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风冷模块机组加减载逻辑控制方式

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发表于 2018-9-2 13:13:54 |显示全部楼层
  在空调系统中广泛使用模块化机组群,模块化机组群是由多台(2台或2台以上)单元模块组合起来,其系统中可以是共用冷冻水系统,或共用冷却水系统,或共用制冷剂系统,或共用风系统,或以上共用系统的多种组合方式。其组成的单元模块的结构形式、铭牌参数可以相同,也可以不同。模块化机组群中单元模块的数量和参数选型是根据用户需要的空调负荷来确定单元模块的数量和组合方式;单个单元模块可独立运行,其单元模块的控制方式可由模块内部控制,或由模块化机组群的集控中心进行控制。在整个模块化机组群运行过程中,空调系统由集控中心控制单元模块的启停、能调。图1是以6台单元模块并联运行,共用冷冻水系统为例,进行示范性说明模块化机组群的构成。
  当模块化机组群运行时,特别是单元模块数超过2台,由于空调系统的负荷不可能都运行满负荷(100%负荷),其中大部分时间运行在部分负荷,因此模块化机组群在能调过程中,选择单元模块加载或卸载时,存在着多种选择方式以及单元模块内部的能调负载也存在多种选择方式。
  传统型模块化机组群能调方式-加载,当第一个单元模块加载至100%(单元模块内的能调)时,对第二个单元模块进行加载,直至第二单元模块加载至100%(单元模块内的能调)时,才会对第三个单元模块进行加载,以此类推,直至加载至满足空调系统的负荷控制要求。
  总而言之,传统的加载方式是当模块化机组群运行时,单元模块加载至100%(单元模块内的能调),集控中心才会对下一个单元模块加载。
  图2是以2个单元模块组成的空调系统为例进行说明,本例中单个单元模块的能调系统为两级,在实际使用过程中,单元模块的能调不限于两级,还有可能是无级的。本例中限于2个单元模块和单元模块两级能调,仅是为了便于说明传统型模块化机组群加载方式的特点。
  同时为了简化说明,假设所有单元模块内单级能调系统相同并在说明过程中,单元模块1能调动作(加载或卸载)最先执行,而在实际运行过程中,可以由单元模块控制逻辑根据单元模块运行时间的长短来确定(注:下文示例说明,都做了同等假设说明)。
  传统型模块化机组群能调方式-减载,当第一个单元模块减载至0%(单元模块内的能调)时,对第二个单元模块进行减载,直至第二单元模块减载至0%(单元模块内的能调)时,才会对第三个单元模块进行减载,以此类推,直至卸载至满足空调系统的负荷控制要求。总而言之,传统型减载方式是当模块化机组群运行时,单元模块减载至0%(单元模块内的能调),集控中心才会对下一个单元模块减载。
  图3是以4个单元模块组成的空调系统为例进行说明,本例中单个单元模块的能调系统为两级,在实际使用过程中,单元模块的能调不限于两级,还有可能是无级的。本例中限于4个单元模块和单元模块两级能调,仅是为了便于说明传统型模块化机组群减载方式的特点。
  同时为了简化说明,假设所有单元模块内单级能调系统相同并在说明过程中,单元模块1能调动作(加载或减载)最先执行,而在实际运行过程中,可以由单元模块控制逻辑根据单元模块运行时间的长短来确定。
  按照传统型模块化机组群能调方式,在适应空调系统的负荷上没有问题,无论在能调过程中的加载或减载达到空调系统负荷。但在空调系统运行的大部分时间为部分负荷,即非满负荷时,传统型能调方式控制下的单元模块总是运行在100%能调,而不能充分利用单元模块在部分负载时的高性能,起不到部分负荷时单元模块节能运行的效果,从而增加了空调系统的运行费用。
  具体实施方式:在于模块化机组群中包含多个单元模块,运行在空调系统中部分负荷时,通过集控中心对单元模块启停、能调控制时,对单元模块的选择和单元模块内部的能调负荷控制的选择。通过优化单元模块运行数量和单元模块内能调负荷最大程度的节能性和改善了空调系统运行可靠性。
  技术方案1的模块化机组群能调方式,在能调逻辑中根据空调系统的负荷需求分为加载 和减载模式。集控中心在能调逻辑中根据需求模式不同,采用不同的控制方式。
  1)加载模式,能调逻辑-加载模式,集控中心对模块化。单元模块能调进行判断,能调逻辑判断单元模块的能调状态后,自动寻找能调为0%的单个模块优先加载能调为0%的单元模块,直至在模块化机组群中没有能调为0%的单元模块后,后对其他单元模块继续进行加载,直至满足空调系统运行负荷要求或所有的单元模块中的能调为100%。
  下图是加载模式下的逻辑框图,此时该系统中的单元模块能调为两级(所谓能调为两级,是指单元模块1中包含虽然包含两个压缩机,但单元模块1中的每个压缩机只能处于ON和OFF两种状态,ON对应的100%,OFF对应的是0%。由于单元模块1中包含两个压缩机,所以我们可以说单元模块1的能调为两级)。
  2)减载模式,能调逻辑-减载模式,集控中心对模块化。优先减载能调为100%的单元模块,直至模块化机组群中没有能调为100%的单元模块后,后对其他单元模块进行减载,直至满足空调系统运行负荷要求或所有的单元模块中的能调为0%。
  模块化机组群中单元模块的能调等级为两级时,在能调过程中判断单元模块的能调状态后,确定加载时能调为0%的单元模块优先加载;减载时,能调为100%的单元模块优先减载。
  技术方案2的模块化机组群能调方式是在技术方案1的能调方式中,能调逻辑判断模块化机组群内所有单元模块的能调状态时,根据单元模块内的能调状态和空调系统的负荷需求,对单元模块内的能调运行状态进行调节,使单元模块运行高效节能状态。
  在实施例中,模块化机组群的单元模块的能调等级为多级无级时,能调过程需要判断单元模块的能调状态,对单元模块的运行状态进行判断,确定单元模块的运行是否在非高效状态。当处于非高效状态时,能调逻辑根据加减模式调节单元模块的能调。
  技术方案3的模块化机组群能调方式在技术方案1和2中根据空调系统的负荷需求趋势进行判断,能调逻辑选择加载或减载的模式,并根据所有已运行单元模块的运行状态,来判断通过单元模块的运行数量和单元模板内的能调能力进行满足空调系统的负荷需求。
  在实施例中,模块化机组群根据所有已运行单元模块的运状态,来判断通过单元模块的运行数量和单元模板内的能调能力进行满足空调系统的负荷需求。下图是该实施方式的加载模式下的逻辑框图:
  在上述第一种实施方式、第二种实施方式和第三种实施方式中,均包含“判断单元模块运行状态或能调状态”这个步骤。对于如何判断单元模块的运行状态,有以下几种方式:
  A:单元模块根据空调系统的负荷需求,和单元模块的冷凝温度或冷凝压力进行调节单元模块机组的能调和单元模块的运行数量。
  B:单元模块根据空调系统的负荷需求,和单元模块的蒸发温度或蒸发压力进行调节单元模块机组的能调和单元模块的数量。
  C:单元模块根据空调系统的负荷需求,和单元模块风量调节进行调节单元模块机组的能调和单元模块的数量。
  D:单元模块根据空调系统的负荷需求,和单元模块控制目标值,如回水温度或出水温度值,调节单元模块机组的能调和单元模块的数量。
  在上述第一种实施方式、第二种实施方式和第三种实施方案中本发明的能调逻辑可以具有使模块化机组群根据空调系统的负荷需求,控制单元模块运行数量和单元模块能调负载,使空调系统的对应能调级数提高;当单元模块能调级数较少,而单元模块数量较多时,模块化机组群能够以近似无级能调方式运行。同时充分发挥了单元模块部分负荷下运行时能效更高的特点,从而使整个空调系统具有节能优势。模块化机组群中的单元模块可以根据冷凝温度或冷凝压力、蒸发温度或蒸发压力、单元模块的风量等方式,优化调节单元模块的能调负载。能调逻辑根据空调系统的负荷需求,可以对单元模块控制目标值进行合理设置,如回水温度或出水温度值的修正,来提高空调系统运行可靠性和发挥模块化机组群节能优势。
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