[发明专利]冷却器效率建模以及基于效率的分级确定的系统和方法

说明书

通过确定当前运行的压缩机以及为满足需求而可能添加的任何压缩机的实时效率曲线，并使用这些效率曲线来确定压缩机运行的变化以提高满足冷却器需求的效率，可以有效地运行多压缩机冷却器系统。效率曲线可以是抛物线曲线。用于确定效率曲线的数据可以通过在各种升程点和这些升程点内的各种负载点处的运行获得。可以求解效率曲线以找到可能存在用于在运行中添加或减去压缩机以有效地满足需求的分级点的交点。该运行可以通过用于多压缩机冷却器系统的控制系统的控制器来自动化。

技术领域

本申请涉及用于对多冷却器系统中的冷却器效率进行建模并基于所建模的效率控制使用中的冷却器的系统和方法。

背景技术

冷却器系统可以包括多个工作流体回路，以向冷却器的过程流体提供冷却，例如冷却水，其随后用于向空间提供冷却。每个工作流体回路都包括压缩机。随着冷却需求的变化，压缩机上的负载也会变化、使用中的压缩机数量也会随着需求变化而变化。压缩机效率也会随着压缩机负载和压缩机升程(包括压缩机在内的回路中冷凝器和蒸发器之间的温度或压力差)而变化。因此，满足冷却需求所需的压缩机数量各不相同。

发明内容

本申请涉及用于对多冷却器系统中的冷却器效率进行建模并基于所建模的效率控制使用中的冷却器的系统和方法。

基于冷却器的需求和产生的所需升程和负载执行压缩机效率的实时建模可以允许压缩机选择考虑升程和负载对压缩机效率的影响。从压缩机效率模型中，可以确定整个冷却器系统的复合效率，并可以基于提高该复合效率、改进压缩机的选型和分级(staging)来选择压缩机，从而为冷却器系统提供更高的效率。

特别是，对于特定压缩机升程状态的压缩机效率使用抛物线模型可以简化计算同时保持准确性。这可以实现压缩机效率的实时计算，并且这些模型可以很容易地组合以确定一组正在运行的压缩机的复合效率，以满足特定的冷却器需求。这些抛物线模型的参数可以是基于每个压缩机在各种升程和负载条件期间观察到的压缩机效率。

在一个实施例中，运行包括多个压缩机的冷却器系统的方法包括接收冷却器需求和确定所述冷却器系统的当前运行的多个压缩机中的每一个的实时效率曲线。所述方法还包括基于效率曲线和冷却器需求确定容量来改变运行、并根据容量改变的运行来运行冷却器系统。

在一个实施例中，该方法还包括确定多个压缩机中当前未运行的一个或多个压缩机的实时效率曲线。在一个实施例中，容量改变运行包括启动多个压缩机中当前未运行的一个或多个压缩机中的至少一个的运行。

在一个实施例中，容量改变运行包括停止所述冷却器系统的当前运行的压缩机中的至少一个的运行。在一个实施例中，容量改变运行包括改变冷却器系统的当前运行的压缩机中的至少一个的负载。

在一个实施例中，每条实时效率曲线都是抛物线函数。

在一个实施例中，确定容量改变运行包括基于所述冷却器系统的当前运行的所述多个压缩机中的每一个的效率曲线来确定复合效率曲线。在一个实施例中，所述复合效率曲线进一步基于冷却器系统的至少一个当前未运行的压缩机的效率曲线。

在一个实施例中，确定容量改变运行包括求解分级点，其中分级点定义何时启动当前未在运行中的压缩机的运行或何时停止当前在运行中的压缩机的运行。

在一个实施例中，该方法还包括通过在多个升程点中的每一个内的多个负载点中的每一个处测量多个压缩机中的每一个的效率数据来获得选择数据，其中确定实时效率曲线是基于选择数据。

在一个实施例中，用于包括多个压缩机的冷却器系统的控制系统包括控制器。控制器被配置为接收冷却器需求并确定所述冷却器系统的当前运行的所述多个压缩机中的每一个的实时效率曲线。控制器还被配置为基于所述效率曲线和冷却器需求确定容量改变运行，并根据容量改变运行引导所述冷却器系统的运行。