[發明專利]基于有限測點的空調系統性能在線檢測方法

在審

• 申請號: 201710281402.7
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN106871391A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 任滔;丁國良;王康碩;吳國明
• 申請（專利權）人: 上海科凌能源科技有限公司
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00;F25B49/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種制冷系統領域的技術，具體是一種基于有限測點的空調系統性能在線檢測方法。

背景技術

智能家居概念的日益普及，并逐漸成為未來家居的發展趨勢。智能家居需要對空調器的能效等性能參數進行實時的監測，包括制冷劑流量、制冷量、能效等參數，以便于實時向控制器反饋空調器的運行狀態。因此空調器實時性能預測需要滿足：性能監測需要空調器運行狀態下進行實時監測。

發明內容

本發明針對現有技術無法通過壓縮機進出口處的溫度壓力測點測得制冷劑流量等相關性能參數，因此無法準確得到系統的性能參數等缺陷，提出一種基于有限測點的空調系統性能在線檢測方法，在空調系統內布置測點，采集實時運行參數，通過運算得到空調系統的能效，無需拆卸空調就可實時監測空調的性能及其他關鍵參數。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明通過在運行中的空調系統內布置測點實時記錄測點參數，進行壓縮機流量擬合計算，得到空調系統的制冷劑流量；結合制冷循環理論進行冷凝器和蒸發器的換熱量計算，得到空調系統的實際制冷量、壓縮機實際功率和實時EER(能效比)，并基于風機性能曲線和風機阻力-換熱器特征方程計算得到室內外機的風量和壓降，實現對空調系統性能的在線檢測。

所述的布置測點是指：在空調系統的壓縮機與冷凝器之間布置壓縮機排氣溫度測點和壓縮機排氣壓力測點，分別得到壓縮機的排氣溫度參數和排氣壓力參數；在冷凝器與蒸發器之間布置冷凝器液管溫度測點，得到液管溫度參數；在蒸發器與壓縮機之間布置壓縮機吸氣溫度測點和壓縮機吸氣壓力測點，分別得到壓縮機的吸氣溫度參數和吸氣壓力參數；在蒸發器風機的回風側布置蒸發器風機回風溫度測點，得到回風溫度參數。

所述的冷凝器與蒸發器之間設有膨脹閥。

所述的蒸發器和冷凝器內分別設有蒸發器風機功率儀表和冷凝器風機功率儀表，記錄蒸發器風機功率和冷凝器風機功率。

所述的壓縮機流量擬合計算是指：利用經過壓縮機性能參數擬合的壓縮機理論計算公式，將任意頻率下的壓縮機流量用理論模型轉化成關于進出口壓力等參數的多項式形式，通過壓縮機廠商提供的10系數模型或20系數模型得到一系列數據點，從而將多項式中的系數擬合出來，則可用于計算制冷劑流量。

所述的制冷劑流量為：其中：m為制冷劑流量，C₀～C₃為待擬合系數，為氣缸容積，v_i為吸氣比容，f_x為壓縮機頻率，p_o為壓縮機排氣壓力，p_i為壓縮機吸氣壓力。

所述的制冷循環理論是指：根據制冷劑流量和蒸發器出入口的焓值計算得到空調系統的冷媒側換熱量(即理論制冷量)，同理計算出冷凝器換熱量，但在特殊情況下需考慮熱量損失再計算實際制冷量；由于空調系統的能量守恒，可根據實際制冷量、冷凝器換熱量和熱量損失計算出壓縮機的實際功率，得到空調系統的實時EER。

所述的特殊情況包括但不限于：壓縮機布置在蒸發器附近時，壓縮機會耗散一部分蒸發器空氣側的冷量。

所述的冷媒側換熱量為：Q_eva＝m×(h₁-h₄)，其中：Q_eva為制冷量，h₁為蒸發器出口的焓值，h₄為蒸發器入口的焓值。

所述的蒸發器出口的焓值h₁可由壓縮機吸氣溫度參數和吸氣壓力參數得到。

所述的實際制冷量為：Q_real＝Q_eva-Q_loss，其中：Q_loss為熱量損失。

所述的熱量損失為：其中：h為換熱系數，Dia為壓縮機外徑，L為壓縮機長度，R為風機開度(％)，R_bass為測試時風機的基準開度，T_o為壓縮機排氣溫度，T_r為蒸發器回風溫度。