[发明专利]基于有限测点的空调系统性能在线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种制冷系统领域的技术，具体是一种基于有限测点的空调系统性能在线检测方法。

背景技术

智能家居概念的日益普及，并逐渐成为未来家居的发展趋势。智能家居需要对空调器的能效等性能参数进行实时的监测，包括制冷剂流量、制冷量、能效等参数，以便于实时向控制器反馈空调器的运行状态。因此空调器实时性能预测需要满足：性能监测需要空调器运行状态下进行实时监测。

发明内容

本发明针对现有技术无法通过压缩机进出口处的温度压力测点测得制冷剂流量等相关性能参数，因此无法准确得到系统的性能参数等缺陷，提出一种基于有限测点的空调系统性能在线检测方法，在空调系统内布置测点，采集实时运行参数，通过运算得到空调系统的能效，无需拆卸空调就可实时监测空调的性能及其他关键参数。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明通过在运行中的空调系统内布置测点实时记录测点参数，进行压缩机流量拟合计算，得到空调系统的制冷剂流量；结合制冷循环理论进行冷凝器和蒸发器的换热量计算，得到空调系统的实际制冷量、压缩机实际功率和实时EER(能效比)，并基于风机性能曲线和风机阻力-换热器特征方程计算得到室内外机的风量和压降，实现对空调系统性能的在线检测。

所述的布置测点是指：在空调系统的压缩机与冷凝器之间布置压缩机排气温度测点和压缩机排气压力测点，分别得到压缩机的排气温度参数和排气压力参数；在冷凝器与蒸发器之间布置冷凝器液管温度测点，得到液管温度参数；在蒸发器与压缩机之间布置压缩机吸气温度测点和压缩机吸气压力测点，分别得到压缩机的吸气温度参数和吸气压力参数；在蒸发器风机的回风侧布置蒸发器风机回风温度测点，得到回风温度参数。

所述的冷凝器与蒸发器之间设有膨胀阀。

所述的蒸发器和冷凝器内分别设有蒸发器风机功率仪表和冷凝器风机功率仪表，记录蒸发器风机功率和冷凝器风机功率。

所述的压缩机流量拟合计算是指：利用经过压缩机性能参数拟合的压缩机理论计算公式，将任意频率下的压缩机流量用理论模型转化成关于进出口压力等参数的多项式形式，通过压缩机厂商提供的10系数模型或20系数模型得到一系列数据点，从而将多项式中的系数拟合出来，则可用于计算制冷剂流量。

所述的制冷剂流量为：其中：m为制冷剂流量，C₀～C₃为待拟合系数，为气缸容积，v_i为吸气比容，f_x为压缩机频率，p_o为压缩机排气压力，p_i为压缩机吸气压力。

所述的制冷循环理论是指：根据制冷剂流量和蒸发器出入口的焓值计算得到空调系统的冷媒侧换热量(即理论制冷量)，同理计算出冷凝器换热量，但在特殊情况下需考虑热量损失再计算实际制冷量；由于空调系统的能量守恒，可根据实际制冷量、冷凝器换热量和热量损失计算出压缩机的实际功率，得到空调系统的实时EER。

所述的特殊情况包括但不限于：压缩机布置在蒸发器附近时，压缩机会耗散一部分蒸发器空气侧的冷量。

所述的冷媒侧换热量为：Q_eva＝m×(h₁-h₄)，其中：Q_eva为制冷量，h₁为蒸发器出口的焓值，h₄为蒸发器入口的焓值。

所述的蒸发器出口的焓值h₁可由压缩机吸气温度参数和吸气压力参数得到。

所述的实际制冷量为：Q_real＝Q_eva-Q_loss，其中：Q_loss为热量损失。

所述的热量损失为：其中：h为换热系数，Dia为压缩机外径，L为压缩机长度，R为风机开度(％)，R_bass为测试时风机的基准开度，T_o为压缩机排气温度，T_r为蒸发器回风温度。