CN104596033A - 在线检测中央空调主机能效cop的方法 - Google Patents

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CN104596033A CN201510003868.1A CN201510003868A CN104596033A CN 104596033 A CN104596033 A CN 104596033A CN 201510003868 A CN201510003868 A CN 201510003868A CN 104596033 A CN104596033 A CN 104596033A
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Abstract

本发明提供了一种在线检测中央空调主机能效COP的方法，包括步骤：实时检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1、所述出水口的温度T2、进水口处的压力P1、出水口处的压力P2以及主机输入功率W；获取所述中央空调主机的额定水流量v及压力降Δp；按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S，该第一计算公式为S＝Δp/v2；按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机的实时水流量V，该第二计算公式为按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为本发明达到在线实时监测中央空调主机的能效COP的目的。

Description

在线检测中央空调主机能效COP的方法
技术领域
本发明属于中央空调技术领域，尤其涉及一种在线检测中央空调主机能效COP(即能效比)的方法。
背景技术
中央空调主机在空调系统甚至整个建筑的能耗比例都是非常大的，空调主机在运行的过程中存在着能量转换，即电能或者其他能量转换成冷量或热量，其转换的效率叫主机能效COP，不同的运行工况下，主机的能效COP是不同的。即使在相同的运行工况下，不同型号甚至相同型号的主机能效COP也是不同的。由于主机设备只标出了额定工况下的能效COP，不能实时监测实际运行时的能效COP。
而为了解决不能实时监测主机实际运行时的能效COP的问题，现有技术采取的做法是需要多增加空调系统测量参数和需要监控系统来采集处理显示数据，而这样的做法恰恰增加了中央空调系统的成本，与低成本的发展趋势背道而驰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线检测中央空调主机能效COP的方法，旨在解决现有技术中存在的不能低成本且实时监测主机实际运行时的能效COP的问题。
本发明是这样实现的，一种在线检测中央空调主机能效COP的方法，所述中央空调主机具有进水口与出水口，所述中央空调主机设置有换热器，其包括如下步骤：
S1：获取所述中央空调主机的额定水流量v及压力降Δp；
S2：按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S，该第一计算公式为S＝Δp/v2；
S3：实时检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1、所述出水口的温度T2、进水口处的压力P1、出水口处的压力P2以及主机输入功率W；
S4：按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机的实时水流量V，该第二计算公式为
S5：按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为计算完成后适时返回步骤S3。
进一步地，所述中央空调主机本身具有第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器及第二压力传感器，在步骤S3中，通过所述第一温度传感器检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1，通过所述第二温度传感器检测所述中央空调主机的所述出水口的温度T2，通过所述第一压力传感器检测所述进水口处的压力P1，通过所述第二压力传感器检测所述出水口处的压力P2。
进一步地，在步骤S3中，所述主机输入功率W为电功率。
进一步地，所述中央空调主机本身具有智能电表，在步骤S3中，通过所述智能电表检测所述主机输入功率W。
进一步地，在步骤S5中，还包括设定计算完成后的返回步骤S3的时间间隔的步骤。
本发明的另一目的在于提供一种在线检测中央空调主机能效COP的方法，所述中央空调主机具有进水口与出水口，所述中央空调主机设置有换热器，其包括如下步骤：
实时检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1、所述出水口的温度T2、进水口处的压力P1、出水口处的压力P2以及主机输入功率W；
获取所述中央空调主机的额定水流量v及压力降Δp；
按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S，该第一计算公式为S＝Δp/v2；
按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机的实时水流量V，该第二计算公式为
按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为
本发明的再一目的在于提供一种在线检测中央空调主机能效COP的方法，所述中央空调主机具有进水口与出水口，所述中央空调主机设置有换热器，于所述中央空调主机之外连接有冷媒管路并在该冷媒管路上设置有流量计，该冷媒管路串联所述进水口与所述出水口，其包括如下步骤：
S1：获取所述流量计的流量值v及所述中央空调主机的进水口处的压力p1和出水口处的压力p2；
S2：按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S，该第一计算公式为
S3：实时检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1、所述出水口的温度T2、进水口处的压力P1、出水口处的压力P2以及主机输入功率W；
S4：按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机的实时水流量V，该第二计算公式为
S5：按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为计算完成后适时返回步骤S3。
进一步地，所述中央空调主机本身具有第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器及第二压力传感器，在步骤S3中，通过所述第一温度传感器检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1，通过所述第二温度传感器检测所述中央空调主机的所述出水口的温度T2，通过所述第一压力传感器检测所述进水口处的压力P1，通过所述第二压力传感器检测所述出水口处的压力P2。
进一步地，在步骤S1中，通过所述第一压力传感器检测所述进水口处的压力p1，通过所述第二压力传感器检测所述出水口处的压力p2。
进一步地，在步骤S5中，还包括设定计算完成后的返回步骤S3的时间间隔的步骤。
通过中央空调主机的出厂参数(即，额定水流量v及压力降Δp)或通过其他手段实际测量水流量、主机进出压力差进行数据处理，计算得出进出主机的水流量与压力之间的关系系数(即，换热器的水阻力系数S)，在换热器不变动的情况下，换热器的水阻力系数S是定值。然后，通过实时检测中央空调主机的所述进水口温度T1、所述出水口的温度T2、进水口处的压力P1、出水口处的压力P2以及主机输入功率W，通过第二计算公式得到实时水流量V，然后再通过第三计算公式得到当下中央空调主机的能效COP，达到在线实时监测中央空调主机的能效COP。
本发明通过在线检测中央空调系统的一些参数，可以实时地计算每台中央空调主机的运行能效，从而掌握中央空调主机的能效状况，为空调冷冻站的维护和节能运行提供数据依据。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的在线检测中央空调主机能效COP的方法的原理框图。
图2是本发明第一实施例提供的在线检测中央空调主机能效COP的方法的实现流程图。
图3是本发明第二实施例提供的在线检测中央空调主机能效COP的方法的实现流程图。
图4是本发明第三实施例提供的在线检测中央空调主机能效COP的方法的原理框图。
图5是本发明第三实施例提供的在线检测中央空调主机能效COP的方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请同时参阅图1和图2，本发明第一实施例提供的在线检测中央空调主机10能效COP的方法，所述中央空调主机10具有进水口11与出水口12，所述中央空调主机10设置有换热器(图未示)，其包括如下步骤：
S1：获取所述中央空调主机10的额定水流量v(单位为m3/h)及压力降Δp(单位为Pa)；
S2：按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S(单位为Pa/(m3/h)2)，该第一计算公式为S＝Δp/v2；
S3：实时检测所述中央空调主机10的所述进水口11温度T1(单位为℃)、所述出水口12的温度T2(单位为℃)、进水口11处的压力P1(单位为Pa)、出水口12处的压力P2(单位为Pa)以及主机输入功率W(单位为kw)；
S4：按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机10的实时水流量V(单位为m3/h)，该第二计算公式为
S5：按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机10的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为计算完成后适时返回步骤S3。
通过中央空调主机10的出厂参数(即，额定水流量v及压力降Δp)进行数据处理，计算得出进出主机的水流量与压力之间的关系系数(即，换热器的水阻力系数S)，在换热器不变动的情况下，换热器的水阻力系数S是定值。然后，通过实时检测中央空调主机10的所述进水口11温度T1、所述出水口12的温度T2、进水口11处的压力P1、出水口12处的压力P2以及主机输入功率W，通过第二计算公式得到实时水流量V，然后再通过第三计算公式得到当下中央空调主机10的能效COP，达到在线实时监测中央空调主机10的能效COP。
本发明通过在线检测中央空调系统的一些参数，可以实时地计算每台中央空调主机10的运行能效，从而掌握中央空调主机10的能效状况，为空调冷冻站的维护和节能运行提供数据依据。
进一步地，所述中央空调主机10本身具有第一温度传感器20、第二温度传感器21、第一压力传感器22及第二压力传感器23，在步骤S3中，通过所述第一温度传感器20检测所述中央空调主机10的所述进水口11温度T1，通过所述第二温度传感器21检测所述中央空调主机10的所述出水口12的温度T2，通过所述第一压力传感器22检测所述进水口11处的压力P1，通过所述第二压力传感器23检测所述出水口12处的压力P2。本发明利用中央空调主机10本身具有温度传感器与压力传感器来测量T1、T2、P1及P2，不会增加额外成本，顺应了低成本的发展趋势。
在本实施例中，额定水流量v及压力降Δp为中央空调主机10的铭牌参数。上述S1-S5的步骤基本上是由中央空调主机10的芯片30或按制器30来执行的，在S1步骤之前，还包括步骤S0：将额定水流量v及压力降Δp写入芯片30中，即将中央空调主机10的铭牌参数写入芯片30中。
在步骤S3中，所述主机输入功率W为电功率。所述中央空调主机10本身具有智能电表(图未示)，在步骤S3中，通过所述智能电表检测所述主机输入功率W。通过中央空调主机10本身具有的智能电表来检测主机输入功率W，也不会增加额外成本。
进一步地，在步骤S5中，还包括设定计算完成后的返回步骤S3的时间间隔的步骤。当时间一到，自动返回到执行步骤S3。
可以理解地，在第一实施例中，步骤S5的内容可以替换为：按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机10的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为也就是说，在执行完步骤S5时，不再适时返回执行步骤S3。
请同时参阅图3，本发明第二实施例提供了一种在线检测中央空调主机10能效COP的方法，所述中央空调主机10具有进水口11与出水口12，所述中央空调主机10设置有换热器，其包括如下步骤：
实时检测所述中央空调主机10的所述进水口11温度T1、所述出水口12的温度T2、进水口11处的压力P1、出水口12处的压力P2以及主机输入功率W；
获取所述中央空调主机10的额定水流量v及压力降Δp；
按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S，该第一计算公式为S＝Δp/v2；
按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机10的实时水流量V，该第二计算公式为
按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机10的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为
通过中央空调主机10的出厂参数(即，额定水流量v及压力降Δp)进行数据处理，计算得出进出主机的水流量与压力之间的关系系数(即，换热器的水阻力系数S)，在换热器不变动的情况下，换热器的水阻力系数S是定值。然后，通过实时检测中央空调主机10的所述进水口11温度T1、所述出水口12的温度T2、进水口11处的压力P1、出水口12处的压力P2以及主机输入功率W，通过第二计算公式得到实时水流量V，然后再通过第三计算公式得到当下中央空调主机10的能效COP，达到在线实时监测中央空调主机10的能效COP。
本发明通过在线检测中央空调系统的一些参数，可以实时地计算每台中央空调主机10的运行能效，从而掌握中央空调主机10的能效状况，为空调冷冻站的维护和节能运行提供数据依据。
进一步地，所述中央空调主机10本身具有第一温度传感器20、第二温度传感器21、第一压力传感器22及第二压力传感器23，在步骤S3中，通过所述第一温度传感器20检测所述中央空调主机10的所述进水口11温度T1，通过所述第二温度传感器21检测所述中央空调主机10的所述出水口12的温度T2，通过所述第一压力传感器22检测所述进水口11处的压力P1，通过所述第二压力传感器23检测所述出水口12处的压力P2。本发明利用中央空调主机10本身具有温度传感器与压力传感器来测量T1、T2、P1及P2，不会增加额外成本，顺应了低成本的发展趋势。
在本实施例中，额定水流量v及压力降Δp为中央空调主机10的铭牌参数。上述各个步骤基本上是由中央空调主机10的芯片30来执行的，在第一个步骤之前，还包括一个步骤：将额定水流量v及压力降Δp写入芯片30中，即将中央空调主机10的铭牌参数写入芯片30中。
所述主机输入功率W为电功率。所述中央空调主机10本身具有智能电表，通过所述智能电表检测所述主机输入功率W。通过中央空调主机10本身具有的智能电表来检测主机输入功率W，也不会增加额外成本。
请同时参阅图4和图5，本发明第三实施例提供了一种在线检测中央空调主机10能效COP的方法，所述中央空调主机10具有进水口11与出水口12，所述中央空调主机10设置有换热器(图未示)，于所述中央空调主机10之外连接有冷媒管路40并在该冷媒管路40上设置有流量计41，该冷媒管路40串联所述进水口11与所述出水口12，其包括如下步骤：
S1：获取所述流量计41的流量值v及所述中央空调主机10的进水口11处的压力p1和出水口12处的压力p2；
S2：按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S，该第一计算公式为
S3：实时检测所述中央空调主机10的所述进水口11温度T1、所述出水口12的温度T2、进水口11处的压力P1、出水口12处的压力P2以及主机输入功率W；
S4：按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机10的实时水流量V，该第二计算公式为
S5：按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机10的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为计算完成后适时返回步骤S3。
在本实施例中，通过在所述中央空调主机10之外连接一个流量计41，通过流量计41来检测流过该中央空调主机10的水流量值，然后再获取所述中央空调主机10的进水口11处的压力p1和出水口12处的压力p2，进行数据处理得到进出主机的水流量与压力之间的关系系数(即，换热器的水阻力系数S)，在换热器不变动的情况下，换热器的水阻力系数S是定值。然后，通过实时检测中央空调主机10的所述进水口11温度T1、所述出水口12的温度T2、进水口11处的压力P1、出水口12处的压力P2以及主机输入功率W，通过第二计算公式得到实时水流量V，然后再通过第三计算公式得到当下中央空调主机10的能效COP，达到在线实时监测中央空调主机10的能效COP。
本发明通过在线检测中央空调系统的一些参数，可以实时地计算每台中央空调主机10的运行能效，从而掌握中央空调主机10的能效状况，为空调冷冻站的维护和节能运行提供数据依据。
进一步地，所述中央空调主机10本身具有第一温度传感器20、第二温度传感器21、第一压力传感器22及第二压力传感器23，在步骤S3中，通过所述第一温度传感器20检测所述中央空调主机10的所述进水口11温度T1，通过所述第二温度传感器21检测所述中央空调主机10的所述出水口12的温度T2，通过所述第一压力传感器22检测所述进水口11处的压力P1，通过所述第二压力传感器23检测所述出水口12处的压力P2。本发明利用中央空调主机10本身具有温度传感器与压力传感器来测量T1、T2、P1及P2，不会增加额外成本，顺应了低成本的发展趋势。
进一步地，在步骤S1中，通过所述第一压力传感器22检测所述进水口11处的压力p1，通过所述第二压力传感器23检测所述出水口12处的压力p2，也就是说，通过第一压力传感器22检测压力p1和P1，通过第二压力传感器23检测压力p2和P2，不需要额外再设置压力传感器。
在步骤S3中，所述主机输入功率W为电功率。所述中央空调主机10本身具有智能电表，在步骤S3中，通过所述智能电表检测所述主机输入功率W。通过中央空调主机10本身具有的智能电表来检测主机输入功率W，也不会增加额外成本。
进一步地，在步骤S5中，还包括设定计算完成后的返回步骤S3的时间间隔的步骤。当时间一到，自动返回到执行步骤S3。
可以理解地，在第三实施例中，步骤S5的内容可以替换为：按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机10的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为也就是说，在执行完步骤S5时，不再适时返回执行步骤S3。
在第三实施例中，步骤S3可以在步骤S1之前执行。
上述各个实施例中，中央空调主机10可以是制热，也可以是制冷，制冷时中央空调主机10内的水流为冷水；制热时中央空调主机10内的水流为热水，中央空调主机10所应用的热泵包括空气源、水源、地源热泵。
以下给出在实际操作过程中的实例。
通过读取空调设备铭牌蒸发器中的参数(例如，第一、第二实施例)或通过其他手段实际测量水流量、主机进出压力差(例如第三实施例)得到额定水流量为v＝454m3/h，水压力降为Δp＝106000pa，则主机蒸发器水阻力系数S＝Δp/v2＝1046504020＝0.514Pa/(m3/h)2。
S值为定值，当压力传感器检测到主机进出口压差ΔP＝|P1-P2|＝120000pa时，此时流经主机的水流量 V = ΔP S = 120000 0.514 = 483 m 3 / h
温度传感器测得进出主机的水温差ΔT＝|T1-T2|＝4.5℃，
智能电表测得主机的功率W＝442kw。
则计算得出主机的能效COP， η = 1.162 × ΔT × V W = 1.162 × 4.5 × 483 442 = 5.71 .
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种在线检测中央空调主机能效COP的方法，所述中央空调主机具有进水口与出水口，所述中央空调主机设置有换热器，其特征在于：包括如下步骤：
S1：获取所述中央空调主机的额定水流量v及压力降Δp；
S2：按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S，该第一计算公式为S＝Δp/v2；
S3：实时检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1、所述出水口的温度T2、进水口处的压力P1、出水口处的压力P2以及主机输入功率W；
S4：按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机的实时水流量V，该第二计算公式为
S5：按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为计算完成后适时返回步骤S3。
2.如权利要求1所述的在线检测中央空调主机能效COP的方法，其特征在于：所述中央空调主机本身具有第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器及第二压力传感器，在步骤S3中，通过所述第一温度传感器检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1，通过所述第二温度传感器检测所述中央空调主机的所述出水口的温度T2，通过所述第一压力传感器检测所述进水口处的压力P1，通过所述第二压力传感器检测所述出水口处的压力P2。
3.如权利要求1所述的在线检测中央空调主机能效COP的方法，其特征在于：在步骤S3中，所述主机输入功率W为电功率。
4.如权利要求3所述的在线检测中央空调主机能效COP的方法，其特征在于：所述中央空调主机本身具有智能电表，在步骤S3中，通过所述智能电表检测所述主机输入功率W。
5.如权利要求1所述的在线检测中央空调主机能效COP的方法，其特征在于：在步骤S5中，还包括设定计算完成后的返回步骤S3的时间间隔的步骤。
6.一种在线检测中央空调主机能效COP的方法，所述中央空调主机具有进水口与出水口，所述中央空调主机设置有换热器，其特征在于：包括如下步骤：
实时检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1、所述出水口的温度T2、进水口处的压力P1、出水口处的压力P2以及主机输入功率W；
获取所述中央空调主机的额定水流量v及压力降Δp；
按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S，该第一计算公式为S＝Δp/v2；
按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机的实时水流量V，该第二计算公式为
按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为
7.一种在线检测中央空调主机能效COP的方法，所述中央空调主机具有进水口与出水口，所述中央空调主机设置有换热器，于所述中央空调主机之外连接有冷媒管路并在该冷媒管路上设置有流量计，该冷媒管路串联所述进水口与所述出水口，其特征在于：包括如下步骤：
S1：获取所述流量计的流量值v及所述中央空调主机的进水口处的压力p1和出水口处的压力p2；
S2：按照预设的第一计算公式计算并确定所述换热器的水阻力系数S，该第一计算公式为
S3：实时检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1、所述出水口的温度T2、进水口处的压力P1、出水口处的压力P2以及主机输入功率W；
S4：按照预设的第二计算公式计算并确定进出所述中央空调主机的实时水流量V，该第二计算公式为
S5：按照预设的第三计算公式计算并得出所述中央空调主机的能效COP，该能效COP记为η，该第三计算公式为计算完成后适时返回步骤S3。
8.如权利要求7所述的在线检测中央空调主机能效COP的方法，其特征在于：所述中央空调主机本身具有第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器及第二压力传感器，在步骤S3中，通过所述第一温度传感器检测所述中央空调主机的所述进水口温度T1，通过所述第二温度传感器检测所述中央空调主机的所述出水口的温度T2，通过所述第一压力传感器检测所述进水口处的压力P1，通过所述第二压力传感器检测所述出水口处的压力P2。
9.如权利要求8所述的在线检测中央空调主机能效COP的方法，其特征在于：在步骤S1中，通过所述第一压力传感器检测所述进水口处的压力p1，通过所述第二压力传感器检测所述出水口处的压力p2。
10.如权利要求7所述的在线检测中央空调主机能效COP的方法，其特征在于：在步骤S5中，还包括设定计算完成后的返回步骤S3的时间间隔的步骤。
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