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专利名称：空调末端故障控制方法及空调机组

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411146990.X

专利申请（专利权）人：珠海格力电器股份有限公司
权利人地址：广东省珠海市横琴新区汇通三路108号办公608

专利发明（设计）人：陈培生,季夏琳,赵航,吴兴宇,黄洪乐

专利摘要：本发明提出了一种空调末端故障控制方法及空调机组，控制方法包括步骤：当任意工作面的空调末端出现故障时，将出现故障的空调末端截止停机，获取该工作面所需冷负荷Qm；根据所述工作面的所需冷负荷Qm与该工作面预设负荷的比较结果调整该工作面空调末端的串并联模式。本发明在矿井空调的末端组合柜出现故障时，通过关断截止阀，对故障设备进行维修；根据负荷自动切换串并联流路，并调节水力风机的旁通阀，实现冷量的自适应分配；以及利用压力传感器，检测水力风机的压差，判断水力风机是否有损。

主权利要求：
1.一种空调末端故障控制方法，其特征在于，包括步骤：
当任意工作面的空调末端出现故障时，将出现故障的空调末端截止停机，获取该工作面所需冷负荷Qm；
根据所述工作面的所需冷负荷Qm与该工作面预设负荷的比较结果调整该工作面空调末端的串并联模式；
所述根据工作面的所需冷负荷Qm与该工作面预设负荷的比较结果调整该工作面空调末端的串并联模式包括：若所需冷负荷Qm小于该工作面预设负荷，将该工作面的空调末端切换为串联模式；若所需冷负荷Qm大于或等于该工作面预设负荷，将该工作面的空调末端切换为并联模式；
调整工作面空调末端的串并联模式后，获取工作面的当前温度Tn；根据当前温度Tn与目标温度Tz的比较结果调整运行中的空调末端旁通阀的开度，具体包括：当所述工作面的当前温度Tn与目标温度Tz之差的绝对值大于或等于预设差值e时，调整所有空调末端旁通阀的开度；
当所述工作面的当前温度Tn与目标温度Tz之差的绝对值大于或等于预设差值f，且小于预设差值e时，调整部分空调末端旁通阀的开度；
当所述工作面的当前温度Tn与目标温度Tz之差的绝对值小于预设差值f时，不进行调整。
2.如权利要求1所述的空调末端故障控制方法，其特征在于，调整所有空调末端旁通阀的开度具体为：当前温度Tn与目标温度Tz之差大于或等于0，上调所有空调末端的旁通阀开度；
当前温度Tn与目标温度Tz之差小于0，下调所有空调末端的旁通阀开度，且下调后的开度不小于预设安全开度。
3.如权利要求1所述的空调末端故障控制方法，其特征在于，工作面的空调末端为并联模式，调整部分空调末端旁通阀的开度具体为：当前温度Tn与目标温度Tz之差大于或等于0，将最后一级空调末端的旁通阀开度下调，若最后一级空调末端的旁通阀开度已为安全开度，则下调最后一级空调末端上一级的空调末端的开度，直至调节成功；
当前温度Tn与目标温度Tz之差小于0，将最后一级空调末端的旁通阀开度上调，若最后一级空调末端的旁通阀开度已为最大开度，则上调最后一级空调末端上一级的空调末端的开度，直至调节成功。
4.如权利要求1所述的空调末端故障控制方法，其特征在于，当工作面的空调末端为串联模式时，调整部分空调末端旁通阀的开度具体为：当前温度Tn与目标温度Tz之差大于或等于0，将第一级空调末端的旁通阀开度下调，若第一级空调末端的旁通阀开度已为安全开度，则下调第一级空调末端下一级的空调末端的开度，直至调节成功；
当前温度Tn与目标温度Tz之差小于0，将第一级空调末端的旁通阀开度上调，若第一级空调末端的旁通阀开度已为最大开度，则上调第一级空调末端下一级的空调末端的开度，直至调节成功。
5.如权利要求1所述的空调末端故障控制方法，其特征在于，所述空调末端出现故障的判断为：获取水力风机进、出水口压力计算压差ΔP，若压差ΔP大于预设压差A时，判定空调末端的水力风机出现故障。
6.如权利要求1所述的空调末端故障控制方法，其特征在于，机组开机后，先对各个工作面进行负荷检测；
统计每个工作面所需冷负荷Qm，再计算所有工作面所需冷负荷的总和Q需；
根据Q需与空调末端的当前负荷Q冷的比较结果控制冷冻水泵的运行频率。
7.如权利要求6所述的空调末端故障控制方法，其特征在于，根据Q需与空调末端的当前负荷Q冷的比较结果控制冷冻水泵的运行频率具体包括：当（Q需?Q冷）/Q冷≥b，b为预设参数，控制冷冻水泵频率上调；
当|（Q需?Q冷）/Q冷|＜b，控制冷冻水泵频率不变；
当（Q冷?Q需）/Q冷≥b，控制冷冻水泵频率下调。
8.如权利要求6所述的空调末端故障控制方法，其特征在于，统计每个工作面所需冷负荷Qm具体包括：根据工作面的平均壁温、墙壁面积计算墙壁热负荷Q墙；统计工作面此时的工作人数m计算工人热负荷Qmq；检测工作面各个设备的用电功率计算所有设备的散热量Q散，冷负荷Qm=热负荷Q2=Q墙+Qmq+Q散。
9.如权利要求8所述的空调末端故障控制方法，其特征在于，统计每个工作面所需冷负荷Qm还包括：对冷负荷Qm进行修正，具体为：通过热成像确定热辐射物体，并获取各个热辐射物体的温度Tf，获取各个热辐射物体表面积Af，根据热辐射物体的类型确定热辐射物体对应的预设4
值ε，计算辐射力E,E=εC0(Tf/100) ,其中C0为预设常数；再计算每个热辐射物体的热负荷Q1=Af*E，并求和得到热负荷Q1总，修正后的冷负荷Qm=（Q1总+Q）2 /2。
10.一种空调机组，其特征在于，使用权利要求1至9任一项所述的空调末端故障控制方法调整工作面空调末端的运行。
11.如权利要求10所述的空调机组，其特征在于，所述空调机组包括：至少一台制冷主机；分别连接所述制冷主机供、回液口的总供液管和总回液管；多组并联在所述总供液管和总回液管上的供液管和回液管，每组所述供液管和回液管对应一个工作面；设置在工作面的多台空调末端，每台空调末端的子进液管连接所述供液管，子回液管连接所述回液管，且子回液管通过串联管连接同一工作面下一级空调末端的子进液管，且所述子进液管连接空调末端水力风机的管路上设有用于调节流量的旁通阀；设置在管道上用于切换工作面串并联模式的阀门组件。
12.如权利要求11所述的空调机组，其特征在于，所述阀门组件包括：设置在供液管上对应每台空调末端的第三阀门，设置在每根串联管上的第四阀门；所述工作面切换串联模式时关闭运行中的空调末端的所述第三阀门，打开该工作面的所有第四阀门；所述工作面切换并联模式时关闭该工作面的所有第四阀门，打开第三阀门。 说明书 : 空调末端故障控制方法及空调机组技术领域[0001] 本发明涉及矿井空调技术领域，具体为一种空调末端故障控制方法及空调机组。背景技术[0002] 在高温矿井中，随着采深增加，矿井岩温以1.6 3.0℃/100m增加，在千米深岩温达~到40℃以上。深部矿井下不同的区域，承担的功能不同，对应的制冷负荷不同，且随季节变更冷负荷变化大。[0003] 为解决井下深部热害，目前常采用集中制冷系统和局部制冷降温系统。集中制冷系统便于管理，集成度高，但由于井下长距离供冷，并且涉及到的空调末端较多，流路复杂，存在控制复杂的难题。当末端设备出现故障时，无法及时调整设备和工作面的流量，导致无法匹配工作面的制冷负荷。发明内容[0004] 本发明为了解决上述现有技术中矿井空调末端设备故障时负荷调节效率低的技术问题，提出一种空调末端故障控制方法及空调机组。[0005] 本发明采用的技术方案是：[0006] 本发明提出了一种空调末端故障控制方法，包括步骤：[0007] 当任意工作面的空调末端出现故障时，将出现故障的空调末端截止停机，获取该工作面所需冷负荷Qm；[0008] 根据所述工作面的所需冷负荷Qm与该工作面预设负荷的比较结果调整该工作面空调末端的串并联模式。[0009] 进一步的，所述根据工作面的所需冷负荷Qm与该工作面预设负荷的比较结果调整该工作面空调末端的串并联模式包括：若所需冷负荷Qm小于该工作面预设负荷，将该工作面的空调末端切换为串联模式；若所需冷负荷Qm大于或等于该工作面预设负荷，将该工作面的空调末端切换为并联模式。[0010] 进一步的，调整工作面空调末端的串并联模式后，获取工作面的当前温度Tn；根据当前温度Tn与目标温度Tz的比较结果调整运行中的空调末端旁通阀的开度改变空调末端水力风机的转速。[0011] 进一步的，根据当前温度Tn与目标温度Tz的比较结果调整运行中的空调末端旁通阀的开度具体包括：[0012] 当所述工作面的当前温度Tn与目标温度Tz之差的绝对值大于或等于预设差值e时，调整所有空调末端旁通阀的开度；[0013] 当所述工作面的当前温度Tn与目标温度Tz之差的绝对值大于或等于预设差值f，且小于e时，调整部分空调末端旁通阀的开度；[0014] 当所述工作面的当前温度Tn与目标温度Tz之差的绝对值小于预设差值f时，不进行调整。[0015] 进一步的，调整所有空调末端旁通阀的开度具体为：[0016] 当前温度Tn与目标温度Tz之差大于或等于0，上调所有空调末端的旁通阀开度；[0017] 当前温度Tn与目标温度Tz之差小于0，下调所有空调末端的旁通阀开度，且下调后的开度不小于预设安全开度。[0018] 进一步的，工作面的空调末端为并联模式，调整部分空调末端旁通阀的开度具体为：[0019] 当前温度Tn与目标温度Tz之差大于或等于0，将最后一级空调末端的旁通阀开度下调，若最后一级空调末端的旁通阀开度已为安全开度，则下调最后一级空调末端上一级的空调末端的开度，直至调整成功；[0020] 当前温度Tn与目标温度Tz之差小于0，将最后一级空调末端的旁通阀开度上调，若最后一级空调末端的旁通阀开度已为最大开度，则上调最后一级空调末端上一级的空调末端的开度，直至调整成功。[0021] 进一步的，当工作面的空调末端为串联模式时，调整部分空调末端旁通阀的开度具体为：[0022] 当前温度Tn与目标温度Tz之差大于或等于0，将第一级空调末端的旁通阀开度下调，若第一级空调末端的旁通阀开度已为安全开度，则下调第一级空调末端下一级的空调末端的开度；直至调整成功。[0023] 当前温度Tn与目标温度Tz之差小于0，将第一级空调末端的旁通阀开度上调，若第一级空调末端的旁通阀开度已为最大开度，则上调第一级空调末端下一级的空调末端的开度，直至调整成功。[0024] 进一步的，所述空调末端出现故障的判断为：获取水力风机进出水口压力计算压差ΔP，若压差ΔP大于预设压差A时，判定水力风机出现故障。[0025] 具体的，机组开机后，[0026] 先对各个工作面进行负荷检测；[0027] 统计每个工作面所需冷负荷Q需，再计算所有工作面所需冷负荷的总和Q总需；[0028] 根据Q总需与空调末端的当前负荷Q冷的比较结果控制冷冻水泵的运行频率。[0029] 根据Q总需与空调末端的当前负荷Q冷的比较结果控制冷冻水泵的运行频率具体包括：[0030] 计算（Q总需?Q冷）/Q冷的取值z1；（Q冷?Q总需）/Q冷的取值z2；预设参数p、b；[0031] 当z1≥b，控制冷冻水泵频率上调pz1/b的取整数值；[0032] 当|z1|＜b，控制冷冻水泵频率不变；[0033] 当|z2|≥b，控制冷冻水泵频率上调pz1/b的取整数值。[0034] 统计每个工作面所需冷负荷Qm具体包括：[0035] 根据工作面的平均壁温、墙壁面积计算墙壁热负荷Q墙；统计工作面此时的工作人数m计算工人热负荷Qmq；检测工作面各个设备的用电功率计算所有设备的散热量Q散，冷负荷Qm=热负荷Q2=Q墙+Qmq+Q散。[0036] 统计每个工作面所需冷负荷Qm还包括：[0037] 对冷负荷Qm进行修正，具体为：通过热成像确定热辐射物体并获取各个热辐射物体的温度Tf，获取各个热辐射物体表面积Af，根据热辐射物体的类型确定热辐射物体对应的4预设值ε，计算辐射力E,E=εC0(Tf/100) ,其中C0为预设常数；再计算每个热辐射物体的热负荷Q1=Af*E，求和得到热负荷Q1总，修正后的冷负荷Q需=（Q1总+Q）2 /2。[0038] 本发明还提出一种空调机组，使用上述的空调末端故障控制方法调整工作面空调末端的运行。[0039] 空调机组包括：至少一台制冷主机；分别连接所述制冷主机供、回液口的总供液管和总回液管；多组并联在所述总供液管和总回液管上的供液管和回液管，每组所述供液管和回液管对应一个工作面；设置在工作面的多台空调末端，每台空调末端的子进液管连接所述供液管，子回液管连接所述回液管，且子回液管通过串联管连接同一工作面下一级空调末端的子进液管，且所述子进液管连接空调末端水力风机的管路上设有用于调节流量的旁通阀；设置在管道上用于切换工作面串并联模式的阀门组件。[0040] 阀门组件包括：设置在供液管上对应每台空调末端的第三阀门，设置在每根串联管上的第四阀门；所述工作面切换串联模式时关闭运行中的空调末端的所述第三阀门，打开该工作面的所有第四阀门；所述工作面切换并联模式时关闭该工作面的所有第四阀门，打开第三阀门。[0041] 与现有技术比较，本发明具有如下优势：[0042] 1.当末端组合柜出现故障时，通过关断截止阀，对故障设备进行维修；自动切换串并联流路，并调节水力风机的旁通阀，实现冷量的自适应分配；[0043] 2.利用压力传感器，检测水力风机的压差，判断是否设备有损。[0044] 3.通过检测工作面壁温，利用监控系统统计工作人数和工作面所用设备，计算各工作面所需的冷负荷，根据所需冷负荷调节水泵的开度，避免仅测工作面温度的负荷反馈延迟问题。附图说明[0045] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0046] 图1为本发明具体实施例中的系统原理图；[0047] 图2为本发明实施例中流程图；[0048] 图3为本发明具体实施例中的流程图；[0049] 图4为本发明具体实施例附带旁通阀的控制流程图；[0050] 图5为本发明具体实施例中冷冻水泵的控制流程图；[0051] 1、第一阀门；[0052] 2、第二阀门；[0053] 3、第三阀门；[0054] 4、第四阀门；[0055] 5、旁通阀；[0056] 61、水力风机；[0057] 62、组合柜；[0058] 7、冷冻水泵；[0059] 8、制冷主机。具体实施方式[0060] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0061] 下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。[0062] 为解决井下深部热害，目前常采用集中制冷系统和局部制冷降温系统。集中制冷系统便于管理，集成度高，但由于井下长距离供冷，并且涉及到的空调末端较多，流路复杂，存在控制复杂的难题。当末端设备出现故障时，无法及时调整设备和系统流量，导致无法满足该工作区域即工作面的制冷负荷。[0063] 对此，如图1、2、3所示，本发明提出了一种用于矿井空调的空调末端故障控制方法，该空调末端具体可以为带有水力风机的组合柜，每个工作面配置有多台组合柜，同时多个工作面为并联状态（并联在制冷主机上）；[0064] 具体控制方法包括步骤：[0065] 当任意工作面的空调末端的一台或者多台水力风机出现故障时，直接将出现故障的空调末端都截止停机；[0066] 再获取通过计算得到的该工作面所需冷负荷Qm，再根据所需冷负荷Qm与工作面的预设负荷的比较结果，来调整该工作面的串并联模式，改变制冷量来使工作面运行中的空调末端的负荷接近预设负荷。[0067] 即本发明通过检测空调末端的水力风机是否出现故障，及时排除该故障的空调末端（即组合柜），避免影响工作面整体的冷量供应，由于人员变动或者设备使用，不同时间工作面的冷负荷会有波动，机组故障前和故障后，工作面所需的冷负荷可能不一样，所以每间隔t4时间检测出现故障的工作面的所需冷负荷Qm，而由于空调末端并联时制冷量相比较大；空调末端串联时制冷量相比较小。可以直接通过切换串并联来适应实际所需要的负荷，提高响应效率。[0068] 在具体的实施例中，每间隔t4时间检测一次工作面的所需冷负荷Qm，若所需冷负荷Qm大于或等于该工作面预设负荷，则将该工作面的空调末端切换为串联模式；若所需冷负荷Qm小于该工作面预设负荷，将该工作面的空调末端切换为并联模式。[0069] 即所需冷负荷Qm如果较大，说明所需制冷量比较多，切换为并联模式能够提高空调末端的制冷量，使冷量匹配，所需冷负荷Qm如果较。谢怀纱Ｊ浇档涂盏髂┒说闹评涓汉，使当前负荷接近预设负荷。[0070] 在具体的实施例中，调整完工作面空调末端的串并联模式后，且间隔t3时间后，检测工作面的当前温度Tn，该温度Tn具体可以是工作面整体温度；再根据当前温度Tn与目标温度Tz的比较结果调整运行中的空调末端旁通阀的开度改变水力风机的转速。[0071] 即在调整串并联模式后，再进一步进行检测来细化冷量控制，使工作面的温度与目标温度接近，达到制冷效果，而调整的方式是直接调整空调末端的旁通阀开度，旁通阀开度越大，则水力风机的水压越大，转速越快，供应的冷量越多，而旁通阀的开度越。蛩Ψ缁乃乖叫。僭降，供应的冷量越少。[0072] 如图4所示，在进一步的实施例中，根据当前温度Tn与目标温度Tz的比较结果调整运行中的空调末端旁通阀的开度具体包括：[0073] 若当前温度Tn与目标温度Tz之差的绝对值大于预设温度e时，说明冷量过多或者过少的程度较大，需要调整全部空调末端旁通阀的开度改变水力风机的转速，使Tn回到预设温度范围内。[0074] 若当前温度Tn与目标温度Tz之差的绝对值大于或等于f，且小于预设温度e时，说明温差较。圆糠挚盏髂┒私锌刂萍纯桑籟0075] 若当前温度Tn与目标温度Tz之差的绝对值小于预设温度f时，不对该工作面的空调末端调整，即维持当前状态即可。[0076] e为大温差值，f为小温差值，具体取值可以根据实际情况考虑，例如e取值4度，f取值2度等等。[0077] 通过来判断工作面温度与目标温度的偏离程度，来对空调末端的控制数量进行选择，提高控制效率和控制精度，既能够减小在温度控制中温度曲线的震荡幅度，同时能够快速进行温度调节，使工作面温度接近目标温度。[0078] 在上述具体实施例的进一步实施例中，调整所有运行中的空调末端旁通阀的开度具体为：[0079] 当前温度Tn与目标温度Tz之差大于或等于0，上调所有空调末端的旁通阀开度；[0080] 当前温度Tn与目标温度Tz之差小于0，下调所有空调末端的旁通阀开度，且下调后的开度不小于预设安全开度。[0081] 需要说明的是，在并联模式下，所有空调末端上调或者下调旁通阀的开度比例为a%，在串联模式下，所有空调末端上调或者下调旁通阀的开度比例为c%，a和c的取值可以根据实际情况进行设置。[0082] 通过调整所有空调末端的旁通阀的开度，使所有空调末端对应的水力风机的转速跟随进行调整，能够快速增加冷量供给或者减少冷量供给，使温度Tn与目标温度Tz之间的差值快速缩。岣呶露瓤刂菩。[0083] 具体实施例中，工作面的空调末端为并联模式，调整部分空调末端旁通阀的开度具体为：[0084] 当前温度Tn与目标温度Tz之差大于或等于0，将最后一级空调末端的旁通阀开度下调，若最后一级空调末端的旁通阀开度已为安全开度，则下调最后一级空调末端上一级的空调末端的开度，依次类推，直到调整一个空调末端旁通阀的开度后停止选定；[0085] 当前温度Tn与目标温度Tz之差小于0，将最后一级空调末端的旁通阀开度上调，若最后一级空调末端的旁通阀开度已为最大开度，则上调最后一级空调末端上一级的空调末端的开度，依次类推，直到调整一个空调末端旁通阀的开度后停止选定。[0086] 在工作面的空调末端处于并联的状态下，越靠后的空调末端的旁通阀的开度对制冷量的影响最明显，因为并联状态下越靠后的空调末端的连接管道长，剩余冷量多。而且只调整单台空调末端，可以使温度Tn与目标温度Tz缓慢接近，避免过调。[0087] 当工作面的空调末端为串联模式时，调整部分空调末端旁通阀的开度具体为：[0088] 当前温度Tn与目标温度Tz之差大于或等于0，将第一级空调末端的旁通阀开度下调，若第一级空调末端的旁通阀开度已为安全开度，则下调第一级空调末端下一级的空调末端的开度；[0089] 当前温度Tn与目标温度Tz之差小于0，将第一级空调末端的旁通阀开度上调，若第一级空调末端的旁通阀开度已为最大开度，则上调第一级空调末端下一级的空调末端的开度。[0090] 在工作面的空调末端处于串联的状态下，越靠前的空调末端的旁通阀的开度对制冷量的影响最明显，因为串联状态下越靠前的空调末端的冷量越多。而且只调整单台空调末端，可以使温度Tn与目标温度Tz缓慢接近，避免过调。[0091] 上述实施例需要说明的是，在并联模式下，空调末端上调或者下调旁通阀的开度比例为b%，在串联模式下，所有空调末端上调或者下调旁通阀的开度比例为d%，b和d的取值可以根据实际情况进行设置。[0092] 另外，预设安全开度可以设置为60%，或者50%等合理开度。[0093] 在具体实施例中，判断水力风机出现故障具体为：[0094] 机组开机t2时间后，获取水力风机进出水口压力计算压差ΔP，若压差ΔP大于或等于预设压差A时，则判定水力风机出现故障，若压差ΔP小于预设压差A时，则说明有水力风机正常。[0095] 即通过在水力风机的进水、出水侧分别设置压力传感器，来检测进、出水压，通过进出水压来判断水力风机是否脏堵，如果压力过大，则说明水力风机可能被堵塞，此时组合柜的实际制冷效率低，需要进行故障维修。[0096] 需要说明的时，上述t2、t3、t4根据实际情况进行设置。[0097] 如图5所示，在具体的实施例中，[0098] 空调机组开机后，[0099] 先对各个工作面进行负荷检测；[0100] 计算每个工作面所需冷负荷Qm，再计算所有工作面所需冷负荷的总和Q需，即每个工作面所需冷负荷Qm相加得到Q需；例如工作面一所需冷负荷Qm1，工作面二所需冷负荷Qm2等等。[0101] 根据所有工作面所需冷负荷的总和Q需与空调末端的当前负荷Q冷的比较结果控制冷冻水泵的运行频率。[0102] 即通过检测工作面实际需要的负荷Q需，再通过实际需要的负荷Q需与空调末端的当前负荷Q冷的比较结果来获得负荷Q冷的实际差异。再通过控制冷冻水泵的频率提高或者降低空调末端的实际制冷量来改变负荷，使工况匹配。[0103] 在具体的实施例中，根据Q需与空调末端的当前负荷Q冷的比较结果控制冷冻水泵的运行频率具体包括：[0104] 当（Q需?Q冷）/Q冷≥b，控制冷冻水泵频率上调；[0105] 当|（Q需?Q冷）/Q冷|＜b，控制冷冻水泵频率不变；[0106] 当|z2|＜b，控制冷冻水泵频率下调。[0107] b取值可以为5%。[0108] 具体的，当（Q需?Q冷）/Q冷≥5%时，计算（Q需?Q冷）/Q冷/5%=X（取整），冷冻水泵频率上调5XHZ；[0109] 当|（Q需?Q冷）/Q冷|≤5%时，冷冻水泵频率不变；[0110] 当（Q冷?Q需）/Q冷≥5%时，计算（Q冷?Q需）/Q冷/5%=Y（取整），冷冻水泵频率下调5YHZ；[0111] 其中Q冷=cq(t进?t出)，q:机组此时的质量流量，c：预设的水的平均温度比热容，t出：冷冻水出水水温，t进：冷冻水进水水温。[0112] 即在工作面需要负荷与空调末端当前负荷相近时，不对水泵频率进行调整，在工作面需要负荷与空调末端的负荷差异较大时，根据差异值的大小来调整冷冻水泵的频率大。岣叩髡木沸。[0113] 在具体的实施例中，统计每个工作面所需冷负荷Qm具体包括：[0114] 根据工作面的平均壁温T壁、墙壁面积计算墙壁热负荷Q墙；统计工作面此时的工作人数m计算工人热负荷Qmq；检测工作面各个设备的用电功率计算所有设备的散热量Q散，冷负荷Q需=热负荷Q2=Q墙+Qmq+Q散。[0115] 具体统计方式为：统计巷道内的工作面壁温，计算平均值T壁；利用视频监控系统，统计工作面此时的工作人数m，同时获取预设单位人体散热量q;检测工作面的用电功率，统计此时工作面所使用的设备，计算每个设备的散热量Q设（Q设=1000n1*n2*n3*N/η,其中n1为利用系数，井下设备利用率高，取0.9；n2为同时使用系数，根据使用设备的密集度来定，取0.5 0.8；n3为负荷系数，根据平均负荷占最大负荷的比例确定，取0.5，精密设备取0.15~ ~0.4；η为电动机功率，查询设备参数表；N为电动设备的安装功率），然后将该工作面所有设备的散热量Q设求和得到所有使用的设备的散热量Q散。[0116] 具体的，Q2=f(T壁，m，Q散)；[0117] 即Q2=A*K(T壁?TZ)+mq+Q散，其中A为工作面的预设墙壁面积，k为墙壁传热系数，TZ为该工作面的目标温度，q为预设的单位人体散热量。[0118] 通过上述方式能够准确算出工作面实际所需的负荷，不仅考虑的壁温，同时考虑了人体的散热以及设备的散热，提高负荷计算的精准程度。[0119] 在具体的实施例中，统计每个工作面所需冷负荷Qm还包括：[0120] 对冷负荷Qm进行修正，具体为：通过热成像确定热辐射物体，并获取各个热辐射物体的温度Tf，获取各个热辐射物体表面积Af，根据热辐射物体的类型确定热辐射物体对应的4 ?8预设值ε，计算辐射力E,E=εC0(Tf/100) ,其中C0为预设常数，C0=5.67*10 ；再计算每个热辐射物体的热负荷Q1=Af*E，并求和得到热负荷Q1总；[0121] 修正后的冷负荷Qm=（Q1总+Q2）/2。[0122] 即通过热成像技术扫描工作面的物体的热辐射情况，因为人体、设备与壁面实际的辐射可能不一样，通过精准确定各个物体实际的热辐射情况得到工作面的热负荷，通过该热负荷对通过统计的冷负荷求平均值来修正实际的冷负荷，使冷负荷更加贴近实际情况。[0123] 限于技术难度，该修正可根据需要进行设置。[0124] 本发明还提出了一种空调机组，具体为应用于矿井的空调机组，使用上述的空调末端故障控制方法来控制工作面的温度调节。[0125] 空调机组具体包括：三台并联的制冷主机8；冷冻水泵7；总供液管和总回液管；对应每个设置工作面的供液管和回液管；设置在每个工作面上的多台空调末端；以及阀门组件。[0126] 三台制冷主机8并联设置，每台制冷主机8的供、回液口都分别连接总供液管和总回液管；供液管为总供液管的分支，回液管为总回液管的分支，每台空调末端（即包含水力风机61和组合柜62）的子进液管连接供液管，子回液管连接回液管，且子回液管通过串联管连接同一工作面的下一级空调末端的子进液管，且子进液管分支为连接水力风机61的第一支路和连接空调末端的组合柜62的第二支路，连接水力风机的第一支路上设有用于调节流量的旁通阀5；阀门组件设置在供液管以及串联管上，用于切换工作面串并联模式的。[0127] 本发明的空调机组对应每个工作面的空调末端设置为可以调整串并联模式，从而可以通过切换串并联模式来改变该工作面的冷量供应，而且通过设置旁通阀，能够调节水力风机的风冷，也能够进一步改变该工作面的空调末端的冷量供应。[0128] 阀门组件包括：设置在供液管上对应每台空调末端的第三阀门3，设置在每根串联管上的第四阀门4；[0129] 工作面切换串联模式时关闭运行中的空调末端的第三阀门3（故障的空调末端的第三阀门3打开），打开该工作面的所有第四阀门4；[0130] 工作面切换并联模式时关闭该工作面的所有第四阀门4，打开第三阀门3。[0131] 即通过切换第三阀门和第四阀门，就能够直接切换工作面同一根供液管上各个空调末端的串并联情况，结构简单而且控制可靠。[0132] 具体的，阀门组件还包括：设置在每台空调末端子进液管上的第一阀门1，设置在每台空调末端子回液管管上的第二阀门2，切断第一阀门1、第二阀门2，能够将空调末端完全截断来截止停机，在出现故障时可以对空调末端进行维修处理，避免水压浪费。[0133] 本发明的空调机组通过压差判断水力风机是否故障，高效快捷；实现末端设备故障时，冷量自适应分配调节，自动切换串并联流路，解决因设备故障而冷负荷供应不足的问题；为末端水路串联、并联、串并联结合的组合柜提供故障后的调节思路。[0134] 需要注意的是，上述所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。[0135] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。[0136] 在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。[0137] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。[0138] 此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。[0139] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：广东

专利申请日期：2024-08-21

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118654360B