能耗计算方法、系统及空调机组技术方案

本发明专利技术公开了能耗计算方法、系统及空调机组，能耗计算方法包括以下步骤：建立关键参数与能量参量的特性计算模型；捕获电器运行时的关键参数，将关键参数输入特性计算模型中得到对应的能量参量；将能量参量输入预设能耗计算模型得到理论能耗值；将关键参数与理论能耗值上传至服务器，服务器建立有关键参数与标准能耗值的数据对照表，服务器根据关键参数从数据对照表中获取对应的标准能耗值，计算理论能耗值与标准能耗值之间的误差，更新预设能耗计算模型中的修正系数。本发明专利技术利用物理模型计算电器能耗，不需要附加传感器或电表即可获取电器在线运行的能耗情况。

【技术实现步骤摘要】
能耗计算方法、系统及空调机组
本专利技术涉及能耗计算
，尤其涉及能耗计算方法、系统及空调机组。
技术介绍
随着生活水平的不断提高，电器被广泛应用在各种场所，以空调为例，我国建筑能耗约占社会总能耗的25%，建筑能耗中的暖通空调能耗占比可达到40%~60%，而我国住宅空调能耗在15年中增长7倍，增长速度过快，解决空调能耗问题已成为当前迫切需要解决的问题。评价空调是否节能市面上使用能效等级（EnergyEfficiencyIndex）进行评价，一般分为1~5级，能效比是评价空调节能与否的重要指标，空调的能效等级按照能效比进行区分，例如能效比3.40以上，则能效等级为1级，能效比3.20~3.39，则能效等级2级等。空调系统是一个复杂的物理系统，主要基于卡诺循环和逆卡诺循环，计算空调的能效需要知道空调的制冷/热量和耗电量，现在并没有传感器可以直接采集空调的冷热量，都需要进行间接计算，有专门的焓差实验台用于测量空调系统的冷热量，焓差实验台的成本高昂，而电量的采集可通过电表，但每个空调都加入电表会增大空调的成本，导致空调的在线运行能耗情况一直无法了解。市面上的空调能效比都是在实验室环境的测试结果，并无法真实反应人民群众真实使用的空调时的能效情况。再者空调能效的高低受使用习惯、地域环境影响非常大，现在并没有任何数据能反应出我国空调在线运行能效情况。因此，如何设计能耗计算方法是业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中无法检测电器在线运行的能耗情况，本专利技术提出能耗计算方法、系统及空调机组，该能耗计算方法利用物理模型计算电器能耗，不需要附加传感器或电表即可获取电器在线运行的能耗情况。本专利技术采用的技术方案是，设计能耗计算方法，包括以下步骤：建立关键参数与能量参量之间计算关系的特性计算模型；捕获电器运行时的关键参数，将关键参数输入特性计算模型中得到对应的能量参量；将能量参量输入预设能耗计算模型得到理论能耗值。在一实施例中，电器为空调机组，关键参数为冷媒压力和冷媒温度，能量参量为比焓；特性计算模型为冷媒压力和冷媒温度与比焓的第一计算模型，将所述冷媒压力和冷媒温度输入所述第一计算模型得到对应的比焓；预设能耗计算模型为制冷实时能耗比计算模型和/或制热实时能耗比计算模型。在另一实施例中，电器为空调机组，关键参数为冷媒压力和冷媒温度，能量参量分别为比焓和冷媒密度；特性计算模型包括：冷媒压力和冷媒温度与比焓的第一计算模型、冷媒压力和冷媒温度与冷媒密度的第二计算模型，将所述冷媒压力和冷媒温度输入所述第一计算模型得到对应的比焓，将所述冷媒压力和冷媒温度输入所述第二计算模型得到对应的冷媒密度；预设能耗计算模型包括制冷实时能耗比计算模型、耗电量计算模型、制冷量计算模型、制热量计算模型中的至少一种。优选的，第一计算模型的建立方式为：采集所述空调机组运行时的冷媒压力、冷媒温度和比焓作为样本数据，再对冷媒压力、冷媒温度和对应的比焓进行拟合建立第一计算模型；所述第二计算模型的建立方式为：获取所述空调机组所使用冷媒的温度压力密度对照表，筛选出冷媒压力、冷媒温度及对应的冷媒密度进行拟合建立所述第二计算模型。其中，制冷实时能耗比计算模型为：制冷实时能耗比=（（H1-H3）÷（H2-H1））×η；H1为压缩机进口比焓，H2为压缩机出口比焓，H3为空调机组的室内机进口比焓，η为修正系数。制热实时能耗比计算模型为：制热实时能耗比=（（H1-H3）÷（H2-H1）+1）×η；H1为压缩机进口比焓，H2为压缩机出口比焓，H3为空调机组的室内机进口比焓，η为修正系数。耗电量计算模型为：P=（H2-H1）×D1×V×f×λ；H1为压缩机进口比焓，H2为压缩机出口比焓，D1为压缩机进口冷媒密度，V为压缩机排量，f为压缩机运行频率，λ为修正系数。制冷量计算模型为：Q冷=（H1-H3）×D1×V×f×γ；H1为压缩机进口比焓，H3为空调机组的室内机进口比焓，D1为压缩机进口冷媒密度，V为压缩机排量，f为压缩机运行频率，γ为修正系数。制热量计算模型为：Q热=（（H1-H3）×D1×V×f×γ）+P，P=（H2-H1）×D1×V×f×λ；H1为压缩机进口比焓，H2为压缩机出口比焓，H3为空调机组的室内机进口比焓，D1为压缩机进口冷媒密度，V为压缩机排量，f为压缩机运行频率，γ、λ均为修正系数。优选的，能耗计算方法还包括：将关键参数与理论能耗值上传至服务器，服务器建立有关键参数与标准能耗值的数据对照表，服务器根据关键参数从数据对照表中获取对应的标准能耗值，计算理论能耗值与标准能耗值之间的误差，更新预设能耗计算模型中的修正系数。优选的，能耗计算方法还包括：将能量参量输入预设能耗计算模型得到理论能耗值之后，将理论能耗值发送给电器的数据总线，以供电器节能控制。本专利技术还提出了能耗在线计算系统，包括：能效采集装置，其捕获电器运行时的关键参数；能效计量模块，其建立有预设能耗计算模型以及关键参数与能量参量的特性计算模型，将关键参数输入特性计算模型得到对应的能量参量，将能量参量输入预设能耗计算模型得到理论能耗值。优选的，能耗在线计算系统还包括：服务器，其建立有关键参数与标准能耗值的数据对照表；能效采集装置和能效计量装置设于电器中，能效计量装置将关键参数与理论能耗值上传至服务器，服务器根据关键参数从数据对照表中获取对应的标准能耗值，计算理论能耗值与标准能耗值之间的误差，更新预设能耗计算模型中的修正系数。优选的，能效计量模块与电器的数据总线连接，能效计量模块计算得到理论能耗值之后，将理论能耗值发送给电器的数据总线。本专利技术还提出了空调机组，其采用上述的能耗在线计算系统计算能耗。与现有技术相比，本专利技术通过建立关键参数与能量参量的特性计算模型，空调机组实际使用时将实时采集的关键参数输入预设能耗计算模型中即可获得理论能耗值，在不需要附加额外传感器的情况下，实现在线计算空调机组能效状态。理论能耗值可上传至服务器，服务器根据理论能耗值与标准能耗值之间的误差，更新预设能耗计算模型中的修正系数，达到理论能耗值计算更准确的效果。附图说明下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明，其中：图1是本专利技术中冷媒温度压力与比焓的第一计算模型示意图；图2是本专利技术中能耗在线计算过程的流程示意图；图3是本专利技术中服务器修正过程的流程示意图；图4是本专利技术中冷媒温度压力与密度的第二计算模型示意图。具体实施方式本专利技术提出的能耗计算方法和能耗在线计算系统是对电器在线运行能耗的计算，以便于清楚直观的了解电器运行过程中的实际能效情况。本专利技术的能耗计算方法和能耗在线计算系统不仅适用于空调机组等能耗大的电器，同样适用于除空调机组之外的其他电器，为方便理解，以下仅以空调机组为例进行说明。能耗计算方法包括以下步骤：建立关键本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.能耗计算方法，其特征在于，包括以下步骤：/n建立关键参数与能量参量之间计算关系的特性计算模型；/n捕获电器运行时的关键参数，将所述关键参数输入所述特性计算模型中得到对应的能量参量；/n将所述能量参量输入预设能耗计算模型得到理论能耗值。/n

【技术特征摘要】
1.能耗计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立关键参数与能量参量之间计算关系的特性计算模型；
捕获电器运行时的关键参数，将所述关键参数输入所述特性计算模型中得到对应的能量参量；
将所述能量参量输入预设能耗计算模型得到理论能耗值。


2.根据权利要求1所述的能耗计算方法，其特征在于，所述电器为空调机组，所述关键参数为冷媒压力和冷媒温度，所述能量参量为比焓；
所述特性计算模型为冷媒压力和冷媒温度与比焓的第一计算模型，将所述冷媒压力和冷媒温度输入所述第一计算模型得到对应的比焓；
所述预设能耗计算模型为制冷实时能耗比计算模型和/或制热实时能耗比计算模型。


3.根据权利要求1所述的能耗计算方法，其特征在于，所述电器为空调机组，所述关键参数为冷媒压力和冷媒温度，所述能量参量分别为比焓和冷媒密度；
所述特性计算模型包括：冷媒压力和冷媒温度与比焓的第一计算模型、冷媒压力和冷媒温度与冷媒密度的第二计算模型，将所述冷媒压力和冷媒温度输入所述第一计算模型得到对应的比焓，将所述冷媒压力和冷媒温度输入所述第二计算模型得到对应的冷媒密度；
所述预设能耗计算模型包括制冷实时能耗比计算模型、制热实时能耗比计算模型、耗电量计算模型、制冷量计算模型、制热量计算模型中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的能耗计算方法，其特征在于，所述第一计算模型的建立方式为：采集所述空调机组运行时的冷媒压力、冷媒温度和比焓作为样本数据，再对所述冷媒压力、冷媒温度和对应的比焓进行拟合建立所述第一计算模型；
所述第二计算模型的建立方式为：获取所述空调机组所使用冷媒的温度压力密度对照表，筛选出冷媒压力、冷媒温度及对应的冷媒密度进行拟合建立所述第二计算模型。


5.根据权利要求3所述的能耗计算方法，其特征在于，所述制冷实时能耗比计算模型为：制冷实时能耗比=（（H1-H3）÷（H2-H1））×η；H1为压缩机进口比焓，H2为压缩机出口比焓，H3为空调机组的室内机进口比焓，η为修正系数；
所述制热实时能耗比计算模型为：制热实时能耗比=（（H1-H3）÷（H2-H1）+1）×η；H1为压缩机进口比焓，H2为压缩机出口比焓，H3为空调机组的室内机进口比焓，η为修正系数。


6.根据权利要求3所述的能耗计算方法，其特征在于，所述耗电量计算模型为：P=（H2-H1）×D1×V×f×λ；H1为压缩机进口比焓，H2为压缩机出口比焓，D1为压缩机进口冷媒密度，V为压缩机排量，f为压缩机运行频率，λ为修正系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华，苏玉海，陈宗衍，牟桂贤，刁作清，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44