一种冷水机组控制方法、装置及冷水机组与流程

本发明涉及机组技术领域，具体而言，涉及一种冷水机组控制方法、装置及冷水机组。

背景技术：

一些冷水机组的使用场景要求全年制冷，例如数据中心用冷水机组，采用自然冷却结合机械制冷的方案能够有效利用冬季严寒地区室外冷源进行制冷，改善了数据中心全年制冷高耗能的问题。

但是针对包含至少两个制冷模块且具有自然冷却功能的冷水机组，在过渡季节如何配置机械制冷与自然冷却，才能安全可靠高效地进行制冷，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种冷水机组控制方法、装置及冷水机组，以至少解决现有技术中包含至少两个制冷模块且具有自然冷却功能的冷水机组如何高效节能地进行制冷的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种冷水机组控制方法，所述冷水机组包括至少两个制冷模块，每个所述制冷模块均包括：压缩机制冷循环回路、自然冷却循环回路、冷冻水进口和冷冻水出口，其中，同一个制冷模块的压缩机制冷循环回路和自然冷却循环回路共用冷冻水进口和冷冻水出口；所述方法包括：

获取所述冷水机组的冷冻水目标出水温度、冷水机组所处的环境温度以及所述冷水机组的实际负荷需求；

根据所述冷冻水目标出水温度、所述环境温度和所述实际负荷需求，控制各所述制冷模块是否开启以及开启后的运行模式，其中，所述运行模式为压缩机制冷模式或自然冷却模式。

可选的，根据所述冷冻水目标出水温度、所述环境温度和所述实际负荷需求，控制各所述制冷模块是否开启以及开启后的运行模式，包括：

比较所述冷冻水目标出水温度与所述环境温度；

若所述冷冻水目标出水温度小于或等于所述环境温度与第一预设阈值的差值，则控制开启的制冷模块运行于压缩机制冷模式；

若所述冷冻水目标出水温度大于或等于所述环境温度与第二预设阈值的加和，则控制开启的制冷模块运行于自然冷却模式；

若所述冷冻水目标出水温度大于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值且小于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和，则根据所述环境温度的变化趋势以及各制冷模块的冷冻水出口水温控制相应制冷模块的运行。

可选的，根据所述环境温度的变化趋势以及各制冷模块的冷冻水出口水温控制相应制冷模块的运行，包括：

获取第一关系，其中，所述第一关系是指在所述冷冻水目标出水温度满足大于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值且小于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和的条件之前，所述冷冻水目标出水温度与所述环境温度的关系；

分别获取各制冷模块的冷冻水出口水温；

在所述第一关系为所述冷冻水目标出水温度小于或等于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值的情况下，若任意制冷模块的冷冻水出口水温大于或等于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和，且所述冷冻水目标出水温度与所述冷水机组的冷冻水实际出水温度的差值大于或等于预设温差，则控制对应的制冷模块切换至自然冷却模式，否则，控制对应的制冷模块继续运行于压缩机制冷模式或者继续维持未运行状态；

在所述第一关系为所述冷冻水目标出水温度大于或等于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和的情况下，若任意制冷模块的冷冻水出口水温小于或等于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值，且所述冷水机组的冷冻水实际出水温度与所述冷冻水目标出水温度的差值大于或等于所述预设温差，则控制对应的制冷模块切换至压缩机制冷模式，否则，控制对应的制冷模块继续运行于自然冷却模式或者继续维持未运行状态。

可选的，在控制开启的制冷模块运行于压缩机制冷模式之前，还包括：确定各所述制冷模块在压缩机制冷模式下的最大输出能力；根据所述实际负荷需求和各所述制冷模块在压缩机制冷模式下的最大输出能力，确定需要开启的制冷模块的第一数量；

在控制开启的制冷模块运行于自然冷却模式之前，还包括：确定各所述制冷模块在自然冷却模式下的最大输出能力；根据所述实际负荷需求和各所述制冷模块在自然冷却模式下的最大输出能力，确定需要开启的制冷模块的第二数量。

可选的，控制开启的制冷模块运行于压缩机制冷模式，包括：关闭所有制冷模块的自然冷却循环回路；获取各制冷模块的压缩机累计运行时间；根据各制冷模块的压缩机累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第一数量；

控制开启的制冷模块运行于自然冷却模式，包括：关闭所有制冷模块的压缩机制冷循环回路；获取各制冷模块的自然冷却水泵的累计运行时间；根据各制冷模块的自然冷却水泵的累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第二数量。

可选的，根据各制冷模块的压缩机累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第一数量，包括：

当压缩机运行数量需要增加时，根据压缩机累计运行时间的长短对未开启的压缩机进行排序，在第一排序结果中从累计运行时间最短的压缩机开始启动对应的压缩机，以使处于开启状态的压缩机的数量符合所述第一数量；

当压缩机运行数量需要减少时，根据压缩机累计运行时间的长短对已开启的压缩机进行排序，在第二排序结果中从累计运行时间最长的压缩机开始关闭对应的压缩机，以使处于开启状态的压缩机的数量符合所述需要运行的制冷模块的数量。

可选的，根据各制冷模块的自然冷却水泵的累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第二数量，包括：

当自然冷却水泵运行数量需要增加时，根据自然冷却水泵的累计运行时间的长短对未开启的自然冷却水泵进行排序，在第三排序结果中从累计运行时间最短的自然冷却水泵开始启动对应的自然冷却水泵，以使处于开启状态的自然冷却水泵的数量符合所述第二数量；

当自然冷却水泵运行数量需要减少时，根据自然冷却水泵的累计运行时间的长短对已开启的自然冷却水泵进行排序，在第四排序结果中从累计运行时间最长的自然冷却水泵开始关闭对应的自然冷却水泵，以使处于开启状态的自然冷却水泵的数量符合所述第二数量。

可选的，各制冷模块依次串联，其中，相邻的两个制冷模块中前一个制冷模块的冷冻水出口连接至后一个制冷模块的冷冻水进口，第一个制冷模块的冷冻水进口作为整个冷水机组的冷冻水进口，最后一个制冷模块的冷冻水出口作为整个冷水机组的冷冻水出口。

本发明实施例还提供了一种冷水机组控制装置，包括：

获取模块，用于获取所述冷水机组的冷冻水目标出水温度、冷水机组所处的环境温度以及所述冷水机组的实际负荷需求；

控制模块，用于根据所述冷冻水目标出水温度、所述环境温度和所述实际负荷需求，控制各所述制冷模块是否开启以及开启后的运行模式，其中，所述运行模式为压缩机制冷模式或自然冷却模式。

本发明实施例还提供了一种冷水机组，包括：本发明实施例所述的冷水机组控制装置以及至少两个制冷模块，每个所述制冷模块均包括：压缩机制冷循环回路、自然冷却循环回路、冷冻水进口和冷冻水出口，其中，同一个制冷模块的压缩机制冷循环回路和自然冷却循环回路共用冷冻水进口和冷冻水出口。

可选的，各制冷模块依次串联，其中，相邻的两个制冷模块中前一个制冷模块的冷冻水出口连接至后一个制冷模块的冷冻水进口，第一个制冷模块的冷冻水进口作为整个冷水机组的冷冻水进口，最后一个制冷模块的冷冻水出口作为整个冷水机组的冷冻水出口。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的冷水机组控制方法。

应用本发明的技术方案，针对包含至少两个制冷模块且具有自然冷却功能的冷水机组，根据冷水机组的冷冻水目标出水温度、冷水机组所处的环境温度和冷水机组的实际负荷需求，控制各制冷模块是否开启以及开启后的运行模式(压缩机制冷模式或自然冷却模式)，使得在过渡季节，能够合理地控制冷水机组中各制冷模块的运行模式，兼顾制冷需求和能耗，实现多模块冷水机组安全可靠高效节能地制冷，大大提高了压缩机、自然冷却水泵以及冷水机组整机的运行寿命。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的单个制冷模块的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的各制冷模块依次串联的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的冷水机组控制方法的流程图；

图4是本发明实施例二提供的冷水机组控制装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种冷水机组控制方法，针对包含至少两个制冷模块且具有自然冷却功能的冷水机组，在过渡季节能够安全可靠高效节能地实现制冷。

所述冷水机组包括至少两个制冷模块，每个所述制冷模块均包括：压缩机制冷循环回路、自然冷却循环回路、冷冻水进口和冷冻水出口，其中，同一个制冷模块的压缩机制冷循环回路和自然冷却循环回路共用冷冻水进口和冷冻水出口。制冷模块可以通过压缩机制冷循环回路进行制冷，即运行于压缩机制冷模式，制冷模块也可以通过自然冷却循环回路进行制冷，即运行于自然冷却模式。具体的，制冷模块可以单独运行于压缩机制冷模式，也可以单独运行于自然冷却模式，还可以运行于混合制冷模式(即一部分制冷需求由压缩机制冷循环回路满足，另一部分制冷需求由自然冷却循环回路满足)。

参考图1，为单个制冷模块的结构示意图，压缩机制冷循环回路包括：压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4。自然冷却循环回路包括：自然冷却水泵5、自然冷却干冷器6和中间换热器7。自然冷却干冷器6用于载冷剂与室外空气进行换热，中间换热器7用于载冷剂与冷冻水进行换热。风机61能够将室外空气引入室外机，以使室外空气在冷凝器2中与冷媒进行换热或者在自然冷却干冷器6中与载冷剂进行换热。压缩机1和中间换热器7均设置有冷冻水端口，用于与冷冻水进口j和冷冻水出口k配合实现冷冻水的循环。

压缩机制冷循环回路能够实现机械制冷(即压缩机制冷)，在压缩机和风机61开启的情况下，通过压缩机制冷模式进行制冷，具体的冷媒循环流向为：压缩机1→冷凝器2→节流装置3→蒸发器4→压缩机1。自然冷却循环回路可以利用乙二醇溶液作为载冷剂，在自然冷却水泵5和风机61开启的情况下，通过自然冷却模式实现低温环境下的制冷，具体的载冷剂循环流向为：自然冷却水泵5→自然冷却干冷器6→中间换热器7→自然冷却水泵5。

各制冷模块的连接方式可以依次串联。具体的，参考图2，为各制冷模块依次串联的结构示意图，相邻的两个制冷模块中前一个制冷模块的冷冻水出口连接至后一个制冷模块的冷冻水进口，第一个制冷模块的冷冻水进口j1作为整个冷水机组的冷冻水进口，最后一个制冷模块的冷冻水出口kn作为整个冷水机组的冷冻水出口。

图3是本发明实施例一提供的冷水机组控制方法的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：

s301，获取所述冷水机组的冷冻水目标出水温度、冷水机组所处的环境温度以及所述冷水机组的实际负荷需求。

s302，根据所述冷冻水目标出水温度、所述环境温度和所述实际负荷需求，控制各所述制冷模块是否开启以及开启后的运行模式，其中，所述运行模式为压缩机制冷模式或自然冷却模式。

其中，冷冻水目标出水温度一般为固定值，例如7℃。环境温度可以通过温度传感器进行采集，例如使用干球温度。冷水机组的实际负荷需求可以根据设定温度来确定。压缩机制冷模式是指通过压缩机制冷循环回路实现制冷的模式，自然冷却模式是指通过自然冷却循环回路实现制冷的模式。

本实施例针对包含至少两个制冷模块且具有自然冷却功能的冷水机组，根据冷水机组的冷冻水目标出水温度、冷水机组所处的环境温度和冷水机组的实际负荷需求，控制各制冷模块是否开启以及开启后的运行模式(压缩机制冷模式或自然冷却模式)，使得在过渡季节，能够合理地控制冷水机组中各制冷模块的运行模式，兼顾制冷需求和能耗，实现多模块冷水机组安全可靠高效节能地制冷，大大提高了压缩机、自然冷却水泵以及冷水机组整机的运行寿命。

在一个实施方式中，根据所述冷冻水目标出水温度、所述环境温度和所述实际负荷需求，控制各所述制冷模块是否开启以及开启后的运行模式，包括：

比较所述冷冻水目标出水温度与所述环境温度；

若所述冷冻水目标出水温度小于或等于所述环境温度与第一预设阈值的差值，则控制开启的制冷模块运行于压缩机制冷模式；

若所述冷冻水目标出水温度大于或等于所述环境温度与第二预设阈值的加和，则控制开启的制冷模块运行于自然冷却模式；

若所述冷冻水目标出水温度大于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值且小于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和，则根据所述环境温度的变化趋势以及各制冷模块的冷冻水出口水温控制相应制冷模块的运行。

其中，第一预设阈值和第二预设阈值可以根据实际需求进行设置，第一预设阈值和第二预设阈值可以相等或不等。冷冻水目标出水温度小于或等于环境温度与第一预设阈值的差值，相当于环境温度大于或等于冷冻水目标出水温度与第一预设阈值的加和(处于高区间)，表示环境温度较高，因为自然冷却模式一般在环境温度相对较低的情况下才可以使用，所以此时若制冷模块开启，则运行于压缩机制冷模式。冷冻水目标出水温度大于或等于环境温度与第二预设阈值的加和，相当于环境温度小于或等于冷冻水目标出水温度与第二预设阈值的差值(处于低区间)，表示环境温度较低，此时若制冷模块开启，则运行于自然冷却模式，从而尽可能地节能。冷冻水目标出水温度大于环境温度与第一预设阈值的差值且小于环境温度与第二预设阈值的加和，表示环境温度处于中间区间，具体可结合环境温度的变化趋势及各制冷模块的冷冻水出口水温来控制相应制冷模块的运行，以兼顾制冷需求和节能需求。

本实施方式通过比较冷冻水目标出水温度和环境温度，确定环境温度所处的区间，从而控制制冷模块的运行模式，兼顾制冷需求和节能需求，更高效可靠节能地进行制冷。

进一步的，根据所述环境温度的变化趋势以及各制冷模块的冷冻水出口水温控制相应制冷模块的运行，包括：

获取第一关系，其中，所述第一关系是指在所述冷冻水目标出水温度满足大于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值且小于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和的条件之前，所述冷冻水目标出水温度与所述环境温度的关系；

分别获取各制冷模块的冷冻水出口水温；

在所述第一关系为所述冷冻水目标出水温度小于或等于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值的情况下，若任意制冷模块的冷冻水出口水温大于或等于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和，且所述冷冻水目标出水温度与所述冷水机组的冷冻水实际出水温度的差值大于或等于预设温差，则控制对应的制冷模块切换至自然冷却模式，否则，控制对应的制冷模块继续运行于压缩机制冷模式或者继续维持未运行状态；

在所述第一关系为所述冷冻水目标出水温度大于或等于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和的情况下，若任意制冷模块的冷冻水出口水温小于或等于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值，且所述冷水机组的冷冻水实际出水温度与所述冷冻水目标出水温度的差值大于或等于所述预设温差，则控制对应的制冷模块切换至压缩机制冷模式，否则，控制对应的制冷模块继续运行于自然冷却模式或者继续维持未运行状态。

其中，通过第一关系，可以知道环境温度是从高区间(即较高温度)下降到中间区间，还是从低区间(即较低温度)上升到中间区间。若第一关系为冷冻水目标出水温度小于或等于环境温度与第一预设阈值的差值，表示环境温度从高区间下降到中间区间，在满足第一关系条件时，制冷模块的状态应该是未运行或者运行于压缩机制冷模式，当制冷模块的冷冻水出口水温大于或等于环境温度与第二预设阈值的加和，且冷冻水目标出水温度与冷水机组的冷冻水实际出水温度的差值大于或等于预设温差时，可以将该制冷模块切换至自然冷却模式运行，从而进一步节省能耗，否则(即制冷模块的冷冻水出口水温小于环境温度与第二预设阈值的加和，或者，冷冻水目标出水温度与冷水机组的冷冻水实际出水温度的差值小于预设温差)，控制该制冷模块继续维持在满足第一关系条件时的原状态不变(即继续运行于压缩机制冷模式或者继续维持未运行状态)。若第一关系为冷冻水目标出水温度大于或等于环境温度与第二预设阈值的加和，表示环境温度从低区间上升到中间区间，在满足第一关系条件时，制冷模块的状态应该是未运行或运行于自然冷却模式，当制冷模块的冷冻水出口水温小于或等于环境温度与第一预设阈值的差值，且冷水机组的冷冻水实际出水温度与冷冻水目标出水温度的差值大于或等于预设温差时，可以将该制冷模块切换为压缩机制冷模式，否则(即制冷模块的冷冻水出口水温大于环境温度与第一预设阈值的差值，或者，冷水机组的冷冻水实际出水温度与冷冻水目标出水温度的差值小于预设温差)，控制该制冷模块继续维持在满足第一关系条件时的原状态不变(即继续运行于自然冷却模式或者继续维持未运行状态)。

冷水机组的冷冻水实际出水温度是指冷水机组的冷冻水出口水温，参考图2，对应于制冷模块n的冷冻水出口水温。若冷冻水目标出水温度与冷水机组的冷冻水实际出水温度的差值大于或等于预设温差，表示冷冻水实际出水温度低于冷冻水目标出水温度较多，需要升高冷冻水实际出水温度，相应的需要减少实际运行负荷，考虑到当前环境温度处于下降趋势，为了节省能耗，则将制冷模块切换至自然冷却模式。若冷水机组的冷冻水实际出水温度与冷冻水目标出水温度的差值大于或等于预设温差，表示冷冻水实际出水温度高于冷冻水目标出水温度较多，需要降低冷冻水实际出水温度，相应的需要增加实际运行负荷，考虑到当前环境温度处于上升趋势，因此将制冷模块切换至压缩机制冷模式。

本实施方式在冷冻水目标出水温度大于环境温度与第一预设阈值的差值且小于环境温度与第二预设阈值的加和的情况下，根据环境温度的变化趋势和负荷需求来控制相应制冷模块的运行，能够及时切换制冷模块的运行模式，从而兼顾制冷需求和节能需求，实现高效节能地制冷。

在一个实施方式中，在控制开启的制冷模块运行于压缩机制冷模式之前，还包括：确定各所述制冷模块在压缩机制冷模式下的最大输出能力；根据所述实际负荷需求和各所述制冷模块在压缩机制冷模式下的最大输出能力，确定需要开启的制冷模块的第一数量；

在控制开启的制冷模块运行于自然冷却模式之前，还包括：确定各所述制冷模块在自然冷却模式下的最大输出能力；根据所述实际负荷需求和各所述制冷模块在自然冷却模式下的最大输出能力，确定需要开启的制冷模块的第二数量。

其中，制冷模块在压缩机制冷模式下的最大输出能力是指压缩机的最大输出能力，制冷模块在自然冷却模式下的最大输出能力是指自然冷却水泵的最大输出能力。冷水机组的实际负荷需求可以根据设定温度来确定。通过实际负荷需求与各制冷模块在其相应运行模式下的最大输出能力，可以确定需要开启的制冷模块的数量，从而避免开启所有制冷模块，导致能源浪费。例如，一共5个制冷模块，根据实际负荷需求，需要开启3个制冷模块，且其中2个制冷模块满负荷运行，第3个制冷模块75％负荷运行。

本实施方式根据实际负荷需求和各制冷模块在其相应运行模式下的最大输出能力，能够简单确定需要运行的制冷模块的数量，尽可能的减少模块开启数量，从而减少能耗。

在一个实施方式中，控制开启的制冷模块运行于压缩机制冷模式，包括：关闭所有制冷模块的自然冷却循环回路；获取各制冷模块的压缩机累计运行时间；根据各制冷模块的压缩机累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第一数量；控制开启的制冷模块运行于自然冷却模式，包括：关闭所有制冷模块的压缩机制冷循环回路；获取各制冷模块的自然冷却水泵的累计运行时间；根据各制冷模块的自然冷却水泵的累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第二数量。

其中，关闭制冷模块的自然冷却循环回路即关闭自然冷却水泵。关闭制冷模块的压缩机制冷循环回路即关闭压缩机。累计运行时间表示压缩机或自然冷却水泵的总体运行时长。根据累计运行时间来控制哪些制冷模块开启或关闭，能够平衡各制冷模块的运行时间，尽可能的避免某个制冷模块一直运行导致容易故障，从而保证整个机组的寿命。

本实施例通过累计运行时间来控制压缩机或自然冷却水泵的开启和关闭，能够平衡各制冷模块的运行时间，提高机组稳定性，提高各制冷模块甚至整个冷水机组的使用寿命。

进一步的，根据各制冷模块的压缩机累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第一数量，包括：

当压缩机运行数量需要增加时，根据压缩机累计运行时间的长短对未开启的压缩机进行排序，在第一排序结果中从累计运行时间最短的压缩机开始启动对应的压缩机，以使处于开启状态的压缩机的数量符合所述第一数量；

当压缩机运行数量需要减少时，根据压缩机累计运行时间的长短对已开启的压缩机进行排序，在第二排序结果中从累计运行时间最长的压缩机开始关闭对应的压缩机，以使处于开启状态的压缩机的数量符合所述第一数量。具体可以按照累计运行时间从小到大的顺序进行排序，也可以按照累计运行时间从大到小的顺序进行排序。

本实施方式在压缩机运行数量需要增加的时候，优先开启累计运行时间较短的压缩机，在压缩机运行数量需要减少的时候，优先关闭累计运行时间较长的压缩机，能够尽量平衡各压缩机的使用时间，从而保证冷水机组整体性能比较稳定。

进一步的，根据各制冷模块的自然冷却水泵的累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第二数量，包括：

当自然冷却水泵运行数量需要增加时，根据自然冷却水泵的累计运行时间的长短对未开启的自然冷却水泵进行排序，在第三排序结果中从累计运行时间最短的自然冷却水泵开始启动对应的自然冷却水泵，以使处于开启状态的自然冷却水泵的数量符合所述第二数量；

当自然冷却水泵运行数量需要减少时，根据自然冷却水泵的累计运行时间的长短对已开启的自然冷却水泵进行排序，在第四排序结果中从累计运行时间最长的自然冷却水泵开始关闭对应的自然冷却水泵，以使处于开启状态的自然冷却水泵的数量符合所述第二数量。具体可以按照累计运行时间从小到大的顺序进行排序，也可以按照累计运行时间从大到小的顺序进行排序。

本实施方式在自然冷却水泵运行数量需要增加的时候，优先开启累计运行时间较短的自然冷却水泵，在自然冷却水泵运行数量需要减少的时候，优先关闭累计运行时间较长的自然冷却水泵，能够尽量平衡各自然冷却水泵的使用时间，从而保证冷水机组整体性能比较稳定。

下面结合图2对冷水机组控制方法进行说明。

参考图2，串联方式下，tin表示冷水机组的冷冻水进口水温(即制冷模块1的冷冻水进口水温)，t1表示制冷模块1的冷冻水出口水温(即制冷模块2的冷冻水进口水温)，t2表示制冷模块2的冷冻水出口水温(即制冷模块3的冷冻水进口水温)，t3表示制冷模块3的冷冻水出口水温，以此类推，tn-1表示制冷模块n-1的冷冻水出口水温(即制冷模块n的冷冻水进口水温)，tout表示冷水机组的冷冻水出口水温(即制冷模块n的冷冻水出口水温)。串联方式下，冷冻水进水依次流经制冷模块1、…制冷模块x...、制冷模块n，各温度点变化趋势为：tin≥t1≥t2≥t3≥...≥tout。

冷水机组的冷冻水目标出水温度为ta，机组所处环境干球温度为tb。冷水机组按照冷冻水目标出水温度ta进行控制，制冷模块串联方式下的具体控制过程如下：

(1)当ta≤tb-a时，各制冷模块的自然冷却循环回路均关闭，压缩机运行数量按照机组实际负荷需求进行控制。机组可以记录各压缩机累计运行时间，当压缩机运行数量需要增加时，优先开启累计运行时间短的压缩机，当压缩机运行数量需要减少时，优先关闭累计运行时间长的压缩机。a表示第一预设阈值。

(2)当ta≥tb+b时，各制冷模块的压缩机制冷循环回路均关闭，自然冷却水泵的运行数量按照机组实际负荷需求进行控制。机组可以记录各自然冷却水泵的累计运行时间，当自然冷却水泵运行数量需要增加时，累计运行时间短的自然冷却水泵优先开启，当自然冷却水泵运行数量需要减少时，累计运行时间长的自然冷却水泵优先关闭。b表示第二预设阈值。

(3)当tb-a＜ta＜tb+b时：

若在满足此条件之前ta处于ta≤tb-a阶段，表示环境温度呈下降趋势，由高区间下降到满足此条件，当制冷模块x实际的冷冻水出口水温tx满足tx≥tb+b且tout-ta≥－c时，则制冷模块x切换至自然冷却模式，否则制冷模块x维持前一阶段的原状态(未运行或者处于压缩机制冷模式)不变，其中x＝1，2，3，...，n，c表示预设温差；

若在满足此条件之前ta处于ta≥tb+b阶段，表示环境温度呈上升趋势，由低区间上升到满足此条件，当制冷模块x实际的冷冻水出口水温tx满足tx≤tb-a且tout-ta≥c时，则制冷模块x切换至压缩机制冷模式，否则制冷模块x维持前一阶段的原状态(未运行或者处于自然冷却模式)不变，其中x＝1，2，3，...，n。

通过上述控制，在过渡季节，冷水机组中部分制冷模块使用自然冷源运行于自然冷却模式进行制冷(开启自然冷却水泵和风机，关闭压缩机)，部分制冷模块运行于压缩机制冷模式进行制冷(开启压缩机和风机，关闭自然冷却水泵)，这种运行模式控制策略，可大大提高压缩机、自然冷却水泵以及冷水机组整机的运行寿命，同时能够兼顾制冷需求和节能需求，保证可靠高效节能地实现制冷。

实施例二

基于同一发明构思，本实施例提供了一种冷水机组控制装置，可以用于实现上述实施例所述的冷水机组控制方法。该装置可以通过软件和/或硬件实现，该装置一般可集成于冷水机组的控制器中。

图4是本发明实施例二提供的冷水机组控制装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：

获取模块41，用于获取所述冷水机组的冷冻水目标出水温度、冷水机组所处的环境温度以及所述冷水机组的实际负荷需求；

控制模块42，用于根据所述冷冻水目标出水温度、所述环境温度和所述实际负荷需求，控制各所述制冷模块是否开启以及开启后的运行模式，其中，所述运行模式为压缩机制冷模式或自然冷却模式。

可选的，控制模块42包括：

比较单元，用于比较所述冷冻水目标出水温度与所述环境温度；

第一控制单元，用于若所述冷冻水目标出水温度小于或等于所述环境温度与第一预设阈值的差值，则控制开启的制冷模块运行于压缩机制冷模式；

第二控制单元，用于若所述冷冻水目标出水温度大于或等于所述环境温度与第二预设阈值的加和，则控制开启的制冷模块运行于自然冷却模式；

第三控制单元，用于若所述冷冻水目标出水温度大于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值且小于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和，则根据所述环境温度的变化趋势以及各制冷模块的冷冻水出口水温控制相应制冷模块的运行。

可选的，第三控制单元包括：

第一获取子单元，用于获取第一关系，其中，所述第一关系是指在所述冷冻水目标出水温度满足大于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值且小于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和的条件之前，所述冷冻水目标出水温度与所述环境温度的关系；

第二获取子单元，用于分别获取各制冷模块的冷冻水出口水温；

第一控制子单元，用于在所述第一关系为所述冷冻水目标出水温度小于或等于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值的情况下，若任意制冷模块的冷冻水出口水温大于或等于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和，且所述冷冻水目标出水温度与所述冷水机组的冷冻水实际出水温度的差值大于或等于预设温差，则控制对应的制冷模块切换至自然冷却模式，否则，控制对应的制冷模块继续运行于压缩机制冷模式或者继续维持未运行状态；

第二控制子单元，用于在所述第一关系为所述冷冻水目标出水温度大于或等于所述环境温度与所述第二预设阈值的加和的情况下，若任意制冷模块的冷冻水出口水温小于或等于所述环境温度与所述第一预设阈值的差值，且所述冷水机组的冷冻水实际出水温度与所述冷冻水目标出水温度的差值大于或等于所述预设温差，则控制对应的制冷模块切换至压缩机制冷模式，否则，控制对应的制冷模块继续运行于自然冷却模式或者继续维持未运行状态。

可选的，所述控制模块42还包括：

第一确定单元，用于在控制开启的制冷模块运行于压缩机制冷模式之前，确定各所述制冷模块在压缩机制冷模式下的最大输出能力；根据所述实际负荷需求和各所述制冷模块在压缩机制冷模式下的最大输出能力，确定需要开启的制冷模块的第一数量；

第二确定单元，用于在控制开启的制冷模块运行于自然冷却模式之前，确定各所述制冷模块在自然冷却模式下的最大输出能力；根据所述实际负荷需求和各所述制冷模块在自然冷却模式下的最大输出能力，确定需要开启的制冷模块的第二数量。

可选的，第一控制单元包括：

第一控制子单元，用于关闭所有制冷模块的自然冷却循环回路；获取各制冷模块的压缩机累计运行时间；根据各制冷模块的压缩机累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第一数量；

第二控制单元，包括：

第二控制子单元，用于关闭所有制冷模块的压缩机制冷循环回路；获取各制冷模块的自然冷却水泵的累计运行时间；根据各制冷模块的自然冷却水泵的累计运行时间控制对应的制冷模块运行，以符合所述第二数量。

进一步的，第一控制子单元具体用于：

当压缩机运行数量需要增加时，根据压缩机累计运行时间的长短对未开启的压缩机进行排序，在第一排序结果中从累计运行时间最短的压缩机开始启动对应的压缩机，以使处于开启状态的压缩机的数量符合所述第一数量；以及，当压缩机运行数量需要减少时，根据压缩机累计运行时间的长短对已开启的压缩机进行排序，在第二排序结果中从累计运行时间最长的压缩机开始关闭对应的压缩机，以使处于开启状态的压缩机的数量符合所述第一数量。

进一步的，第二控制子单元具体用于：

当自然冷却水泵运行数量需要增加时，根据自然冷却水泵的累计运行时间的长短对未开启的自然冷却水泵进行排序，在第三排序结果中从累计运行时间最短的自然冷却水泵开始启动对应的自然冷却水泵，以使处于开启状态的自然冷却水泵的数量符合所述第二数量；以及，当自然冷却水泵运行数量需要减少时，根据自然冷却水泵的累计运行时间的长短对已开启的自然冷却水泵进行排序，在第四排序结果中从累计运行时间最长的自然冷却水泵开始关闭对应的自然冷却水泵，以使处于开启状态的自然冷却水泵的数量符合所述第二数量。

上述装置应用于包含至少两个制冷模块的冷水机组，每个所述制冷模块均包括：压缩机制冷循环回路、自然冷却循环回路、冷冻水进口和冷冻水出口，其中，同一个制冷模块的压缩机制冷循环回路和自然冷却循环回路共用冷冻水进口和冷冻水出口。

各制冷模块依次串联，其中，相邻的两个制冷模块中前一个制冷模块的冷冻水出口连接至后一个制冷模块的冷冻水进口，第一个制冷模块的冷冻水进口作为整个冷水机组的冷冻水进口，最后一个制冷模块的冷冻水出口作为整个冷水机组的冷冻水出口。

上述装置可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例提供的方法。

实施例三

本实施例提供一种冷水机组，包括：上述实施例二所述的冷水机组控制装置以及至少两个制冷模块，每个所述制冷模块均包括：压缩机制冷循环回路、自然冷却循环回路、冷冻水进口和冷冻水出口，其中，同一个制冷模块的压缩机制冷循环回路和自然冷却循环回路共用冷冻水进口和冷冻水出口。

各制冷模块依次串联，其中，相邻的两个制冷模块中前一个制冷模块的冷冻水出口连接至后一个制冷模块的冷冻水进口，第一个制冷模块的冷冻水进口作为整个冷水机组的冷冻水进口，最后一个制冷模块的冷冻水出口作为整个冷水机组的冷冻水出口。

本实施例的冷水机组在过渡季节，能够合理地控制冷水机组中各制冷模块的运行模式，兼顾制冷需求和能耗，实现安全可靠高效节能地制冷，大大提高了压缩机、自然冷却水泵以及冷水机组整机的运行寿命。

实施例四

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例一所述的冷水机组控制方法。

实施例五

本实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实现如上述实施例一所述的冷水机组控制方法。

存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的冷水机组控制方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述冷水机组控制方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储第一预设阈值、第二预设阈值、压缩机的累计运行时间和自然冷却水泵的累计运行时间等数据。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。