[發明專利]一種基于數據挖掘技術的空調器制冷/熱量預測方法

有效

• 申請號: 201811370673.0
• 申請日: 2018-11-17
• 公開（公告）號: CN109654652B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 陳煥新;郭夢茹;尚鵬濤;黃榮庚;沈家沁
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F24F11/30
• 分類號: F24F11/30;F24F11/63;G01M99/00;F24F140/20;F24F140/12
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

本發明屬于空調的制冷/熱量計算的技術領域，并公開了一種基于數據挖掘技術的空調器制冷/熱量預測方法。該預測方法包括下列步驟：(a)采集待處理空調器上的節流閥、蒸發器和冷凝器的多個溫度，計算蒸發溫度、冷凝溫度和過冷度；(b)采用微元段的分析方法，利用毛細管過冷液相區和汽液兩相區兩段的壓力變化計算制冷劑的質量流量；(c)采用制冷劑焓值法計算待處理空調器在蒸發溫度和冷凝溫度下對應的制冷/熱量；(d)建立制冷/熱量關于蒸發溫度和冷凝溫度的線性回歸預測模型，該預測模型用于預測所需的制冷/熱量。通過本發明，不需要進行復雜的拆卸安裝也無需破壞空調系統裝置即可實現空調系統制冷/熱量的預測，操作簡單，結果可靠。

技術領域

本發明屬于空調器的制冷/熱量計算的技術領域，更具體地，涉及一種基于數據挖掘技術的空調器制冷/熱量預測方法。

背景技術

空調器作為一種用于優化室內環境品質的白色家電，不僅受到越來越多家庭的喜愛，也廣泛應用于各大商場、寫字樓、醫院等人員較密集的公眾場所。隨著生活水平的提高，人們對于室內環境舒適度及空氣品質的要求越來越高，因此維持空調系統或空調器穩定高效運行顯得尤為重要。

目前，對空調器制冷/熱量的計算方法主要可以歸為制冷劑焓值法和空氣焓值法兩類。但在用戶實際使用過程中，直接采集空調器出風量的難度較大、可操作性低，且誤差較大。因此通常采用制冷劑焓值法，通過測量制冷劑側的參數，求出制冷劑進出口的焓值和流量，計算系統制冷劑側的換熱量來獲取系統的制冷/熱量。但其中測量過程需要布置壓力測點和流量計等，不僅破壞了系統的完整性且增加了測試成本。

總之，以上方法均具備測量誤差大、實驗復雜難操作等缺點。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于數據挖掘技術的空調器制冷/熱量預測方法，針對現有技術無法在實際工況下準確快速測量空調器制冷/熱量的不足，從制冷劑蒸發溫度和冷凝溫度出發，采用微元段的分析方法，利用毛細管兩段壓力的變化計算出制冷劑質量流量，實現了對制冷系統中制冷劑質量流量的非侵入式、高精度測量，接著，采用制冷劑焓值法計算實際制冷量，實現了對制冷系統中制冷劑制冷量的準確計算，最后通過建立制冷/熱量關于蒸發溫度和冷凝溫度的預測模型，實現對空調器實際制冷/熱量的預測。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種基于數據挖掘技術的空調器制冷/熱量預測方法，其特征在于，該預測方法包括下列步驟：

(a)采集待處理空調器上的節流閥、蒸發器和冷凝器的多個溫度，利用該多個溫度計算蒸發溫度、冷凝溫度和過冷度，其中，所述多個溫度包括節流閥前溫度，蒸發器和冷凝器各個支路的溫度，以及冷凝器出口溫度；

(b)利用所述蒸發溫度和冷凝溫度計算待處理空調上的毛細管進口和出口壓力，采用微元段的分析方法，利用所述毛細管過冷液相區和汽液兩相區兩段的壓力變化計算該毛細管中制冷劑的質量流量；

(c)利用步驟(b)獲得的制冷劑的質量流量，采用制冷劑焓值法計算待處理空調器在所述蒸發溫度和冷凝溫度下對應的制冷/熱量；

(d)重復步驟(a)～(c)獲得多組蒸發溫度和冷凝溫度下對應的制冷/熱量的數據，根據該數據建立制冷/熱量關于蒸發溫度和冷凝溫度的線性回歸預測模型，將待處理空調器的蒸發溫度和冷凝溫度代入所述預測模型中，即可獲得所需的制冷/熱量，以此實現制冷/熱量的預測。

進一步優選地，在步驟(b)中，所述采用微元段的分析方法，利用所述毛細管過冷液相區和汽液兩相區兩段的壓力變化計算制冷劑的質量流量的具體包括如下步驟：

(b1)根據所述毛細管的進口壓力、出口壓力和過冷度計算毛細管中制冷劑汽化臨界點飽和壓力；

(b2)給制冷劑的質量流量賦值，分別計算所述毛細管過冷液相區和汽液兩相區兩段的長度，并以此計算所述毛細管的總長；