CN104566773B - 多联空调的容量控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多联空调的容量控制方法及控制系统，包括如下步骤：机组停机时，检测是否有负荷需求，若有负荷需求，第一压缩机开始运行；继续检测负荷是否增加，并检测得到运行目标频率值；若负荷增加且运行目标频率大于预设第二频率值时，则第二压缩机也启动运行，此时第一压缩机和第二压缩机同时运行；且目前工况下，多联空调第一压缩机和第二压缩机同时运行的能效比数值高于仅仅运行第一压缩机的能效比数值。因此，通过对频率值的对比和能效比数值的判断，得到控制压缩机启停的指令。本发明可以最大程度地提高多联空调的能效比，可以确保压缩机最大程度的运行于最佳能效比的频率区间，使得多联空调满足效率最高的要求，起到节能减排的效果。
Description
技术领域
本发明涉及多联空调的控制技术领域，特别是涉及一种多联空调的容量控制方法及控制系统，尤其适用于一种多压缩机并联的多联空调容量控制技术。
背景技术
随着变频技术的推广，多联空调机组得到了迅猛的发展。与普通空调相比，多联空调机组具有制冷、制热迅速强劲、高效节能、舒适可靠等优点，加上其自由的组合布置、优良的部分负荷效率及灵活的使用方法，使多联空调机组在市场上得到了广泛应用。
压缩机是多联空调机组中最关键的部件。根据压缩机的特性对压缩机运行进行有效控制，对系统节能有直接的关系。
对于多压缩机并联的多联空调而言，压缩机组以并联的形式连接，其容量控制方法需满足如下要求：1、在只有部分室内机组工作时，能够满足系统的整体功率消耗达到最小；2、并联连接的压缩机组能适用于大容量空调机组中，其连接的室内机数量通常较多，而室内机的负荷并不固定，可能一直处于不断变化中，故要求压缩机组的容量可根据负荷的变化而连续变化，例如可在10％～130％的范围内可调；因此压缩机的容量控制与系统的负荷匹配就显得尤为重要。3、压缩机的整个容量范围既要满足系统最大的冷量要求(即全部室内机组满负荷工作的情况)，又要满足效率最高的要求，这两者之间就需要采用高效的压缩机容量控制技术才能实现。
因此，需要对多联空调的容量控制方法及控制系统进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种多联空调的容量控制方法及控制系统，可以确保压缩机最大程度的运行于最佳能效比的频率区间，使得多联空调满足效率最高的要求。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
多联空调的容量控制方法，用于控制包括室外机和至少一台室内机相互连接的多联空调，所述室外机包括有两台以上的压缩机，两台以上的压缩机采用并联的方式连接；其中，所述多联空调的容量控制方法包括如下步骤：
1)机组停机时，检测是否有负荷需求，若有负荷需求，第一压缩机开始运行；
2)检测负荷是否增加，并检测得到运行目标频率值；若负荷增加且运行目标频率大于预设第二频率值时，则第二压缩机也启动运行，此时第一压缩机和第二压缩机同时运行；此时控制压缩机启停的判断条件需同时满足：目前工况下，多联空调第一压缩机和第二压缩机同时运行的能效比数值高于仅仅运行第一压缩机的能效比数值。
在其中一个实施例中，所述多联空调的容量控制方法还包括：
3)检测负荷是否减小，并检测得到运行目标频率值；若负荷减小且运行目标频率值小于预设第一频率值时，则第一压缩机运行，第二压缩机停机。
进一步地，预设第一频率值小于预设第二频率值。
进一步地，步骤2)中，当第一压缩机和第二压缩机运行，第三压缩机停机时，继续检测负荷是否增加，并检测得到运行目标频率值；若负荷继续增加且运行目标频率大于预设第四频率值，则第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机全部运行；此时控制压缩机启停的判断条件需同时满足：目前工况下，多联空调第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机全部运行的能效比数值高于第一压缩机、第二压缩机运行，第三压缩机停机的能效比数值。
进一步地，步骤2)中，检测负荷是否减小，并检测得到运行目标频率值；若负荷减小且目标频率小于预设第三频率值时，则第一压缩机、第二压缩机运行，第三压缩机停机。
进一步地，预设第三频率值小于预设第四频率值。
进一步地，预设第二频率值小于预设第三频率值。
多联空调的容量控制系统，用于控制包括室外机和至少一台室内机相互连接的多联空调，所述室外机包括有两台以上的压缩机，两台以上的压缩机采用并联的方式连接；其中，所述多联空调的容量控制系统包括有：
频率检测单元，用于检测得到多联空调的压缩机实际运行频率值；
负荷检测单元，用于检测得到多联空调实际负荷值；
目标频率值运算单元，用于得到压缩机运行的目标频率值；
能效比数值检测及比较单元，用于通过对多联空调运行参数的检测，并通过比较，得到目前工况下不同运行模式下的能效比数值，并通过比较，得到能效比数值较佳的容量控制方式；
预设频率值存储单元，用于存储多个预设频率值；
频率比较单元，用于将目标频率值与预设频率值进行比较；
压缩机控制单元，用于控制压缩机启停动作；
所述目标频率值运算单元根据频率检测单元检测得到多联空调的压缩机实际运行频率值和负荷检测单元检测得到多联空调实际负荷值，运算得到压缩机运行的目标频率值；频率比较单元将目标频率值与预设频率值存储单元中存储的相应预设频率值进行对比，得到频率值对比结果；能效比数值检测及比较单元得到目前工况下不同运行模式下的能效比数值，并通过比较，得到能效比数值较佳的容量控制方式；根据频率值对比结果和能效比数值较佳的容量控制方式结果，控制各台压缩机启停动作。
进一步地，所述预设频率值存储单元包括有预设第一频率单元和预设第二频率单元；所述预设第一频率单元用于存储预设第一频率数值，所述预设第二频率单元用于存储预设第二频率数值。
进一步地，所述预设频率值存储单元包括有预设第三频率单元和预设第四频率单元；所述预设第三频率单元用于存储预设第三频率数值，所述预设第四频率单元用于存储预设第四频率数值。
本发明的有益效果如下：
本发明的多联空调的容量控制方法及控制系统，包括如下步骤：机组停机时，检测是否有负荷需求，若有负荷需求，第一压缩机开始运行；继续检测负荷是否增加，并检测得到运行目标频率值；若负荷增加且运行目标频率大于预设第二频率值时，则第二压缩机也启动运行，此时第一压缩机和第二压缩机同时运行；且目前工况下，多联空调第一压缩机和第二压缩机同时运行的能效比数值高于仅仅运行第一压缩机的能效比数值。因此，通过对频率值的对比和能效比数值的判断，得到控制压缩机启停的指令。本发明可以最大程度地提高多联空调的能效比，可以确保压缩机最大程度的运行于最佳能效比的频率区间，使得多联空调满足效率最高的要求，起到节能减排的效果。
附图说明
图1为压缩机频率与能效比的关系曲线示意图；
图2为采用本发明多联空调的容量控制方法后压缩机频率和能效比关系的曲线示意图；
图3为本发明多联空调的容量控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明为了解决现有技术的问题，提出了一种多联空调的容量控制方法，用于控制包括室外机和至少一台室内机相互连接的多联空调，所述室外机包括有两台以上的压缩机，两台以上的压缩机采用并联的方式连接；其中，所述多联空调的容量控制方法包括如下步骤：
1)机组停机时，检测是否有负荷需求，若有负荷需求，第一压缩机开始运行；
2)检测负荷是否增加，并检测得到运行目标频率值；若负荷增加且运行目标频率大于预设第二频率值时，则第二压缩机也启动运行，此时第一压缩机和第二压缩机同时运行；此时控制压缩机启停的判断条件需同时满足：目前工况下，多联空调第一压缩机和第二压缩机同时运行的能效比数值高于仅仅运行第一压缩机的能效比数值。
在其中一个实施例中，所述多联空调的容量控制方法还包括：
3)检测负荷是否减小，并检测得到运行目标频率值；若负荷减小且运行目标频率值小于预设第一频率值时，则第一压缩机运行，第二压缩机停机。
进一步地，预设第一频率值小于预设第二频率值。
进一步地，步骤2)中，当第一压缩机和第二压缩机运行，第三压缩机停机时，继续检测负荷是否增加，并检测得到运行目标频率值；若负荷继续增加且运行目标频率大于预设第四频率值，则第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机全部运行；此时控制压缩机启停的判断条件需同时满足：目前工况下，多联空调第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机全部运行的能效比数值高于第一压缩机、第二压缩机运行，第三压缩机停机的能效比数值。
进一步地，步骤2)中，检测负荷是否减小，并检测得到运行目标频率值；若负荷减小且目标频率小于预设第三频率值时，则第一压缩机、第二压缩机运行，第三压缩机停机。
进一步地，预设第三频率值小于预设第四频率值。
进一步地，预设第二频率值小于预设第三频率值。
本发明为了解决现有技术的问题，还提出了一种多联空调的容量控制系统，用于控制包括室外机和至少一台室内机相互连接的多联空调，所述室外机包括有两台以上的压缩机，两台以上的压缩机采用并联的方式连接；其中，所述多联空调的容量控制系统包括有：
频率检测单元，用于检测得到多联空调的压缩机实际运行频率值；
负荷检测单元，用于检测得到多联空调实际负荷值；
目标频率值运算单元，用于得到压缩机运行的目标频率值；
能效比数值检测及比较单元，用于通过对多联空调运行参数的检测，并通过比较，得到目前工况下不同运行模式下的能效比数值，并通过比较，得到能效比数值较佳的容量控制方式；
预设频率值存储单元，用于存储多个预设频率值；
频率比较单元，用于将目标频率值与预设频率值进行比较；
压缩机控制单元，用于控制压缩机启停动作；
所述目标频率值运算单元根据频率检测单元检测得到多联空调的压缩机实际运行频率值和负荷检测单元检测得到多联空调实际负荷值，运算得到压缩机运行的目标频率值；频率比较单元将目标频率值与预设频率值存储单元中存储的相应预设频率值进行对比，得到频率值对比结果；能效比数值检测及比较单元得到目前工况下不同运行模式下的能效比数值，并通过比较，得到能效比数值较佳的容量控制方式；根据频率值对比结果和能效比数值较佳的容量控制方式结果，控制各台压缩机启停动作。
进一步地，所述预设频率值存储单元包括有预设第一频率单元和预设第二频率单元；所述预设第一频率单元用于存储预设第一频率数值，所述预设第二频率单元用于存储预设第二频率数值。
进一步地，所述预设频率值存储单元包括有预设第三频率单元和预设第四频率单元；所述预设第三频率单元用于存储预设第三频率数值，所述预设第四频率单元用于存储预设第四频率数值。
实施例：
由于压缩机并联机组主要使用于大容量空调机组中，其连接的室内机数量通常较多，而室内机的负荷并不固定，可能一直不断变化中，故要求压缩机的容量需要根据负荷的变化而连续变化。
每款压缩机都有其对应的最高能效比运行区间，在多压缩机并联机组中，随负荷增大，压缩机所需运行频率需增大，如图1所示。由压缩机能效比特性可知，随压缩机频率的增大，其能效比是先增大后降低的关系，即成下开口抛物线关系。
本实施例采用的技术方法为：
如图3所示，机组停机时，若有负荷需求，第一压缩机运行，若负荷增加且运行目标频率大于预设第二频率值时，则第二压缩机也启动运行，此时为第一压缩机和第二压缩机运行，第三压缩机停机，能效比要高于第一压缩机运行，第二压缩机和第三压缩机停机的能效比；此时若负荷减小且运行目标频率小于预设第一频率值时，则第一压缩机运行，第二压缩机和第三压缩机停机，预设第一频率值小于预设第二频率值，这样就可以防止出现因负荷变化而引起第二压缩机频繁启停的现象；
当第一压缩机和第二压缩机运行，第三压缩机停机时，若负荷继续增加且运行目标频率大于预设第四频率值，则第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机都运行，此时第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机运行的能效比要高于第一压缩机、第二压缩机运行，第三压缩机停机的能效比，若负荷减小且目标频率小于预设第三频率值时，则第一压缩机、第二压缩机运行，第三压缩机停机，预设第三频率值小于预设第四频率值，这样可以防止出现因负荷变化而引起第三压缩机频繁启停的现象；
为了保证压缩机在负荷变化过程中不出现频繁启动的情况，还需保证第一预设频率小于第二预设频率，第二预设频率小于第三预设频率，第三预设频率小于第四预设频率。
为了保证机组运行的最佳能效比，预设频率的设置至关重要，必须保证当机组在小于第一预设频率运行时，单压缩机运行的能效比高于双压缩机同时运行的能效比，必须保证当机组在大于第二预设频率运行时，双压缩机同时运行的能效比高于单压缩机运行的能效比，必须保证当机组在小于第三预设频率运行时，双压缩机同时运行的能效比高于三压缩机同时运行的能效比，必须保证当机组在大于第四预设频率运行时，三压缩机同时运行的能效比高于双压缩机同时运行的能效比。
图2为压缩机频率和能效比的关系曲线图，采用本发明的技术方案后，可以保证机组运行于最高能效比的频率区间。
该方法同样适用于模块化机组中。
以两台某款变频双转子压缩机并联为例，压缩机的能效比与压缩机频率成下开口抛物线关系，压缩机能效比最高的频率区间在40-70Hz间。为此，当室内机负荷较低时，只需启动1台压缩机，当室内机负荷要求单台压缩机运行的目标频率高于预设第二频率值70Hz时，则可转为开启两台压缩机并联运行，此时两台压缩机中频运行的能效比会高于单台压缩机高频运行的能效比。当室内机负荷降低时，为了防止因负荷的波动而引起压缩机的频繁开停，则需降低到两台运行预设第一频率值25Hz时，才将一台压缩机关闭，只开启一台压缩机运行。此处的具体数值都是为了说明的举例，不同的压缩机频率区间不同。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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。
Claims (8)
1.多联空调的容量控制方法，用于控制包括室外机和至少一台室内机相互连接的多联空调，所述室外机包括有两台以上的压缩机，两台以上的压缩机采用并联的方式连接；其特征在于，所述多联空调的容量控制方法包括如下步骤：
1)机组停机时，检测是否有负荷需求，若有负荷需求，第一压缩机开始运行；
2)检测负荷是否增加，并检测得到运行目标频率值；若负荷增加且运行目标频率大于预设第二频率值时，则第二压缩机也启动运行，此时第一压缩机和第二压缩机同时运行；此时控制压缩机启停的判断条件需同时满足：目前工况下，多联空调第一压缩机和第二压缩机同时运行的能效比数值高于仅仅运行第一压缩机的能效比数值；
3)检测负荷是否减小，并检测得到运行目标频率值；若负荷减小且运行目标频率值小于预设第一频率值时，则第一压缩机运行，第二压缩机停机；
所述预设第一频率值小于预设第二频率值。
2.根据权利要求1所述的多联空调的容量控制方法，其特征在于，步骤2)中，当第一压缩机和第二压缩机运行，第三压缩机停机时，继续检测负荷是否增加，并检测得到运行目标频率值；若负荷继续增加且运行目标频率大于预设第四频率值，则第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机全部运行；此时控制压缩机启停的判断条件需同时满足：目前工况下，多联空调第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机全部运行的能效比数值高于第一压缩机、第二压缩机运行而第三压缩机停机的能效比数值。
3.根据权利要求2所述的多联空调的容量控制方法，其特征在于，步骤2)中，检测负荷是否减小，并检测得到运行目标频率值；若负荷减小且目标频率小于预设第三频率值时，则第一压缩机、第二压缩机运行，第三压缩机停机。
4.根据权利要求3所述的多联空调的容量控制方法，其特征在于，所述预设第三频率值小于预设第四频率值。
5.根据权利要求4所述的多联空调的容量控制方法，其特征在于，所述预设第二频率值小于预设第三频率值。
6.使用如权利要求1至5中任何一项所述的多联空调的容量控制方法的多联空调的容量控制系统，用于控制包括室外机和至少一台室内机相互连接的多联空调，所述室外机包括有两台以上的压缩机，两台以上的压缩机采用并联的方式连接；其特征在于，所述多联空调的容量控制系统包括有：
频率检测单元，用于检测得到多联空调的压缩机实际运行频率值；
负荷检测单元，用于检测得到多联空调实际负荷值；
目标频率值运算单元，用于得到压缩机运行的目标频率值；
能效比数值检测及比较单元，用于通过对多联空调运行参数的检测，并通过比较，得到目前工况下不同运行模式下的能效比数值，并通过比较，得到能效比数值较佳的容量控制方式；
预设频率值存储单元，用于存储多个预设频率值；
频率比较单元，用于将目标频率值与预设频率值进行比较；
压缩机控制单元，用于控制压缩机启停动作；
所述目标频率值运算单元根据频率检测单元检测得到多联空调的压缩机实际运行频率值和负荷检测单元检测得到多联空调实际负荷值，运算得到压缩机运行的目标频率值；频率比较单元将目标频率值与预设频率值存储单元中存储的相应预设频率值进行对比，得到频率值对比结果；能效比数值检测及比较单元得到目前工况下不同运行模式下的能效比数值，并通过比较，得到能效比数值较佳的容量控制方式；根据频率值对比结果和能效比数值较佳的容量控制方式结果，控制各台压缩机启停动作。
7.根据权利要求6所述的多联空调的容量控制系统，其特征在于，所述预设频率值存储单元包括有预设第一频率单元和预设第二频率单元；所述预设第一频率单元用于存储预设第一频率数值，所述预设第二频率单元用于存储预设第二频率数值。
8.根据权利要求7所述的多联空调的容量控制系统，其特征在于，所述预设频率值存储单元包括有预设第三频率单元和预设第四频率单元；所述预设第三频率单元用于存储预设第三频率数值，所述预设第四频率单元用于存储预设第四频率数值。
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