一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法技术

一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法，该方法基于现有屋顶式空调传感器的测量值，利用建模方法对屋顶式空调的混合空气温度进行计算和监测，对于空调系统故障诊断、优化空调系统控制策略、节约空调能耗有重要作用。本发明专利技术相比于现有技术具有如下优势：(1)实验表明该方法测量准确、稳定；(2)该方法降低了传感器使用、安装及精度需求，不需额外购买和安装温度传感器，与传统的测量方法相比节省了仪器的购买、校准及维护费用；(3)该方法不要求被测量环境有均衡的温度分布，弥补了传统测量方法在结构紧凑的屋顶式机组上无法准确测量混合空气温度的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法
本专利技术属于暖通空调工程领域，具体涉及一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法。
技术介绍
屋顶式空调机首先把新风和回风按一定比例混合，然后对混合空气进行处理，最后把处理后的空气送入室内。对混合空气温度进行监测有重要意义：首先，混合空气温度是预测蒸汽压缩制冷循环性能的一个重要参数，因此它被广泛用于空调系统的故障诊断中。其次，混合空气温度对于优化空调系统控制，节约空调能耗有重要作用。因为混合空气温度过高或过低都有可能增加空调系统能耗。目前屋顶式空调机一般没有安装混合空气温度测量仪表。主要原因有：1、屋顶式空调机组结构紧凑。新风和回风进行混合的混合室体积很小，因此在混合室中不能产生均衡的温度分布。因此用普通的温度传感器很难测到准确的混合空气温度；2、安装温度计会增加屋顶式空调机组的初投资。屋顶式空调机组本身价格低廉，因此空调制造商通常不愿意安装混合空气温度传感器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于填补现有技术之不足，提出一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法，该方法基于现有屋顶式空调传感器的测量值，利用建模方法对屋顶式空调的混合空气温度进行计算和监测，对于空调系统故障诊断、优化空调系统控制策略、节约空调能耗有重要作用。一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法，具体方法如下：当空调机的新风阀处于开度θ时，混合空气温度MAT可由方程(1)确定：MATθ＝βθ×OAT+(1-βθ)×RAT(1)式中：MATθ：当空调机的新风阀处于开度θ时，屋顶式空调的混合空气温度；OAT：新风温度；RAT：回风温度；βθ：当空调机的新风阀处于开度θ时，屋顶式空调的新风比。在方程(1)等式的右边，除屋顶式空调系统的新风比βθ为未知量，其它参数都为已知量，可由传感器读数直接获得。所述屋顶式空调的新风比βθ可由如下方法确定：步骤1：当屋顶式空调处于通风状态时(即制冷装置和加热器均关闭，送风机开启时)，根据方程(2a)(2b)，分别计算当新风温度OAT高于回风温度RAT工况下的新风比βh，和新风温度OAT低于回风温度RAT工况下的新风比βc；式中：βh：在新风温度OAT高于回风温度RAT工况下屋顶式空调的新风比；βc：在新风温度OAT低于回风温度RAT工况下屋顶式空调的新风比；SAT：送风温度；OAT：新风温度；RAT：回风温度；ΔT：送风机温升。在方程(2a)(2b)中除送风机温升为未知量，其它参数均为已知量。在屋顶式空调系统中没有温度传感器可以直接测得送风机温升。因此我们首先根据送风机的设计风量和功率估计送风机温升的大小。根据估计的送风机温升，首先假设一个送风机温升的值，然后根据下面的步骤对这个假设值进行调节。步骤2：采集多个时刻新风温度OAT、回风温度RAT、送风温度SAT的传感器数据，带入方程(2a)、(2b)，求解不同时刻下新风温度高于回风温度工况下的新风比βh，和新风温度低于回风温度工况下的新风比βc，再根据方程(3a)、(3b)分别对计算得到的不同时刻的(βh)和(βc)求平均值，由方程(3a)计算在新风阀处于开度θ时，新风温度高于回风温度工况下的新风比的平均值βh,q；根据方程(3b)计算在新风阀处于开度θ时，新风温度低于回风温度工况下的新风比的平均值βc,θ：式中：βh,θ：在新风阀处于开度θ时，新风温度高于回风温度工况下的新风比的平均值；βc,θ：在新风阀处于开度θ时，新风温度低于回风温度工况下的新风比的平均值；βh,θ,i：通过方程(2a)确定的在新风阀处于开度θ，新风温度高于回风温度工况下，在n个不同时刻求得的新风比；βc,θ,i：通过方程(2b)确定的在新风阀处于开度θ，新风温度低于回风温度工况下，在m个不同时刻求得的新风比。步骤3：通过方程(4)计算βh,θ和βc,θ的相对误差，如相对误差≤5％则进行步骤4,否则重新确定一个送风机温升值ΔT，依次重复步骤1、步骤2及步骤3；式中：e：相对误差；βh,θ：在新风阀处于开度θ时，新风温度高于回风温度工况下的新风比的平均值，由方程(3a)确定；βc,θ：在新风阀处于开度θ时，新风温度低于回风温度工况下的新风比的平均值，由方程(3b)确定。步骤4：通过方程(5)确定当新风阀处于开度θ时的新风比βθ：式中：βθ：新风阀处于任一开度θ时的新风比；βh,θ：新风阀处于任一开度θ时，新风温度高于回风温度工况下的新风比的平均值，由方程(3a)确定；βc,θ：新风阀处于任一开度θ时，新风温度低于回风温度工况下的新风比的平均值，由方程(3b)确定。本专利技术优选的技术方案为：步骤1中的回风温度为已知量，由传感器读数直接获得。本专利技术优选的技术方案为：方程(2a)(2b)中送风机温升假设值ΔT为假设值，新风温度OAT、回风温度RAT及送风温度SAT均为已知量，由传感器读数直接获得。本专利技术的有益效果为：本专利技术为一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法，该方法基于现有屋顶式空调传感器的测量值(具体包括新风温度OAT、回风温度RAT、送风温度SAT)，利用建模方法对屋顶式空调的混合空气温度进行计算和监测，省去了安装混风温度计的成本，解决了屋顶式空调机混合空气温度难以精准测量的问题。另外，本专利技术相比于现有技术还具有如下优势：(1)实验表明该方法测量准确、稳定；(2)该方法降低了传感器使用、安装及精度需求，不需额外购买和安装温度传感器，与传统的测量方法相比节省了仪器的购买、校准及维护费用；(3)该方法不要求被测量环境有均衡的温度分布，弥补了传统测量方法在结构紧凑的屋顶式机组上无法准确测量混合空气温度的缺陷。附图说明图1为现有技术中常规的屋顶式空调机组系统示意图。图中：12-新风阀；14-回风阀；16-排风口；18-送风机；20-排风机；22-过滤器；24-制冷装置；26-加热器；28-送风管道；30-回风管道；32-室内；34-混合室；40-新风温度OAT；42-回风温度RAT；44-送风温度SAT。具体实施方式为能进一步了解本专利技术专利的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本专利技术专利的保护范围。一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法，具体方法如下：当空调机的新风阀处于开度θ时，混合空气温度MAT可由方程(1)确定：MATθ＝βθ×OAT+(1-βθ)×RAT(1)式中：MATθ：当空调机的新风阀(12)处于开度θ时，屋顶式空调的混合空气温度；OAT：新风温度(40)；RAT：回风温度(42)；βθ：当空调机的新风阀处于开度θ时，屋顶式空调的新风比；所述屋顶式空调的新风比βq可由如下方法确定：步骤1：当屋顶式空调处于常温送风状态时，根据方程(2a)(2b)，分别计算当新风温度OAT高于回风温度RAT工况下的新风比βh，和新风温度OAT低于回风温度RAT工况下的新风比βc；式中：βh：在新风温度OAT高于回风温度RAT工况下屋顶式空调的新风比；βc：在新风温度OAT低于回风温度RAT工况下屋顶式空调的新风比；SAT：送风温度；OAT：新风温度；RAT：回风温度；ΔT：送风机温升。在方程(2a)(2b)中除送风机温升为未知量，其它参数均为已知量。在屋顶式空调系统中没有温度传感器可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法，具体方法如下：当空调机的新风阀处于开度q时，混合空气温度MAT可由方程(1)确定：MATθ＝βθ×OAT+(1‑βθ)×RAT     (1)式中：MATθ:当空调机的新风阀处于开度θ时，屋顶式空调的混合空气温度；OAT：新风温度；RAT：回风温度；βθ：当空调机的新风阀处于开度θ时，屋顶式空调的新风比。在方程(1)等式的右边，除屋顶式空调系统的新风比(βθ)为未知量，其它参数都为已知量，可由传感器读数直接获得。所述屋顶式空调的新风比(βθ)可由如下方法确定：步骤1：当屋顶式空调处于常温送风状态时，根据方程(2a)(2b)，分别计算当新风温度(OAT)高于回风温度(RAT)工况下的新风比βh，和新风温度OAT低于回风温度(RAT)工况下的新风比βc

【技术特征摘要】
1.一种计算屋顶式空调机混合空气温度的方法，具体方法如下：当空调机的新风阀处于开度q时，混合空气温度MAT可由方程(1)确定：MATθ＝βθ×OAT+(1-βθ)×RAT(1)式中：MATθ:当空调机的新风阀处于开度θ时，屋顶式空调的混合空气温度；OAT：新风温度；RAT：回风温度；βθ：当空调机的新风阀处于开度θ时，屋顶式空调的新风比。在方程(1)等式的右边，除屋顶式空调系统的新风比(βθ)为未知量，其它参数都为已知量，可由传感器读数直接获得。所述屋顶式空调的新风比(βθ)可由如下方法确定：步骤1：当屋顶式空调处于常温送风状态时，根据方程(2a)(2b)，分别计算当新风温度(OAT)高于回风温度(RAT)工况下的新风比βh，和新风温度OAT低于回风温度(RAT)工况下的新风比βc式中：βh：在新风温度OAT高于回风温度RAT工况下屋顶式空调的新风比；βc：在新风温度OAT低于回风温度RAT工况下屋顶式空调的新风比；SAT：送风温度；OAT：新风温度；RAT：回风温度；ΔT：送风机温升。在方程(2a)(2b)中除送风机温升为未知量，其它参数均为已知量。在屋顶式空调系统中没有温度传感器可以直接测得送风机温升。因此我们首先根据送风机的设计风量和功率估计送风机温升的大小。根据估计的送风机温升，首先假设一个送风机温升的值，然后根据下面的步骤对这个假设值进行调节。步骤2：采集多个时刻新风温度OAT、回风温度RAT、送风温度SAT的传感器数据，带入方程(2a)、(2b)，求解不同时刻下新风温度高于回风温度工况下的新风比βh，和新风温度低于回风温度工况下的新风比βc，再根据方程(3a)、(3b)分别对计算得到的不同时刻的(βh)和(βc)求平均值，由方程(3a)计算在新风阀处于开度θ时，新风温度高于回风温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文斌，杨沫，赵歆治，
申请(专利权)人：北京展坤博宇节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11