一种制冷多联机系统负荷分配控制方法与流程

    专利2022-07-08  114

    本发明涉及一种制冷技术,具体说是一种制冷多联机系统负荷分配控制方法。



    背景技术:

    现有的制冷多联机系统多采用温差-时间控制,通过每次加减载以后的时间间隔和温差值进行加减载判定,当时间间隔和温差都满足时,进行加减载。在系统中压缩机比较少的时候,还没有明显的问题,但是当系统中压缩机多而且压缩机还要进行能调的时候,就有明显的不足。靠温差进行判断,不能反映实际负荷的大小,负荷的另外一个指标:温度变化率不能反映出来。如果压缩机比较多且有能调的时候,如果负荷比较大的时候,压缩机要全部开启需要很长时间,系统反应很慢,比如:4台螺杆机,每台压缩机有三级能量调节,50%、75%、100%,全部共计12级,如果时间间隔3分钟,全部加满载荷,需要36分钟,加上机组启动过程大概超过50分。同样的情况,如果降低时间间隔,则在负荷轻的时候,由于时间短,压缩机启动快,温度降低很快,压缩机又会迅速停机,造成过多的压缩机停机,造成频繁启停。



    技术实现要素:

    本发明提供了一种通过负荷计算法,高效控制制冷多联机压缩机的加减载,反应快、超调小的制冷多联机系统负荷分配控制方法。

    本发明采用的技术方案是:一种制冷多联机系统负荷分配控制方法,其特征在于:采用pid调节进行负荷容量计算,在制冷温度调节时进行pi计算调节,微分调节不加入调节,计算公式为:

    a.△t=tm-ts;

    b.v0=kp*△t kp*tt*{σ[△t(i)]}/ti kp*td*[△t(n)-△t(n-1)]/tt;

    其中:v0为计算容量值、kp为放大倍数、ti为积分时间、td为微分时间、tt为采样时间、tm为测量控制温度、ts为设定温度、△t为实测温差、△t(i)为第i次实测温差、△t(n)为第n次实测温差、△t(n-1)为第n-1次实测温差;

    c.按每台压缩机的最大负荷值,以v0计算容量值确定运行压缩机数。

    本发明根据计算负荷容量值的大小,进行压缩机的实际投入,有效减少了压缩机的投入时间,同时降低了压缩机频繁启动的次数,降低压缩机的损耗,减少由于频繁启动带来的能量损耗。可以实现大负荷时候压缩机的快速加载,小负荷时候,避免了多压缩机启动,造成压缩机频繁启动。

    具体实施方式

    以下对本发明作进一步详述。

    下面详述前面例证的运行过程。

    一种制冷多联机系统负荷分配控制方法,采用pid调节进行负荷容量计算,在制冷温度调节时进行pi计算调节,微分调节不加入调节,计算公式为:

    一、a.△t=tm-ts;

    二、b.v0=kp*△t kp*tt*{σ[△t(i)]}/ti kp*td*[△t(n)-△t(n-1)]/tt;

    三、其中:v0为计算容量值、kp为放大倍数、ti为积分时间、td为微分时间、tt为采样时间、tm为测量控制温度、ts为设定温度、△t为实测温差、△t(i)为第i次实测温差、△t(n)为第n次实测温差、△t(n-1)为第n-1次实测温差;

    四、c.按每台压缩机的最大负荷值,以v0计算容量值确定运行压缩机数。

    举例设定系统配置:

    1.系统根据需要配置4台压缩机,分别为1#、2#、3#、4#。

    2.压缩机采用螺杆压缩机:运行时候能调范围为:50%、75%、100%。

    3.压缩机的启动过程根据压缩机要求为:运行准备30s---启动压缩机且25%运行30s----压缩机50%运行启动结束。

    4.为了防止系统出现压缩机频繁启停,每一级能调运行180s。

    5.温差调节法:压缩机加载、减载根据设定目标温度和运行温度进行差值比较且差值设定为1℃。

    6.传统温差调解法:当运行温度高于目标温度且(运行温度-目标温度)>1℃,压缩机加载运行;当运行温度低于目标温度且(运行温度-目标温度)<-1℃,压缩机减载运行。

    7.多联机系统负荷分配控制法:根据运行温差进行pid计算的负荷值。

    8.每台压缩机制冷量100kw。

    当制冷负荷为接近400kw时候,4台压缩机需要全部满载运行。

    1.传统温差调解法调节过程如下,由于不能进行负荷运行算,系统只能根据温度目标和运行温度的差值进行调节:

    1#压缩机启动准备(30s)---1#压缩机启动(30s)---1#压缩机运行50%(180s)---1#压缩机运行75%(180s)---1#压缩机运行100%(180s)(1#压缩机总共耗时600s)---2#压缩机启动准备直到全部加满载荷-------4#压缩机100%系统满载运行。从上面可以得出整个系统加满载荷需要600s*4-180s(4#压缩机满载180s)=2220s=37(min)分钟。

    2.按本发明的多联机系统负荷分配控制方法:

    l多联机系统负荷分配控制方法采用温差计算法,主要是根据温差值的大小进行负荷计算。为了防止启动电流冲击和过加载加载,1#压缩机满载运行满载后,2#压缩机进入启动准备,1#压缩机满载运行超过180s,2#压缩机启动;其余压缩机过程相同。

    l假定计算的负荷值达到400kw,4台压缩机直接全部启动运行,启动过程如下:

    1#压缩机启动准备(30s)---1#压缩机启动(30s)---1#压缩机运行100%且2#压缩机启动准备(180s);此时1台压缩机制冷输出100kw,不到400kw,需要继续加载,依次启动2#、3#、4#。

    l整个启动时间为:1#(30s 30s 180s) 2#(30s 180) 3#(30s 180s) 4#(30s)=690s=11.5(min)分钟,直接负荷计算可以省去压缩机本身的加载时间。

    三、当负荷小于300kw时候,压缩机运行不需要4台运行时候。

    1.传统温差调解法调节过程如下。如果系统惯性大或者管路长(风管或者水管),当系统加载到所需压缩机数量且满载超过180s,由于系统温差(目标温度-运行温度)不能迅速反应出来>1℃,系统会启动后备压缩机,直到温差<-1℃,达到所需压缩机运行数量。

    2.采用多联机系统负荷分配控制方法,由于使用负荷计算法,使用温差进行计算,且计算值可以迅速计算出所需要的负荷值,系统可以根据需要迅速达到所需要的压缩机数量和压缩机的载荷,达到系统所需要的制冷载荷。

    综上,具有反应时间快、跟踪快,超调小等优点。


    技术特征:

    1.一种制冷多联机系统负荷分配控制方法,其特征在于:采用pid调节进行负荷容量计算,在制冷温度调节时进行pi计算调节,微分调节不加入调节,计算公式为:

    a.△t=tm-ts;

    b.v0=kp*△t kp*tt*{σ[△t(i)]}/ti kp*td*[△t(n)-△t(n-1)]/tt;

    其中:v0为计算容量值、kp为放大倍数、ti为积分时间、td为微分时间、tt为采样时间、tm为测量控制温度、ts为设定温度、△t为实测温差、△t(i)为第i次实测温差、△t(n)为第n次实测温差、△t(n-1)为第n-1次实测温差;

    c.按每台压缩机的最大负荷值,以v0计算容量值确定运行压缩机数。

    技术总结
    本发明涉及一种制冷多联机系统负荷分配控制方法,采用PID调节进行负荷容量计算,在制冷温度调节时进行PI计算调节,微分调节不加入调节,计算公式为:a.△t=tm‑Ts;b.V0=Kp*△t Kp*Tt*{Σ[△t(i)]}/Ti Kp*Td*[△t(n)‑△t(n‑1)]/Tt;其中:V0为计算容量值、Kp为放大倍数、Ti为积分时间、Td为微分时间、Tt为采样时间、tm为测量控制温度、Ts为设定温度、△t为实测温差、△t(i)为第i次实测温差、△t(n)为第n次实测温差、△t(n‑1)为第n‑1次实测温差;c.按每台压缩机的最大负荷值,以V0计算容量值确定运行压缩机数。通过负荷计算法,高效控制制冷多联机压缩机的加减载,反应快、超调小。

    技术研发人员:秦伯进;安建胜;陈乔华;徐谢健
    受保护的技术使用者:江苏兆胜空调有限公司
    技术研发日:2020.11.24
    技术公布日:2021.03.12

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