多模块机组水温控制方法与流程

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种多模块机组水温控制方法。

背景技术：

多模块冷(热)水机组结构设计时，设计方案多为多个独立冷媒系统共用一个大壳管换热器。同时共用同一个位置进出水感温包检测的进出水温度来控制各个模块压缩机的启停以及压缩机的负荷。这种方法不利于机组的节能运行。同时当实际(进)出水温度接近设定(进)出水温度时，若某模块压缩机启动，则存在压缩机启动后水温下降到设定温度以下，从而导致压缩机出现频繁启停的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有多模块机组运行时，压缩机负荷大、降温快、进入待机状态所用时间短而导致机组频繁启停，压缩机负荷变化导致实际出水温度不稳定、发生波动，以及平均单模块压缩机耗能较大的问题，提供一种能够有效避免机组频繁启停、维持实际出水温度稳定以及有效减小平均单模块压缩机能耗的多模块机组水温控制方法。

一种多模块机组水温控制方法，包括以下步骤：

设定换热器的出水温度值t0以及出水温度偏差值△t1以及△t2，△t2＞△t1；

检测机组模块数n；

机组运行稳定后，检测连续时间x内换热器的实际出水温度值tx；

分别比较tx与t0、tx与(t0+△t1)以及tx与(t0+△t2)，根据比较结果，调节机组模块中电子膨胀阀的开度大小。

在其中一个实施例中，所述分别比较tx与t0、tx与(t0+△t1)以及tx与(t0+△t2)，根据比较结果，调节机组模块中电子膨胀阀的开度大小的步骤包括：

若tx＞(t0+△t2)，则所有模块中电子膨胀阀的开度大小均保持不变。

在其中一个实施例中，所述分别比较tx与t0、tx与(t0+△t1)以及tx与(t0+△t2)，根据比较结果，调节机组模块电子膨胀阀的开度大小的步骤还包括：

若t0＜tx≤(t0+△t1)，则所有模块中电子膨胀阀的开度大小均保持不变。

在其中一个实施例中，所述分别比较tx与t0、tx与(t0+△t1)以及tx与(t0+△t2)，根据比较结果，调节机组模块中电子膨胀阀的开度大小的步骤还包括：

若(t0+△t1)＜tx≤(t0+△t2)，检测所有模块中压缩机负荷最大的n1个模块，1≤n1＜n，调节所述n1个模块中电子膨胀阀的开度减小。

在其中一个实施例中，所述调节所述n1个模块中电子膨胀阀的开度减小的步骤包括：

在调节所述n1个模块电子膨胀阀的开度之前，获取所述n1个模块电子膨胀阀的开度大小为f1；

调节所述n1个模块中电子膨胀阀的开度减小值为△f1，△f1＝f1/(k×n),k＞1。

在其中一个实施例中，所述k＝5。

在其中一个实施例中，所述机组运行稳定后，检测连续时间x内换热器的实际出水温度值tx的步骤包括：

每隔时间t检测一次换热器的实际出水温度值，连续时间x≥m×t，m≥1，连续时间x内检测到换热器实际出水温度值tx包含m次检测结果tx1、tx2…txm；

只有tx1、tx2…txm均大于(t0+△t2)，则所有模块中电子膨胀阀的开度均保持不变；

或者，

只有tx1、tx2…txm均大于t0，且tx1、tx2…txm均小于等于(t0+△t1)，则所有模块中电子膨胀阀的开度大小均保持不变；

或者，

只有tx1、tx2…txm均大于(t0+△t1)，且tx1、tx2…txm均小于等于(t0+△t2)，则检测所有模块中压缩机负荷最大的n1个模块，1≤n1＜n，调节所述n1个模块中电子膨胀阀的开度减小。

在其中一个实施例中，还包括以下步骤：

调节所述n1个模块中电子膨胀阀的开度减小后，在机组运行稳定状态下，第1次检测连续时间y内换热器的实际出水温度值ty1；

分别比较ty1与t0、ty1与(t0+△t1)，根据比较结果，调节机组模块中电子膨胀阀的开度大小；

若(t0+△t1)＜ty1≤(t0+△t2)，则检测所有模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的m1个模块，1≤m1＜n，调节所述m1个模块中电子膨胀阀的开度减小；

调节所述m1个模块中电子膨胀阀的开度减小后，第2次机组运行时间t1，第2次检测连续时间y内换热器的实际出水温度值ty2；

分别比较ty2与t0、ty2与(t0+△t1)，若(t0+△t1)＜ty2≤(t0+△t2)，则检测所有模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的m2个模块，1≤m2＜n，调节所述m2个模块中电子膨胀阀的开度减小；

……

调节所述模块m(q-1)电子膨胀阀的开度减小后，第q次机组运行时间t1，第q次检测连续时间y内换热器的实际出水温度值tyq，q≥3；

分别比较tyq与t0、tyq与(t0+△t1)，若(t0+△t1)＜tyq≤(t0+△t2)，则检测所有模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的mq个模块，1≤mq＜n，调节所述mq个模块中电子膨胀阀的开度减小。

在其中一个实施例中，所述比较tyq与t0以及tyq与(t0+△t1)，调节机组模块中电子膨胀阀的开度大小的步骤包括：

若t0＜tyq≤(t0+△t1)，q≥1，则保持所有模块中电子膨胀阀的开度大小不变。

在其中一个实施例中，所述调节所述mq个模块中电子膨胀阀的开度减小的步骤包括：

在机组运行稳定状态下，获取所述mq个模块中电子膨胀阀的开度大小为pq；

调节所述mq个模块中电子膨胀阀的开度减小值为△pq，△pq＝pq/(a×n),a＞1。

在其中一个实施例中，所述a＝10。

本发明的有益效果：

本发明的多模块机组水温控制方法，设定换热器的出水温度值t0以及出水温度偏差值△t1和△t2，△t2＞△t1，主板检测机组模块数n，机组运行稳定后，检测连续时间t内换热器的实际出水温度值tx，比较tx与(t0+△t2)，并且根据比较结构，调节机组模块中电子膨胀阀的开度大小，实现对n个模块的压缩机负荷进行调节。经过上述调节，使得当换热器的实际(进)出水温度接近设定的(进)出水温度时，压缩机在适当的负荷下运行，即实际出水温度t0＜tx≤t0+△t1下运行，从而有效地避免机组频繁启停、有效地维持实际出水温度稳定以及有效地减小平均单模块压缩机的能耗，降低了整个机组的能耗。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的多模块机组多模块机组水温控制方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的多模块机组系统示意图。

附图标记说明：

换热器100

进水管110

出水管120

冷媒通道200

电磁膨胀阀210

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1和图2，一种多模块机组水温控制方法，包括以下步骤：

设定换热器的出水温度值t0以及出水温度偏差值△t1和△t2，△t2＞△t1。t0为用户设定的进出水温度，用户不同的冷量需求会设置不同的进/出水温度，机组按照进出水温度设定值控制加卸载、电子膨胀阀调节、冷媒量控制等，使得实际进出水温度达到设定的进出水温度，从而满足用户冷量需求。△t2为出水温度偏差值，其大小为进出水设定温差/n，进出水设定温差为用户可设值。△t1可以是可以设定的值，可选地，△t1＝1℃。

主板检测机组模块数n。

机组运行稳定后，比如机组运行20min左右，开始检测连续时间x内换热器的实际出水温度值tx。

分别比较tx与t0、tx与(t0+△t1)以及tx与(t0+△t2)，根据比较结果，调节n个模块电子膨胀阀的开度大小。通过调节电子膨胀阀开大或关小控制系统循环冷媒量的增大或减少。当压缩机负荷大时，冷媒量越多，压力越高，电流越大，水温降低的越快，主板根据控制逻辑调低压缩机负荷。当冷媒量少时，压力低，电流小，水温降低慢，则主板增大压缩机负荷。两者都是将压缩机的输出能力保持在与各种条件相匹配的程度。压缩机的负荷受到调整后，大壳管换热器中冷媒压力与温度与水温相比会保持在相对合适水平，且若冷媒温度与水温差一定情况下，冷媒量越大，则水从冷媒中吸收的冷量越多，也就是换热器换热量增大；反之同理。

可选地，若tx＞(t0+△t2)，则所有n个模块中电子膨胀阀的开度大小均保持不变。此时实际出水温度tx与设定的目标出水温度t0之间的差值还偏大，因此各个模组中的压缩机需按照目前负荷持续输出能量，不需要调整电子膨胀阀的开度大小，也就是不需要改变冷媒系统循环冷媒量。

可选地，若t0＜tx≤(t0+△t1)，则所有n个模块中电子膨胀阀的开度大小均保持不变。此时各个模组中的压缩机的输出能力保持在与各种条件相匹配的程度，需按照目前负荷持续输出能量，不需要调整电子膨胀阀的开度大小，也就是不需要改变冷媒系统循环冷媒量。

可选地，若(t0+△t1)＜tx≤(t0+△t2)，此时实际出水温度tx已接近出水温度设定值t0，因此需要降低机组输出负荷，以避免水温降低太快导致出水温度达到设定出水温度时机组待机，水温在用户输出能量后机组又重新启动。具体地，主板检测n个模块中压缩机负荷最大的模块n1，1≤n1＜n。机组压缩机负荷通过压缩机电流计算得出，压缩机电流通过电控箱里的电流检测板测出，压缩机负荷在手操器上有直观的显示，手操器与主板之间有通讯，通过以上措施，主板可以分别检测出具体模块的压缩机负荷。显然地，n1可能是一个模块，也可能是负荷相同的多个模块，调节所述模块n1的电子膨胀阀的开度减小。可选地，设调节所述模块n1电子膨胀阀的开度之前，所述模块n1电子膨胀阀的开度大小为f1。调节所述模块n1电子膨胀阀的开度减小，开度减小值为△f1，△f1＝f1/(k×n),k＞1。通过将阀门的开度减小△f1＝f1/(k×n)，减少冷媒系统中循环的冷没量，降低压缩机的负荷，避免水温较快地降低到用户设定的进出水温度t0，导致机组进入待机状态所用时间短而导致机组频繁启停。可选地，所述k＝5。电子膨胀阀由电机和阀针及其他部件组成，当电机转一圈时阀针前进一段距离，此时成为电子膨胀阀前进一步，关小步幅即为电机动作圈数。在现有开度的基础上开度f1关小1/5n。此时，优先调节中压缩机负荷最大的模块，因为与压缩机高负荷运行相比，低负荷运行更加节能，在整个系统需要降低压缩机的负荷时，选择降低高负荷运行的压缩机的负荷对于整个系统来说更加节能。

如图2所示，机组为制冷或制热模式运行时，水从进水管110进入大壳管换热器200与多模块的冷媒逐一进行换热，然后从左侧水室换向后由出水管120提供给客户。在机组运行时，各个模块换热时的水温各不相同，因此理论来说各个模块压缩机负荷应该各不相同，本专利通过主板检测模块数，控制各个模块进入换热器200冷媒量从而控制各模块负荷，达到节能效果。

请继续参见图1，在其中一个实施例中，所述机组运行稳定后，检测连续时间x内换热器的实际出水温度值tx的步骤包括：

每隔时间t检测一次换热器的实际出水温度值，连续时间x≥m×t，m≥1，连续时间x内检测到的换热器实际出水温度值tx包含m次检测结果tx1、tx2…txm；

只有tx1、tx2…txm均大于(t0+△t2)，则所有n个模块中电子膨胀阀的开度均保持不变；

或者，

只有tx1、tx2…txm均大于t0，且tx1、tx2…txm均小于等于(t0+△t1)，则所有n个模块中电子膨胀阀的开度大小均保持不变；

或者，

只有tx1、tx2…txm均大于(t0+△t1)，且tx1、tx2…txm均小于等于(t0+△t2)，则检测所有n个模块中压缩机负荷最大的n1个模块，1≤n1＜n，调节所述n1个模块中电子膨胀阀的开度减小。在本实施例中，可选地，t＝3s,m＝20，x＝1min。

请继续参见图1，在其中一个实施例中，还包括以下步骤：

调节所述模块n1电子膨胀阀的开度减小后，在机组运行稳定状态下，本实施例中的机组稳定运行状态下可以是所述模块n1电子膨胀阀的开度减小后，机组运行10min后。第1次检测连续时间y内换热器的实际出水温度值ty1；

分别比较ty1与t0、ty1与(t0+△t1)，根据比较结果，调节n个机组模块电子膨胀阀的开度大小；

若(t0+△t1)＜ty1≤(t0+△t2)，则检测所有n个模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的模块m1，1≤m1＜n，调节所述m1个模块中电子膨胀阀的开度减小；

调节所述m1个模块中电子膨胀阀的开度减小后，第2次机组运行时间t1，第2次检测连续时间y内换热器的实际出水温度值ty2；

分别比较ty2与t0、ty2与(t0+△t1)，若(t0+△t1)＜ty2≤(t0+△t2)，则检测所有n个模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的m2个模块，1≤m2＜n，调节所述m2个模块中电子膨胀阀的开度减小；

……

调节所述模块m(q-1)电子膨胀阀的开度减小后，第q次机组运行时间t1，第q次检测连续时间y内换热器的实际出水温度值tyq，q≥3；

分别比较tyq与t0、tyq与(t0+△t1)，若(t0+△t1)＜tyq≤(t0+△t2)，则检测所有n个模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的mq个模块，1≤mq＜n，调节所述mq个模块中电子膨胀阀的开度减小。

可选地，若t0＜tyq≤(t0+△t1)，q≥1，则保持所有n个模块电子膨胀阀的开度大小不变。

连续时间y由用户设定，可选地，y＝3min。

在其中一个实施例中，所述调节所述模块mq电子膨胀阀的开度减小的步骤包括：

若(t0+△t1)＜tyq≤(t0+△t2)，则检测所有n个模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的mq个模块，1≤mq＜n，调节所述mq个模块中电子膨胀阀的开度减小。所述调节所述mq个模块的电子膨胀阀的开度减小的步骤包括：

第(q-1)次机组运行时间t1后，获取所述模块mq电子膨胀阀的开度大小为pq；

调节所述mq个模块中电子膨胀阀的开度减小值为△pq，△pq＝pq/(a×n),a＞1。

在其中一个实施例中，所述a＝10。

具体地，调节所述模块n1电子膨胀阀的开度减小后，在机组运行稳定状态下，第1次检测连续时间y内换热器的实际出水温度值ty1。分别比较ty1与t0、ty1与(t0+△t1)，根据比较结果，调节n个模块电子膨胀阀的开度大小。若t0＜ty1≤(t0+△t1)，则保持n个模块电子膨胀阀的开度大小。若(t0+△t1)＜ty1≤(t0+△t2)，则检测n个模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的m1个模块，1≤m1＜n，调节所述m1个模块的电子膨胀阀的开度减小。设在机组运行稳定状态下前调节所述模块n1电子膨胀阀的开度减小后，所述模块m1电子膨胀阀的开度大小为p1。调节所述模块m1电子膨胀阀的开度减小值为△p1，△p1＝p1/(a×n),a＞1。可选地，所述a＝10。即将所述模块m1电子膨胀阀的开度减小p1/(10×n)，减小进入冷媒循环系统的冷媒量，将高于50％负荷压缩机的负荷降低，使整个系统的压缩机在低负荷下运行，降低整个系统的能耗。调节所述模块m1电子膨胀阀的开度减小值为△p1后，第2次机组运行稳定后，第2次检测连续时间y内换热器的实际出水温度值ty2。分别比较ty2与t0、ty2与(t0+△t1)，根据比较结果，调节n个模块电子膨胀阀的开度大小。若t0＜ty2≤(t0+△t1)，则保持n个模块电子膨胀阀的开度大小。若(t0+△t1)＜ty2≤(t0+△t2)，则检测n个模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的模块m2，1≤m3＜n，调节所述模块m1的电子膨胀阀的开度减小。设在机组运行稳定状态下后，所述模块m2电子膨胀阀的开度大小为p2。调节所述模块m2电子膨胀阀的开度减小值为△p2，△p2＝p2/(a×n),a＞1。调节所述模块m2电子膨胀阀的开度减小值为△p2后，第(q-1)次机组运行稳定后，q≥3，第q次检测连续时间y内换热器的实际出水温度值tyq。分别比较tyq与t0、tyq与(t0+△t1)，根据比较结果，调节n个模块电子膨胀阀的开度大小。反复判断，将压缩机的负荷降低到与整个系统各种条件相匹配的负荷值，在此与这个较为理想的值相匹配的条件为t0＜ty1≤(t0+△t1)，保持n个模块电子膨胀阀的开度大小持续运行，实现了多模块机组制冷(制热)运行时，通过控制电子膨胀阀210的开度，调整冷媒通道200内的循环冷媒量，进而调整压缩机负荷并调整大壳管换热器200的换热量，从而使多模块机组的以较低负荷运行，达到节能效果。

可选地，请继续参见图1，在其中一个实施例中，所述机组运行稳定后，检测第q次机组连续时间t1内换热器的实际出水温度值tyq的步骤包括：

每隔时间t2检测一次换热器的实际出水温度值，连续时间t1≥m×t2，m≥1，连续时间t1内检测到的换热器实际出水温度值tyq包含m次检测结果ty1、ty2…tym；

只有ty1、ty2…tym均大于t0，且ty1、ty2…tym均小于等于t0+△t1)，则n个模块电子膨胀阀的开度均保持不变。

或者，

只有ty1、ty2…tym均大于(t0+△t1)，且ty1、ty2…tym均小于等于(t0+△t2)，则检测n个模块中压缩机负荷超过50％的模块并从中选择压缩机负荷最大的模块mq，1≤mq＜n，调节所述模块mq的电子膨胀阀的开度减小。

可选地，t2＝3s,m＝20，t1＝1min。

本发明的多模块机组水温控制方法，设定换热器的出水温度值t0以及出水温度偏差值△t1和△t2，△t2＞△t1，主板检测机组模块数n，机组运行稳定后，检测连续时间t内换热器的实际出水温度值tx，比较tx与(t0+△t2)，并且根据比较结构，调节机组模块中电子膨胀阀的开度大小，实现对n个模块的压缩机负荷进行调节。经过上述调节，使得当换热器的实际(进)出水温度接近设定的(进)出水温度时，压缩机在适当的负荷下运行，即实际出水温度t0＜tx≤t0+△t1下运行，从而有效地避免机组频繁启停、有效地维持实际出水温度稳定以及有效地减小平均单模块压缩机的能耗，降低了整个机组的能耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。