无油制冷系统制冷量和制冷效率的计算方法及制冷系统

摘要

本发明公开了一种无油制冷系统制冷量和制冷效率的计算方法及制冷系统，所述计算方法包括以下步骤：(1)参数采集；(2)查取焓值；(3)计算焓值；(4)计算所述制冷系统的所述制冷量和所述制冷效率。所述制冷系统包括制冷单元、计算模块，以及与所述计算模块电连接，并将计算出的所述制冷量Q和所制冷效率EER显示的显示模块。本发明的无油制冷系统制冷量和制冷效率的计算方法无需另外安装价格昂贵的流量计，简单有效，成本较低；显示模块能够将制冷量和制冷效率通过显示面板展示给用户参考，以方便用户实时掌握制冷系统的运行状态。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无油制冷系统制冷量和制冷效率的计算方法及能够在显 示面板上显示制冷量和制冷效率的制冷系统,属于制冷技术领域。

背景技术

目前制冷系统只能向用户提供载冷剂的温度，并不能提供制冷系统的重 要参数制冷量及制冷效率。现有计算制冷系统制冷量的方法主要有两种，一 是通过系统制冷剂流量与蒸发器进出口的焓差计算，另一种则是通过载冷剂 比热容与载冷剂流量及载冷剂在蒸发器进出口的温差的积来求得。

现有制冷系统的轴承为机械接触轴承，需要润滑油进行润滑，其润滑油 是随制冷剂一起循环的，这就很难准确得知循环液中润滑油的循环量，因此 通过系统制冷剂流量与蒸发器进出口的焓差计算所得的制冷量其准确性较 低，不能反映出真实的机组制冷量。

而通过载冷剂来计算制冷系统的制冷量时，一般采用的公式为Q＝SH* De*F*DT/60(其中Q表示制冷量，单位KW；SH表示比热，水的比热 为4.2KJ/Kg*C，油的比热为1.97KJ/Kg*C；De表示比重，水的比重为1Kg/L， 油的比重为0.88Kg/L；F表示载冷剂流量，单位为L/min；DT表示冷却水 或油进出口温差)，其计算条件是冷却介质为纯水或纯油，但由于载冷剂在蒸 发器进出口的温差通常较小，因此采用这种方法计算出的机组制冷量也不准 确。

上述两种计算方法均需要在制冷系统中增加流量计以测定制冷剂流量或 载冷剂流量，这不仅使整个制冷系统更加复杂，并且由于用于制冷系统中的 流量计价格昂贵，从而限制了对制冷系统制冷量实时计算的应用推广。现有 技术中，鉴于测量精度以及成本的考虑，人们往往在空调系统中不设置流量 计，通常只根据空调系统的额定功率及外界环境温度的高低大致猜测制冷系 统的运行状态，很难能够清楚知道制冷系统在运行过程中的实时制冷量值和 制冷效率值。

现在的制冷系统领域有些公司已研发出了采用无油压缩机来代替传统的 有油压缩机，提高了制冷系统的整体性能和使用寿命，如我公司申请的专利 文献CN203349586U一种应用可燃性冷媒的空调机组中的压缩机采用的是磁悬 浮压缩机，但目前这种采用无油压缩机的制冷系统的显示面板仍只能显示出 制冷系统的实时制冷温度，而不能反映出整个制冷系统的制冷量和制冷效率， 其主要原因是还没有较为合适的用于实时计算无油制冷系统制冷量和制冷效 率的方法。

发明内容

为此，本发明要解决的第一个问题是现有无油制冷系统不能将机组制冷 量和制冷效率实时准确计算出来，进而提供一种无油制冷系统制冷量和制冷 效率的计算方法。

本发明要解决的第二个问题是现有制冷系统不能将无油制冷系统的机组 制冷量和制冷效率显示出来供用户参考，进而提供一种能够显示制冷量和制 冷效率的制冷系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无油制冷系统制冷量和制冷效率的计算方法，其包括以下步骤：

S1：采集无油制冷系统无油压缩机的输入功率Pc、无油压缩机的吸气压 力Ps、无油压缩机的吸气温度Ts、无油压缩机的排气压力Pd、无油压缩机的 排气温度Td、膨胀阀的进液温度Ti、冷凝器制冷剂出口处的出口液体温度To、 经济补偿器的补气压力Pi的数值；

S2：根据所述吸气压力Ps和所述吸气温度Ts确定吸气焓值hs，根据所 述排气压力Pd和所述排气温度Td确定排气焓值hd，根据所述出口液体温度 To确定出口液体焓值ho,根据所述进液温度Ti确定进液焓值hi,根据所述补 气压力Pi和经济补偿器出口蒸汽过热度确定补气焓值he；

S3：根据吸气焓值hs、排气焓值hd、出口液体焓值ho、进液焓值hi以 及补气焓值he计算压缩机的吸排气焓差hp、蒸发器的进出口焓差hz、经济 补偿器的液体焓差hl、经济补偿器的气体焓差hg、经济补偿器的气体压缩焓 差hci以及经济补偿器的喷气比率i％；

S4：根据S3获得的数值计算蒸发器的制冷剂流量me、制冷系统的制冷量 Q以及制冷系统的制冷效率EER。

所述步骤S3中，采用以下计算公式：

压缩机的吸排气焓差hp＝hd-hs；

蒸发器的进出口焓差hz＝hs-hi；

经济补偿器的液体焓差hl＝ho-hi；

经济补偿器的气体焓差hg＝he-ho；

经济补偿器的气体压缩焓差hci＝hd-hi；

所述经济补偿器的喷气比率i％＝hl/hg。

所述步骤S4中，采用以下计算公式：

蒸发器的制冷剂流量me＝Pc/(hp+hci*i％)；

制冷系统的制冷量Q＝me*hz；

制冷系统的制冷效率EER＝Q/Pc。

所述步骤S1中，在制冷系统的压缩机吸气口处设有第一压力感应器和第 一温度感应器，分别采集所述压缩机的吸气压力Ps和所述压缩机的吸气温度 Ts，所述压缩机的排气口处设有第二压力感应器和第二温度感应器，分别采 集所述压缩机的排气压力Pd和所述压缩机的排气温度Td；所述制冷系统的膨 胀阀的进口处设有第三温度感应器，采集所述膨胀阀的进液温度Ti；所述制 冷系统的冷凝器制冷剂出口处设有第四温度感应器，采集所述冷凝器制冷剂 出口处的液体温度To；所述制冷系统的经济补偿器上设置有第三压力感应器， 采集所述经济补偿器的补气压力Pi。

一种制冷系统，其包括与制冷单元连接的参数采集模块、与所述参数采 集模块电连接的计算模块、与所述计算模块电连接的显示模块，所述显示模 块中显示有根据上述计算方法计算出的制冷量Q和制冷效率EER值。

所述显示模块为制冷系统的机组控制器的显示面板。

所述显示面板为机组远程信息交流操作显示器面板。

所述计算模块为计算机。

本发明的有益效果：

本发明的无油制冷系统制冷量和制冷效率的计算方法无需采集载冷剂或 制冷剂流量,而通过压缩机输入功率和制冷系统状态参数运算后即可获得机 组制冷量和效率参数，该方法无需另外安装价格昂贵的流量计，不会使整个 系统的结构变得复杂，因此该计算方法简单有效，成本较低；同时，采用本 发明的计算方法计算出来的制冷量和制冷效率还能通过显示面板展示给用户 参考，以方便用户实时掌握制冷系统的运行状态。

附图说明

为了使发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例 并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明制冷系统的制冷量和制冷效率的计算流程图；

图2是本发明的显示模块与制冷单元的连接示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种无油制冷系统制冷量和制冷效率的计算 方法，其包括以下步骤：

S1：参数采集步骤：所述制冷系统的压缩机吸气口处设有第一压力感应 器和第一温度感应器，分别采集所述压缩机的吸气压力Ps和所述压缩机的吸 气温度Ts，所述压缩机的排气口处设有第二压力感应器和第二温度感应器， 分别采集所述压缩机的排气压力Pd和所述压缩机的排气温度Td；所述制冷 系统的膨胀阀的进口处设有第三温度感应器，采集所述膨胀阀的进液温度 Ti；所述制冷系统的冷凝器制冷剂出口处设有第四温度感应器，采集所述冷 凝器制冷剂出口处的液体温度To；所述制冷系统的经济补偿器上设置有第三 压力感应器，采集所述经济补偿器的补气压力Pi；采集所述压缩机的输入功 率Pc，将采集到的各参数值传输至计算模块；

S2：确定焓值的步骤：所述计算模块根据所述压缩机的所述吸气压力Ps 和所述吸气温度Ts查取吸气焓值hs，根据所述压缩机的所述排气压力Pd和 所述排气温度Td查取排气焓值hd,根据所述冷凝器的所述出口温度To查取出 口液体焓值ho,根据所述膨胀阀的所述进液温度Ti查取进液焓值hi,根据所 述经济补偿器的所述补气压力Pi和经济补偿器出口蒸汽过热度查取补气焓值 he；

所述计算模块内已存储了各焓值表，由步骤S1采集到的各参数值输入计 算模块后，即可直接确定各焓值；

S3：计算焓差的步骤：

所述计算模块根据步骤S1测得的参数值，及根据步骤S2查取的各焓值， 根据预先设定好的计算公式，分别计算下列参数值：

根据公式hp＝hd-hs，计算所述压缩机的吸排气焓差hp；

根据公式hz＝hs-hi，计算蒸发器的进出口焓差hz；

根据公式hl＝ho-hi，计算所述经济补偿器的液体焓差hl；

根据公式hg＝he-ho，计算所述经济补偿器的气体焓差hg；

根据公式hci＝hd-hi，计算所述经济补偿器的气体压缩焓差hci；

根据公式i％＝hl/hg，计算所述经济补偿器的喷气比率i％；

S4：计算所述制冷系统的所述制冷量和所述制冷效率的步骤；

所述计算模块根据步骤S3中计算的各参数值，带入预设公式后计算如下 参数值：

根据公式me＝Pc/(hp+hci*i％)，计算所述蒸发器的制冷剂流量me；

根据公式Q＝me*hz，计算所述制冷系统的所述制冷量Q；

根据公式EER＝Q/Pc，计算所述制冷系统的制冷效率EER。

上述无油制冷系统制冷量和制冷效率的计算方法无需采集载冷剂或制冷 剂流量,而通过压缩机输入功率和制冷系统状态参数运算后即可获得机组制 冷量和效率参数，该方法无需另外安装价格昂贵的流量计，不会使整个系统 的结构变得复杂，因此该计算方法简单有效，成本较低。

作为对本实施例的进一步改进，该可以在所述步骤S4之后设定一个将所 述制冷量和所述制冷效率显示出来的步骤。

实施例2

如图2所示，本实施例提供一种能够显示制冷量和制冷效率的制冷系统， 所述制冷系统为无油制冷系统，其包括与制冷单元连接的参数采集模块，与 所述参数采集模块电连接的计算模块，与所述计算模块电连接的显示模块， 所述显示模块中显示有根据实施例1所述的计算方法计算出的制冷量Q和制 冷效率EER值。

所述参数采集模块包括：在制冷单元的压缩机吸气口处设有第一压力感 应器和第一温度感应器，分别采集所述压缩机的吸气压力Ps和所述压缩机的 吸气温度Ts，所述压缩机的排气口处设有第二压力感应器和第二温度感应器， 分别采集所述压缩机的排气压力Pd和所述压缩机的排气温度Td；所述制冷系 统的膨胀阀的进口处设有第三温度感应器，采集所述膨胀阀的进液温度Ti； 所述制冷系统的冷凝器制冷剂出口处设有第四温度感应器，采集所述冷凝器 制冷剂出口处的液体温度To；所述制冷系统的经济补偿器上设置有第三压力 感应器，采集所述经济补偿器的补气压力Pi。

将参数采集模块采集到的各参数值带入根据上述计算方法预先编程好各 计算公式的计算模块中，并将计算出的所述制冷量Q和所制冷效率EER通过 显示模块显示出来供用户参考。

所述显示模块为所述制冷系统的机组控制器的显示面板，也即将制冷量 和制冷效率共同显示在制冷系统的温度显示面板上，以便于用户观察。在其 它实施例中，所述显示模块为机组远程信息交流操作显示器面板，也即将所 述计算模块计算出的制冷量和制冷效率通过光纤等远程传输方式传输至信息 交流操作显示控制室，以便于远程实时控制。

本实施例中，所述计算模块为计算机，所述计算机内编程有各计算公式 及相关的参数库(主要是焓值表)，以便于快速将个计算结果计算并显示出来。

上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并 不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原 理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。