一种冷水机组制冷性能系数测量方法及冷水机组技术

本发明专利技术涉及空调技术领域，提供一种冷水机组制冷性能系数测量方法及冷水机组，测量方法包括：根据机组的冷机蒸发器制冷剂饱和温度T

【技术实现步骤摘要】
一种冷水机组制冷性能系数测量方法及冷水机组
本专利技术涉及空调
，更具体地说，是涉及一种冷水机组制冷性能系数测量方法及冷水机组。
技术介绍
随着经济不断发展，社会对绿色建筑的需求愈发强烈，对冷水机组的节能要求也越来越高。而目前对冷水机组的能效评估方法通常为第三方检测机构抽测机组运行时的几个状态点，根据测得的数据通过后期计算得出制冷量、功率值，从而得出机组的性能系数COP用以评估其运行能效。通过这种方式得出的性能系数COP只能用于事后统计分析，不能对机组的能效做出实时监测和预测，因而难以实现冷水机组的节能要求。其次，现有冷水机组性能系数测量采用测量冷冻水测冷量Q，再测量压缩机电机功耗W，再计算机组性能系数COP＝Q/W。该测量方法需要使用冷热量计对冷冻水的冷量进行测量，在很多项目中，受管路限制无法安装冷热量计，也就无法对冷机系能系数进行测量和计算。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冷水机组制冷性能系数测量方法及冷水机组，以解决现有技术中计算性能系数COP只能用于事后统计分析，不能对机组的能效做出实时监测和预测，以及无法安装冷热量计，也就无法对冷机系能系数进行测量和计算的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一方面，本专利技术提供一种冷水机组制冷性能系数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、根据机组的冷机蒸发器制冷剂饱和温度Tsat、饱和压力Psat，利用关联多项式计算制冷剂饱和气焓值hv与饱和液焓值hl，所述关联多项式为：>式中：H为制冷剂焓值，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j为关联系数，当计算制冷剂饱和气焓值hv与饱和液焓值hl时，关联系数不同，制冷剂饱和气焓值hv与饱和液焓值hl根据制冷剂不同，分别有不同的焓值，这里现有技术有相关表格规范，不再赘述；需要说明的是，饱和温度是指液体和蒸气处于动态平衡状态，即饱和状态时所具有的温度ts。饱和状态时，液体和蒸气的温度相等。饱和温度一定时，饱和压力也一定；反之，饱和压力一定时，饱和温度也一定。压力升高，会在新的温度下形成新的动态平衡状态。物质的某一饱和温度必对应于某一饱和压力。最佳的饱和温度并非一个固定值，它随外界条件变化而变化。饱和压力是指，如果在一密闭的容器中未充满液体，则部分液体分子将进入上部空间，称为“蒸发”。随着空间内蒸气分子数目增加，它所产生的蒸气压力也提高，到一定的时候，空间内的蒸气分子数目不再增加，此时，离开液体的分子数与从空间返回液体的分子数达到了动态平衡，也叫达到了“饱和状态”。这时蒸气所产生的压力叫“饱和压力”。饱和温度与饱和压力都是气液平衡中的术语。对同一种物质，饱和压力的高低与温度有关。温度越高，分子具有的能量越大，越容易脱离液体而气化，相应的饱和压力也越高。一定的温度，对应一定的饱和压力，二者不是独立的。因此，在饱和状态下，饱和压力所对应的温度也叫“饱和温度”。通常可从手册中查到各种物质的饱和温度与饱和压力的关系。焓，热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量，常用符号H表示。对一定质量的物质，焓定义为H＝U+pV，式中U为物质的内能，p为压强，V为体积。单位质量物质的焓称为比焓，表示为h＝u+pv。制冷剂饱和气焓值hv与饱和液焓值hl则分别是制冷剂处于饱和气体或者饱和液体状态下的焓值。步骤S2、利用式步骤S1的式(1)分别计算的制冷剂饱和气焓值hv与饱和液焓值hl，计算制冷剂焓差Δh＝hv-hl；由上述可知，制冷剂焓差反映了制冷剂处于饱和气体、饱和液体状态下的焓值的差值，也即制冷剂热交换的能量差值。空调能转换热量，靠的是制冷剂状态的气态和液态的转换，可以说制冷剂就是空调的血液，制冷剂一般都是氟利昂及其衍生物。物质由液态变成气态是会吸收热量的，同理物质由气态变成液态会放出热量。而在高原由于气压低，不到100℃水就烧开了，而高压锅能提高压强，使水沸点提高。而空调就是利用这两个原理：压缩机把高压液态制冷剂运送到蒸发器(室内机)，制冷剂经膨胀阀后膨胀压强剧降从液态变成气态吸收室内热量。然后低压气态的制冷剂又被送回压缩机压缩成高压气态，再经过冷凝器(室外机)变成由气态变成液态，放出热量。然后高压液态的制冷剂又送到蒸发器，这就构成了一个制冷循环。而这一制冷循环中制冷剂处于饱和气体、饱和液体状态下的焓值的差值，也就是制冷的能量差。步骤S3、根据采集上来的制冷剂冷凝温度tc、蒸发温度te，结合关联系数，计算压缩机制冷剂流量，具体计算公式为：式中F为压缩机制冷剂流量，C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10为关联系数，te为蒸发温度，tc为冷凝温度；冷凝温度是指冷凝器内制冷剂蒸汽在一定压力下凝结时的饱和温度。冷凝温度不等于冷却介质的温度，两者之间也存在着传热温差。蒸发温度是指制冷剂在蒸发器内沸腾的温度，它与相应的蒸发压力是对应的。蒸发温度升高.蒸发压力也升高。而蒸发温度、冷凝温度只是表面的变化，其直接原因还是压缩机制冷剂流量的变化不同引起的，因此蒸发温度、冷凝温度与制冷剂流量存在函数关系。需要说明的是，计算压缩机制冷剂流量，具体计算公式为：式中F为压缩机制冷剂流量，C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10为关联系数，C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10根据制冷剂不同关联系数不同：步骤S4、根据所述制冷剂焓差Δh＝hv-hl和压缩机制冷剂流量F，计算出制冷剂提供的冷量Q＝Δh*F，并根据采集的冷机功率W，计算出冷机的性能系数COP＝Q/W。空调器上有一个重要的指标，就是制冷量，它就是空调器的大小，就像电视机讲的屏幕尺寸大小一样，空调器也是有着大小的区别，除了外观可能有的大小不同以外，实际上唯一重要的大小指标，就是指这个制冷量。制冷量是指空调进行制冷运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域内去除的热量总和，法定计量单位W(瓦)，反映了空调单位时间能够带来冷量的能力。而制冷剂焓差Δh＝hv-hl反映了冷剂焓热交换时饱和气焓值hv与饱和液焓值hl的差值，也就是热交换时单位流量所提供的冷量。再乘以根据冷凝温度tc、蒸发温度te计算出的压缩机制冷剂流量F，就是总共的制冷量Q。性能系数＝输出制热量÷制热输入功率，性能系数值越高，说明空调制热越强劲，耗电量越小，反映了空调将电能转换为冷热能的效率。综上，本专利技术的冷水机组制冷性能系数测量方法中，不是现有技术采用测量冷冻水测冷量Q，再测量压缩机电机耗功W，再计算机组性能系数COP＝Q/W的方法。而是根据传感器采集的制冷剂饱和温度Tsat、饱和压力Psat计算制冷剂焓值，再根据制冷剂焓值计算制冷剂焓差，再根据采集上来的制冷剂冷凝温度tc、蒸发温度te计算压缩机制冷剂流量F，最后根据制冷剂焓差和制冷剂流量F计算出制冷剂提供的冷量Q，进而计算出冷机的性能系数COP＝Q/W。可见，最初的参数是通过传感器采集，最终通过函数运算得出，可以计算实时的冷水机组制冷性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷水机组制冷性能系数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1、根据机组的冷机蒸发器制冷剂饱和温度T

【技术特征摘要】
1.一种冷水机组制冷性能系数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、根据机组的冷机蒸发器制冷剂饱和温度Tsat、饱和压力Psat，利用关联多项式计算制冷剂饱和气焓值hv与饱和液焓值hl，所述关联多项式为：



式中：
H为制冷剂焓值，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j为关联系数，当计算制冷剂饱和气焓值hv与饱和液焓值hl时，关联系数不同；
步骤S2、利用式步骤S1的式(1)分别计算的制冷剂饱和气焓值hv与饱和液焓值hl，计算制冷剂焓差Δh＝hv-hl；
步骤S3、根据采集上来的制冷剂冷凝温度tc、蒸发温度te，结合关联系数，计算压缩机制冷剂流量，具体计算公式为：



式中F为压缩机制冷剂流量，C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10为关联系数，te为蒸发温度，tc为冷凝温度；
步骤S4、根据所述制冷剂焓差Δh＝hv-hl和压缩机制冷剂流量F，计算出制冷剂提供的冷量Q＝Δh*F，并根据采集的冷机功率W，计算出冷机的性能系数COP＝Q/W。


2.如权利要求1所述的一种冷水机组制冷性能系数测量方法，其特征在于，所述制冷剂饱和温度Tsat、饱和压力Psat、冷凝温度tc、蒸发温度te通过通讯接口采集，所述通讯接口接收设置在机组的制冷剂中的温度传感器、压力传感器采集的饱和温度Tsat、冷凝温度tc、蒸发温度te、饱和压力Psat。


3.如权利要求1所述的一种冷水机组制冷性能系数测量方法，其特征在于，所述机组的冷机蒸发器制冷剂饱和温度Tsat根据膨胀阀前压力PTEV、膨胀阀压降ΔP计算得到：计算出膨胀阀后压...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋岩磊，宋禹霏，郝赫，褚玉刚，
申请(专利权)人：新奥数能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11