一种空气源热泵低环温制冷时的风机风速优化控制方法与流程

本发明涉及热泵，尤其涉及一种空气源热泵低环温制冷时的风机风速优化控制方法。

背景技术：

1、空气源热泵系统在低环温低水温制冷时需要对高压侧翅片换热器侧风机转速进行精确控制，若风机转速过高，冷凝温度过低，可能导致低压冷媒蒸发温度过低，存在板换冻裂风险；若风机转速过低，冷凝温度过高，可能导致机组制冷能力能效差。在该环温下现有的控制逻辑中存在一种根据高压对应的饱和冷凝温度控制风机启停的策略，即风机随着冷凝温度升高升档，反之降档；然而，在实际过程中发现存在风机转速提高后冷凝温度下降又导致风机降档，继而引起风机反复升降档甚至启停，不利于机组的稳定运行。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种空气源热泵低环温制冷时的风机风速优化控制方法，在机组处于低环温制冷时，基于制冷剂饱和温度，并控制优化风机风速保持在合适的区间，避免风机风速反复波动，同时能够修正制冷剂饱和温度，适用范围广，保证机组稳定运行的同时又能尽可能提高制冷量，以提升用户使用体验。

2、为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

3、一种空气源热泵低环温制冷时的风机风速优化控制方法，其特征在于：

4、包括以下控制方法：

5、a、在制冷工况下，单风机风速优化控制方法：

6、s1：

7、设定冷媒x的饱和温度tpd包括tpd1、tpd2、tpd3和tpd4，且tpd1＞tpd2＞tpd3＞tpd4；s2:

8、设定风机档位包括风速依次递升的风机停止档、风机降档区间、风机保持档区间、风机升档区间和最高速8档，并设定低于饱和温度tpd4对应风机停止档，饱和温度tpd4与饱和温度tpd3之间对应风机降档区间，饱和温度tpd2与饱和温度tpd3之间对应风机保持档区间，饱和温度tpd1与饱和温度tpd2之间对应风机升档区间，高于饱和温度tpd1对应最高速8档；s3:

9、设定环境温度预设值thjcs，实测环境温度thj；

10、设定机组回水温度预设值thscs，实测机组回水温度ths；

11、设定持续时间设定值tcs，实测持续时间tc；

12、s4：

13、thj＜thjcs、ths＜thscs且tc≥tcs，每40s判断一次实时高压获取冷媒x的饱和温度tpd，在时间△t内进行以下风机风速调节：

14、tpd＜tpd3，控制风机风速每30s下降1档，直至tpd≥tpd3，控制风机风速停止下降或至最低速；

15、tpd＜tpd4时，停止风机，当tpd＞tpd3时，控制风机风速由停止升至风机升档区间；

16、tpd3≤tpd≤tpd2，保持风机风速；

17、tpd2＜tpd≤tpd1，控制风机风速每30s上升1档，直至tpd≤tpd2，停止风机风速上升或控制风机风速升至最高速8档；

18、tpd＞tpd1，控制风机风速至最高速8档；

19、s5：

20、设定在时间△t内饱和温度tpd经历tpd1的次数为k1，经历tpd2的次数为k2，经历tpd3的次数为k3和经历tpd4的次数为k4，基于k1、k2、k3和k4的值，分别确定修正值x1、x2、x3和x4的值，将tpd1、tpd2、tpd3和tpd4的值分别修正为tpd1+x1、tpd2+x2、tpd3+x3和tpd4+x4，进而使得风机降档区间、风机保持档区间和风机升档区间的区间改变，将tpd1+x1、tpd2+x2、tpd3+x3和tpd4+x4的值代入s4中进行风机风速调节，保证机组平稳运行。

21、b、在制冷工况下，双风机风速优化控制方法：

22、s1：

23、设定冷媒x的饱和温度tpd包括tpd1、tpd2、tpd3、tpd4和tpd5，且tpd1＞tpd2＞tpd3＞tpd4＞tpd5；

24、s2:

25、设定风机1的档位包括风速依次递升的风机1停止档、风机降档区间、风机保持档区间、风机升档区间和最高速8档，风机2的档位包括风速依次递升的风机2停止档、风机降档区间、风机保持档区间、风机升档区间和最高速8档，并设定低于饱和温度tpd5对应风机2停止档，低于饱和温度tpd4对应风机1停止档，饱和温度tpd4与饱和温度tpd3之间对应风机1和风机2的风机降档区间，饱和温度tpd2与饱和温度tpd3之间对应风机1和风机2的风机保持档区间，饱和温度tpd1与饱和温度tpd2之间对应风机1和风机2的风机升档区间，高于饱和温度tpd1对应风机1和风机2的最高速8档；

26、s3:

27、设定环境温度预设值thjcs，实测环境温度thj；

28、设定机组回水温度预设值thscs，实测机组回水温度ths；

29、设定持续时间设定值tcs，实测持续时间tc；

30、s4：

31、thj＜thjcs、ths＜thscs且tc≥tcs，每40s判断一次实时高压获取冷媒x的饱和温度tpd，在时间△t内进行以下风机风速调节：

32、tpd＜tpd3，控制风机1和风机2的风速每30s下降1档，直至tpd≥tpd3，控制风机1和风机2的风速停止下降或至最低速；

33、tpd＜tpd4时，停止风机1，当tpd＞tpd3时，控制风机1的风速由停止升至风机升档区间；tpd＜tpd5时，停止风机2，当tpd＞tpd3时，控制风机2的风速由停止升至风机升档区间；tpd3≤tpd≤tpd2，保持风机风速；

34、tpd2＜tpd≤tpd1，控制风机1和风机2的风速每30s上升1档，直至tpd≤tpd2，停止风机1和风机2的风速上升或升至最高速8档；

35、tpd＞tpd1，控制风机1和风机2的风速至最高速8档；

36、s5：

37、设定在时间△t内饱和温度tpd经历tpd1的次数为k1，经历tpd2的次数为k2，经历tpd3的次数为k3，经历tpd4的次数为k4，经历tpd4的次数为k5，基于k1、k2、k3、k4和k5的值，分别确定修正值x1、x2、x3、x4和x5的值，将tpd1、tpd2、tpd3、tpd4和tpd5的值分别修正为tpd1+x1、tpd2+x2、tpd3+x3、tpd4+x4和tpd5+x5，进而使得风机降档区间、风机保持档区间和风机升档区间的区间改变，将tpd1+x1、tpd2+x2、tpd3+x3、tpd4+x4和tpd5+x5的值代入s4中进行风机风速调节，保证机组平稳运行。

38、本发明采用上述技术方案，在机组处于低环温制冷时，机组通过检测高压侧压力后根据不同冷媒类型计算得到的高压对应的饱和温度tpd，根据不同冷媒的压力-饱和温度特性曲线确定tpdn的初始值，基于不同压力下tpdn的值，对应不同风机风速区间，进而控制风机风速保持在合适的区间，防止风机风速反复波动。

39、并且，通过在一定时间区间△t内机组饱和温度tpd经历tpdn的次数kn(tpd＞tpdn后又有tpd＜tpdn记为一次)，得到针对tpdn的修正值xn，将饱和温度tpdn修正为tpdn+xn，使风机升档、保持、降档的区间改变，从而使机组得以平稳运行。

40、该方案适用于机组在不同环温，不同风机数量时控制，保证机组运行的可靠性和系统的节能高效性。