阅读说明：本技术 一种热泵变频压缩机加卸载控制方法及系统 (Loading and unloading control method and system for heat pump variable frequency compressor ) 是由 赵密升 钟惠安 张勇 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种热泵变频压缩机加卸载控制方法及系统,所述方法包括以下步骤：S1:获取当前回水温度Tn；S2:获取目标水温T,计算水温偏差△T,△T＝Tn-T；S3:获取1分钟前的回水温度Tb,计算回水温度变化率△T’,△T’＝Tn-Tb；S4:读取压缩机频率控制表TABLE,在TABLE中查找由△T’和ΔT定位区间频率值Fi；S5:获取压缩机当前频率值Fn,计算压缩机目标频率F,F＝Fn+Fi；进一步的,所述TABLE为两个维度的表,通过定位△T’和ΔT能够在TABLE定位唯一的区间频率值Fi。本发明热泵变频压缩机加卸载控制方法,引入回水温度变化率以及水温偏差两个维度用于控制压缩机加卸载,根据机组电流的限加载、卸载、停机保护,可使机组能快速满足客户需求的前提下,尽量减少压缩机的频繁加卸载。(The invention discloses a loading and unloading control method and a system for a heat pump variable frequency compressor, wherein the method comprises the following steps: s1, acquiring the current backwater temperature Tn; s2, acquiring a target water temperature T, and calculating a water temperature deviation delta T which is Tn-T; s3, acquiring the backwater temperature Tb before 1 minute, and calculating the backwater temperature change rate delta T' ═ Tn-Tb; s4, reading a compressor frequency control TABLE TABLE, and searching an interval frequency value Fi positioned by delta T' and delta T in the TABLE; s5, acquiring a current frequency value Fn of the compressor, and calculating a target frequency F of the compressor, wherein F is Fn + Fi; further, TABLE is a two-dimensional TABLE, and a unique interval frequency value Fi can be located in TABLE by locating Δ T' and Δ T. According to the method for controlling the loading and unloading of the variable-frequency compressor of the heat pump, two dimensions of the return water temperature change rate and the water temperature deviation are introduced to control the loading and unloading of the compressor, and the frequent loading and unloading of the compressor can be reduced as much as possible on the premise that the unit can quickly meet the requirements of customers according to the limited loading, unloading and shutdown protection of the unit current.)

一种热泵变频压缩机加卸载控制方法及系统

技术领域

本发明涉及热泵技术领域，具体涉及一种热泵变频压缩机加卸载控制方法及系统。

背景技术

随着北方煤改电的推进，越来越多的民众使用变频采暖机，对于变频采暖机而言，如何使机组的运行更快的满足客户需求，同时兼顾节能、可靠性等多方面要求，在这种情况下，需要对采暖机组的压缩机进行节能控制。当前行业上，采暖机组压缩机的频率控制一般采用“表格控制”或者通过目标水温的差值进行加卸载。其中，“表格控制”是通过大量测试，在不同环境温度、回水温度下，测试机组允许运行的最大频率，从而制作成参数表格用以控制；另外一种通过实际水温与目标水温的差值，即当两者温差大于某一值时，压缩机尽可能的以高频率运行以提高产热量，缩短加热时间；当两者温差小于某一值时，动态调整压缩机频率，为了保证实际水温在目标温度范围内，通常此时压缩机的运行频率比较低。然而，当压缩机频率高于某一频率时，热泵热水机的能效比随压缩机频率提高而下降，在低于这一频率时，热泵热水机的能效比随压缩机频率下降而下降。由此可见，现有的通过实际水温对变频热泵热水机压缩机的频率进行控制的方式，无法保证压缩机的可靠性。

为了解决这个问题，特此提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热泵变频压缩机加卸载控制方法，能快速满足客户需求的前提下，尽量减少压缩机的频繁加卸载。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种热泵变频压缩机加卸载控制方法，所述方法包括以下步骤：

S1:获取当前回水温度Tn；

S2:获取目标水温T，计算水温偏差△T，△T＝Tn-T；

S3:获取1分钟前的回水温度Tb，计算回水温度变化率△T’，△T’＝Tn-Tb；

S4:读取压缩机频率控制表TABLE，在TABLE中查找由△T’和ΔT定位区间频率值Fi；

S5:获取压缩机当前频率值Fn，计算压缩机目标频率F，F＝Fn+Fi。

进一步的，所述TABLE为两个维度的表，通过定位△T’和ΔT能够在TABLE定位唯一的区间频率值Fi。

进一步的，所述当前回水温度Tn是向前推算10s内实时回水温度的平均值。

优选的，频率变化周期为60s，间隔60s重新执行步骤S1到S5。

进一步的，根据区间频率值Fi的正负值，判断压缩机进行加载或卸载。

本发明的另一目的在于提供一种热泵变频压缩机加卸载控制系统，能够实现上述控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种热泵变频压缩机加卸载控制系统，包括控制器、机组换热器、存储单元以及压缩机，所述机组换热器的进水口处设有温度传感器，用于检测机组换热器的进水温度，所述温度传感器与控制器相连接；所述控制器包括当前回水温度获取模块、水温偏差计算模块、回水温度变化率计算模块、区间频率值查找模块以及目标频率计算模块；

所述当前回水温度获取模块，通过温度传感器获取当前回水温度；

所述水温偏差计算模块，通过与用户交互或者系统设置获取目标控制回水温度，计算当前回水温度和目标控制回水温度的差值；

所述回水温度变化率计算模块，获取1分钟前的回水温度，计算当前回水温度与1分钟前的回水温度的差值；

所述区间频率值查找模块，读取压缩机频率控制表，在压缩机频率控制表查找，通过回水温度变化率和水温偏差确定区间频率；

所述目标频率计算模块，获取压缩机当前频率值，计算压缩机当前频率值与区间频率值的和值，所述和值极为压缩机的目标频率。

进一步的，所述压缩机频率控制表存储在存储单元，所述控制器与存储单元相连接，能够访问存储单元。

本发明的有益效果：

本发明热泵变频压缩机加卸载控制方法，引入回水温度变化率以及水温偏差两个维度用于控制压缩机加卸载，再根据机组电流的限加载、卸载、停机保护，可使机组能快速满足客户需求的前提下，尽量减少压缩机的频繁加卸载。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明热泵变频压缩机加卸载控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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1

请参阅图1所示，一种热泵变频压缩机加卸载控制方法，所述方法包括以下步骤：

S1:获取当前回水温度Tn；

具体的，所述回水温度为机组换热器的进水温度，机组换热器的进水口处设有温度传感器，用于检测机组换热器的进水温度,在热泵工作的过程中，设置在换热器的进水口处的温度传感器能够检测机组换热器的进水温度。

优选的，每间隔0.1-1s获取一次温度传感器的数值，所述数值和时间一同存储，所述热泵设有脉冲计时器，每间隔0.1-1s获取一次温度传感器的数值的操作能够通过脉冲计时器实现。

S2:获取目标控制回水温度T，计算水温偏差△T，所述△T＝Tn-T；

通过热泵的控制系统获取目标控制回水温度，通过公式△T＝Tn-T，计算出水温偏差△T。

S3:获取1分钟前的回水温度Tb，计算回水温度变化率△T’，所述△T’＝Tn-Tb；

如果热泵系统开启时间较短，少于1分钟，本发明的控制方法不启动，直到热泵系统开启时间大于或等于1分钟时，所述控制方法启动。

S4:读取压缩机频率控制表TABLE，在TABLE中查找由△T’和ΔT定位区间频率值Fi；

所述压缩机频率控制表TABLE为存储在存储单元现成的两个维度的表，通过定位△T’和ΔT能够在TABLE定位唯一的区间频率值Fi；

在二维空间中，通过两点能够确定唯一一个点，相当于在二维区间中，确定X点和Y点,就能确定唯一一个点。

参照表1，为压缩机频率控制表TABLE，横向代表△T’，竖向代表ΔT，右下方方格内的数字代表负载变化值，负载变化值为正需要加载，负载变化值为负需要卸载；通过这个表确定△T’和ΔT就能在表中找出唯一的一个确定的区间频率值Fi,为了避免压缩机频繁加卸载，所述△T’和ΔT均为以区间的形式存在的时间点值的集合。

选取△T’＝-2，ΔT＝-1为例，在表1中查找，区间频率值Fi＝4。

表1

S5:计算压缩机目标频率F＝Fn+Fi。

所以△T’＝-2，ΔT＝-1时，区间频率值Fi＝4，压缩机目标频率F＝Fn+4。

所述当前回水温度Tn是向前推算10s内实时回水温度的平均值。

优选的，频率变化周期为60s，即间隔60s重新执行步骤S1到S5。

采用热泵变频压缩机加卸载控制方法，引入回水温度变化率以及水温偏差两个维度用于控制压缩机加卸载，再根据机组电流的限加载、卸载、停机保护，可使机组能快速满足客户需求的前提下，尽量减少压缩机的频繁加卸载。

为保护压缩机，可在确认压缩机距离上次加卸载的时间超过阈值时再启动该压缩机，否则等待一些时间后再启动压缩机，即机组保护优先级优于加卸载能调优先级。

实施例2

一种热泵变频压缩机加卸载控制系统，包括控制器、机组换热器、存储单元以及压缩机，所述机组换热器的进水口处设有温度传感器，用于检测机组换热器的进水温度，所述温度传感器与控制器相连接，所述在热泵工作的过程中，设置在换热器的进水口处的温度传感器能够检测机组换热器的进水温度，所述控制器包括当前回水温度获取模块、水温偏差计算模块、回水温度变化率计算模块、区间频率值查找模块以及目标频率计算模块。

所述当前回水温度获取模块通过温度传感器获取当前回水温度；

所述水温偏差计算模块通过与用户交互或者系统设置获取目标控制回水温度，计算当前回水温度和目标控制回水温度的差值；

所述回水温度变化率计算模块获取1分钟前的回水温度，计算当前回水温度与1分钟前的回水温度的差值；

所述区间频率值查找模块读取压缩机频率控制表，在压缩机频率控制表查找，通过回水温度变化率和水温偏差确定区间频率；所述压缩机频率控制表存储在存储单元，所述控制器与存储单元相连接，能够访问存储单元。

所述目标频率计算模块获取压缩机当前频率值，计算压缩机当前频率值与区间频率值的和值，所述和值极为压缩机的目标频率。根据区间频率的正负值，判断压缩机进行加载或卸载。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。