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1.本发明低温空气源热泵系统的模块控制方法以及执行方法

2021年12月24日 05:15:51  分类: 公司动态  参与: 人  点这评论

1. 本发明涉及低温空气源热泵技术领域,具体涉及一种低温空气源热泵系统模块控制方法及低温空气源热泵系统,其执行模块控制方式。

背景技术:

2.由于功能和工作原理的相似,现有低温空气源热泵的模块化控制主要采用常温空调模块的控制方式和技术路线。

3. 但是,低温空气源热泵主要用于供暖,使用环境跨度大。环境温度变化很大,影响机组的制热能力;而传统的空调模块机以制冷为主,使用环境跨度小。,且环境温度变化的主要影响是机组能效比,制冷量变化较小,因此现有的低温空气源热泵模块化控制存在较大缺陷。

4. 具体来说,在现有低温空气源热泵的模块化控制中,启动滞后和加载滞后是同一个参数点,即启动滞后=加载滞后。当该参数设置比较大时(如5℃),机组设置为45℃,机组初始开机,机组水温进入保温区(如41℃),不再装车,远不能满足机组运行要求。设计要求。当机组的设定参数比较小时(例如2℃),经常会出现“机组加载一个能级后需要卸载,卸载后需要加载”的情况,即:有些单位会频繁启动和停止,会触发压缩机 积液导致液锤失效,影响机组的节能效果和使用寿命;另外,机组启动时间过短会造成系统循环不能完全建立,压缩机继续带液运行。

技术实现要素:

5. 本发明的目的在于提出一种低温空气源热泵系统的模块化控制方法,该方法运行平稳,解决现有技术中机组频繁启停的问题。

6. 本发明的另一个目的是提供一种运行平稳的低温空气源热泵系统。

7. 为达到此目的,本发明一方面采用以下技术方案:

8. 一种低温空气源热泵系统的模块控制方法。在加载阶段、保持阶段、卸载阶段和急停阶段,​​低温空气源热泵机组的启动和加载是独立控制的,启动差为tdt。该值与加载滞后tld的值无关,加载滞后tld至少在加载阶段被修正。

9.特别是低温空气源热泵系统加载一个能级后开始计时,当接收到进入卸载阶段指令的计时时长小于第一设定时间tzf时,加载修正回差tld,修正后的负载回差tld2=(tzf+1)

X

tld/time1,其中time1是计时后的实际运行时间。

10. 特别是第一个设定时间tzfε[18分钟,22分钟]。

[0011]

特别地,该模块控制方法还包括第二设定时间tzs,tzs>tzf,当低温空气源热泵系统加载能量等级且该时间超过第二设定时间tzs时,将不再正确的。负载回差 tld 被描述为被校正。

[0012]

特别地,第二设定时间tzsε[23分钟,27分钟]。

[0013]

特别是测量系统回水温度tin,设定目标温度tset和加热回水差tdt,δt=

tset

.

锡,令﹣δt=锡﹣tset;当δt>tdt时,低温空气源热泵系统启动,初始启动压缩机台数nneed=δt

X

cmax/tmax,其中cmax为低温空气源热泵系统的压缩机总数,tmax为目标温度tset与压缩机需要全开时的回水温度tin的差值。

[0014]

特别是当δt>tld时,进入加载阶段,当δt≤tld时,进入保持阶段;tuld为卸载滞后,当﹣δt<tuld时,进入卸载阶段,当﹣δt≥tuld时,进入保持阶段。描述紧急停止阶段。

[0015]

特别是当tmax>tdt时,压缩机初次启动预开次数比为tdt/tmax;当 tmax<tdt 时,所有压缩机在初始启动时开启。

[0016]

特别地,当模块控制方法处于加载阶段时,每隔一个能量控制周期加载一个能级,直到所有能量被加载;当模块控制方法处于保持阶段时,电流 当模块控制方法处于卸载阶段时,每隔一个能量控制周期卸载一个能级,直到所有能量被卸载;当模块控制方法处于急停阶段时,每隔预设时间卸载一个能量等级。

[0017]

另一方面,本发明采用以下技术方案:

[0018]

一种低温空气源热泵系统,包括室内机和至少两台低温空气源热泵。设有控制器,控制器分别与所有从机通信连接,低温空气源热泵系统执行上述低温空气源热泵系统的模块控制方法。

[0019]

本发明的低温空气源热泵系统的模块控制方法,将机组的启动和回载差异分开,独立控制机组的启动和负载,可以减少启动次数和停止机组各能级,使机组运行更高效,提高机组使用寿命,解决了保温阶段与目标温度温差过大的问题,提高了机组的稳定性和可靠性,并且压缩机更节能高效,用户体验更好;它可以扩大加载阶段的范围,从而使机组更加可控。稳定。另外,通过修改负载回差tld,

[0020]

本发明的低温空气源热泵系统实现了上述低温空气源热泵系统的模块化控制方法,可以解决现有技术中机组频繁启停的问题造成压缩机积液,引起液锤故障,可扩大加载阶段范围。提高机组运行的稳定性和可靠性。

图纸说明

[0021]

图1是本发明具体实施例提供的一种低温空气源热泵系统的结构示意图。

[0022]

图2为本发明具体实施例提供的低温空气源热泵系统的模块控制方法所经历的四个阶段;

[0023]

图3为本发明具体实施例提供的一种低温空气源热泵系统的模块控制方法的步骤。

[0024]

在这张图中:

[0025]

100、室内机;201、 主机;202、 奴隶;300、控制器;400、水泵;501、 出水温度检测器;502、回水温度检测器。

详细方法

[0026]

为使本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在以下描述中,为了充分理解本发明,解释了许多具体细节。

明亮的。然而,本发明可以通过不同于这里描述的许多其他方式来实现,并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的内涵的情况下进行类似的改进。因此空气源热泵的技术参数,本发明不受以下公开的具体实施例的限制。

[0027]

在本发明的描述中,应当理解术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前” ,“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等表示基于附图所示的方位或位置关系的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示尖头装置或元件必须具有特定的取向,以特定的取向构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

[0028]

此外,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,不能理解为表示或暗示相对重要性或暗示所指示技术特征的数量。因此,用“第一”和“第二”定义的特征可以明确地或隐含地包括特征中的至少一个。在本发明的描述中,“多个”是指至少两个,例如两个、三个等,除非另有具体定义。

[0029]

在本发明中,除非另有明确规定和限制,术语“安装”、“连接”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解。例如,它可以是固定连接或可拆卸连接。, 或综合; 可机械连接或电气连接;可以是直接连接,也可以是通过中介间接连接,可以是两个组件的内部通信,也可以是两个组件之间的交互关系,除非另有规定 限制。本领域普通技术人员可以根据具体情况来理解本发明中上述术语的具体含义。

[0030]

在本发明中,除非另有明确规定和定义,第二特征上的第一特征的“上”或“下”可以与第一和第二特征直接接触,或者第一和第二特征可以间接通过一个中介。触碰。而且,第二个特征上的第一个特征的“上方”、“上方”和“上方”可能是指第一个特征在第二个特征的正上方或斜上方,或者简单地表示第一个特征的水平面是高于第二个特征。第一个特征“低于”、“低于”和“低于”第二个特征可以表示第一个特征在第二个特征的正下方或斜下方,

[0031]

应当注意,当一个元件被称为“固定到”或“设置在”另一个元件上时,它可以直接在另一个元件上,或者也可以存在中心元件。当一个元素被认为是“连接”到另一个元素时,它可以直接连接到另一个元素,也可以同时存在一个中间元素。这里使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”和类似的表达仅用于说明目的,并不意味着唯一的实现方式。

[0032]

本实施例提供一种低温空气源热泵系统及其模块控制方法。如图所示。参见图1,低温空气源热泵系统包括室内机100、至少两台低温空气源热泵和控制器300。至少两台低温空气源热泵之一为作为主机201,其余的低温空气源热泵作为从机202。控制器300设置在主机上,分别与所有的从机202通讯连接,用于控制运行所有低温空气源热泵。

[0033]

所有低温空气源热泵并联,在主出水管道上设置水泵400,以提高水流速度。出水总管上还设有出水温度检测器501,用于测量主出水管内的水温。回水总管上设有回水温度检测器502,用于测量回水总管内的水温。

[0034]

当环境温度发生变化时,建筑物所需的热负荷和机组产生的制热能力也在发生变化。具体来说,当环境温度下降时,建筑物的热负荷需求增加,机组的制热能力下降。此时,单元加载到最大值。由于加卸载运行时间长,此时机组的启停次数较少,对机组无影响。

[0035]

当环境温度升高时,建筑物的热负荷降低空气源热泵的技术参数,机组的热输出增加,单台机组占整个系统的比重增加。一旦设定的加热滞后或加载滞后很小,很容易出现加载一个能级后机组需要卸载,卸载后需要加载机组,造成机组频繁启停的情况,从而影响管道的使用寿命和性能。

可靠性,机组初始状态越来越差,能耗急剧上升;另外,低温空气源热泵机组启动时间过短,导致系统循环没有完全建立,压缩机继续带液运行。无法开机。

[0036]

为解决上述问题,如图2和图3所示,低温空气源热泵系统实现的模块控制方法为:加载阶段、保持阶段、卸载阶段、紧急停止阶段,低温空气源热泵机组启动独立于负荷控制。启动迟滞 tdt 的值与负载迟滞 tld 的值无关。至少在加载阶段校正加载滞后 tld。这里的“无关”是指启动滞后tdt的值和负载滞后tld的值不再要求相等,即使在某个应用中的最终结果是启动的值滞后 tdt 等于负载滞后 tld 的值。

[0037]

这种模块化的控制方式将机组的启动和回载差异分开,使机组可以独立启动和加载。可减少机组各能级的启停次数,使机组运行更高效,增加机组使用寿命。保温阶段与目标温度温差过大的问题,提高了机组的稳定性和可靠性。压缩机更节能高效,用户体验更佳;它可以扩大加载阶段的范围,从而使单元控制更加稳定。此外,通过修改负荷回差tld,使机组在响应环境温度或终端热负荷需求变化时更加节能可靠,

[0038]

修正负载滞后tld的具体方法不限,可以根据环境温度的变化或终端热负荷需求的变化来修正负荷滞后tld。在本实施方式中,该方法优选在低温空气源热泵系统加载到能量等级后开始计时,当接收到进入卸载阶段的指令的计时周期小于第一设定时间tzf时,修正载荷回差 tld ,修正后的载荷回差 tld2=(tzf+1)

X

tld/time1,其中time1为计时后的实际运行时间,tzf+1保证单位修正余量。

[0039]

第一次设定时间tzf作为参数修正负载回差tld,可以减少机组启停次数,保证压缩机每次运行都能达到稳定阶段,从而形成良性循环,降低机组故障率,提高机组运行稳定性,提高机组使用寿命。此外,仅启动和停止单个压缩机。当环境温度和房间负荷发生变化时,单台机组的调节比会增加,避免压缩机频繁启停,不影响正常使用,延长压缩机使用寿命。.

[0040]

低温空气源热泵机组的稳定运行通常需要三个阶段:初始阶段,持续约3分钟,其中电子膨胀阀的开度较大,以保护电机不受损坏,确保机组可以正常启动;调整阶段,持续约7

10分钟,通过机组实时反馈过热度进行pid调节;然后设备进入稳定阶段。一旦机组未进入稳定阶段就停机,将对下次启动产生不良影响,尤其是在更频繁的启停状态下,机组系统将陷入恶性循环。

[0041]

为了解决上述问题,首先设置时间tzfε[18分钟、22分钟],最好是19分钟、20分钟和21分钟,图3中判断time1<tzf时,直接写tzf为20分钟。确保低温空气源热泵系统能够达到稳定状态,减少启停次数,避免对下次启动产生负面影响。

[0042]

在上述内容的基础上,该模块控制方法还包括第二设定时间tzs,tzs>tzf。当低温空气源热泵系统加载一个能级后的时间超过第二设定时间tzs时,不再修正加载滞后tld。其中,第二设定时间tzsε[23分钟、27分钟],优选为24分钟、25分钟、26分钟。

[0043]

根据以上内容,可以计算出初次启动时的压缩机台数。具体测量系统的回水温度tin,设定目标温度tset和加热回水差tdt的具体值,δt=tset

锡,令 ﹣δ

t=tin﹣tset。当δt>tdt时,低温空气源热泵系统启动,初始启动压缩机台数nneed=δt

X

cmax/tmax,其中cmax为低温空气源热泵系统的压缩机总数,tmax为目标温度tset与压缩机需要全开时的回水温度tin的差值。其中,tset、tdt、tmax为设置参数值,tin、cmax为检测值,具体为cmax为在线调试确认自动检测次数。根据δt、cmax和tmax确定初始启动时所需的压缩机数量,可有效避免机组因传感器检测精度和反馈延迟而迅速超过设定目标而停机的情况,进一步解决了机组频繁启停的问题。设备开启后,

[0044]

当tmax>tdt时,压缩机初次启动时的预开量比为tdt/tmax,或百分比为tdt/tmax

X

100%。通过调整tmax和tdt两个参数可以确定投入运行的压缩机数量。即在发出启动指令后,低温空气源热泵机组依次启动部分压缩机,然后通过初始阶段,再根据需求进行加载或卸载。当tmax<tdt时,所有压缩机在初始启动时都开启,因为这种方案容易造成机组频繁启停,所以不推荐这种方案。

[0045]

机组启动后,将经历加载阶段、保持阶段、卸载阶段和急停阶段。tld 是负载滞后。当δt>tld时,进入加载阶段,当δt≤tld时,进入保持阶段。tuld 是卸载滞后。当﹣δt<tuld时,进入卸载阶段,当﹣δt≥tuld时,进入急停阶段。

[0046]

当模块控制方法处于加载阶段时,每隔一个能量控制周期加载一个能量水平(压缩机无级运行的参数,表征热泵的制热能力或功率水平),直到所有能量加载; 当模块控制方法处于保持阶段时,保持当前能级不动作;当模块控制方法处于卸载阶段时,每隔一个能量控制周期卸载一个能级,直到所有能量被卸载。当模块控制方式在急停阶段,​​每隔预设时间(例如每1秒)卸载一个能量等级。

[0047]

需要说明的是,以上仅为本发明的优选实施例及所应用的技术原理而已。本领域技术人员可以理解,本发明并不限于此处所描述的具体实施例,在不脱离本发明保护范围的情况下,本领域技术人员可以做出各种明显的变化、调整和替换。因此,虽然通过上述实施例对本发明进行了更详细的说明,但本发明并不限于上述实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多的其他等效实施例。的范围由所附权利要求的范围确定。

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本文标签:空气源热泵  热泵原理  控制环境  

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