一种储能冷水机组的回油控制方法

技术领域

本发明涉及储能冷水机组技术领域，特别涉及一种储能冷水机组的回油控制方法。

背景技术

压缩机的冷冻油保有量对于压缩机的稳定运行有着重要意义，在长期的制冷运行或者制热运行过程中，压缩机冷冻油会随着制冷剂进入到换热器内和管道内，大量的冷冻油进入到换热器内，会导致压缩机缺油，造成压缩机曲轴磨损，影响压缩机正常运行甚至损害。

现有技术中，通过提升压缩机运行时间和频率大小，实现定时定频回油，不能真实反应压缩机运行情况和回油情况，存在不能基于压缩机底部温度判断压缩机运行的状态和执行不同的回油模式的问题。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种火力发电机组热水储能系统及方法”，其公告号：CN112761745A，其申请日：2021年01月20日，该发明公开了该火力发电机组热水储能系统的储能方法，在电网低负荷要求时，抽取火力发电机组中未完全膨胀的蒸汽与冷水储存单元的冷水混合为近饱和热水并储存在热水储存单元内；在电网高负荷要求时，抽取热水储存单元中的热水与火力发电机组中的锅炉用水混合并供向锅炉；该储能技术直接储存和释放热能，不存在多种形式能量的多次转化过程，综合储能效率较高，比热容较大、安全性好、价格低廉，但是存在不能基于压缩机底部温度判断压缩机运行的状态和执行不同的回油模式的问题。

发明内容

针对现有技术不能基于压缩机底部温度判断压缩机运行的状态和执行不同的回油模式的不足，本发明提出了一种储能冷水机组的回油控制方法，能基于压缩机底部温度判断压缩机运行的状态，执行不同的回油模式，实现准确控制。

以下是本发明的技术方案，一种储能冷水机组的回油控制方法，包括以下步骤：

S1：运行储能冷水机组，判断储能冷水机组的运行工况；

S2：检测压缩机底部温度，基于运行工况计算压缩机底部温度阈值；

S3：判断底部温度、运行时间以及频率与对应阈值的关系并执行回油方案；

S4：若回油时间大于时间阈值，则执行对应运行工况；若回油时间小于或等于时间阈值且校验温度大于校验温度阈值，不执行回油方案并返回步骤S2。

本方案中，运行储能冷水机组，在储能冷水机组运行时判断储能冷水机组的运行工况，通过传感器等设备检测压缩机底部温度，基于运行工况判断压缩机底部温度和底部温度阈值的大小关系，不同运行工况下底部温度阈值的表达式不同，设置有若干个回油方案，根据大小关系执行执行回油方案，根据回油时间和校验温度判断储能冷水机组的回油情况并改变储能冷水机组的运行工况。能基于压缩机底部温度判断压缩机运行的状态，执行不同的回油模式，实现准确控制。

作为优选，储能冷水机组的运行工况包括制热模式和非制热模式。

本方案中，储能冷水机组包括制热模式和非制热模式，在制热模式和非制热模式下，储能冷水机组相关模块的工作状态不同，按照运行工况进行回油控制，能够提高回油控制的准确性，实现精准控制。

作为优选，制热模式时底部温度阈值表达式为：

A＝f·k

上式中，A为制热模式下底部温度阈值，f为压缩机频率，k

本方案中，制热模式时，底部温度阈值与压缩机频率和环境温度等有关，通过表达式计算底部温度阈值，再将底部温度和底部温度阈值进行比较，从而实现底部温度阈值的动态比较，能够提高回油控制的准确性，实现精准控制。

作为优选，非制热模式时底部温度阈值表达式为：

B＝f·k

上式中，B为制热模式下底部温度阈值，f为压缩机频率，k

本方案中，非制热模式时，底部温度阈值与压缩机频率和环境温度等有关，通过表达式计算底部温度阈值，再将底部温度和底部温度阈值进行比较，从而实现底部温度阈值的动态比较，能够提高回油控制的准确性，实现精准控制。

作为优选，回油方案包括：

第一回油方案：压缩机频率到回油模式，频率f＝EHz，运行时间为T分钟，冷凝风机转速降低至最低转速，蒸发风机转速降低至最低转速；

第二回油方案：压缩机升频至高频回油模式，频率f＝FHz，运行时间为T分钟，自动控制电子膨胀阀阀步，冷凝风机转速降低至最低转速，蒸发风机转速降低至最低转速；

第三回油方案：压缩机频率到回油模式，频率f＝EHz，运行时间为T分钟，自动控制电子膨胀阀阀步，冷凝风机转速降低至最低转速，蒸发风机转速降低至最低转速。

本方案中，设置若干个回油方案，每个回油方案中相关模块对应不同的工作状态，模块包括压缩机、电子膨胀阀、冷凝风机和蒸发风机等，通过控制模块的工作状态实现回油控制。

作为优选，制热模式时，若压缩机底部温度小于底部温度阈值并且储能冷水机组的运行时间大于或等于运行时间阈值并且压缩机频率小于或等于频率阈值，执行第一回油方案。

本方案中，在不同的条件时执行不同的回油方案，执行第一回油方案的条件为：储能冷水机组的运行工况为制热模式，压缩机底部温度小于底部温度阈值、储能冷水机组的运行时间大于或等于运行时间阈值并且压缩机频率小于或等于频率阈值。确定第一回油方案的执行条件，便于自动切换到第一回油方案，能够提高回油控制的准确性，实现精准控制。

作为优选，非制热模式时，若压缩机底部温度大于或等于底部温度阈值并且蒸发温度小于或等于蒸发温度阈值，执行第三回油方案，否则，执行第二回油方案；若压缩机底部温度小于底部温度阈值并且储能冷水机组的运行时间大于或等于运行时间阈值并且压缩机频率小于或等于频率阈值，执行第三回油方案。

本方案中，在不同的条件时执行不同的回油方案，执行第二回油方案的条件为：储能冷水机组的运行工况为非制热模式，压缩机底部温度大于或等于底部温度阈值并且蒸发温度小于或等于蒸发温度阈值，执行第三回油方案，否则，执行第二回油方案；压缩机底部温度小于底部温度阈值并且储能冷水机组的运行时间大于或等于运行时间阈值并且压缩机频率小于或等于频率阈值，执行第三回油方案。确定第二回油方案和第三回油方案的执行条件，便于自动切换到第二回油方案或第三回油方案，能够提高回油控制的准确性，实现精准控制。

作为优选，校验温度包括排气温度、冷凝温度和底部温度。

本方案中，通过排气温度、冷凝温度和底部温度判断回油控制的效果，便于及时切换运行工况，能够提高回油控制的准确性，实现精准控制。

作为优选，排气温度大于或等于排气温度阈值、冷凝温度大于或等于冷凝温度阈值或者压缩机底部温度大于高温预警温度，退出回油模式。

本方案中，回油时间小于或等于时间阈值时，判断校验温度和校验温度阈值的关系，若排气温度大于或等于排气温度阈值、冷凝温度大于或等于冷凝温度阈值或者压缩机底部温度大于高温预警温度，退出回油模式，便于及时切换运行工况，能够提高回油控制的准确性，实现精准控制。

本发明的有益效果是：通过压缩机底部温度与阈值的比较，判断压缩机运行的状态，进而判断压缩机是否缺油，其中阈值的值由环境温度，压缩机运行频率和相关系统进行函数运算，进而实现智能判断。通过运行时间和运行频率，确认缺油的具体情况；结合蒸发温度判断，确认系统调节，执行不同的回油模式，设定对应的回油频率和其他部件的动作，实现准确控制。

附图说明

图1本发明一种储能冷水机组的回油控制方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1所示，一种储能冷水机组的回油控制方法，包括以下步骤：

S1：运行储能冷水机组，判断储能冷水机组的运行工况；

S2：检测压缩机底部温度，基于运行工况计算压缩机底部温度阈值；

S3：判断底部温度、运行时间以及频率与对应阈值的关系并执行回油方案；

S4：若回油时间大于时间阈值，则执行对应运行工况；若回油时间小于或等于时间阈值且校验温度大于校验温度阈值，不执行回油方案并返回步骤S2。

S1中，运行储能冷水机组，在储能冷水机组运行时判断储能冷水机组的运行工况，运行工况包括制热模式和非制热模式。

S2和S3中，通过传感器等设备检测压缩机底部温度Td，基于运行工况判断压缩机底部温度和底部温度阈值的大小关系，不同运行工况下底部温度阈值的表达式不同。

在制热模式下，底部温度阈值表达式为：

A＝f·k

上式中，A为制热模式下底部温度阈值，f为压缩机频率，k

在非制热模式下，底部温度阈值表达式为：

B＝f·k

上式中，B为制热模式下底部温度阈值，f为压缩机频率，k

基于运行工况判断压缩机底部温度和底部温度阈值的大小关系。储能冷水机组在制热运行时，压缩机内部运转的润滑系统来自于压缩机的冷冻油，通过油膜对运动机构产生润滑和散热。在冬季制热过程中，由于在低温工况下，为了制热效果，压缩机长期处于高频运行状态下，蒸发温度过低，导致冷冻油积累在蒸发器内，造成压缩机回油不畅，引发压缩机缺油，导致压缩机损害，同时在冬季，室外温度较低，压缩机停机过程中，引起制冷剂回液，导致压缩机内冷冻油溶解过多的制冷剂，导致油膜形成较差，造成压缩机磨损严重。

在制热模式下，若压缩机底部温度Td大于或等于底部温度阈值A，储能冷水机组运行正常并返回步骤S2；若压缩机底部温度Td小于底部温度阈值A，则判断储能冷水机组的运行时间t和运行时间阈值M、压缩机频率f和频率阈值D的关系：若储能冷水机组的运行时间t大于或等于运行时间阈值M并且压缩机频率f小于或等于频率阈值D，执行第一回油方案，否则，储能冷水机组运行正常并返回步骤S2。

在非制热模式下高频运行时，压缩机泵出冷冻油较多，导致回油不畅，需要定期的中频回油，在低频运行时，由于制冷剂流速较低，积累在蒸发器内，导致回油不畅。需要进行高频运行，加快蒸发器内制冷剂和冷冻油的回油速度，实现快速回油。

在非制热模式下，若压缩机底部温度Td大于或等于底部温度阈值B，则压缩机缺油导致温度异常，判断蒸发温度Te和蒸发温度阈值Y，的关系，若蒸发温度Te小于或等于蒸发温度阈值Y，执行第三回油方案，否则，执行第二回油方案；若压缩机底部温度Td小于底部温度阈值B，则判断储能冷水机组的运行时间t和运行时间阈值M、压缩机频率f和频率阈值D的关系：若储能冷水机组的运行时间t大于或等于运行时间阈值M并且压缩机频率f小于或等于频率阈值D，执行第三回油方案，否则，储能冷水机组运行正常并返回步骤S2。

第一回油方案：压缩机频率到回油模式，频率f＝EHz，运行时间为3分钟，冷凝风机转速降低至最低转速，蒸发风机转速降低至最低转速。

第二回油方案：压缩机升频至高频回油模式，频率f＝FHz，运行时间为3分钟，电子膨胀阀阀步自动控制，冷凝风机转速降低至最低转速，蒸发风机转速降低至最低转速。

第三回油方案：压缩机频率到回油模式，频率f＝EHz，运行时间为3分钟，电子膨胀阀阀步自动控制，冷凝风机转速降低至最低转速，蒸发风机转速降低至最低转速。

S4中，回油模式3分钟后，自动退出回油模式，返回当前运行状态，如果在3分钟内，出现排气温度大于或等于排气温度阈值、冷凝温度大于或等于冷凝温度阈值或者高温预警情况(即压缩机底部温度大于高温预警温度)，则退出回油模式，并返回步骤S2进行检测。

本方案通过压缩机底部温度与阈值的比较，判断压缩机运行的状态，进而判断压缩机是否缺油，其中阈值的值由环境温度，压缩机运行频率和相关系统进行函数运算，进而实现智能判断。通过运行时间和运行频率，确认缺油的具体情况；结合蒸发温度判断，确认系统调节，执行不同的回油模式，设定对应的回油频率和其他部件的动作，实现准确控制。