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一种制冷系统压缩机组性能系数检测方法和检测系统

摘要

本发明提供一种制冷系统压缩机组性能系数检测方法,包括以下步骤:检测开关信号和热力性能系数;计算压缩机组性能系数;计算压缩机组理论性能系数;计算任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数。本发明还提供了一种采用上述检测方法的制冷系统压缩机组性能系数检测系统。采用本发明所提供的制冷系统性能系数检测方法和检测系统,可以在线检测由不同匹数多台压缩机组成的压缩机组的性能系数,同时监测每一台处于开机状态的压缩机的性能系数,不受压缩机种类和匹数以及环境温度的限制。具有检测结果准确、使用便捷且成本低廉的优点。

著录项

  • 公开/公告号CN106949680A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-07-14

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 青岛海尔开利冷冻设备有限公司;

    申请/专利号CN201610007028.7

  • 申请日2016-01-07

  • 分类号F25B49/02(20060101);

  • 代理机构37101 青岛联智专利商标事务所有限公司;

  • 代理人李升娟

  • 地址 266101 山东省青岛市崂山区海尔路1号海尔工业园F座

  • 入库时间 2023-06-19 02:48:20

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-08-04

    授权

    授权

  • 2018-12-18

    实质审查的生效 IPC(主分类):F25B49/02 申请日:20160107

    实质审查的生效

  • 2017-07-14

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷系统压缩机组性能系数检测方法以及一种制冷系统压缩机组性能系数检测系统。

背景技术

实际使用的制冷系统通常包含由多台压缩机并联组成的压缩机组,甚至多组并联的压缩机组。现场压缩机组运行状况复杂,主要表现在:1、压缩机组由不同匹数的多台压缩机并联组成,每台压缩机的性能系数和运行状态不一样;2、压缩机组带多个制冷负载,单个制冷负荷的运行状态以及需要达到的制冷效果不同;压缩机组与每一台制冷负荷之间的连接管路和制冷剂充灌量都不同;3、运行环境复杂,每一台压缩机的运行状态容易受环境温度、冷凝器运行状况以及机房散热等多条件的影响。

由于压缩机组的运行状态容易受到上述多种情况的影响,所以压缩机组中的每一台压缩机的实时吸气压力、吸气温度、排气压力、排气温度、制冷量、制冷剂流量等性能系数都在随时波动,无法达到一个稳定的状态。因此,现场压缩机组性能系数的测量非常困难。即使可以测量出压缩机的运行效率,也无法衡量压缩机组中的压缩机是否处于正常工作状态。当测量得出压缩机的运行效率发生波动时,很难判断波动是由于本身的磨损还是外界因素干扰导致的。

综上所述,现有技术中缺少一种可以在制冷系统运行工况下,准确检测压缩机性能系数并生成判断结果的检测系统。

发明内容

本发明提供一种可以在制冷系统运行工况下,准确检测压缩机性能系数并生成判断结果的检测系统;同时提出一种基于所述检测系统的检测方法。

本发明提供一种制冷系统压缩机组性能系数检测方法,其中,所述压缩机组包括一台或多台处于运行状态的压缩机;所述检测方法包括以下步骤:

(11)检测压缩机组中每一台压缩机的开关信号Io,传输记录所述开关信号Io,标记开机的压缩机;

(12)检测压缩机组的吸气温度ta1和排气温度ta2;>a1和排气压力pa2;检测压缩机组喷出气态制冷剂的流量Ua,检测压缩机组的输入功率Pa

(13)传输并记录吸气温度ta1、排气温度ta2、吸气压力pa1、排气压力pa2、流量Ua和输入功率Pa

(14)根据步骤(12)检测的吸气温度ta1和吸气压力pa1,>a1;>a2和排气压力pa2,>a2;>a1和排气端工质比焓Ha2,>a,得到实际制冷量Qa>;根据实际制冷量Qa和输入功率Pa,>a,性能系数copa=>a/输入功率Pa

(15)根据步骤(12)检测到的压缩机组吸气压力pa1,>a1’;根据步骤(12)检测到的压缩机组排气压力pa2,>a2’;

(16)根据步骤(15)得到的制冷剂理论饱和温度ta1’和ta2’,>x’和额定功率Px’;

(17)根据步骤(16)中获得的开机状态的压缩机的理论制冷量Qx’和额定功率Px’,得到压缩机组理论性能系数copa’;

copa’=>

(18)对于步骤(11)中标记的任意一台处于开机状态的压缩机,根据步骤(17)得到的理论制冷量Qx’和额定功率Px’,得到处于开机状态的任意一台处于开机状态的压缩机的理论性能系数copx’,理论性能系数copx’=理论制冷量Qx’/额定功率Px’;

(19)根据步骤(14)中获得的压缩机组性能系数copa以及步骤(17)中获得的压缩机组理论性能系数copa’,以及步骤(18)中获得的任意一台处于开机状态的压缩机的理论性能系数copx’,获得任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数copx;>x>=>x’×(copa/copa’)。

进一步的,还包括连续或间断检测若干个时间点,压缩机组中每一台压缩机的开关信号Io、压缩机组的吸气温度ta1、排气温度ta2、吸气压力pa1、排气压力pa2、流量Ua和输入功率Pa

采用所述步骤(14)中的方法得到若干个时间点对应的多个性能系数copa,建立压缩机组吸气温度ta1、排气温度ta2与性能系数copa映射关系的数据库;

采用所述步骤(19)中的方法得到若干个时间点任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数copx;建立压缩机组吸气温度ta1、排气温度ta2与任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数copx映射关系的数据库;

获得压缩机组性能系数偏差率v:在任意一个检测时间点,压缩机组性能系数偏差率v=压缩机组性能系数copa−>a’;在任意一个检测时间点,每一台处于开机状态的压缩机的性能系数偏差率vx=>x−压缩机理论性能系数copx’;

建立运行时间和压缩机组性能系数偏差率v映射关系的数据库,建立运行时间和每一台处于开机状态的压缩机的性能系数偏差率vx映射关系的数据库。

更进一步的,还包括根据步骤(12)检测到的压缩机组吸气压力pa1,>a1’;>a1’和步骤(12)检测到的吸气压力pa1,>a1’;>a1’和步骤(14)获得的排气端工质比焓Ha2,以及步骤(12)检测到的流量Ua,得到制冷量Qa1’,>a1’=(Ha1’-Ha2)×Ua;根据制冷量Qa1’和输入功率Pa,得到压缩机组带过冷度性能系数copa11,copa11=制冷量Qa1’/输入功率Pa

更进一步的,还包括根据步骤(12)检测到的压缩机组排气压力pa2,>a2’;>a2’和步骤(12)检测到的排气压力pa2,>a2’;>a2’和步骤(14)获得的吸气端工质比焓Ha1,以及步骤(12)检测到的流量Ua,得到制冷量Qa2’,其中Qa2’=(Ha1−Ha2’)×Ua;根据制冷量Qa2’和输入功率Pa,得到压缩机组带过热度性能系数copa12,copa12=制冷量Qa2’/输入功率Pa

进一步的,其中所述压缩机组至少包括并联设置的第一压缩机组和第二压缩机组;所述第一压缩机组和第二压缩机组均包括一台或多台处于运行状态的压缩机;其中所述第一压缩机组和第二压缩机组具有独立的第一吸气端和第二吸气端,且共用同一排气端;所述检测方法包括以下步骤:

(31)检测所述第一压缩机组和第二压缩机组中每一台压缩机的开关信号,传输记录所述第一压缩机组中开机压缩机的开关信号Io1以及第二压缩机组中开机压缩机的开关信号Io2,传输记录所述开关信号>o1和Io2;标记所述第一压缩机组和第二压缩机组中处于开机状态的压缩机;

(32)检测所述第一吸气端的吸气温度t1a和吸气压力p1a;检测所述第二吸气端的吸气温度t2b和吸气压力p2b;>o和压力po;>o,检测压缩机组的输入功率Po

(33)传输并记所述第一吸气端的吸气温度t1a和吸气压力p1a;>2b和吸气压力p2b;>o和压力po,>o和输入功率Po

(34)根据步骤(32)检测的第一吸气端吸气温度t1a和吸气压力p1a,通过调用制冷软件,获得第一吸气端工质比焓H1a;根据步骤(32)检测的第二吸气端吸气温度t2a和吸气压力t2b,通过调用制冷软件,获得第二吸气端工质比焓H2a;>o和压力po,通过调用制冷软件,获得排气端的工质比焓Ho;根据工质比焓H1a、H2a和Ho,以及根据步骤(32)检测的流量Uo,>o,实际制冷量Qo=(H1a+H2a-2Ho)×Uo;根据实际制冷量Qo和输入功率Po,得到压缩机组性能系数copo,性能系数copo=(H1a+H2a-2Ho)×Uo>o;

(35)根据步骤(32)检测到第一吸气端吸气压力p1a,>1a’;根据步骤(32)检测到第二吸气端吸气压力p2a,通过调用制冷软件,得到制冷剂的理论饱和温度t2a’;>o,通过调用制冷软件,得到制冷剂的理论饱和温度to’;

(36)根据步骤(35)得到的第一吸气端理论饱和温度t1a’和排气端理论饱和温度to’,调用数据库,得到步骤(31)中标记的第一压缩机组中标记的每一台处于开机状态的压缩机的理论制冷量Q1x’和额定功率P1x’;>2a’和排气端理论饱和温度to’,调用数据库,得到步骤(31)中标记的第二压缩机组中标记的每一台处于开机状态的压缩机的理论制冷量Q2x’和额定功率P1x’;

(37)根据步骤(36)中获得的第一压缩机组中处于开机状态的压缩机的理论制冷量Q1x’和额定功率P1x’,>1a’;

cop1a’=第一压缩机组中处于开机状态的压缩机理论制冷量之和/开机状态的压缩机额定功率之和;

根据步骤(36)中获得的第二压缩机组中处于开机状态的压缩机的理论制冷量Q2x’和额定功率P1x’,得到第二压缩机组理论性能系数cop2a’;

cop2a’=第二压缩机组中处于开机状态的压缩机组理论制冷量之和/开机状态的压缩机额定功率之和;

(38)获得压缩机组理论性能系数copo’=(第一压缩机组中处于开机状态的压缩机理论制冷量之和+第二压缩机组中处于开机状态的压缩机理论制冷量之和)/(第一压缩机组中处于开机状态的压缩机额定功率之和+第二压缩机中处于开机状态的压缩机额定功率之和);

(39)对于步骤(31)中标记的第一压缩机组中任意一台处于开机状态的压缩机,根据步骤(37)得到的理论制冷量Q1x’和额定功率P1x’,>1x’,>1x’=理论制冷量Q1x’/额定功率P1x’;根据步骤(37)得到的理论制冷量Q2x’和额定功率P2x’,>2x’,>2x’=理论制冷量Q2x’/额定功率P2x’;

(40)根据步骤(34)中获得的压缩机组性能系数copo,步骤(37)中获得的第一压缩机组理论性能系数cop1a’和第二压缩机组理论性能系数cop2a’,以及步骤(38)压缩机组理论性能系数copo’,获得第一压缩机组的性能系数cop1a及第二压缩机组的性能系数cop2a;>1a=copo×cop1a’/copo’,>2a=copo×cop2a’/copo’;

(41)获得第一压缩机组或第二压缩机组中任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数;第一压缩机组中处于开机状态的压缩机的性能系数cop1x=cop1x’×cop1a/cop1a’;>2x=cop2x’×cop2a/cop2a

进一步的,还包括以下步骤:连续或间断检测若干个时间点,第一、二压缩机组中每一台压缩机的开关信号Io1和Io2;检测所述第一吸气端的吸气温度t1a、吸气压力pa1、第二吸气端的吸气温度ta2、吸气压力pa2,>o和排气端排气压力po,流量Uo和输入功率Po

采用所述步骤(34)中的方法得到若干个时间点对应的多个性能系数copo,>1a、排气端排气温度to与性能系数copo映射关系的数据库;建立第二吸气端吸气温度t2a,>o与性能系数copo映射关系的数据库;

采用所述步骤(40)中的方法得到若干个时间点对应的多个第一压缩机组性能系数和多个第二压缩机组性能系数,建立第一吸气端吸气温度t1a、排气端排气温度to与第一压缩机组性能系数cop1a映射关系的数据库;建立第二吸气端吸气温度t2a、排气端排气温度to与第二压缩机组性能系数cop2a映射关系的数据库;采用所述步骤(41)的方法得到第一压缩机组中任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数cop1x与第一吸气端吸气温度t1a、排气端排气温度to映射关系数据库,第二压缩机组中任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数cop2x与第二吸气端吸气温度t2a、排气端排气温度to映射关系数据库;

获得压缩机组性能系数偏差率vo:在任意一个检测时间点,压缩机组性能系数偏差率vo=压缩机组性能系数copo−压缩机组理论性能系数copo’;在任意一个检测时间点,第一压缩机组中每一台处于开机状态的压缩机的性能系数偏差率v1x=>1x−压缩机理论性能系数cop1x’;>2x=压缩机性能系数cop2x−压缩机理论性能系数cop2x’;

建立运行时间和压缩机组性能系数偏差率vo映射关系的数据库,建立运行时间和第一压缩机组和/或第二压缩机组性能系数偏差率v1x、v2x映射关系的数据库。

更进一步的,还包括根据步骤(32)检测到的第一吸气端吸气压力p1a,通过调用制冷软件,得到第一吸气端理论饱和温度t1a’;>1a’和步骤(32)检测到的第一吸气端吸气压力p1a,通过调用制冷软件,获得第一吸气端理论工质比焓H1a’;根据步骤(32)检测到的第二吸气端吸气压力p2a,通过调用制冷软件,获得第二吸气端理论工质比焓H2a’;根据步骤(32)检测的排气端的温度to和压力po,>o;根据步骤(32)检测的流量Uo,得到带过冷度制冷量Qo11,带过冷度制冷量Qo11=(H1a’+H2a’−2Ho)×Uo;>o11和输入功率Po,得到压缩机组带过冷度性能系数copo11=(H1a’+H2a’−2Ho)×Uo>o。

更进一步的,还包括根据步骤(32)检测到的第一吸气端吸气压力p1a和第一吸气端吸气温度t1a,根据制冷软件通过调用制冷软件,获得第一吸气端工质比焓H1a;>2a和第二吸气端吸气温度t2a,根据制冷软件通过调用制冷软件,获得第二吸气端工质比焓H2a;根据步骤(32)检测到的排气端排气压力po,根据制冷软件通过调用制冷软件,获得排气端理论排气温度to’;>o和排气端理论排气温度to’,根据制冷软件通过调用制冷软件,获得排气端理论工质比焓Ho’;根据步骤(32)检测的流量Uo,得到带过热度制冷量Qo12,带过冷度制冷量Qo12=(H1a+H2a−>o’)×Uo;>o12和输入功率Po,得到压缩机组带过热度性能系数copo12=(H1a+H2a>o’)×Uo>o。

本发明同时公开了一种采用上述制冷系统压缩机组性能系数检测方法的检测系统。

进一步的,所述检测系统包括,

采样单元:采样压缩机开关信号、压缩机组吸气温度和排气温度、吸气压力和排气压力、压缩机组喷出气态制冷剂流量和压缩机组输入功率;

存储单元:存储吸气温度、排气温度、吸气压力、排气压力、流量、输入功率和时域信号;

计算单元:计算性能系数和性能系数偏差率;

数据库:存储不同制冷剂和压缩机组中每一台压缩机的理论性能系数、处于开机状态的压缩机的性能系数和性能系数偏差率;其中,不同类型的数据存放在不同表中。

采用本发明所提供的制冷系统性能系数检测方法和检测系统,可以在线检测由不同匹数多台压缩机组成的压缩机组的性能系数,同时监测每一台处于开机状态的压缩机的性能系数,不受压缩机种类和匹数以及环境温度的限制,避免了制冷系统实际使用时相邻两个部件参数不满足连续性,即上个部件的出口参数和下个部件的出口参数不相等的影响。还可以在制冷负荷不同的情况下检测压缩机组的运行状态,分析判断冷凝器、制冷负荷、管路情况对于压缩机组运行的影响。具有检测结果准确、使用便捷且成本低廉的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的制冷系统压缩机组性能系数检测方法第一实施例的流程图;

图2为本发明公开的制冷系统压缩机组性能系数检测方法第二实施例的流程图;

图3为本发明公开的制冷系统压缩机组性能系数检测方法第三实施例的流程图;

图4为本发明公开的制冷系统压缩机组性能系数检测方法第四实施例的流程图;

图5为本发明公开的制冷系统压缩机组性能系数检测方法第五实施例的流程图;

图6为本发明公开的制冷系统压缩机组性能系数检测系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参见图1所示为本发明所公开的制冷系统压缩机组性能系数检测方法第一实施例的流程图。本发明所公开的制冷系统压缩机组性能系数检测方法主要应用于实际使用中的压缩机或压缩机组的性能系数检测,更具体的说,是一种在线检测的方法,优选应用于容积型压缩机但不限于容积型压缩机。

应用于压缩机组的性能系数检测时,压缩机组中有一台或多台处于运行状态的压缩机。包括以下步骤:

11、检测压缩机组中每一台压缩机的开关信号Io,传输记录所述开关信号Io,标记开机的压缩机。12、检测压缩机组的吸气温度ta1和排气温度ta2;检测压缩机组的吸气压力pa1和排气压力pa2;检测压缩机组喷出气态制冷剂的流量Ua,检测压缩机组的输入功率Pa。13、传输并记录吸气温度ta1、排气温度ta2、吸气压力pa1、排气压力pa2、流量Ua和输入功率Pa。由于在容积型压缩机中,吸排气过程是间歇进行的,其流动并非连续稳定;而且在实际使用的压缩机组中,通常会设置储液罐对制冷剂进行气液分离。这样,实际使用时,制冷剂会有一部分遗留到冷凝器中;而且制冷剂进入储液罐时,会与储液罐中原来存储的制冷剂混合,这样储液罐进口端和出口端的流量也是不同的。因此,为克服间歇运行的压缩机、储液罐和冷凝器中残存的制冷剂对流量测量的影响。本实施例中所检测的流量Ua是压缩机组喷出气态制冷剂的流量,是气态的流量,避免误差的影响,提高检测的精度和准确率。

检测方法还包括14、根据步骤12检测的吸气温度ta1和吸气压力pa1,>a1;>a2和排气压力pa2,>a2;>a1和排气端工质比焓Ha2,>a,得到实际制冷量Qa,Qa=(Ha1−>a2)×Ua>;根据实际制冷量Qa和输入功率Pa,>a,性能系数copa=>a/输入功率Pa。制冷剂的压焓关系模型按照不同类型的数据形成的不同表储存在数据库中,可以根据检测到的温度和压力随时调用查询。

进一步的步骤15, 根据步骤12检测到的压缩机组吸气压力pa1,>a1’;根据步骤12检测到的压缩机组排气压力pa2,>a2’。进一步的步骤16,根据步骤15得到的制冷剂理论饱和温度ta1’和ta2’,调用数据库,得到步骤11中标记的每一台处于开机状态的压缩机的理论制冷量Qx’和额定功率Px’。进一步的步骤17,根据步骤16中获得的开机状态的压缩机的理论制冷量Qx’和额定功率Px’,得到压缩机组理论性能系数copa’;copa’=>

而对于步骤11中标记的任意一台处于开机状态的压缩机,可以在步骤18中根据步骤17得到的理论制冷量Qx’和额定功率Px’,得到处于开机状态的任意一台处于开机状态的压缩机的理论性能系数copx’,理论性能系数copx’=理论制冷量Qx’/额定功率Px’。

通过步骤14中获得的压缩机组性能系数copa以及步骤17中获得的压缩机组理论性能系数copa’,以及步骤18中获得的任意一台处于开机状态的压缩机的理论性能系数copx’,获得任意一台处于开机状态的压缩机的实时性能系数copx;copx>=>x’×(copa/copa’)。

由于性能系数体现的是压缩机组或某一台压缩机运行时制冷量和功率的关系,所以在得到压缩机组整体的性能系数和任意一台处于开机状态的压缩机性能系数之后,检测人员可以清楚明了地得到压缩机组和某一台处于开机状态的压缩机的工作状态,及时作出判断。

为提供检测人员判断依据和检测结果,明确地显示压缩机组的工况、故障状态等信息。在第一实施例公开的检测方法的基础上,参见图2所示,第二实施例还包括以下步骤:连续或间断检测若干个时间点,压缩机组中每一台压缩机的开关信号Io、压缩机组的吸气温度ta1、排气温度ta2、吸气压力pa1、排气压力pa2、流量Ua和输入功率Pa。采用所述步骤14中的方法得到若干个时间点对应的多个性能系数copa,建立压缩机组吸气温度ta1、排气温度ta2与性能系数copa映射关系的数据库。采用所述步骤19中的方法得到若干个时间点任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数copx;>a1、排气温度ta2与任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数copx映射关系的数据库。获得压缩机组性能系数偏差率v:在任意一个检测时间点,压缩机组性能系数偏差率v=压缩机组性能系数copa−>a’;在任意一个检测时间点,每一台处于开机状态的压缩机的性能系数偏差率vx=>x−压缩机理论性能系数copx’。>x映射关系的数据库。因此,操作人员可以得到实时的检测结果,检测压缩机组或每一台处于开机状态的压缩机的工作状态。

对于运行中的压缩机组或处于运行状态的压缩机来说,在不更换制冷剂的前提下,且流量Ua的检测值为压缩机组喷出气态制冷剂的流量时,制冷量基本是保持稳定且接近于理论制冷量的。如果压缩机组性能系数的偏差率v变小,也就是说压缩机组的实际输入功率Pa偏大,因此,在压缩机组的实际运行过程中,压缩机组整体存在着功率浪费。这样,对应的还可以得出使用制冷系统时多消耗的电量,为费用统计或成本统计提供参考。由于同时可以检测每一台处于开机状态压缩机的性能系数偏差率vx,可以精确的检测定位具体每一台压缩机的故障以及对压缩机组整体工况的影响。

在上述第一和第二实施例的基础上,参见图3所示,本发明的第三实施例还提供一种检测方法,检测压缩机组带过冷度的性能系数,具体来说,根据步骤12检测到的压缩机组吸气压力pa1,通过调用制冷软件,得到压缩机组吸气端理论饱和温度ta1’;根据吸气端理论饱和温度ta1’和步骤12检测到的吸气压力pa1,通过调用制冷软件,获得吸气端理论工质比焓Ha1’;根据工质比焓Ha1’和步骤14获得的排气端工质比焓Ha2,以及步骤12检测到的流量Ua,得到制冷量Qa1’,其中Qa1’=(Ha1’−>a2)×Ua;根据制冷量Qa1’和输入功率Pa,得到压缩机组带过冷度性能系数copa11,copa11=制冷量Qa1’/输入功率Pa。同时,还可以若干个时间点对应的多个压缩机组带过冷度性能系数copa11,建立压缩机组排气温度ta2与带过冷度性能系数copa11映射关系的数据库。

同时,在上述第一和第二实施例的基础上,参见图4所示,本发明的第四实施例还提供一种检测方法,检测压缩机组带过热度的性能系数,具体来说,根据步骤12检测到的压缩机组排气压力pa2,通过调用制冷软件,得到压缩机组排气端理论饱和温度ta2’;根据排气端理论饱和温度ta2’和步骤12检测到的排气压力pa2,通过调用制冷软件,获得排气端理论工质比焓Ha2’;根据工质比焓Ha2’和步骤14获得的吸气端工质比焓Ha1,以及步骤12检测到的流量Ua,得到制冷量Qa2’,其中Qa2’=(Ha1−>a2’)×Ua;根据制冷量Qa2’和输入功率Pa,得到压缩机组带过热度性能系数copa12,copa12=制冷量Qa2’/输入功率Pa。同时,还可以若干个时间点对应的多个压缩机组带过热度性能系数copa12,建立压缩机组吸气温度ta1与带过热度性能系数copa12映射关系的数据库。

通过检测到的压缩机组带过冷度性能系数,可以准确的判断压缩机组排气端管路连接状态。如果检测的带过冷度性能系数偏小,则可以判断压缩机组在使用过程中存在不必要的功率消耗,即可以判断压缩机组中的供液管路过长或者压缩机组中设置的冷凝器与压缩机组不匹配。通过检测到的压缩机组带过热度性能系数, 也可以判断压缩机组的回气管路的工作状态或者制冷剂用量是否满足使用需要。例如,如果带过热度性能系数偏低,则意味着压缩机组存在对外界环境多做功或者额外从外界吸收了热量的情况,因此可以判断管路的保温有问题或制冷剂的量过少。可以为检修人员、使用人员提供判断依据,提高工作效率。同时,还可以根据步骤15得到的制冷剂理论饱和温度ta1’和步骤12检测到的吸气温度ta1,得到过热度,过热度D1>a1−>a1’;步骤15得到的制冷剂理论饱和温度ta2’和步骤12检测到的排气温度ta2,得到过冷度,过冷度D2>a2’−>a2。

参见图5所示为本发明所提出的制冷系统压缩机性能系数检测方法第五实施例的流程图。本实施例所提供的检测方法,主要适用于多吸气机组,尤其是双吸气组的压缩机。本实施例所述的双吸气组压缩机,主要是指两组并联的压缩机组,为便于描述,定义为第一压缩机组和第二压缩机组。其中,第一压缩机组和第二压缩机组具有独立的吸气端,即第一吸气端和第二吸气端,且第一压缩机组和第二压缩机组共用同一排气端。双吸气组主要应用于有不同制冷需求的场所。以中温系统为例。中温系统中包括但不限于冷库、冷柜以及加工间等。其中,冷库和冷柜的蒸发温度一般在零下3度左右,而加工间的蒸发温度在7度左右。对于上述制冷需求,使用一台机组即可以满足实际使用的要求,但是如果将压缩机控制在零下3度左右运行,这样压缩机组的实际输出功率要远高于实际需要,这样就影响了机组的整体效率,不利于节能。因此,在本实施例中提出了一种双吸气机组,这样第一压缩机组的第一吸气端可以连通冷库冷柜部分,第二吸气端可以连通加工间部分,在第一压缩机组和第二压缩机组中均有一台或多台处于运行状态的压缩机,从而最大程度的发挥机组的工作效率,起到节能的效果。当然对于有更多制冷需求的场所,也可以增加压缩机组的数量。

本实施例所提出的检测方法包括以下步骤:

(31)检测所述第一压缩机组和第二压缩机组中每一台压缩机的开关信号,传输记录所述第一压缩机组中开机压缩机的开关信号Io1以及第二压缩机组中开机压缩机的开关信号Io2,传输记录所述开关信号>o1和Io2;标记所述第一压缩机组和第二压缩机组中处于开机状态的压缩机;

(32)检测所述第一吸气端的吸气温度t1a和吸气压力p1a;检测所述第二吸气端的吸气温度t2b和吸气压力p2b;检测所述排气端的温度to和压力po;>o,检测压缩机组的输入功率Po

(33)传输并记所述第一吸气端的吸气温度t1a和吸气压力p1a;所述第二吸气端的吸气温度t2b和吸气压力p2b;以及所述排气端的温度to和压力po,>o和输入功率Po

(34)根据步骤(32)检测的第一吸气端吸气温度t1a和吸气压力p1a,通过调用制冷软件,获得第一吸气端工质比焓H1a;根据步骤(32)检测的第二吸气端吸气温度t2a和吸气压力t2b,通过调用制冷软件,获得第二吸气端工质比焓H2a;>o和压力po,通过调用制冷软件,获得排气端的工质比焓Ho;根据工质比焓H1a、H2a和Ho,以及根据步骤(32)检测的流量Uo,>o,实际制冷量Qo=(H1a+H2a−2Ho)×Uo;根据实际制冷量Qo和输入功率Po,得到压缩机组性能系数copo,性能系数copo=(H1a+H2a−2Ho)×Uo>o;

(35)根据步骤(32)检测到第一吸气端吸气压力p1a,通过调用制冷软件,得到制冷剂的理论饱和温度t1a’;根据步骤(32)检测到第二吸气端吸气压力p2a,通过调用制冷软件,得到制冷剂的理论饱和温度t2a’;>o,通过调用制冷软件,得到制冷剂的理论饱和温度to’;

(36)根据步骤(35)得到的第一吸气端理论饱和温度t1a’和排气端理论饱和温度to’,调用数据库,得到步骤(31)中标记的第一压缩机组中标记的每一台处于开机状态的压缩机的理论制冷量Q1x’和额定功率P1x’;>2a’和排气端理论饱和温度to’,调用数据库,得到步骤(31)中标记的第二压缩机组中标记的每一台处于开机状态的压缩机的理论制冷量Q2x’和额定功率P1x’;

(37)根据步骤(36)中获得的第一压缩机组中处于开机状态的压缩机的理论制冷量Q1x’和额定功率P1x’,>1a’;

cop1a’=第一压缩机组中处于开机状态的压缩机理论制冷量之和/开机状态的压缩机额定功率之和;

根据步骤(36)中获得的第二压缩机组中处于开机状态的压缩机的理论制冷量Q2x’和额定功率P1x’,>2a’;

cop2a’=第二压缩机组中处于开机状态的压缩机组理论制冷量之和/开机状态的压缩机额定功率之和;

(38)获得压缩机组理论性能系数copo’=(第一压缩机组中处于开机状态的压缩机理论制冷量之和+第二压缩机组中处于开机状态的压缩机理论制冷量之和)/(第一压缩机组中处于开机状态的压缩机额定功率之和+第二压缩机中处于开机状态的压缩机额定功率之和);

(39)对于步骤(31)中标记的第一压缩机组中任意一台处于开机状态的压缩机,根据步骤(37)得到的理论制冷量Q1x’和额定功率P1x’,>1x’,>1x’=理论制冷量Q1x’/额定功率P1x’;根据步骤(37)得到的理论制冷量Q2x’和额定功率P2x’,>2x’,>2x’=理论制冷量Q2x’/额定功率P2x’;

(40)根据步骤(34)中获得的压缩机组性能系数copo,步骤(37)中获得的第一压缩机组理论性能系数cop1a’和第二压缩机组理论性能系数cop2a’,以及步骤(38)压缩机组理论性能系数copo’,获得第一压缩机组的性能系数cop1a及第二压缩机组的性能系数cop2a;>1a=copo×cop1a’/copo’,>2a=copo×cop2a’/copo’;

(41)获得第一压缩机组或第二压缩机组中任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数;第一压缩机组中处于开机状态的压缩机的性能系数cop1x=cop1x’×cop1a/cop1a’;>2x=cop2x’×cop2a/cop2a’。

与第一实施例类似,由于性能系数体现的是任一压缩机组或某一台压缩机运行时制冷量和功率的关系,所以在得到压缩机组整体、第一压缩机组和第二压缩机组的性能系数和任意一台处于开机状态的压缩机性能系数之后,检测人员可以清楚明了地得到压缩机组和某一台处于开机状态的压缩机的工作状态,及时作出判断分析。

为直观地体现分析结果,在第五实施例公开的检测方法基础上,第六实施例还包括以下步骤,连续或间断检测若干个时间点,第一、二压缩机组中每一台压缩机的开关信号Io1和Io2;检测所述第一吸气端的吸气温度t1a、吸气压力pa1、第二吸气端的吸气温度ta2、吸气压力pa2,>o和排气端排气压力po,>o和输入功率Po

采用所述步骤(34)中的方法得到若干个时间点对应的多个性能系数copo,>1a、排气端排气温度to与性能系数copo映射关系的数据库;建立第二吸气端吸气温度t2a,>o与性能系数copo映射关系的数据库;

采用所述步骤(40)中的方法得到若干个时间点对应的多个第一压缩机组性能系数和多个第二压缩机组性能系数,建立第一吸气端吸气温度t1a、排气端排气温度to与第一压缩机组性能系数cop1a映射关系的数据库;建立第二吸气端吸气温度t2a、排气端排气温度to与第二压缩机组性能系数cop2a映射关系的数据库;采用所述步骤(41)的方法得到第一压缩机组中任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数cop1x与第一吸气端吸气温度t1a、排气端排气温度to映射关系数据库,第二压缩机组中任意一台处于开机状态的压缩机的性能系数cop2x与第二吸气端吸气温度t2a、排气端排气温度to映射关系数据库;

获得压缩机组性能系数偏差率vo:在任意一个检测时间点,压缩机组性能系数偏差率vo=压缩机组性能系数copo−压缩机组理论性能系数copo’;在任意一个检测时间点,第一压缩机组中每一台处于开机状态的压缩机的性能系数偏差率v1x=>1x−压缩机理论性能系数cop1x’;>2x=压缩机性能系数cop2x−压缩机理论性能系数cop2x’;

建立运行时间和压缩机组性能系数偏差率vo映射关系的数据库,建立运行时间和第一压缩机组和/或第二压缩机组性能系数偏差率v1x、v2x映射关系的数据库。

同时,在第五、六实施例的基础上,还提供一种检测方法,检测带过冷度性能系数。根据步骤32检测到的第一吸气端吸气压力p1a,通过调用制冷软件,得到第一吸气端理论饱和温度t1a’;>1a’和步骤32检测到的第一吸气端吸气压力p1a,通过调用制冷软件,获得第一吸气端理论工质比焓H1a’;根据步骤32检测到的第二吸气端吸气压力p2a,通过调用制冷软件,获得第二吸气端理论工质比焓H2a’;根据步骤32检测的排气端的温度to和压力po,>o;根据步骤32检测的流量Uo,得到带过冷度制冷量Qo11,带过冷度制冷量Qo11=(H1a’+H2a’−2Ho)×Uo;根据带过冷度制冷量Qo11和输入功率Po,得到压缩机组带过冷度性能系数copo11=>1a’+H2a’−2Ho)×Uo>o

此外,在第五、六实施例的基础上,还提供一种检测方法,检测带过热度性能系数。根据步骤(32)检测到的第一吸气端吸气压力p1a和第一吸气端吸气温度t1a,通过调用制冷软件,获得第一吸气端工质比焓H1a;>2a和第二吸气端吸气温度t2a,通过调用制冷软件,获得第二吸气端工质比焓H2a;根据步骤(32)检测到的排气端排气压力po,通过调用制冷软件,获得排气端理论排气温度to’;>o和排气端理论排气温度to’,获得排气端理论工质比焓Ho’;根据步骤(32)检测的流量Uo,得到带过热度制冷量Qo12,带过冷度制冷量Qo12=(H1a+H2a>o’)×Uo>o12和输入功率Po,得到压缩机组带过热度性能系数copo12=(H1a+H2a>o’)×Uo>o。

对于检测结果的分析可以参见第二、三、四实施例的详细描述,在此不再赘述。

本发明还提供了一种采用上述八个实施例所提供的检测方法的检测系统。该检测系统包括采样单元。采样单元用于采样压缩机开关信号、压缩机组吸气温度和排气温度、吸气压力和排气压力、压缩机组喷出气态制冷剂流量和压缩机组输入功率。其中压缩机开关信号通过PLC的输入输出模块采集、压缩机组吸气温度和排气温度通过温度传感器采集,如PT1000探头;吸气压力和排气压力通过压力传感器采集,压缩机喷出气态制冷剂流量由流量计采集,压缩机组的功率由功率计采集。采样单元采集到的检测信号传输至控制器。控制器可以由PLC或者可以实现同样功能的计算机或单片机实现。传输的途径可以选用无线或有线的方式,如功率计和流量计与控制器之间可以采用modbus通信协议进行数据传输,压力传感器和温度传感器与控制器之间可以采用AI仪表通讯协议进行数据传输。

还包括存储单元,存储单元中存储采样单元采集的吸气温度、排气温度、吸气压力、排气压力、流量、输入功率和时域信号。存储单元可以由计算机的存储模块实现,或其他外部存储器实现。

计算单元,根据需求计算压缩机组的系能系数或处于工作状态的压缩机的性能系数。计算单元可以由控制器实现。计算单元中储存有制冷软件,可以调用制冷软件获得制冷剂的饱和温度和理论焓值。。

数据库,数据库中存储不同制冷剂和压缩机组中每一台压缩机的理论性能系数、处于开机状态的压缩机的性能系数和性能系数偏差率。其中,不同类型的数据存放在不同表中。

此外,检测系统中还可以设置人机交互模块,以将检测系统的检测结果和分析结果予以显示。同时,控制器还可以通过无线或有线的形式和多台上位机共享检测分析结果。检测系统优选设置在便携箱中,可以在多个使用环境中反复使用,且便于携带。将检测系统设置在便携箱中时,可以将人机交互模块设置在箱体上,保证设备稳定性的同时,方便检测人员获取检测结果。

采用本发明所提供的制冷系统性能系数检测方法和检测系统,可以在线检测由不同匹数多台压缩机组成的压缩机组的性能系数,同时监测每一台处于开机状态的压缩机的性能系数,不受压缩机种类和匹数以及环境温度的限制,避免了制冷系统实际使用时相邻两个部件参数不满足连续性,即上个部件的出口参数和下个部件的出口参数不相等的影响。还可以在制冷负荷不同的情况下检测压缩机组的运行状态,分析判断冷凝器、制冷负荷、管路情况对于压缩机组运行的影响。具有检测结果准确、使用便捷且成本低廉的优点。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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