CN110553436B - 一种热泵结霜积灰的判定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热泵技术领域，具体涉及一种热泵结霜积灰的判定方法，包括以下步骤：S1:通过测试机组原始状态数据，记录换热器的数据，换热器的性能特征S2.通过机组实时运行数据，判定机组当前换热器的性能特征；S3.通过对比当前理论换热器性能特征及当前状态换热器的实际性能特征，判定机组的结霜程度。

Description

一种热泵结霜积灰的判定方法
技术领域
本发明涉及热泵技术领域，具体涉及一种热泵结霜积灰的判定方法。
背景技术
传统除霜方式，一方面，对于机组结霜/积灰程度的判定不够精确，另一方面，忽略了对于换热器长时间使用后，由于积灰导致的性能衰减。如某机器由于积灰严重，有可能出现哪怕无霜，也会被误判以为有霜而导致机组频繁化霜。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种热泵结霜积灰的判定方法，该热泵结霜积灰的判定方法能够防止出现误判频繁进入除霜。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种热泵结霜积灰的判定方法，包括以下步骤：
S1.通过测试机组原始状态数据，记录换热器的数据：额定换热量和额定特征温差；
S2.通过机组实时运行数据，判定机组当前换热器的理论性能特征：换热器的理论性能特征判定为：当前工况的理论换热量＝f(当前蒸发温度，当前冷凝温度，当前吸气过热度，当前过冷度)*压缩机电流系数；此工况下无结霜/无灰情况下的换热理论特征温差＝当前工况理论换热量*额定特征温差/额定换热量；当前实际特征温差＝当前环境温度-当前蒸发温度；
S3.通过对比当前换热器的理论性能特征及当前状态换热器的实际性能特征，判定机组的结霜/积灰程度，机组进入除霜前，即换热器当前工况的理论换热量＝f(换热器当前蒸发温度，换热器当前冷凝温度，换热器当前吸气过热度，换热器当前过冷度)*压缩机电流系数,记录当前实际特征温差＝当前环境温度-当前蒸发温度，此工况下若无结霜/无灰情况下的换热理论特征温差＝当前工况理论换热量*额定特征温差/额定换热量，
当机组出现结霜时，蒸发器的换热特性发生改变，则此时结霜/结灰程度＝(换热器当前实际特征温差-换热器当前理论特征温差)/换热器当前理论特征温差；当结霜/积灰程度>1.03时，判定为轻度结霜；当结霜/积灰程度>1.05时，判定为中度结霜；当结霜/积灰程度>1.07时，判定为重度结霜，根据不同的结霜/积灰程度，以不同的累计时间进入除霜；
S4.通过除霜后，机组状态稳定后，通过计算结霜/积灰程度，对比机组除霜后当前状态换热器实际性能特征与当前理论性能特征，判定当前机组积灰程度，以判定最佳的除霜时机以及提示除灰；
S5.通过积灰程度修正机组的正常换热性能特征；
S6.把新的机组正常的换热性能特征代替机组原始状态的性能特征，作为除霜判定。
本发明的有益效果如下：通过本实施例，会在机组除霜后对机组当前换热特征与无灰状态下的理论换热特征做比较，对机组的积灰程度作判定，一方面用于提醒客户清洗换热器，另一方面用于修正机组的理论换热特性，防止由于积灰误判频繁进入除霜。
附图说明
利用以下实施例对本发明作进一步说明，但实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下实施例获得其它的实施方式。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
以某机组测试数据为例：
本发明的一种热泵结霜积灰的判定方法的具体实施方式，包括以下步骤：
S1.通过测试机组原始状态数据，记录换热器的数据；
在实验环境下，环温温度＝-12℃，蒸发温度＝-17℃，冷凝温度＝43℃，吸气过热度＝5℃，过冷度＝4℃，此时机组制热量＝26.17KW，此时换热器特征温差＝环境温度-蒸发温度＝5℃即换热器在26.17KW换热量下的特征温差＝5℃
S2.通过机组实时运行数据，判定机组当前换热器的性能特征，换热器的性能特征判定为(先根据机组的参数ET,CT,SCT,SSH(下文中有对这些文字进行定义)，计算出当前状态的换热器的换热量，进而计算在此换热量下的换热器的性能特征)：机组当前理论制热量＝f(当前蒸发温度，当前冷凝温度，当前吸气过热度，当前过冷度)*压缩机电流系数；此工况下无结霜/无灰情况下的换热理论特征温差＝当前工况理论换热量*额定特征温差/额定换热量；
当机组运行一段时间后，此时，根据机组测试数据反馈如下：当前环境温度＝-13℃，蒸发温度＝-22℃，冷凝温度＝45℃，吸气过热度＝5℃，过冷度＝4℃。根据此机组压缩机的能力计算公式，计算得知当前机组的理论制热量＝22.49KW。此时，若无结霜/无灰，机组的理论特征温差＝22.49*5/26.17＝4.3℃。机组当前的实际特征温差＝-13+22＝9℃
换热器的性能特征判定为：在额定的换热量下，换热器在无结霜/无灰情况下的换热标准特征温差＝标准室外温度-标准蒸发温度；
制热量说明：对于一台机组，其制热量取决于压缩机，而压缩机的制热量取决于当前运行的系统参数包括：1.蒸发温度；2.冷凝温度；3.吸气过热度；4.过冷度；5.电流系数或运行频率(对于多机并联的系统，此系数还需要按压机启动数量修正)；对于定频压缩机而言，电流系数可对于不同的压缩机，有其制热量计算公式。以丹佛斯PCH034-4款压缩机为例，在吸气过热度＝5℃，过冷度＝4℃时。Q制热量＝C0+C1*ET+C2*CT^2+C3*ET^3+C4*ET*CT+C5*CT^2+C6*ET^3+C7*ET*CT^2+C8*ET*CT^2+C9*CT^3其中：C0-C9为常数；ET：为蒸发温度；CT：冷凝温度。
为了方便描述，后续机组制热量以以下简化描述：制热量Q＝f(ET，CT,SSH,SCT)*K
其中：ET为蒸发温度，CT为冷凝温度，SSH为吸气过热度，SCT为冷凝温度，K为电流系数。
换热器的换热能力说明：对于换热器而已，其换热性能的评定为：在额定的换热量下，以特征温差评定其换热能力。
S3.通过对比当前换热器的理论性能特征及当前状态换热器的实际性能特征，判定机组的结霜/积灰程度，机组进入除霜前，即换热器当前工况的理论换热量＝f(换热器当前蒸发温度，换热器当前冷凝温度，换热器当前吸气过热度，换热器当前过冷度)*压缩机电流系数,记录当前实际特征温差＝当前环境温度-当前蒸发温度，此工况下若无结霜/无灰情况下的换热理论特征温差＝当前工况理论换热量*额定特征温差/额定换热量，当机组出现结霜时，蒸发器的换热特性发生改变，则此时结霜/结灰程度＝(换热器当前特征温差-换热器理想特征温差)/换热器理想特征温差；当结霜/积灰程度>1.03时，判定为轻度结霜；当结霜/积灰程度>1.05时，判定为中度结霜；当结霜/积灰程度>1.07时，判定为重度结霜，根据不同的结霜/积灰程度，以不同的累计时间进入除霜。
当前结霜/结灰程度＝(9-4.3)/4.3＝1.09属于重度结霜，当前压缩机运行时间距上一次除霜结束＞10min，机组进入除霜。
S4.通过除霜后，机组状态稳定后，通过计算结霜/积灰程度，对比机组除霜后当前状态换热器实际性能特征与当前理论性能特征，判定当前机组积灰程度，以判定最佳的除霜时机以及提示除灰；
机组除霜结束后，机组重新进入稳定运行状态，此时机组测试数据反馈如下：当前环境温度＝-13℃，蒸发温度＝-19℃，冷凝温度＝45℃，吸气过热度＝5℃，过冷度＝4℃。根据此机组压缩机的能力计算公式，计算得知当前机组的理论制热量＝24.55KW。此时，无结霜状态下，机组的理论特征温差＝24.55*5/26.17＝4.7℃。机组当前的实际特征温差＝-13+19＝6℃.则当前机组由于积灰原因，在无霜条件下，其换热特性已经发生变化。
S5.通过积灰程度修正机组的正常换热性能特征；
则此机组当前的换热器换热特性替换为：在换热量为24.55KW时，特征温差＝6℃
S6.把新的机组正常的换热性能特征代替机组原始状态的性能特征，作为除霜判定。
后续运行中，机组以上述换热器性能特征判定是否除霜。
原始状态数据是指全新设备，蒸发器无积灰的状态下的数据，不同的累计时间是指首次开机或从上一次除霜后开始累计设备运行时间。(新增)
通过本实施例，会在机组除霜后对机组当前换热特征与无灰状态下的理论换热特征做比较，对机组的积灰程度作判定，一方面用于提醒客户清洗换热器，另一方面用于修正机组的理论换热特性，防止由于积灰误判频繁进入除霜。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (1)

1.一种热泵结霜积灰的判定方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.通过测试机组原始状态数据，记录换热器的数据：额定换热量和额定特征温差；
S2.通过机组实时运行数据，判定机组当前换热器的理论性能特征：换热器的理论性能特征判定为：当前工况的理论换热量＝f(当前蒸发温度，当前冷凝温度，当前吸气过热度，当前过冷度)*压缩机电流系数；此工况下无结霜/无灰情况下的换热理论特征温差＝当前工况理论换热量*额定特征温差/额定换热量；当前实际特征温差＝当前环境温度-当前蒸发温度；
S3.通过对比当前换热器的理论性能特征及当前状态换热器的实际性能特征，判定机组的结霜/积灰程度，机组进入除霜前，即换热器当前工况的理论换热量＝f(当前蒸发温度，当前冷凝温度，当前吸气过热度，当前过冷度)*压缩机电流系数,记录当前实际特征温差＝当前环境温度-当前蒸发温度，此工况下若无结霜/无灰情况下的换热理论特征温差＝当前工况理论换热量*额定特征温差/额定换热量，
当机组出现结霜时，蒸发器的换热特性发生改变，则此时结霜/结灰程度＝(换热器当前实际特征温差-换热器当前理论特征温差)/换热器当前理论特征温差；当结霜/积灰程度>1.03时，判定为轻度结霜；当结霜/积灰程度>1.05时，判定为中度结霜；当结霜/积灰程度>1.07时，判定为重度结霜，根据不同的结霜/积灰程度，以不同的累计时间进入除霜；
S4.通过除霜后，机组状态稳定后，通过计算结霜/积灰程度，对比机组除霜后当前状态换热器实际性能特征与当前理论性能特征，判定当前机组积灰程度，以判定最佳的除霜时机以及提示除灰；
S5.通过积灰程度修正机组的正常换热性能特征；
S6.把新的机组正常的换热性能特征代替机组原始状态的性能特征，作为除霜判定。
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