[發明專利]一種冷水機組能效診斷方法及系統

在審

• 申請號: 202010516345.8
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111623570A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 李曉芳;李曙英;何皓偉;高志偉;謝光前
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: F25B49/02
• 分類號: F25B49/02;G06F17/15
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 王昊

1.一種冷水機組能效診斷方法，其特征在于：包括以下步驟，

獲取額定參數，根據冷水機組機型獲取機組制冷量及輸入功率，根據使用場景，獲取額定工況下的蒸發器溫度、過冷度、過熱度、冷凍水進水溫度、出水溫度、冷卻水進水溫度和出水溫度；

計算額定參數，由獲取到的額定參數，計算出額定工況下的冷水機組能效比、壓縮機效率、冷凝器傳熱量、冷凝器對數平均溫差、冷凝器傳熱系數與傳熱面積乘積、蒸發器傳熱量、蒸發器對數平均差、蒸發器傳熱系數與傳熱面積乘積、冷卻塔出水與室外濕球溫度差；

測量實際運行數據，包括對冷水機組部件中冷卻塔、壓縮機、冷凝器、蒸發器和熱力膨脹閥的運行數據進行測量；

計算實際運行參數，由測量到的實際運行數據，計算出實際運行下所述冷凝器傳熱量、冷凝器測量對數平均溫差、冷凝器傳熱系數與傳熱面積乘積、蒸發器傳熱量、蒸發器對數平均差、蒸發器傳熱系數與傳熱面積乘積，進一步計算出所述冷水機組能效比、壓縮機輸入功率和壓縮機測量效率；

冷水機組能效診斷，分別診斷所述冷卻塔、壓縮機、冷凝器、蒸發器和熱力膨脹閥，估算年耗電量和年運行費用，計算投資回收年限，確定能效比效率閾值，診斷冷水機組系統。

2.根據權利要求1所述的冷水機組能效診斷方法，其特征在于：所述冷卻塔、壓縮機、冷凝器、蒸發器和熱力膨脹閥的具體運行數據的測量包括，

測量冷卻水進入所述冷卻塔的溫度、冷卻水流出所述冷卻塔的溫度以及室外空氣濕球溫度；

測量所述壓縮機吸氣壓力、所述壓縮機排氣壓力及所述冷水機組輸入功率；

測量冷卻水進入所述冷凝器的溫度、冷卻水流出所述冷凝器的溫度及通過所述冷凝器的冷卻水流量；

測量冷凍水進入所述蒸發器的溫度、冷凍水出蒸發器的溫度及冷凍水流量；

測量與所述蒸發器和所述壓縮機之間的回氣管的溫度。

3.根據權利要求1或2所述的冷水機組能效診斷方法，其特征在于：所述投資回收年限的計算公式為其中，Y為更換冷水機組的投資回收年限，P初投資為冷水機組的初始投資，

所述能效比效率閾值確定：其中，η_COP為能效比效率，定義為冷水機組COP的測量值與測量環境下冷水機組COP的理論值之比，即k為初投資與年理論運行費的比值。

4.根據權利要求3所述的冷水機組能效診斷方法，其特征在于：所述冷卻塔、壓縮機、冷凝器、蒸發器、熱力膨脹閥和冷水機組系統診斷標準為：

若冷卻塔換熱效率η_冷卻塔＜95％，檢修并維護冷卻塔；

若蒸發器傳熱效率η_Q蒸發器＜85％或蒸發器傳熱系數與傳熱面積乘積效率η_{(KF)蒸發器}＜85％，檢修或更換蒸發器；

若冷凝器傳熱效率η_Q冷凝器＜85％或冷凝器傳熱系數與傳熱面積乘積效率η_{(KF)冷凝器}＜85％，檢修或更換蒸發器；

若壓縮機效率差Δη_壓縮機＞20％，檢修或更換壓縮機；

若過熱度＝回氣管溫度-蒸發溫度，若熱力膨脹閥過熱度不在5-8℃之間，需適當調整；

若η_COP＜η_COP閾值，更換冷水機組。

5.根據權利要求4所述的冷水機組能效診斷方法，其特征在于：所述冷卻塔換熱效率計算公式為其中，t_w1、t_w2、t_s分別為冷卻水進、出冷卻塔的溫度和室外空氣濕球溫度；

所述壓縮機效率差的公式為Δη_壓縮機＝η_{壓縮機理論}-η_COP，η_{壓縮機理論}為壓縮機理論效率。