CN110500708A - 空调系统的制冷剂泄漏检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，本发明旨在解决现有的制冷泄漏检测方法难以准确判断空调系统是否存在漏点造成制冷剂持续泄漏的问题，提出一种空调系统的制冷剂检测方法，包括以下步骤：建立室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系；根据预设周期获取的室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率，并基于函数关系计算各个周期的制冷剂充注量；若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值大于或等于第一预设阈值，则判定空调系统存在制冷剂泄漏。本发明提高了对制冷剂泄漏判定的准确性。

Description

空调系统的制冷剂泄漏检测方法及系统

技术领域

本发明涉及空调领域，具体来说涉及一种制冷剂泄漏检测方法及系统。

背景技术

空调系统出厂前一般是按照最佳充注量，考虑到空调系统存放以及空调系统安装期间不可避免存在制冷剂泄漏，安装过程的排空或真空过程属于一次性泄漏，后续但如果空调系统不存在漏点，泄漏状况会稳定保持较长一段时间。还有一种安装过程中没有识别出空调系统存在泄漏的现象，泄漏会一直持续，导致空调系统不制冷、不制热或者压缩机烧坏，影响用户使用。

申请公布号CN104487790A公开了一种制冷空调装置、制冷剂泄漏探测装置以及制冷剂泄漏探测方法，其主要通过探测储液容器中所存积的制冷剂量以及储液容器中所存积的制冷剂量意外的制冷剂回路的制冷剂量，来计算制冷剂回路中所填充的全部制冷剂量，比较全部制冷剂量和初始制冷剂量，进而判断制冷剂是否泄漏。但是，由于空调系统在安装过程中，无法避免存在制冷剂泄漏，空调系统在使用过程中，由于空调系统性能等因素，空调系统中的制冷剂也会正常减少，这种判断制冷系统是否缺少制冷剂的方式，难以准确判断空调系统安装完毕后是否存在漏点造成制冷剂持续泄漏。

发明内容

本发明旨在解决现有的制冷泄漏检测方法难以准确判断空调系统是否存在漏点造成制冷剂持续泄漏的问题，提出另一种空调系统的制冷剂泄漏检测方法及系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：空调系统的制冷剂泄漏检测方法，包括以下步骤：

步骤1.在空调系统的实验阶段，建立室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系；

步骤2.在空调系统的使用阶段，根据预设周期获取室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率，根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率以及所述函数关系计算各周期的制冷剂充注量；

步骤3.若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值大于或等于第一预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏。

进一步的，为实现函数关系的建立，步骤1中，所述建立室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系包括：

分别检测不同室外环境温度、压缩机频率和制冷剂充注量下的压缩机绕组温度和排气管路温度，并分别计算对应压缩机绕组温度与排气管路温度的温差，得到室外环境温度、压缩机频率、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和制冷剂充注量之间的对应关系表，对所述对应关系表进行拟合得到室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系。

进一步的，为减小计算量，步骤2中，所述根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率以及所述函数关系计算各周期的制冷剂充注量之前还包括：

判断所述压缩机绕组温度是否超过第二预设阈值，若是，才根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率以及所述函数关系计算各周期的制冷剂充注量，否则，判定所述空调系统不存在制冷剂泄漏并不再执行后续步骤。

进一步的，为提高制冷剂充注量计算的准确性，所述步骤2还包括：

在每一周期内，依次控制压缩机在至少两种压缩机频率下运行；

分别获取压缩机在各压缩机频率下运行时的室外环境温度和压缩机绕组温度与排气管路温度的温差；

根据对应的压缩机频率、室外环境温度和压缩机绕组温度与排气管路温度的温差分别计算各压缩机频率下的制冷剂充注量；

计算各压缩机频率下的制冷剂充注量的平均值，并将其作为该周期的制冷剂充注量。

进一步的，为便于用户及时了解空调系统缺少制冷剂，所述步骤3还包括：

若当前周期的制冷剂充注量小于第三预设阈值，则判定所述空调系统缺少制冷剂并进行缺少制冷剂报警。

进一步的，为对微小漏点造成的制冷剂泄漏进行判断，所述步骤3还包括：

若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值小于第一预设阈值，则对当前周期的制冷剂充注量进行记录，若连续记录次数大于第四预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏。

进一步的，为提高空调系统的可靠性和安全性，若判定所述空调系统存在制冷剂泄漏，则进行制冷剂泄漏报警或控制压缩机停机。

进一步的，为减少存储单元的存储压力，还包括：当维修人员进行制冷剂充注后，清空存储的信息数据，所述数据信息包括之前获取的所有室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率和制冷剂充注量数据。

进一步的，为便于维修人员进行维修，还包括：当维修人员进行维修时，可手动控制系统获取空调系统当前的室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率，系统在计算得到空调系统的当前制冷剂充注量后对当前室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率及其对应的制冷剂充注量进行反馈。

本发明还提出一种空调系统的制冷剂泄漏检测系统，包括：

建立单元，用于在空调系统的实验阶段，建立室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系；

获取单元，用于在空调系统的使用阶段，根据预设周期获取室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率；

计算单元，用于根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度、压缩机频率以及所述函数关系计算各个周期的制冷剂充注量；

判定单元，用于若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值大于或等于第一预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏。

本发明的有益效果是：本发明所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法及系统，根据对比预设周期各个周期的制冷剂充注量来判断空调系统是否存在制冷剂泄漏，由于空调系统在安装过程中，制冷剂属于一次性泄漏，在空调系统安装完成后，若制冷剂仍然持续泄漏，且泄漏量超过制冷剂正常缺失量，才判定空调系统存在制冷剂泄漏，进而提高了对制冷剂泄漏判定的准确性，提高了空调系统的可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明实施例所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所述的空调系统的制冷剂泄漏检测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。

本发明所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法，包括以下步骤：在空调系统的实验阶段，建立室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系；在空调系统的使用阶段，根据预设周期获取室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率，根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率以及所述函数关系计算各个周期的制冷剂充注量；若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值大于或等于第一预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏。

由于空调系统运行时，在室外环境温度一定、压缩机频率一定和制冷剂充注量一定的情况下，其压缩机绕组温度与排气管路温度的温差也是一定的，因此，可在空调系统出厂前的实验阶段，通过分别检测不同的室外环境温度、不同压缩机频率和不同制冷剂充注量下的压缩机绕组温度和排气管路温度，并分别计算对应压缩机绕组温度与排气管路温度的温差，建立室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系，并存储至空调的控制系统中，在空调系统正常使用时，根据预设周期定期获取室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率，并基于存储的函数关系确定当前空调系统的制冷剂充注量，如果当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，并且二者的差值超过第一预设阈值，则表示制冷剂的缺失量超过正常范围，此时判定空调系统存在制冷剂泄漏。

实施例

本发明实施例所述的，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1.在空调系统的实验阶段，建立室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系；

可以理解，在空调系统出厂前的试验阶段，通过分别检测不同的室外环境温度、不同压缩机频率和不同制冷剂充注量下的压缩机绕组温度和排气管路温度，例如，先检测不同室外环境温度，压缩机频率一定和制冷剂充注量一定的情况下的压缩机绕组温度和排气管路温度，然后检测不同压缩机频率，室外环境温度一定和制冷剂充注量一定的情况下的压缩机绕组温度和排气管路温度，最后检测不同制冷剂充注量，压缩机频率一定和室外环境温度一定的情况下的压缩机绕组温度和排气管路温度，并分别计算各压缩机绕组温度与对应排气管路温度的温差，进而得到不同的室外环境温度、不同压缩机频率和不同制冷剂充注量和压缩机绕组温度与排气管路温度的温差之间的对应关系表，再对得到的对应关系表进行拟合得到室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系。

其中，压缩机绕组温度的检测方法可参考申请公布号为CN106404208A的中国专利申请，其主要通过电动机对应的磁通量变化率和/或电阻变化率来确定电动机绕组的温度，即压缩机绕组温度。排气管路温度可通过在排气管路上设置温度传感器对排气管路温度进行检测。

步骤S2.在空调系统的使用阶段，根据预设周期获取室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率，根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率以及所述函数关系计算各周期的制冷剂充注量；

可以理解，在空调系统的正常使用阶段，根据预设周期定期获取室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率，其中，压缩机绕组温度和排气管路温度的获取方法可与步骤S1中的获取方法相同，此处不再赘述。获取室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率后，分别计算对应压缩机绕组温度与排气管路温度的温差，将室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率对应的值代入步骤S1所建立的函数关系中，即可计算出各个周期内的制冷剂充注量。

其中，预设周期根据实际需要设置，如30秒，即每隔30秒将获取一次当前的室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率，对应的，每隔30秒将计算一次对应的制冷剂充注量。

可选的，在计算各周期的制冷剂充注量之前，还可先根据获取的压缩机绕组温度判断是否存在制冷剂缺失的问题，具体的，分别比较各周期获取的压缩机绕组温度与第二预设阈值的大小，当压缩机绕组温度超过第二预设阈值时，才将室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率代入函数关系计算对应周期的制冷剂充注量，由于制冷剂缺失到一定范围时，压缩机绕组温度一定会相应的升高，当压缩机绕组温度超过第二预设阈值时，表示可能是由于制冷剂缺失造成的，此时才通过计算各周期的制冷剂充注量来进一步判断是否是由制冷剂缺失导致的压缩机温度升高，当压缩机绕组温度不超过第二预设阈值时，无需计算各周期的制冷剂充注量即可判定空调系统肯定不存在制冷剂缺失问题，系统无需一直处于计算状态，减少了系统的计算量。

其中，第二预设阈值根据实际情况设置，如100℃。

可选的，计算各周期的制冷剂充注量具体可以为：

在每一周期内，依次控制压缩机在至少两种压缩机频率下运行；

分别获取压缩机在各压缩机频率下运行时的室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差；

根据对应的压缩机频率、室外环境温度和压缩机绕组温度与排气管路温度的温差分别计算各压缩机频率下的制冷剂充注量；

计算各压缩机频率下的制冷剂充注量的平均值，并将其作为该周期的制冷剂充注量。

具体而言，即在预设周期的每一个周期内，均会计算压缩机在多种压缩机频率下运行时的制冷剂充注量，并将多种压缩机频率下运行时的制冷剂充注量的平均值作为该周期的制冷剂充注量，然后，依照上述方法依次计算各周期的制冷剂充注量，进而提高各周期制冷剂充注量计算的准确性。

步骤S3.若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值大于或等于第一预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏。

可以理解，第一预设阈值用于表示制冷剂的缺失是否处于正常范围，在每次计算得到空调系统当前的制冷剂充注量后，均会与前一周期得到制冷剂充注量进行比较，如果当前周期计算出的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，则表示制冷剂存在缺失，如果上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值大于或等于第一预设阈值，则表示制冷剂缺失超过正常范围，二者同时满足则判定为空调系统存在制冷剂泄漏的问题，若判定空调系统存在制冷剂泄漏的问题，还可发出制冷剂泄漏报警以便用户及时了解制冷剂泄漏情况，还可控制压缩机停机，进一步提高空调系统的安全性，避免压缩机烧坏。

其中，第一预设阈值可根据实际情况设置，如10％。

可选的，若当前周期的制冷剂充注量小于第三预设阈值，则判定所述空调系统缺少制冷剂并进行缺少制冷剂报警。

可以理解，第三预设阈值用于表示制冷剂充注量是否低于正常运行标准，即，若当前周期的制冷剂充注量小于第三预设阈值，则表示空调系统当前的制冷剂充注量不足，空调系统不能正常进行制冷或制热，其有可能是由于安装过程中制冷剂泄漏过多导致的制冷剂充注量不足，此时，可发出缺少制冷剂报警，告知用户及时补充制冷剂。其中，第三预设阈值可根据实际情况设置。

可选的，若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值小于第一预设阈值，则对当前周期的制冷剂充注量进行记录，若连续记录次数大于第四预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏的问题。

可以理解，当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值小于第一预设阈值，这种情况出现次数较少时，可能是由于制冷剂正常缺失造成的，但是，如果连续多次均出现这种情况，则可能是由于空调系统存在微小漏点导致的制冷剂缓慢泄漏，因此，如果连续多次均出现这种情况，仍然判定为空调系统存在制冷剂泄漏。

可选的，当维修人员进行制冷剂充注后，可以对存储单元存储的信息数据进行清空处理，数据信息可以包括之前获取的所有室外环境温度、所有压缩机绕组温度、所有排气管路温度、所有压缩机频率和所有制冷剂充注量对应的数据信息。

此外，当维修人员进行维修时，还可手动控制系统获取空调系统当前的室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率，系统在根据当前的室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率计算得到空调系统的当前制冷剂充注量后，对当前室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率及其对应的制冷剂充注量进行反馈，便于维修人员参考。

基于上述技术方案，本发明实施例还提出一种空调系统的制冷剂泄漏检测系统，如图2所示，包括：

建立单元，用于在空调系统的实验阶段，建立室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系；

获取单元，用于在空调系统的使用阶段，根据预设周期获取室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率；

计算单元，用于根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率以及所述函数关系计算各周期的制冷剂充注量；

判定单元，用于若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值大于或等于第一预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏。

可以理解，由于本发明所述的空调系统的制冷剂泄漏检测系统是用于实现所述空调系统的制冷剂泄漏检测方法的系统，对于公开的系统而言，由于其与公开的方法相对应，所以描述的较为简单，相关之处参见方法的部分说明即可。由于上述空调系统的制冷剂泄漏检测方法能够提高对制冷剂泄漏判定的准确性，因此，实现上述空调系统的制冷剂泄漏检测方法的系统同样能够提高对制冷剂泄漏判定的准确性。

Claims (10)

1.空调系统的制冷剂泄漏检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.在空调系统的实验阶段，建立室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系；

步骤2.在空调系统的使用阶段，根据预设周期获取室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率，根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率以及所述函数关系计算各周期的制冷剂充注量；

步骤3.若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值大于或等于第一预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏。

2.如权利要求1所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法，其特征在于，步骤1中，所述建立室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系包括：

分别检测不同室外环境温度、压缩机频率和制冷剂充注量下的压缩机绕组温度和排气管路温度，并分别计算对应压缩机绕组温度与排气管路温度的温差，得到室外环境温度、压缩机频率、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和制冷剂充注量之间的对应关系表，对所述对应关系表进行拟合得到室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系。

3.如权利要求1所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法，其特征在于，步骤2中，所述根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率以及所述函数关系计算各周期的制冷剂充注量之前还包括：

判断所述压缩机绕组温度是否超过第二预设阈值，若是，才根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率以及所述函数关系计算各周期的制冷剂充注量，否则，判定所述空调系统不存在制冷剂泄漏并不再执行后续步骤。

4.如权利要求1或3所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

在每一周期内，依次控制压缩机在至少两种压缩机频率下运行；

分别获取压缩机在各压缩机频率下运行时的室外环境温度和压缩机绕组温度与排气管路温度的温差；

根据对应的压缩机频率、室外环境温度和压缩机绕组温度与排气管路温度的温差分别计算各压缩机频率下的制冷剂充注量；

计算各压缩机频率下的制冷剂充注量的平均值，并将其作为该周期的制冷剂充注量。

5.如权利要求1所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤3还包括：

若当前周期的制冷剂充注量小于第三预设阈值，则判定所述空调系统缺少制冷剂并进行缺少制冷剂报警。

6.如权利要求1所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤3还包括：

若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值小于第一预设阈值，则对当前周期的制冷剂充注量进行记录，若连续记录次数大于第四预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏。

7.如权利要求1所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法，其特征在于，还包括：若判定所述空调系统存在制冷剂泄漏，则进行制冷剂泄漏报警或控制压缩机停机。

8.如权利要求1所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法，其特征在于，还包括：当维修人员进行制冷剂充注后，清空存储的信息数据，所述数据信息包括之前获取的所有室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率和制冷剂充注量数据。

9.如权利要求1所述的空调系统的制冷剂泄漏检测方法，其特征在于，还包括：当维修人员进行维修时，可手动控制系统获取空调系统当前的室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度和压缩机频率，系统在计算得到空调系统的当前制冷剂充注量后对当前室外环境温度、压缩机绕组温度、排气管路温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率及其对应的制冷剂充注量进行反馈。

10.空调系统的制冷剂泄漏检测系统，其特征在于，包括：

建立单元，用于在空调系统的实验阶段，建立室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率与制冷剂充注量之间的函数关系；

获取单元，用于在空调系统的使用阶段，根据预设周期获取室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差和压缩机频率；

计算单元，用于根据所述室外环境温度、压缩机绕组温度与排气管路温度的温差、压缩机频率以及所述函数关系计算各周期的制冷剂充注量；

判定单元，用于若当前周期的制冷剂充注量小于上一周期的制冷剂充注量，且上一周期的制冷剂充注量与当前周期的制冷剂充注量的差值大于或等于第一预设阈值，则判定所述空调系统存在制冷剂泄漏。