[发明专利]一种多机头变频离心式冷水机组能效寻优控制方法

说明书

本发明公开了一种多机头变频离心式冷水机组能效寻优控制算法，包括以下步骤：S1：通过机组控制器得到当前实时的变频离心式压缩机运行数量及各压缩机的运行参数；S2：将S1中所述运行参数代入耦合计算数学模型，求得机组当前制冷量、总吸气量及运行压缩比；S3：通过等熵效率数学模型计算出；S2：中所述运行压缩比下最佳等熵效率及相应的吸气量；S4：通过等熵效率数学模型计算出等熵效率最高的变频离心式压缩机组合运行方案，作为冷水机组最优运行策略；S5：选择S4中冷水机组最优运行策略所对应的变频离心式压缩机的型号、数量及运行参数。本发明算法可达到能效寻优，有效提高机组的部分负荷能效，降低机组运行能耗和运行费用。

技术领域

本发明属于制冷机械技术领域，尤其是涉及一种多机头变频离心式冷水机组能效寻优控制算法。

背景技术

变频离心式冷水机组在中央空调领域应用逐渐广泛，随着技术的发展，每台机组由多台离心压缩机来组合以实现更大的制冷量和更宽广的能量调节范围，已得到广泛的认可。

当单台机组上配置数量大于两台以上的离心压缩机时，传统技术对于这些压缩机运行的控制策略主要为三种：第一种为同增同减，当冷量需求变化时，所有变频离心式压缩机同步增载或减载；第二种为先启动并逐渐加载一台变频离心式压缩机直至满载，当冷量需求继续增加时，再启动第二台变频离心式压缩机，待该台变频离心式压缩机满载后，若还有冷量需求，则再启动第三台变频离心式压缩机，以此类推。当冷量需求较低时，先持续减载一台变频离心式压缩机直至停机，其余变频离心式压缩机则仍满载运行，之后根据冷量需求继续减载第二台变频离心式压缩机。第三种为根据水温目标启动全部变频离心式压缩机，所有已启动的变频离心式压缩机随着冷量需求的变化同增同减。当冷量需求较低时，所有运行的变频离心式压缩机同步减载直至减载至最低容量时，若冷量需求还继续降低，则关闭一台变频离心式压缩机(通常为运行时间较长者)，剩余的变频离心式压缩机以同样的容量运行。

常规的多机头变频离心式冷水机组运行策略主要从降低变频离心式压缩机启动和关闭时的压比等可靠性方面进行优化，并未根据变频离心式压缩机在变工况变负载时效率曲线，以机组最优能效为目标进行控制策略优化。在实际使用中，冷水机组通常97％以上的时间处于部分负荷运行，通过改善多机头变频离心式冷水机组的运行策略可有效提高机组的部分负荷能效，从而降低机组运行能耗和运行费用，因此具有显著的社会和经济价值。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种的多机头变频离心式冷水机组能效寻优控制算法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种多机头变频离心式冷水机组能效寻优控制算法，该冷水机组至少包括变频离心式压缩机及机组控制器，其特征在于，所述能效寻优控制算法包括以下步骤：

S1：通过机组控制器得到当前实时的变频离心式压缩机运行数量及各压缩机的运行参数；

S2：将S1中所述运行参数代入耦合计算数学模型，得出机组当前制冷量、总吸气量及运行压缩比；

S3：通过等熵效率数学模型计算出S2中所述运行压缩比下最佳等熵效率及相应的吸气量；

S4：通过等熵效率数学模型计算出等熵效率最高的变频离心式压缩机组合运行方案，作为冷水机组最优运行策略；所述S4的具体步骤为：

Ⅰ通过等熵效率数学模型，模拟计算出采取不同变频离心式压缩机组合运行方案时各变频离心式压缩机的等熵效率；

Ⅱ计算出不同变频离心式压缩机组合运行方案时各压缩机的吸气量；

Ⅲ计算出不同变频离心式压缩机组合运行方案时机组的制冷量及制冷能效；

Ⅳ当组合运行方案中压缩机输入功率小于压缩机允许最大功率，则执行以下步骤。

S5：从各组合运行方案中判别出冷水机组最优运行策略，并选择最优运行策略所对应的变频离心式压缩机的型号、数量。