的出水溫度的變化率ΔT以及步驟S22獲取的第二比例系數值k₂計算兩者之積得到在制冷模式下壓縮機對應的風冷熱泵機組初始臺數的修正量ΔF，即：

ΔF＝k₂*ΔT；

實際應用中，修正量ΔF為整數，因此可以按照四舍五入取整或者向下取整的原則取修正量的整數值，本發明不作限定。

最后，介紹S3、根據所述初始臺數以及修正量計算得到壓縮機對應制冷模式和制熱模式的風冷熱泵機組的最終臺數的步驟。

本發明實施例中處理器根據壓縮機對應制冷模式下的風冷熱泵機組的初始臺數F₁和修正量ΔF計算壓縮機對應制冷模式下風冷熱泵機組的最終臺數F₁’，即：

F₁’＝ΔF+F₁。

同理，當在線風冷熱泵機組的臺數一定的情況下，壓縮機對應制熱模式下風冷熱泵機組的最終臺數F₂’＝ΔF+F₂。

本發明實施例根據出口溫度計算其變化率，根據出口溫度和設定溫度獲取第二比例系數值，然后根據上述變化率和第二比例系數值計算風冷熱泵機組臺數的修正量；然后根據上述修正量調整壓縮機對應制冷模式下的風冷熱泵機組的初始臺數，從而得到風冷熱泵機組的最終臺數。可見，本發明實施例通過調整壓縮機對應制冷模式下風冷熱泵機組的臺數，使壓縮機的加載或者卸載與出水溫度和設定溫度相關，可以避免出水溫度超調或者調節過慢的情況，從而使壓縮機與設定溫度相匹配，提高用戶使用體驗。

為體現本發明實施例提供的一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法的優越性，本發明實施例還提供了一種適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制裝置，如圖5所示，所述裝置包括：

機組初始臺數計算模塊M1，用于根據水側系統的出水溫度與設定溫度之差計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組的初始臺數；

機組修正量計算模塊M2，用于根據水側系統的出水溫度及其變化率和所述設定溫度計算壓縮機對應制冷模式的風冷熱泵機組初始臺數的修正量；

機組最終臺數計算模塊M3，用于根據所述初始臺數以及修正量計算得到壓縮機對應制冷模式和制熱模式的風冷熱泵機組的最終臺數。

可選地，所述機組修正量計算模塊M2包括：

水側系統的出水溫度變化率計算單元M21，用于獲取水側系統的出水溫度的第一采集值和第二采集值并計算所述水側系統的出水溫度的變化率；所述第一采集值先于所述第二采集值取得；

第二比例系數值獲取單元M22，用于獲取所述第二采集值與所述設定溫度之差對應的第二比例系數值；

機組臺數修正量計算單元M23，用于計算所述水側系統的出水溫度的變化率與所述第二比例系數值之積得到所述壓縮機對應制冷模式和制熱模式下風冷熱泵機組初始臺數的修正量。

可選地，所述第二比例系數值獲取單元M22包括：

停機控制指令生成子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差小于第一預設值時，生成壓縮機停機控制指令；

第一系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第一預設值且小于第二預設值時，令所述第二比例系數值取值第一系數值；

第二系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第二預設值且小于第三預設值時，令所述第二比例系數值取值第二系數值；

第三系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第三預設值且小于第四預設值時，令所述第二比例系數值取值第三系數值；

第四系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第四預設值且小于第五預設值時，令所述第二比例系數值取值第四系數值；

第五系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第五預設值且小于第六預設值時，令所述第二比例系數值取值第五系數值；

第六系數值獲取子單元，用于當所述第二采集值與所述設定溫度之差大于等于所述第六預設值時，令所述第二比例系數值取值第六系數值；

或者，

第二比例系數值獲取單元M22用于根據所述第二采集值與所述設定溫度之差和第二比例系數值的線性比例關系獲取第二比例系數值。

可選地，所述機組初始臺數計算模塊M1包括：

第一比例系數值獲取單元M11，用于根據所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差獲取第一比例系數值；

機組初始臺數計算單元M12，用于計算所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差和所述第一比例系數值的乘積得到壓縮機對應制冷模式和制熱模式下風冷熱泵機組的初始臺數。

可選地，所述第一比例系數值獲取單元用于根據所述水側系統的出水溫度與設定溫度之差和所述第一比例系數值的線性比例關系計算所述第一比例系數值。

需要說明的是，本發明實施例提供的適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制裝置基于上文的適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法實現，包括該方法實施例的全部技術特征，因此可以解決相同的技術問題，達到相同的技術效果，具有內容可以參見上述實施例的內容，在此不再贅述。

綜上所述，本發明實施例提供的適于水側并聯風冷熱泵機組的壓縮機負荷控制方法及裝置，根據水側系統的出水溫度與設定溫度的差值結合第一算法計算得到在制冷模式和制熱模式下壓縮機對應的風冷熱泵機組的初始臺數；然后根據水側系統的出水溫度及其變化率和設定溫度結合第二算法計算壓縮機對應的風冷熱泵機組初始臺數的修正量；最后根據初始臺數和修正量計算在制冷模式和制熱模式下壓縮機對應的風冷熱泵機組臺數的最終臺數。與現有技術相比，本發明實施例通過水側系統的出水溫度的變化率對壓縮機對應的風冷熱泵機組的初始臺數進行修正，從而可以防止水側系統的出水溫度超調嚴重而導致壓縮機停機或者出水溫度調節過慢導致壓縮機工作效率低導致用戶使用體驗低的情況，從而提高了用戶的使用體驗。

本領域內的技術人員應明白，本申請的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的范圍當中。