專利名稱：變頻冷凍空調(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)明涉及一種冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)冷凍能力調(diào)控方法，特別指涉及一種變頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力(the freezing efficiency of a variable-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(yíng)業(yè)場(chǎng)所或辦公單位所具有的需求端設(shè)備(例如冷氣機(jī)、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(jī)可能造成效率不足或者成本過(guò)高的問(wèn)題。因此大部分的營(yíng)業(yè)場(chǎng)所所使用的多個(gè)需求端設(shè)備皆采用同時(shí)連接至后端的冰水主機(jī)的設(shè)計(jì)，以利用冰水主機(jī)與需求端設(shè)備間的熱交換作用達(dá)到控溫需求。舉例而言，量販賣場(chǎng)、生鮮超市、或冷凍冷藏倉(cāng)庫(kù)所配置的冷凍冷藏柜均同時(shí)與后端的冰水主機(jī)相連接，以利用冰水主機(jī)提供的冷卻流體來(lái)完成熱交換， 進(jìn)而達(dá)到冷凍、冷藏的目的。實(shí)際上，冰水主機(jī)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(chǎng)的冰水主機(jī)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(jī)耗電量也相當(dāng)高，當(dāng)然，量販賣場(chǎng)業(yè)者因冰水主機(jī)而支出的電費(fèi)，也相當(dāng)可觀。倘若能夠有效地利用冰水主機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所供給的冷房能力，且避免啟動(dòng)與關(guān)閉運(yùn)轉(zhuǎn)的次數(shù)，勢(shì)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(jī)所消耗的電量，于是有廠商研發(fā)出可隨需要改變運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的變頻冰水主機(jī)，以隨著供給量總額調(diào)整變頻冰水主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，進(jìn)而降低耗電量，節(jié)省電費(fèi)。就其原因，乃因變頻冰水主機(jī)的冷凍能力供給量與運(yùn)轉(zhuǎn)頻率成正比，耗電量又與運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的三次方成正比，也就是說(shuō)，耗電量即與供給量的三次方成正比，以圖1所繪示的典型變頻冰水主機(jī)耗電量與供給量的關(guān)系曲線圖為例說(shuō)明，當(dāng)變頻冰水主機(jī)的供給量為供給量上限值的一半時(shí)，其所消耗的電量?jī)H為電量消耗上限值的12. 5% (如曲線A所示)。然而，由于地球變暖的腳步逐步加快，而變頻冰水主機(jī)的配置又早已運(yùn)行多年，因此，僅利用變頻冰水主機(jī)能夠隨著冷凍能力供給量總額而調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的特性達(dá)到節(jié)約能源的效果，已逐漸無(wú)法滿足隨著社會(huì)趨勢(shì)與環(huán)保意識(shí)提高所帶來(lái)的龐大節(jié)能減碳需求。為此，如何提供一種可解決上述現(xiàn)有技術(shù)種種不足的冷凍能力調(diào)配方法，可令變頻冰水主機(jī)進(jìn)一步地達(dá)到節(jié)能省電的效果，以針對(duì)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(jī)制，作為提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力與降低營(yíng)運(yùn)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(shí)為目前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于有效利用變頻冰水主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)冷凍能力隨頻率降低的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，提升變頻冰水主機(jī)的節(jié)能省電效果。本發(fā)明的另一目的在于，以平緩均勻方式運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，使壓縮機(jī)操作于穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率與供給冷凍能力下提升冷房效率并降低電力消耗?；谏鲜龌蚱渌康?，本發(fā)明提供一種變頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，應(yīng)用于具有多個(gè)冷凍能力供應(yīng)端與多個(gè)冷凍能力需求端的冰水系統(tǒng)中，該多個(gè)冷凍能力需求端的每一者均具有個(gè)別的目前溫度、個(gè)別的溫度流失速率，并且依據(jù)對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序運(yùn)作，其中，該冷凍能力調(diào)控方法包括(1)定義所述運(yùn)轉(zhuǎn)程序，使得所述運(yùn)轉(zhuǎn)程序的每一者均具有經(jīng)個(gè)別的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間；( 通過(guò)該多個(gè)冷凍能力供應(yīng)端供應(yīng)目前所需求的總冷凍能力，以使該多個(gè)冷凍能力需求端的每一者的該個(gè)別的目前溫度在目前時(shí)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(gè)冷凍能力需求端的每一者的個(gè)別的目前溫度、個(gè)別的溫度流失速率，評(píng)估用以使得該多個(gè)冷凍能力需求端的每一者在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)所需的預(yù)定總冷凍能力；以及⑷判斷該預(yù)定總冷凍能力是否高于或低于該目前冷凍能力達(dá)到一特定流量差距，若是，則利用該多個(gè)冷凍能力需求端個(gè)別對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序的高溫-低溫區(qū)間作為溫度緩沖帶，而重新評(píng)估該多個(gè)冷凍能力需求端的每一者在該預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)所需的該預(yù)定總冷凍能力，直到該預(yù)定總冷凍能力高于或低于該目前冷凍能力未達(dá)到該特定流量差距，并接著通過(guò)該多個(gè)冷凍能力供應(yīng)端在該預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)供應(yīng)所需的該預(yù)定總冷凍能力；若否，則通過(guò)該多個(gè)冷凍能力供應(yīng)端在該預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)供應(yīng)所需的該預(yù)定總冷凍能力。在本發(fā)明的另一方面中，該多個(gè)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(yùn)轉(zhuǎn)程序所具有的個(gè)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(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)程序的溫度緩沖帶。在本發(fā)明的再一方面中，可通過(guò)輪循算法調(diào)配該多個(gè)冷凍能力需求端，以令該多個(gè)冷凍能力需求端輪流執(zhí)行不同的運(yùn)轉(zhuǎn)程序，也可通過(guò)配合加權(quán)式算法調(diào)配該多個(gè)冷凍能力需求端，以依據(jù)該多個(gè)冷凍能力需求端的性質(zhì)令該多個(gè)冷凍能力需求端輪流執(zhí)行不同的運(yùn)轉(zhuǎn)程序。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的變頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，通過(guò)分散各需求端的冷凍能力，降低突發(fā)或高峰集中的冷凍需求，以平緩變頻負(fù)載需求，適于應(yīng)用在采用變頻冰水主機(jī)的空調(diào)或冷凍系統(tǒng)中，改善變頻冰水主機(jī)的運(yùn)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是典型的變頻冰水主機(jī)耗電量與負(fù)載率的關(guān)系曲線圖；圖2是本發(fā)明的應(yīng)用于冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)中的應(yīng)用架構(gòu)圖；圖3是顯示冷凍能力需求端依據(jù)不同運(yùn)轉(zhuǎn)程序所對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度帶；圖4是根據(jù)本發(fā)明的變頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法對(duì)于冷凍能力供應(yīng)端提供予多個(gè)冷凍能力需求端的冷凍能力進(jìn)行調(diào)控的示意圖；圖5是本發(fā)明的變頻冷凍空調(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(hào)說(shuō)明
5
20冷凍能力供應(yīng)端
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
4A-4D冷凍能力
S501-S504 步驟
T1-T4溫度
tl-t5單位時(shí)間
具體實(shí)施例方式以下是通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)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(shuō)明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過(guò)其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)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(qǐng)參閱圖2，其顯示根據(jù)本發(fā)明的變頻冷凍空調(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20與多個(gè)冷凍能力需求端21、22、23的冰水系統(tǒng)中的架構(gòu)。如圖所示，在該冰水系統(tǒng)中，多個(gè)冷凍能力需求端21、22、23通過(guò)冰水管線25而與該冷凍能力供應(yīng)端(冰水主機(jī))20進(jìn)行熱交換21a、22a、23a，以達(dá)到降溫的效果。在本說(shuō)明書中，冷凍能力需求端21、22、23可包括冷氣機(jī)、中央空調(diào)主機(jī)、生鮮冷凍柜、蔬果冷藏柜等各式需要進(jìn)行熱交換以降低環(huán)境溫度的設(shè)備。在此須提出說(shuō)明，在本說(shuō)明書中該冷凍能力供應(yīng)端(冰水主機(jī))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(jī))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(shí)，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(jī))20可通過(guò)增加冰水流量來(lái)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(shí)施例中，每一個(gè)冷凍能力需求端21、22、23均具有個(gè)別的目前溫度和個(gè)別的溫度流失速率，并且運(yùn)作于對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序。然而，各個(gè)冷凍能力需求端21、22、23的個(gè)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)了解到，個(gè)別冷凍能力需求端的溫度流失速率可隨時(shí)經(jīng)由監(jiān)控端沈測(cè)量得到， 以利于對(duì)各個(gè)冷凍能力需求端21、22、23進(jìn)行實(shí)時(shí)的冷凍能力需求修正。此外，除了監(jiān)控或測(cè)量各個(gè)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(duì)各個(gè)冷凍能力需求端進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)程序設(shè)定，但不以此為限。在其它實(shí)施例中，不同的冷凍能力需求端可以分別設(shè)置相對(duì)應(yīng)的監(jiān)控端；或在多個(gè)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(duì)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(shí)施例中，首先必須對(duì)各個(gè)冷凍能力需求端21、22、23分別定義其對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序，使得所述運(yùn)轉(zhuǎn)程序的每一者均具有經(jīng)個(gè)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(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍，也就是說(shuō)，冷凍能力需求端21可例如為冷氣機(jī)，其適當(dāng)?shù)倪\(yùn)轉(zhuǎn)溫度介于攝氏23 觀度；而冷凍能力需求端22可例如為蔬果冷藏柜，其適當(dāng)?shù)倪\(yùn)轉(zhuǎn)溫度介于攝氏2 7度；冷凍能力需求端23則可例如為服務(wù)器機(jī)房，其適當(dāng)?shù)倪\(yùn)轉(zhuǎn)溫度介于攝氏20 25度。接下來(lái)，通過(guò)該冷凍能力供應(yīng)端20供應(yīng)目前各個(gè)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(gè)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(shí)，根據(jù)所述冷凍能力需求端21、22、23的個(gè)別溫度、個(gè)別的溫度流失速率，進(jìn)一步評(píng)估得到能夠使所述冷凍能力需求端21、22、23在預(yù)定時(shí)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，在本實(shí)施例中稱為預(yù)定總冷凍能力。倘若該經(jīng)評(píng)估的預(yù)定總冷凍能力并未高于或低于該冷凍能力供應(yīng)端20目前所供應(yīng)的總冷凍能力達(dá)到一特定流量差距，則通過(guò)該冷凍能力供應(yīng)端20在接下來(lái)的預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)供應(yīng)該經(jīng)評(píng)估的預(yù)定總冷凍能力予所述冷凍能力需求端21、22、23。然而，倘若該經(jīng)評(píng)估的預(yù)定總冷凍能力高于或低于該冷凍能力供應(yīng)端20目前所供應(yīng)的總冷凍能力達(dá)到特定流量差距，則必須利用各個(gè)冷凍能力需求端21、22、23所對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序的高溫-低溫區(qū)間作為溫度緩沖帶而重新評(píng)估得到能夠使所述冷凍能力需求端21、22、23在預(yù)定時(shí)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，直到該經(jīng)評(píng)估的預(yù)定總冷凍能力并未高于或低于該冷凍能力供應(yīng)端20目前所供應(yīng)的總冷凍能力達(dá)到該特定流量差距為止，并接著通過(guò)該冷凍能力供應(yīng)端20在該預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)供應(yīng)該經(jīng)評(píng)估的預(yù)定總冷凍能力。舉例而言，倘若根據(jù)所述冷凍能力需求端21、22、23的個(gè)別溫度、個(gè)別的溫度流失速率所評(píng)估得到的預(yù)定總冷凍能力(尚未供給予所述冷凍能力需求端21、22、2；3)相比于該冷凍能力供應(yīng)端20目前所供應(yīng)的總冷凍能力存在有某種程度以上的差距，則本發(fā)明的流量調(diào)控方法將利用各個(gè)冷凍能力需求端21、22、23所設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)程序所能夠容忍的高溫-低溫區(qū)間作為溫度緩沖帶，使得該冷凍能力供應(yīng)端20供給至所述冷凍能力需求端21、 22、23的個(gè)別冷凍能力能夠重新分配，并重新評(píng)估得到新的預(yù)定總冷凍能力，直到該新的預(yù)定總冷凍能力相比于該冷凍能力供應(yīng)端20目前所供應(yīng)的總冷凍能力的差距低于某種程度為止。如此一來(lái)，應(yīng)用本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法在各式變頻冰水主機(jī)上，能夠使得冰水主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于穩(wěn)定的頻率之下，進(jìn)而提升省電節(jié)能的效果。請(qǐng)參閱圖3，其顯示冷凍能力需求端依據(jù)不同運(yùn)轉(zhuǎn)程序所對(duì)應(yīng)的運(yùn)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(diǎn))，Τ2是次要高溫-低溫區(qū)間的下緣，Τ3 是次要高溫-低溫區(qū)間的上緣，Τ4是高溫-低溫區(qū)間的上緣(溫度最高點(diǎn))。針對(duì)不同冷凍能力需求端的需求，可采用不同的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度帶設(shè)定。
舉例而言，如圖2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(yùn)轉(zhuǎn)程序進(jìn)行運(yùn)作，一般而言，運(yùn)轉(zhuǎn)程序可包括一般運(yùn)轉(zhuǎn)程序、預(yù)冷程序、及偏差容許程序，但并不以此為限。一般運(yùn)轉(zhuǎn)程序容許維持溫度于高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)，例如冷氣機(jī)的溫度容許維持于攝氏觀 23度。而該預(yù)冷程序則容許對(duì)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(guò)相應(yīng)的次要高溫-低溫區(qū)間達(dá)到一偏差容許時(shí)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攝氏3 6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攝氏-0 2度或者8 9度，其中高溫-低溫區(qū)間為攝氏0 9度。請(qǐng)參閱圖4，其顯示根據(jù)本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法對(duì)于圖2所示的冷凍能力供應(yīng)端20分別提供予所述冷凍能力需求端21、22、23的冷凍能力4A、4B、4C進(jìn)行調(diào)控的示意圖。如圖所示，該冷凍能力供應(yīng)端20供應(yīng)予所述冷凍能力需求端21、22、23的冷凍能力在個(gè)別單位時(shí)間tl、t2、t3、t4、t5內(nèi)皆有所差異，主要原因是由于各個(gè)冷凍能力需求端的背景環(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(lái)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)。如此一來(lái)，該冷凍能力供應(yīng)端20 的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率或者負(fù)載率將會(huì)不斷變動(dòng)，然而，當(dāng)此類變動(dòng)大于某種程度時(shí)，則會(huì)進(jìn)一步增加該冷凍能力供應(yīng)端20的功率消耗。因此，本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法將該冷凍能力供應(yīng)端 20在個(gè)別單位時(shí)間tl、t2、t3、t4、t5內(nèi)供應(yīng)予所述冷凍能力需求端21、22、23的總冷凍能力的變化控制在特定的流量差距內(nèi)(可依據(jù)使用者需求自行定義)，以達(dá)到節(jié)能省電的效果。在本實(shí)施例中，該冷凍能力需求端21運(yùn)作于一般運(yùn)轉(zhuǎn)程序之下，所設(shè)定的高溫-低溫區(qū)間范圍是攝氏28 23度。此外，該冷凍能力需求端22運(yùn)作于預(yù)冷程序之下， 所設(shè)定的高溫-低溫區(qū)間范圍是攝氏0 9度。而該冷凍能力需求端23運(yùn)作于偏差容許程序之下，所設(shè)定的高溫-低溫區(qū)間范圍是攝氏20 25度，次要高溫-低溫區(qū)間范圍是攝氏22 23度。須特別提出說(shuō)明的是，在不同的實(shí)施例中，本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法也可利用輪循算法調(diào)配所述冷凍能力需求端21、22、23，以令所述冷凍能力需求端21、22、23輪流執(zhí)行不同的運(yùn)轉(zhuǎn)程序。又或者，也可利用加權(quán)式算法調(diào)配調(diào)配所述冷凍能力需求端21、 22、23，以依據(jù)所述冷凍能力需求端21、22、23的性質(zhì)令所述冷凍能力需求端21、22、23輪流執(zhí)行不同的運(yùn)轉(zhuǎn)程序。在單位時(shí)間tl中，冷凍能力4A、冷凍能力4B、冷凍能力4C及管線流失4D的加總是該冷凍能力供應(yīng)端20所供應(yīng)的總冷凍能力。利用本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法可評(píng)估下一個(gè)單位時(shí)間t2中，該冷凍能力供應(yīng)端20所可能供應(yīng)的總冷凍能力，倘若該經(jīng)評(píng)估的總冷凍能力高于或低于單位時(shí)間tl中的總冷凍能力達(dá)到某種程度，則重新分配該冷凍能力供應(yīng)端20供應(yīng)至冷凍能力需求端21、22、23的個(gè)別冷凍能力。上述個(gè)別冷凍能力的重新分配以個(gè)別冷凍能力需求端21、22、23所設(shè)定的不同運(yùn)轉(zhuǎn)程序與相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間范圍或次要高溫-低溫區(qū)間范圍為基礎(chǔ)。舉例而言，倘若所述冷凍能力需求端21、22均運(yùn)作于一般運(yùn)轉(zhuǎn)程序，而該冷凍能力需求端23運(yùn)作于偏差容許程序，也就是說(shuō)，所述冷凍能力需求端21、22所設(shè)定的一般運(yùn)轉(zhuǎn)程序高溫-低溫區(qū)間范圍分別為攝氏23 觀度及攝氏2 9度，而該冷凍能力需求端23所設(shè)定的偏差容許程序高溫-低溫區(qū)間范圍是攝氏20 25度，而偏差容許程序次要高溫-低溫區(qū)間范圍是攝氏 22 23度，當(dāng)該冷凍能力需求端21的溫度接近上限攝氏觀度，且該冷凍能力需求端22的溫度接近上限攝氏9度時(shí)，該冷凍能力需求端23的溫度可暫時(shí)維持于攝氏23 M度達(dá)一段時(shí)間，而這段時(shí)間內(nèi)，該冷凍能力供應(yīng)端20可降低供應(yīng)至該冷凍能力需求端23的冷凍能力，并且將所降低的冷凍能力轉(zhuǎn)而供應(yīng)至該冷凍能力需求端21及22，用以降溫該冷凍能力需求端21及22，如此一來(lái)能夠在多個(gè)冷凍能力需求端之間調(diào)控各別所需的冷凍能力，達(dá)到穩(wěn)定該冷凍能力供應(yīng)端20所供應(yīng)的總冷凍能力的效果。如此一來(lái)，本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法能夠有效地重新分配該冷凍能力供應(yīng)端20在個(gè)別單位時(shí)間tl、t2、t3、t4、t5內(nèi)供應(yīng)予所述冷凍能力需求端21、22、23的總冷凍能力，使個(gè)別單位時(shí)間tl、t2、t3、t4、t5內(nèi)總冷凍能力的變化得以控制于特定范圍內(nèi)。經(jīng)由上述可了解，本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法靈活運(yùn)用個(gè)別冷凍能力需求端可運(yùn)作于不同運(yùn)轉(zhuǎn)程序的特性，有效地達(dá)到穩(wěn)定變頻冰水主機(jī)(冷凍能力供應(yīng)端)20的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和負(fù)載率的效果。此外，由于本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法進(jìn)一步將管線流失4D考慮在內(nèi)，故能夠額外地針對(duì)因管線老舊破損或者其它原因所造成的冷凍能力散失進(jìn)行補(bǔ)償。請(qǐng)參閱圖5，其顯示本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法的流程圖，該冷凍能力調(diào)控方法應(yīng)用于具有單一或多個(gè)冷凍能力供應(yīng)端與單一或多個(gè)冷凍能力需求端的冰水系統(tǒng)中，各個(gè)冷凍能力需求端均具有個(gè)別的目前溫度、個(gè)別的溫度流失速率，并且運(yùn)作于對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序。在步驟S501中，定義多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)程序，使得所述運(yùn)轉(zhuǎn)程序的每一者均具有經(jīng)個(gè)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(guò)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(gè)別的目前溫度在目前時(shí)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)所述冷凍能力需求端的每一者的個(gè)別的目前溫度、個(gè)別的溫度流失速率，評(píng)估用以使得所述冷凍能力需求端的每一者在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)所需的預(yù)定總冷凍能力，接著進(jìn)至步驟S504。在步驟S504中，判斷該預(yù)定總冷凍能力是否高于或低于該目前冷凍能力達(dá)到一特定流量差距，若是，則進(jìn)至步驟S505 ；若否，則進(jìn)至步驟S506。在步驟S505中，利用該多個(gè)冷凍能力需求端個(gè)別對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序的高溫-低溫區(qū)間作為溫度緩沖帶而重新評(píng)估該多個(gè)冷凍能力需求端的每一者在該預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)所需的預(yù)定總冷凍能力，直到該預(yù)定總冷凍能力高于或低于該目前冷凍能力未達(dá)到該特定流量差距，接著進(jìn)至步驟S506。在步驟S506中，通過(guò)該多個(gè)冷凍能力供應(yīng)端在該預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)供應(yīng)所需的預(yù)定總冷凍能力。由上述步驟可知，本發(fā)明的冷凍能力調(diào)控方法通過(guò)分散各需求端的冷凍能力，降低突發(fā)或高峰集中的冷凍需求，以平緩變頻負(fù)載需求。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的變頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法能夠有效利用變頻冰水主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)冷凍能力隨頻率降低的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，以平緩均勻方式運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)， 使壓縮機(jī)操作于穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率與供給冷凍能力下，以提升冷房效率并降低電力消耗，同時(shí)能夠應(yīng)用于采用變頻冰水主機(jī)的空調(diào)或冷凍系統(tǒng)中，改善變頻冰水主機(jī)的運(yùn)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(shí)施例僅例示性說(shuō)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(duì)上述實(shí)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
1.一種變頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，應(yīng)用于具有多個(gè)冷凍能力供應(yīng)端與多個(gè)冷凍能力需求端的冰水系統(tǒng)中，該多個(gè)冷凍能力需求端的每一者均具有個(gè)別的目前溫度、個(gè)別的溫度流失速率，并依據(jù)對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序運(yùn)作，其特征在于，該冷凍能力調(diào)控方法包括1)定義該多個(gè)冷凍能力需求端所對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序，使得各該運(yùn)轉(zhuǎn)程序均具有定義的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間；2)通過(guò)該多個(gè)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(shí)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(gè)別的溫度流失速率，評(píng)估用以使得該多個(gè)冷凍能力需求端的每一者在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)所需的預(yù)定總冷凍能力；以及4)判斷該預(yù)定總冷凍能力是否高于或低于該目前冷凍能力達(dá)到一特定流量差距，若是，則利用各該冷凍能力需求端個(gè)別對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)程序的高溫-低溫區(qū)間作為溫度緩沖帶， 而重新評(píng)估各該冷凍能力需求端在該預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)均維持于相應(yīng)的高溫-低溫區(qū)間內(nèi)所需的該預(yù)定總冷凍能力，直到該預(yù)定總冷凍能力高于或低于該目前冷凍能力未達(dá)到該特定流量差距，并接著通過(guò)該多個(gè)冷凍能力供應(yīng)端在該預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)供應(yīng)所需的該預(yù)定總冷凍能力；若否，則通過(guò)該多個(gè)冷凍能力供應(yīng)端在該預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)供應(yīng)所需的該預(yù)定總冷凍能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻冷凍空調(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所述的變頻冷凍空調(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所述的變頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 該運(yùn)轉(zhuǎn)程序所具有的個(gè)別的相應(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(yùn)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所述的變頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，其特征在于， 該運(yùn)轉(zhuǎn)程序包括一般運(yùn)轉(zhuǎn)程序、預(yù)冷程序、及偏差容許程序，其中，而該一般運(yùn)轉(zhuǎn)程序容許維持溫度于高溫-低溫區(qū)間范圍內(nèi)，該預(yù)冷程序容許對(duì)于相應(yīng)的冷凍能力需求端進(jìn)行預(yù)先降溫，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(guò)相應(yīng)的次要高溫-低溫區(qū)間達(dá)到一偏差容許時(shí)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)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻冷凍空調(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(guò)輪循算法調(diào)配該多個(gè)冷凍能力需求端，以令該多個(gè)冷凍能力需求端輪流執(zhí)行不同的運(yùn)轉(zhuǎn)程序。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻冷凍空調(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(gè)冷凍能力需求端的性質(zhì)令該多個(gè)冷凍能力需求端執(zhí)行不同的運(yùn)轉(zhuǎn)程序。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻冷凍空調(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(guò)加權(quán)式算法調(diào)配該多個(gè)冷凍能力需求端，以依據(jù)該多個(gè)冷凍能力需求端的性質(zhì)令該多個(gè)冷凍能力需求端輪流執(zhí)行不同的運(yùn)轉(zhuǎn)程序。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻冷凍空調(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)端為變頻冰水主機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻冷凍空調(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(jī)及/或冷氣機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變頻冷凍空調(diào)冰水系統(tǒng)的冷凍能力調(diào)控方法，通過(guò)分散各需求端的冷凍能力，降低突發(fā)或高峰集中的冷凍需求，以平緩變頻負(fù)載需求，分別針對(duì)不同的冷凍能力需求端定義有多種運(yùn)轉(zhuǎn)程序，使得所述運(yùn)轉(zhuǎn)程序均具有經(jīng)個(gè)別定義的相應(yīng)高溫-低溫區(qū)間，通過(guò)不同運(yùn)轉(zhuǎn)程序的溫度緩沖帶重新分配變頻冰水主機(jī)供應(yīng)至冷凍能力需求端的冷凍能力，使得該變頻冰水主機(jī)以平緩均勻方式運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能省電的效果。此外，本發(fā)明也考慮管線流失，包括管線破損或者不均勻所造成的冷凍能力誤差均可通過(guò)本發(fā)明予以克服。
文檔編號(hào)G05B19/02GK102339022SQ201010239068
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中華電信股份有限公司