空调系统有效热量、能效的计算方法和能流图显示方法技术方案

本发明专利技术提供了空调系统有效热量、能效的计算方法和能流图显示方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，计算空调系统有效热量的方法包括如下步骤：根据冷冻液在管路中流动产生的摩擦热量计算所述冷冻液从所述被制冷区域吸收的有效热量。本发明专利技术计算得到的冷冻液从被制冷区域实际吸收的热量更加准确；以此摩擦热量计算得到的能效也更加准确；以此摩擦热量可以对空调系统进行更加准确的控制，以及更加准确地显示能流图。

【技术实现步骤摘要】
空调系统有效热量、能效的计算方法和能流图显示方法
本专利技术涉及空调系统领域，具体涉及空调系统有效热量、能效的计算方法和能流图显示方法。
技术介绍
在国内，公共建筑面积约占城镇总面积的15％，此比重随着我国城乡一体化建设战略的开展而快速增长。普遍看来，在写字楼、商场、医院、酒店等大型建筑中都采用了中央空调制冷系统。在一座建筑中，中央空调能耗占建筑总能耗的40％～60％，此类建筑的单位空调能耗面积电耗为80～200kwh/m2，为普通住宅建筑的5～8倍。因而在大型公共建筑中，节能显得尤为重要，而对于已成型的中央空调系统节能的主要手段则是能耗的监测与测量。国内外学者针对中央空调系统的能耗测试和节能改造都做了大量的研究和分析。中央空调系统按照散热介质分为：风冷中央空调系统和水冷中央空调系统。如图1所示，水冷中央空调系统包括三个子系统：冷冻液(通常采用冷冻水)系统，压缩机2、冷却水系统。在冷冻水系统中，冷冻水流经压缩机2的蒸发器后被制冷，然后流入经过建筑物的管道，并进入末端的风机盘管，在风机盘管中吸收建筑物的热量后，重新流入压缩机2的蒸发器再次被制冷，如此循环，冷冻液泵16提供冷冻水循环的动力。在冷却水系统中，冷却水流经压缩机2的冷凝器被加热，然后流出冷凝器并进入冷却塔进行散热，然后再次回流至压缩机2的冷凝器被加热，冷却水泵提供冷却水循环的动力。压缩机2工作时，制冷剂不断循环，在蒸发器中吸收热量从而对冷冻水进行制冷，在冷凝器中释放热量从而对冷却水进行加热。风冷中央空调系统与水冷中央空调系统的不同之处在于：没有冷却水系统，压缩机2的热量直接通过冷凝器散至空气中。为了评价中央空调系统的能耗性能，业界提出了COP(CoefficientOfPerformance，能效)，COP＝从被制冷区域(例如大厦)吸收的热量/中央空调系统的总耗电量。具体而言，从被制冷区域(例如大厦)吸收的热量＝cρVΔt，其中，c表示冷冻液的比热容，ρ表示冷冻液的密度，V表示冷冻液的单位体积流量，Δt表示该制冷区域的入口管路位置的冷冻液的温度与出口管路位置的冷冻液的温度之差。然而，经过研究发现，这种方法计算得到的COP并不准确，从而导致对中央空调系统的耗能性能评价也不准确。
技术实现思路
经过研究发现，由于冷冻液在被制冷区域中的管路中流动的过程中与管路存在摩擦力，尤其是管路末端的风机盘管的管径较小且长度较长，冷冻液与管路之间的摩擦力更大，加上冷冻液流动过程中自身摩擦(例如产生涡流而形成冷冻液内部的摩擦等)，这些摩擦产生的热量也会引起冷冻液温度的上升，也就是说，现有技术测量得到的上述热量＝cρVΔt，并非完全是从被制冷区域吸收的热量，也就是存在一部分无效的热量，从而造成计算得到的能效COP不准确。另外，从能量守恒的角度来看，当整个冷冻液系统的各种参数保持不变的情况下(例如冷冻液泵的转速、冷冻液的流速等保持不变的情况下)，冷冻液的总机械能保持不变，但是由于冷冻液泵对冷冻液做功，因此做功转化为冷冻液的摩擦热量，如前所述，这种摩擦热量包含了冷冻液与管路的摩擦与冷冻液之间的摩擦。为了克服现有技术的不足，提高计算得到的冷冻液从被制冷区域吸收的热量的准确度，本专利技术提供了一种计算装置计算空调系统有效热量的方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，所述方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述冷冻液从所述被制冷区域吸收的有效热量。所述的方法还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；所述有效热量根据所述总热量和所述摩擦热量计算得到。所述的方法还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。为了克服现有技术的不足，提高计算得到的冷冻液从被制冷区域吸收的热量的准确度，本专利技术还提供了一种空调系统有效热量的计算装置，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，所述计算装置用于：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述冷冻液从所述被制冷区域吸收的有效热量。所述计算装置还用于：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；所述有效热量根据所述总热量和所述摩擦热量计算得到。所述计算装置还用于：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。为了克服现有技术的不足，提高计算得到的冷冻液从被制冷区域吸收的热量的准确度，本专利技术还提供了一种存储设备，其中存储有指令，所述指令被处理器执行为计算空调系统有效热量的方法，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，所述方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述冷冻液从所述被制冷区域吸收的有效热量。所述方法还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；所述有效热量根据所述总热量和所述摩擦热量计算得到。所述方法还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。为了克服现有技术的不足，提高计算得到的冷冻液从被制冷区域吸收的热量的准确度，本专利技术提供了一种空调系统有效热量的计算装置，包括处理器以及任一所述的存储设备，所述指令被所述处理器执行为计算空调系统有效热量的方法。为了克服现有技术的不足，提高计算得到的空调系统能效的准确度，本专利技术提供了一种计算装置计算空调系统能效的方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，所述方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述空调系统的总能效或子能效。所述方法还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；所述总能效或子能效根据所述有效热量计算得到。所述方法还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。为了克服现有技术的不足，提高计算得到的空调系统能效的准确度，本专利技术还提供了一种空调系统能效的计算装置，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，所述计算装置用于根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述空调系统的总能效或子能效。所述计算装置还用于：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；所述总能效或子能效根据所述有效热量计算得到。所述计算装置还用于：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。为了克服现有技术的不足，提高计算得到的空调系统能效的准确度，本专利技术还提供了一种存储设备，其中存储有指令，所述指令被处理器执行为计算空调系统能效的方法，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，所述方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述空调系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算装置计算空调系统有效热量的方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述冷冻液从所述被制冷区域吸收的有效热量。

【技术特征摘要】
1.一种计算装置计算空调系统有效热量的方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述冷冻液从所述被制冷区域吸收的有效热量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；所述有效热量根据所述总热量和所述摩擦热量计算得到。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。4.一种空调系统有效热量的计算装置，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述计算装置用于：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述冷冻液从所述被制冷区域吸收的有效热量。5.如权利要求4所述的计算装置，其特征在于，所述计算装置还用于：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；所述有效热量根据所述总热量和所述摩擦热量计算得到。6.如权利要求4或5所述计算装置，其特征在于，所述计算装置还用于：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。7.一种存储设备，其中存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行为计算空调系统有效热量的方法，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，所述方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述冷冻液从所述被制冷区域吸收的有效热量。8.如权利要求7所述的存储设备，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；所述有效热量根据所述总热量和所述摩擦热量计算得到。9.如权利要求7或8所述的存储设备，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。10.一种空调系统有效热量的计算装置，其特征在于，包括处理器以及如权利要求7至9任一所述的存储设备，所述指令被所述处理器执行为所述计算空调系统有效热量的方法。11.一种计算装置计算空调系统能效的方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述空调系统的总能效或子能效。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；所述总能效或子能效根据所述有效热量计算得到。13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。14.一种空调系统能效的计算装置，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述计算装置用于根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述空调系统的总能效或子能效。15.如权利要求14所述的计算装置，其特征在于，所述计算装置还用于：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；所述总能效或子能效根据所述有效热量计算得到。16.如权利要求14或15所述的计算装置，其特征在于，所述计算装置还用于：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。17.一种存储设备，其中存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行为计算空调系统能效的方法，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，所述方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量计算所述空调系统的总能效或子能效。18.如权利要求17所述的存储设备，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；所述总能效或子能效根据所述有效热量计算得到。19.如权利要求17或18所述的存储设备，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。20.一种空调系统能效的计算装置，其特征在于，包括处理器以及如权利要求17至19任一所述的存储设备，所述指令被所述处理器执行为所述计算空调系统能效的方法。21.一种空调系统的控制方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量控制所述空调系统的运行。22.如权利要求21所述的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；根据所述有效热量计算所述总能效或子能效；所述空调系统的运行根据所述总能效或子能效进行控制。23.如权利要求21或22所述的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。24.一种空调系统的控制装置，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述控制装置用于：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量控制所述空调系统的运行。25.如权利要求24所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还用于：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；根据所述有效热量计算所述总能效或子能效；所述空调系统的运行根据所述总能效或子能效进行控制。26.如权利要求24或25所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还用于：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。27.一种存储设备，其中存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行为空调系统的控制方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，所述控制方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量控制所述空调系统的运行。28.如权利要求27所述的存储设备，其特征在于，所述控制方法还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；根据所述有效热量计算所述总能效或子能效；所述空调系统的运行根据所述总能效或子能效进行控制。29.如权利要求27或28所述的存储设备，其特征在于，所述控制方法还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。30.一种空调系统的控制装置，其特征在于，包括处理器以及如权利要求27至29任一所述的存储设备，所述指令被所述处理器执行为所述空调系统的控制方法。31.一种空调系统能流图的显示方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述显示方法包括如下步骤：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量生成所述空调系统的能流图。32.如权利要求31所述的显示方法，其特征在于，还包括如下步骤：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；所述能流图根据所述有效热量生成。33.如权利要求31或32所述的显示方法，其特征在于，还包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。34.如权利要求32所述的显示方法，其特征在于，还包括如下步骤：获取所述空调系统产生或吸收的除所述有效热量之外的无效热量；在显示设备上显示有效热量带、无效热量带以及所述有效热量和无效热量的输送方向，其中，所述有效热量带的宽度和无效热量带的宽度分别表示所述有效热量的大小和所述无效热量的大小。35.一种空调系统能流图的显示装置，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述显示装置用于：根据所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量生成所述空调系统的能流图。36.如权利要求35所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还用于：计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；根据所述总热量和所述摩擦热量，计算有效热量；所述能流图根据所述有效热量生成。37.如权利要求35或36所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还用于：基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述摩擦热量。38.如权利要求36所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还用于：获取所述空调系统产生或吸收的除所述有效热量之外的无效热量；在显示设备上显示有效热量带、无效热量带以及所述有效热量和无效热量的输送方向，其中，所述有效热量带的宽度和无效热量带的宽度分别表示所述有效热量的大小和所述无效热量的大小。39.一种计算装置计算空调系统有效热量的方法，其中，在空调系统中，冷冻液从入口位置流经路过被制冷区域的管路到达出口位置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：基于所述冷冻液的单位流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的温度差，计算所述冷冻液从所述入口位置到达所述出口位置过程中吸收的总热量；基于所述冷冻液的单位体积流量以及所述入口位置的冷冻液与所述出口位置的冷冻液之间的压力差，计算所述冷冻液在所述管路中流动产生的摩擦热量；根据所述总热量与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖聪，张雅勤，
申请(专利权)人：深圳市建恒测控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44