[发明专利]一种基于目标负荷控制的多并联二氧化碳热泵控制方法

权利要求书

1.一种基于目标负荷控制的多并联二氧化碳热泵控制方法，所述多并联二氧化碳热泵包括二氧化碳循环回路、热源管路和热水管路，热泵环路包括依次串联设置在环路中的蒸发器蒸发管、气液分离器、压缩机组、油气分离器、冷却器冷凝管和电子膨胀阀，所述蒸发器蒸发管与所述热源管路相互换热地设置在一起，所述热水管路与所述冷却器冷凝管相互换热地设置在一起，所述压缩机组包括多个并联设置的能够变频的二氧化碳压缩机，所述热水管路上设置有水泵和流量计，且所述热水管路出入口端均设置有温度传感器，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

1)获取热水管路入口温度T_hi、热水管路出口温度T_ho和热水管路中的流量V，并根据用户设置的目标出水温度T_obj，计算目标制热量Q＝1.163*(T_obj-T_hi)*V，计算当前制热量Q_c＝1.163*(T_obj-T_ho)*V；

2)设置每台压缩机运行在50Hz时，二氧化碳热泵系统负荷为100％，多并联二氧化碳热泵包含的压缩机数量为N台，按照额定工况，每台压缩机的额定制热量为Q_s，则目标负荷值L＝Q/(N*Q_s)*100％，实际负荷值Lr＝Q_c/(N*Q_s)*100％；

3)通过目标负荷L、实际负荷Lr、变频压缩机台数N，变频压缩机变频上限F_max和下限F_min计算得到电子膨胀阀的目标开度K_e＝f(L,L_r，F_max,F_min,n)；

4)根据电子膨胀阀的目标开度K_e调节电子膨胀阀的开度；

其中，当目标负荷L≥实际负荷L_r且电子膨胀阀目标开度K_e≥当前开度K_c，则将电子膨胀阀调节至目标开度K_e；

当目标负荷L实际负荷L_r且电子膨胀阀目标开度K_e≥当前开度K_c，则电子膨胀阀保持当前开度K_c不变；

当目标负荷L≥实际负荷L_r且电子膨胀阀目标开度K_e当前开度K_c,则电子膨胀阀保持当前开度K_c不变；

当目标负荷L实际负荷L_r且电子膨胀阀目标开度K_e当前开度K_c，则将电子膨胀阀开启至目标开度K_e；

在调节电子膨胀阀的开度后，根据目标负荷L、实际负荷L_r计算负荷差值绝对值L_ab＝|L-L_r|，计算出需要开启或关闭的压缩机数量Nc＝INT(L_ab/100％/N)；当目标负荷L≥实际负荷L_r时，逐步开启Nc台压缩机，当目标负荷L实际负荷L_r时,逐步关闭Nc台压缩机；

当需要逐步开启Nc台压缩机时，开启每台压缩机的时间隔为20s；每开启一台压缩机，从未运行压缩机中累计运行时间最短的一台开始；

当需要逐步关闭Nc压缩机时，关闭每台压缩机的时间间隔为5s，每关闭一台压缩机，从未运行压缩机中累计运行时间最长的一台开始；

当开启或关闭Nc台压缩机后，重新计算实际负荷L_r，实际负荷和目标负荷的差值绝对值L_ab＝|L-L_r|：

当L_ab≥100％/N，则重新计算需要开启或关闭的压缩机数量Nc，开启或关闭压缩机；

当L_ab100％/N,且LL_r,则调整运行中的变频压缩机中运行时间最长的那台，降低其工作频率，其运行频率最低可至F_min，直到L＝Lr；

当L_ab100％/N,且L≥L_r,则调整运行中的变频压缩机中运行时间最长的那台，增加其工作频率，其运行频率最大可至F_max，直到L＝Lr。