專利名稱：定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷凍能力調(diào)控方法，特別指一種定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力(the freezing ability of a fixed-frequency freezing AC ice-water system)調(diào)控方法。
背景技術(shù)：
一般而言，具有控溫需求的營業(yè)場所或辦公單位都具有的需求端設(shè)備(例如冷氣機、中央空調(diào)系統(tǒng)、冷凍柜、冷藏柜等)，大多需要相當(dāng)大的功率輸出以及冷房效果，一般分離式主機可能造成效率不足或者成本過高的問題。因此大部分的營業(yè)場所所使用的多個需求端設(shè)備皆采用同時連接至后端的冰水主機的設(shè)計，以利用冰水主機與需求端設(shè)備間的熱交換作用達(dá)成控溫需求。舉例而言，量販賣場、生鮮超市、或冷凍冷藏倉庫所配置的冷凍冷藏柜均同時與后端的冰水主機相連接，以利用冰水主機提供的冷卻流體來完成熱交換， 進(jìn)而達(dá)到冷凍、冷藏的目的。實際上，冰水主機的供給量通常相當(dāng)龐大，而所供給的供給量越大，所消耗的電量也就越高。以量販賣場的冰水主機為例，由于其所供給的供給量大多介于數(shù)噸至數(shù)百噸之間，以致冰水主機耗電量也相當(dāng)高，當(dāng)然，量販賣場業(yè)者因冰水主機而支出的電費也相當(dāng)可觀。倘若能夠有效地利用冰水主機所供給的冷房能力，勢必能夠顯著地降低業(yè)者在空調(diào)、冷凍上所支出的成本。為了節(jié)省冰水主機所消耗的電量，于是有廠商研發(fā)出具有多個壓縮機的定頻冰水主機，以隨著供給量總額調(diào)整定頻冰水主機中參與運轉(zhuǎn)的壓縮機數(shù)量，進(jìn)而降低耗電量，節(jié)省電費。就其原因，乃由于定頻冰水主機的供給量與參與運轉(zhuǎn)的壓縮機數(shù)量成正比，每一個壓縮機一旦運轉(zhuǎn)即全頻運轉(zhuǎn)，換言之，壓縮機不是完全開啟(如A點所示)就是完全關(guān)閉 (如B點所示)，以圖1所示的典型定頻冰水主機耗電量與供給量的關(guān)系示意圖為例說明， 當(dāng)多個定頻冰水主機中的其中一個壓縮機開始運轉(zhuǎn)時，該壓縮機即以本身最大冷房能力進(jìn)行運轉(zhuǎn)，其所消耗的電量即為本身額定功率的100%，通過增加該定頻冰水主機中參與運轉(zhuǎn)的壓縮機數(shù)量，可根據(jù)所需的輸出功率作分配，以達(dá)到類似變頻冰水主機的運轉(zhuǎn)效果。然而，由于地球變暖的趨勢日漸明顯，而具有多個壓縮機的定頻冰水主機的配置又早已運行多年，因此，僅利用具有多個壓縮機的定頻冰水主機能夠隨著供給量總額調(diào)整參與運轉(zhuǎn)的壓縮機數(shù)量的特性達(dá)到節(jié)約能源的效果，已逐漸無法滿足隨著社會趨勢與環(huán)保意識提高所帶來的龐大節(jié)能減碳需求。有鑒于此，如何提供一種可解決上述現(xiàn)有技術(shù)種種不足的流量調(diào)配方法，可令定頻冰水主機達(dá)到進(jìn)一步的節(jié)能省電效果，以針對各種不同領(lǐng)域的冷凍與空調(diào)相關(guān)需求提供有效且具成本效益的節(jié)能機制，作為提升產(chǎn)業(yè)競爭力與降低營運成本的一大利基，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減碳、保護(hù)地球的目的，實為目前亟待解決的技術(shù)問題
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于有效利用定頻冰水主機中多個壓縮機的運轉(zhuǎn)性能，提升定頻冰水主機的節(jié)能省電效果。本發(fā)明的另一目的在于，以集中方式運轉(zhuǎn)壓縮機進(jìn)而提升冷房效率并降低電力消基于上述或其它目的，本發(fā)明提供一種定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，應(yīng)用于具有多個冷凍能力供應(yīng)端與多個冷凍能力需求端的冰水系統(tǒng)中，該多個冷凍能力需求端的每一者均具有個別的目前溫度、個別的溫度流失速率(Temperature Lossing Rate)，并且運作于對應(yīng)的運轉(zhuǎn)程序，其中，該冷凍能力調(diào)控方法包括(1)定義所述運轉(zhuǎn)程序，使得所述運轉(zhuǎn)程序的每一者均具有經(jīng)個別定義的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間；( 通過該多個冷凍能力供應(yīng)端的至少一者供應(yīng)所需求的目前總冷凍能力，以使該多個冷凍能力需求端的每一者的個別的目前溫度在目前時間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)；(3)根據(jù)該多個冷凍能力需求端的每一者的個別的目前溫度、個別的溫度流失速率，評估該多個冷凍能力需求端的每一者的個別溫度上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣所需的個別溫度上升時間；(4)判斷該多個冷凍能力需求端的個別溫度上升時間之間的時間差是否大于一特定時間差，若是，則通過該多個冷凍能力供應(yīng)端的至少一個對該對應(yīng)于所述個別溫度上升時間中最短者的冷凍能力需求端進(jìn)行預(yù)冷程序，使得該對應(yīng)于所述個別溫度上升時間中最短者的冷凍能力需求端的溫度降低，接著回到步驟(3)；若否，即代表該多個冷凍能力需求端的個別溫度上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣的時間差小于該特定時間差，接著進(jìn)至步驟(5)；以及(5)當(dāng)該多個冷凍能力需求端的個別溫度同時上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣時，通過該多個冷凍能力供應(yīng)端的至少一者供應(yīng)所需的預(yù)定總冷凍能力，以降低該多個冷凍能力需求端的個別溫度，使得該多個冷凍能力需求端的個別溫度在預(yù)定時間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)。在本發(fā)明的另一方面中，該多個冷凍能力供應(yīng)端所供應(yīng)的預(yù)定總冷凍能力還包括管線流失，例如管線破損或不均勻。在本發(fā)明的又一方面中，所述運轉(zhuǎn)程序所具有的個別定義的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)還包括次要高溫-低溫區(qū)間，依據(jù)所述運轉(zhuǎn)程序設(shè)定該相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間以及該次要高溫-低溫區(qū)間的溫度數(shù)值，作為特定運轉(zhuǎn)程序的溫度緩沖帶。在本發(fā)明的再一方面中，可通過輪循算法調(diào)配該多個冷凍能力需求端，以令該多個冷凍能力需求端輪流執(zhí)行不同的運轉(zhuǎn)程序，也可通過配合加權(quán)式算法調(diào)配該多個冷凍能力需求端，以依據(jù)該多個冷凍能力需求端的性質(zhì)令該多個冷凍能力需求端輪流執(zhí)行不同的運轉(zhuǎn)程序。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，通過個別需求端的溫度緩沖差，來控制定頻冰水主機中參與運轉(zhuǎn)的壓縮機數(shù)量，使其運轉(zhuǎn)時每個壓縮機的使用率都接近100%，適于應(yīng)用在采用定頻冰水主機的空調(diào)或冷凍系統(tǒng)中，改善定頻冰水主機的運轉(zhuǎn)效率，降低電力消耗，進(jìn)而有效提升冷房效率與成本效益。
圖1是典型的定頻冰水主機耗電量與負(fù)載率的關(guān)系曲線圖；圖2A及2B是本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法的應(yīng)用架構(gòu)圖；圖3顯示冷凍能力需求端依據(jù)不同運轉(zhuǎn)程序所對應(yīng)的運轉(zhuǎn)溫度帶；圖4A及4B是根據(jù)本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法對于冷凍能力供應(yīng)端提供予多個冷凍能力需求端的冷房需求流量進(jìn)行調(diào)控的示意圖；圖5顯示本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法的流程圖。
主要組件符號說明
20冷凍能力供應(yīng)端(冰水主機)
21冷凍能力需求端
21a熱交換
22冷凍能力需求端
22a熱交換
23冷凍能力需求端
23a熱交換
25冰水管線
26監(jiān)控端
A壓縮機啟動
B壓縮機關(guān)閉
S501-S506 步驟
T1-T4溫度
具體實施例方式以下是通過特定的具體實例說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。請參閱圖2A，其顯示根據(jù)本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法應(yīng)用于具有定頻式冷凍能力供應(yīng)端(冰水主機)20與冷凍能力需求端21、22、23的冰水系統(tǒng)中的架構(gòu)。在本實施例中，該定頻冷凍能力供應(yīng)端20處于開啟狀態(tài)，多個冷凍能力需求端 21、22、23同時通過冰水管線25而與該定頻冷凍能力供應(yīng)端(冰水主機)20進(jìn)行熱交換 21a.22a.23a,以達(dá)到降溫的效果。如圖2B所示，該定頻冷凍能力供應(yīng)端20處于關(guān)閉狀態(tài)， 多個冷凍能力需求端21、22、23皆無法通過冰水管線35而與該定頻冷凍能力供應(yīng)端(冰水主機)20進(jìn)行熱交換21a、22a、23a，無法達(dá)到降溫的效果。在此須提出說明，在本說明書中該冷凍能力供應(yīng)端(冰水主機)20所提供的冷凍能力定義如下冰水流量X冰水比熱X (冰水進(jìn)出溫差)其中，冰水比熱是該冷凍能力供應(yīng)端(冰水主機)20所提供的冰水的比熱，而冰水進(jìn)出溫差為該冰水管線25所提供的冰水與回流的冰水間的溫度差。由此可知，當(dāng)冰水進(jìn)出溫差大于特定溫差時，代表所述冷凍能力需求端21、22、23需要更多冷凍能力，而該冷凍能力供應(yīng)端(冰水主機)20可通過增加冰水流量來增加所供應(yīng)的冷凍能力，進(jìn)而降低冰水進(jìn)出溫差，達(dá)到降溫所述冷凍能力需求端的效果。在本實施例中，該定頻冷凍能力供應(yīng)端20或30 —旦啟動即以100%的負(fù)載率進(jìn)行運轉(zhuǎn)。所述冷凍能力需求端21、22、23可包括冷氣機、中央空調(diào)主機、生鮮冷凍柜、蔬果冷藏柜等各式需要進(jìn)行熱交換的設(shè)備。由此可知，將多個冷凍能力需求端的冷凍能力需求集中在一起，能夠大幅度地減少定頻冰水主機的負(fù)載周期，進(jìn)而提升省電效率。此外，在本實施例中，冷凍能力供應(yīng)端20可以為單個或多個。在本實施例中，每一個冷凍能力需求端21、22、23均具有個別的目前溫度和個別的溫度流失速率，并且運作于對應(yīng)的運轉(zhuǎn)程序。然而，各個冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度流失速率取決于相當(dāng)多種因素，例如冷凍能力需求端特性、背景環(huán)境溫度、管線破損老舊等。應(yīng)了解的是，個別冷凍能力需求端的溫度流失速率可隨時經(jīng)由監(jiān)控端沈測量得到，以利于對各個冷凍能力需求端進(jìn)行實時的流量需求修正。此外，除了監(jiān)控或測量各個冷凍能力需求端的狀態(tài)以外，也可經(jīng)由該監(jiān)控端26對各個冷凍能力需求端進(jìn)行運轉(zhuǎn)程序設(shè)定，但不以此為限。在其它實施例中，不同的冷凍能力需求端可以分別設(shè)置相對應(yīng)的監(jiān)控端；或在多個冷凍能力需求端中，部分冷凍能力需求端是分別設(shè)置有相對應(yīng)的監(jiān)控端，部分冷凍能力需求端則是共享相同的監(jiān)控端。在本實施例中，首先必須對各個冷凍能力需求端21、22、23分別定義其對應(yīng)的運轉(zhuǎn)程序，使得所述運轉(zhuǎn)程序的每一者均具有經(jīng)個別定義的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間。舉例而言， 所述冷凍能力需求端21、22、23可分別具有不同的運轉(zhuǎn)溫度范圍，亦即，冷凍能力需求端21 可例如為冷氣機，其適當(dāng)?shù)倪\轉(zhuǎn)溫度介于23 觀攝氏度；而冷凍能力需求端22可例如為蔬果冷藏柜，其適當(dāng)?shù)倪\轉(zhuǎn)溫度介于2 7攝氏度；冷凍能力需求端23則可例如為服務(wù)器機房，其適當(dāng)?shù)倪\轉(zhuǎn)溫度介于20 25攝氏度。接下來，通過該冷凍能力供應(yīng)端20供應(yīng)目前各個冷凍能力需求端21、22、23所需的冷凍能力，使得所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度T21、T22、T23能夠維持于本身相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)。同時，根據(jù)所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度、個別的溫度流失速率，進(jìn)一步評估得到所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣所需的個別溫度上升時間。倘若所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度上升時間之間的時間差大于一特定時間差時，則通過至少一個冷凍能力供應(yīng)端20針對該對應(yīng)于所述個別溫度上升時間中最短者的冷凍能力需求端進(jìn)行預(yù)冷程序，進(jìn)而降低對應(yīng)于所述個別溫度上升時間中最短者的冷凍能力需求端的溫度。接下來，再次根據(jù)所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度、個別的溫度流失速率評估得到能夠使所述冷凍能力需求端21、22、23在預(yù)定時間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)所需的總冷凍能力，直到所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度上升時間之間的時間差小于該特定時間差為止，由此使得所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣的時間差小于該特定時間差。倘若所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度同時、接近同時或者在時間差很小的情況下，上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣，則通過所述冷凍能力供應(yīng)端20的至少
7一者供應(yīng)所需的預(yù)定總冷凍能力，以降低所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度，使得所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度在預(yù)定時間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)。舉例而言，根據(jù)所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度、個別的溫度流失速率評估得到所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣所需的個別溫度上升時間，倘若所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度上升時間之間的時間差大于一特定時間差時，則本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法將利用各個冷凍能力需求端21、22、23所設(shè)定的運轉(zhuǎn)程序所能夠容忍的高溫-低溫區(qū)間作為溫度緩沖帶，使得該對應(yīng)于所述個別溫度上升時間中最短者的冷凍能力需求端的溫度降低，并重新評估直到所述冷凍能力需求端21、22、23的個別溫度上升時間之間的時間差小于該特定時間差為止。如此一來，通過本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法在各式定頻冰水主機上，能夠使得定頻冰水主機以集中方式運轉(zhuǎn)，進(jìn)而提升省電節(jié)能的效果。請參閱圖3，其用以顯示冷凍能力需求端依據(jù)不同運轉(zhuǎn)程序所對應(yīng)的運轉(zhuǎn)溫度帶。 如圖所示，Tl是高溫-低溫區(qū)間的下緣(溫度最低點)，T2是次要高溫-低溫區(qū)間的下緣， T3是次要高溫-低溫區(qū)間的上緣，T4是高溫-低溫區(qū)間的上緣(溫度最高點)。針對不同冷凍能力需求端的需求，可采用不同的運轉(zhuǎn)溫度帶設(shè)定。舉例而言，如圖2A及2B所示的所述冷凍能力需求端21、22、23皆可分別設(shè)定成以不同運轉(zhuǎn)程序進(jìn)行運作，一般而言，運轉(zhuǎn)程序可包括一般運轉(zhuǎn)程序、預(yù)冷程序、及偏差容許程序但并不以所述為限。一般運轉(zhuǎn)程序容許維持溫度于高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)，例如蔬果冷藏柜的溫度容許維持于2 7攝氏度。而該預(yù)冷程序則容許對于相應(yīng)的冷凍能力需求端進(jìn)行預(yù)先降溫。此外，偏差容許程序則容許維持溫度于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)，且當(dāng)溫度超過相應(yīng)的次要高溫-低溫區(qū)間達(dá)一偏差容許時間后，則降溫或停止降溫相應(yīng)的冷凍能力需求端，以維持溫度于該相應(yīng)的次要高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)，例如蔬果冷藏柜容許維持溫度于 3 6攝氏度(次要高溫-低溫區(qū)間)，但為了調(diào)控冷凍能力或者節(jié)能的原因，可進(jìn)一步容許維持溫度于0 2攝氏度或者8 9攝氏度，其中高溫-低溫區(qū)間為0 9攝氏度。請參閱圖4A及4B，其顯示根據(jù)本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法對于圖2A及2B所示的冷凍能力供應(yīng)端20的啟動周期進(jìn)行調(diào)控的周期示意圖。如圖4B所示的情況下，該定頻冷凍能力供應(yīng)端20在個別單位時間tl、t2、t3內(nèi)的啟動周期相當(dāng)頻繁，主要原因是由于各個冷凍能力需求端21、22、23的背景環(huán)境溫度可能不斷地持續(xù)變化(例如氣溫變化)，又或者出現(xiàn)外來熱源(例如冷凍能力需求端23的蔬果冷藏柜剛冰入溫度較高的生鮮蔬菜)。如圖4B所示，在單位時間tl-t2期間，該冷凍能力供應(yīng)端20的壓縮機啟動達(dá)兩次，又在單位時間t2-t3期間，該冷凍能力供應(yīng)端20的壓縮機啟動時間是其它期間的兩倍以上。如此一來，該定頻冷凍能力供應(yīng)端20必須經(jīng)常啟動以提供冷凍能力予各個冷凍能力需求端21、22、23，然而，如此頻繁的啟動周期，將會進(jìn)一步增加該定頻冷凍能力供應(yīng)端20的功率消耗。因此，對照圖4A可知，本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法能夠?qū)⒃摾鋬瞿芰?yīng)端20在個別單位時間tl、t2、t3內(nèi)的啟動次數(shù)集中控制，以降低啟動周期。因而在圖4A中所示的情況下，該冷凍能力供應(yīng)端20的壓縮機在各單位時間tl-t2、tl-t3期間內(nèi)的啟動周期皆明顯低于圖4B所示的情況。由此可知，通過本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，能夠使得定頻冰水主機以集中方式運轉(zhuǎn)，降低該定頻冷凍能力供應(yīng)端20在固定時間區(qū)間內(nèi)的啟動頻率，提升節(jié)能效果與供應(yīng)效率。在本實施例中，本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法通過評估各個冷凍能力需求端21、22、23的溫度上升時間，以判斷各個冷凍能力需求端21、22、23中何者將首先需要由該冷凍能力供應(yīng)端20提供冷凍能力。接著，本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法將優(yōu)先針對需要由該冷凍能力供應(yīng)端20提供冷凍能力的冷凍能力需求端實施預(yù)冷程序，使得該冷凍能力需求端的溫度稍微下降。通過上述機制，可調(diào)整所述冷凍能力需求端21、22、23需要由該冷凍能力供應(yīng)端20提供冷凍能力的時間點，使得該冷凍能力供應(yīng)端20提供冷凍能力的頻率能夠降低，啟動周期能夠集中，亦即該冷凍能力供應(yīng)端20在啟動運轉(zhuǎn)后，能夠以集中的方式同時供應(yīng)冰流量予各個冷凍能力需求端21、22、23， 以善用啟動后所產(chǎn)生的功率。因此，如圖4B所示的定頻冷凍能力供應(yīng)端啟動周期明顯較圖 4A所示的頻繁，故本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法能夠提升定頻冰水主機的節(jié)能效率。由上述應(yīng)可了解，本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法能靈活運用個別冷凍能力需求端可運作于不同運轉(zhuǎn)程序的特性，有效地達(dá)到集中定頻冰水主機(冷凍能力供應(yīng)端)20的啟動周期的效果。此外，由于本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法進(jìn)一步將管線流失考慮在內(nèi)，故能夠額外地針對因管線老舊破損或者其它原因所造成的流量散失進(jìn)行補償。如圖5所示，顯示本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法的流程圖，本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法應(yīng)用于具有單一或多個冷凍能力供應(yīng)端與單一或多個冷凍能力需求端的冰水系統(tǒng)中，各個冷凍能力需求端均具有個別的目前溫度、個別的溫度流失速率，并且運作于對應(yīng)的運轉(zhuǎn)程序。在步驟S501中，定義多個運轉(zhuǎn)程序，使得所述運轉(zhuǎn)程序的每一者均具有經(jīng)個別定義的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間，接著進(jìn)至步驟S502。在步驟S502中，通過該冷凍能力供應(yīng)端供應(yīng)目前所需求的總冷凍能力，以使所述冷凍能力需求端的個別的目前溫度在目前時間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)， 接著進(jìn)至步驟S503。在步驟S503中，根據(jù)該多個冷凍能力需求端的每一者的個別的目前溫度、個別的溫度流失速率，評估該多個冷凍能力需求端的每一者的個別溫度上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣所需的個別溫度上升時間，接著進(jìn)至步驟S504。在步驟S504中，判斷該多個冷凍能力需求端的個別溫度上升時間之間的時間差是否大于一特定時間差，若是，則進(jìn)至步驟S505 ；若否，即代表該多個冷凍能力需求端的個別溫度上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣的時間差小于該特定時間差，接著進(jìn)至步驟 S506。在步驟S505中，通過至少一個冷凍能力供應(yīng)端對該對應(yīng)于所述個別溫度上升時間中最短者的冷凍能力需求端進(jìn)行預(yù)冷程序，從而降低該對應(yīng)于所述個別溫度上升時間中最短者的冷凍能力需求端的溫度。接著回到步驟S503。
在步驟S506中，當(dāng)該多個冷凍能力需求端的個別溫度同時上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣時，通過至少一冷凍能力供應(yīng)端供應(yīng)所需的預(yù)定總冷凍能力，以降低該多個冷凍能力需求端的個別溫度，使得該多個冷凍能力需求端的個別溫度在預(yù)定時間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法能夠有效利用定頻冰水主機一旦啟動即全速運轉(zhuǎn)的運轉(zhuǎn)性能，以集中方式運轉(zhuǎn)壓縮機，使壓縮機操作于較低的啟動周期與啟動頻率下，以提升冷房效率并降低電力消耗，通過個別需求端的溫度緩沖差，來控制定頻冰水主機中參與運轉(zhuǎn)的壓縮機數(shù)量，使其運轉(zhuǎn)時每個壓縮機的使用率都接近100%，適于應(yīng)用在采用定頻冰水主機的空調(diào)或冷凍系統(tǒng)中，改善定頻冰水主機的運轉(zhuǎn)效率，降低電力消耗，進(jìn)而有效提升冷房效率與成本效益。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾與改變。因此， 本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求所列。
權(quán)利要求
1.一種定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，應(yīng)用于具有冷凍能力供應(yīng)端與多個冷凍能力需求端的冰水系統(tǒng)中，該多個冷凍能力需求端的每一者均具有個別的目前溫度、個別的溫度流失速率，并依據(jù)對應(yīng)的運轉(zhuǎn)程序運作，其特征在于，該方法包括1)定義該多個冷凍能力需求端所對應(yīng)的運轉(zhuǎn)程序，使得各該運轉(zhuǎn)程序均具有定義的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間；2)通過該冷凍能力供應(yīng)端供應(yīng)目前所需求的總冷凍能力，以使各該冷凍能力需求端的目前溫度在目前時間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)；3)根據(jù)各該冷凍能力需求端的目前溫度、個別的溫度流失速率，評估該多個冷凍能力需求端的每一者的個別溫度上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣所需的個別溫度上升時間；4)判斷各該冷凍能力需求端的個別溫度上升時間之間的時間差是否大于一特定時間差，若是，則通過該冷凍能力供應(yīng)端針對該對應(yīng)于所述個別溫度上升時間中最短者的該冷凍能力需求端進(jìn)行預(yù)冷程序，從而降低該對應(yīng)于所述個別溫度上升時間中最短者的該冷凍能力需求端的溫度，接著回到步驟3)；若否，則進(jìn)至步驟5)；以及5)當(dāng)該多個冷凍能力需求端的個別溫度同時上升至相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間的上緣時，通過該冷凍能力供應(yīng)端供應(yīng)所需的預(yù)定總冷凍能力，從而降低該多個冷凍能力需求端的個別溫度，以令該多個冷凍能力需求端的個別溫度在預(yù)定時間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 該目前總冷凍能力還包括管線流失。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 該預(yù)定總冷凍能力還包括管線流失。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 該運轉(zhuǎn)程序所具有的經(jīng)定義的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)還包括次要高溫-低溫區(qū)間，用以依據(jù)該運轉(zhuǎn)程序設(shè)定該相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間以及該次要高溫-低溫區(qū)間的溫度數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 該運轉(zhuǎn)程序還包括一般運轉(zhuǎn)程序、偏差容許程序，其中，該一般運轉(zhuǎn)程序容許維持溫度于高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)，該偏差容許程序容許維持溫度于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)，當(dāng)溫度超過相應(yīng)的次要高溫-低溫區(qū)間達(dá)到一偏差容許時間后，則將相應(yīng)的冷凍能力需求端降溫或停止降溫，以維持溫度于該相應(yīng)的次要高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 步驟1)還包括通過輪循算法調(diào)配該多個冷凍能力需求端，以令該多個冷凍能力需求端輪流執(zhí)行不同的運轉(zhuǎn)程序。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 步驟1)還包括依據(jù)該多個冷凍能力需求端的性質(zhì)令該多個冷凍能力需求端執(zhí)行不同的運轉(zhuǎn)程序。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 步驟1)還包括通過加權(quán)式算法調(diào)配該多個冷凍能力需求端，以依據(jù)該多個冷凍能力需求端的性質(zhì)令該多個冷凍能力需求端輪流執(zhí)行不同的運轉(zhuǎn)程序。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 所述冷凍能力供應(yīng)端為定頻冰水主機。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 所述冷凍能力需求端為冷凍柜、冷藏柜、送風(fēng)機及/或冷氣機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種定頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，通過個別需求端溫度緩沖差，來控制定頻冰水主機中參與運轉(zhuǎn)的壓縮機數(shù)量，使其運轉(zhuǎn)時每個壓縮機的使用率都接近100％，分別針對不同的冷凍能力需求端定義有多種運轉(zhuǎn)程序，使得所述運轉(zhuǎn)程序均具有經(jīng)個別定義的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間，通過不同運轉(zhuǎn)程序的溫度緩沖帶重新分配定頻冰水主機供應(yīng)冷凍能力至冷凍能力需求端的供應(yīng)周期或者該定頻冰水主機的啟動周期，使得該定頻冰水主機以集中啟動的方式運轉(zhuǎn)壓縮機，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能省電的效果。
文檔編號F24F11/00GK102338441SQ20101023907
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者徐振坤, 楊雅茹, 林彥劭, 潘明憲, 王余煥, 陳品全, 陳祥義 申請人:中華電信股份有限公司