CN110986437B - 一种空调自动调试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调自动调试装置，通过实验数据转换装置，可以提取出焓差实验室测试出的性能、能效比等数据，与冷媒自动调节装置的冷媒量以及膨胀阀开度自动调节测试装置的膨胀阀步数对应起来，并进行判断，判断出最佳的冷媒灌注量和电子膨胀阀步数。可以根据设计的实验自动调节冷媒灌注量和电子膨胀阀步数；可以通过自动的测试，获取制冷量或能效比等参数，确定最佳的灌注量和膨胀阀步数。

Description

一种空调自动调试装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体讲是一种空调自动调试装置。

背景技术

在现有技术中，在产品开发过程中，空调内部很多参数需要设计员做很多实验才能确定，比如系统设计员需要确定节流毛细管的长度就需要准备多根不同长度的毛细管，每次更换一根测试一组数据，如果系统设计员需要确定冷媒灌注量，需要在不同的冷媒灌注量下测试每组数据，这些调试过程通常是需要设计员人为的去调节，每次调节过程会浪费大量时间，并且容易存在误差。

针对现有技术系统设计员要确定系统最终冷媒灌注量时，需要手动去灌注或排放冷媒，存在浪费时间，而且存在误差的问题。

针对现有技术系统设计员要确定毛细管长度时，需要手动去更换不同长度的毛细管，进行分组测试，存在浪费时间的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种可以根据设计的实验自动调节冷媒灌注量和电子膨胀阀步数；可以通过自动的测试，获取制冷量或能效比等参数，确定最佳的灌注量和膨胀阀步数的空调自动调试装置。

本发明的技术方案是，提供一种具有以下结构的空调自动调试装置，包括主机、数据采集与转换装置和自动控制与调节装置；所述主机包括控制单元、数据分析单元和存储单元；所述数据采集与转换装置用于采集冷媒自动调节装置数据、采集空调主机状态数据、采集电子膨胀阀自动调节装置数据和采集实验室测试数据；所述自动控制与调节装置包括冷媒自动调节装置、电子膨胀阀自动调节装置、空调主机控制装置和实验室控制装置；所述冷媒自动调节装置包括用于测量冷媒的灌注量的高精度电子称、用于存储冷媒的冷媒储存罐和用于控制冷媒的充灌的冷媒自动充灌装置，所述精度电子称对冷媒储存罐进行称量，所述冷媒自动充灌装置对冷媒储存罐实现冷媒的加减；所述电子膨胀阀自动调节装置通过电子膨胀阀驱动板来控制电子膨胀阀的步数；所述空调主机控制装置用于控制主机的状态，所述实验室控制装置用于控制实验室的运行状态；在调试时，通过数据采集与转换装置提取出焓差实验室测试出的性能和能效比数据，与冷媒自动调节装置的冷媒量以及所述电子膨胀阀自动调节装置的膨胀阀步数对应起来，并进行判断，判断出最佳的冷媒灌注量和电子膨胀阀步数。

具体地，所述冷媒自动调节包括以下步骤：（1）设置调试目标的冷媒初始量、目标量和调节步长；（2）主机控制单元发出控制指令；（3）实验室控制装置控制实验调节温度、湿度和电压达到调试目标的工况；（4）空调主机控制装置控制空调主机开启和冷媒自动调节装置启动；（5）根据步骤（1）设置的步长对冷媒储存罐充灌冷媒，高精度电子秤测量冷媒储存罐是否达到当前步长目标值，若达到，则采集当前冷媒量下的实验测试数据，否则继续根据设置的步长冷媒储存罐充灌冷媒，直到高精度电子秤测量达到当前步长目标值；（6）根据采集当前冷媒量下的实验测试数据，是否已完成全部测试，若完成，则将不同冷媒量对应的实验测试数据返回主机数据分析单元；否则继续根据返回到步骤（1）开始冷媒储存罐充灌充灌冷媒，直到完成全部测试；（7）分析出冷媒量与各个指标之间的关系。

具体地，所述电子膨胀阀自动调节包括以下步骤：（1）设置调试目标的电子膨胀阀初始开度、目标开度和调节步长；（2）主机控制单元发出控制指令；实验室控制装置控制实验调节温度、湿度和电压达到调试目标的工况；（4）空调主机控制装置控制空调主机开启、电子膨胀阀自动调节装置启动；（5）按设置步长调节电子膨胀阀开度，电子膨胀阀开度是否达到当前步长目标值；若达到，则采集当前开度下的实验测试数据，并确认是否已完成全部测试；否则继续按按设置步长调节电子膨胀阀开度，直到电子膨胀阀开度达到当前步长目标值；（6）根据采集当前电子膨胀阀开度达到步长值，确认是否已完成全部测试；若是，则将不同电子膨胀阀开度对应的实验测试数据返回主机数据分析单元；否则继续按按设置步长调节电子膨胀阀开度，完成测试并则将不同电子膨胀阀开度对应的实验测试数据返回主机数据分析单元；（7）分析出电子膨胀阀开度与不同指标之间的关系。

采用以上技术方案后，本发明具有以下优点：采用自动灌注冷媒的装置，能实现自动灌注，并且灌注过程中能准确评估灌注冷媒的重量。本发明采用电子膨胀阀的不同开度拟合代替不同管径和长度的毛细管参数，通过自动调节电子膨胀阀开度测试，实现对应不同长度毛细管匹配实验的目的，而且通过自动的测试，获取制冷量或能效比等参数，确定最佳的灌注量和膨胀阀步数。

附图说明

图1是本发明的空调自动调试装置的组成示意图。

图2是本发明的冷媒自动调节流程图。

图3是本发明的电子膨胀阀自动调节流程图。

图4是本发明的用户自定义测试模式的调节流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的空调自动调试装置，包括主机、数据采集与转换装置和自动控制与调节装置；所述主机包括控制单元、数据分析单元和存储单元；所述数据采集与转换装置用于采集冷媒自动调节装置数据、采集空调主机状态数据、采集电子膨胀阀自动调节装置数据和采集实验室测试数据；所述自动控制与调节装置包括冷媒自动调节装置、电子膨胀阀自动调节装置、空调主机控制装置和实验室控制装置；所述冷媒自动调节装置包括用于测量冷媒的灌注量的高精度电子称、用于存储冷媒的冷媒储存罐和用于控制冷媒的充灌的冷媒自动充灌装置，所述精度电子称对冷媒储存罐进行称量，所述冷媒自动充灌装置对冷媒储存罐实现冷媒的加减；所述电子膨胀阀自动调节装置通过电子膨胀阀驱动板来控制电子膨胀阀的步数；所述空调主机控制装置用于控制主机的状态，所述实验室控制装置用于控制实验室的运行状态；在调试时，通过数据采集与转换装置提取出焓差实验室测试出的性能和能效比数据，与冷媒自动调节装置的冷媒量以及所述电子膨胀阀自动调节装置的膨胀阀步数对应起来，并进行判断，判断出最佳的冷媒灌注量和电子膨胀阀步数。

实施例1

本发明冷媒自动调节包括以下步骤：

以某定频1.5P空调冷媒自动调节实验为例，冷媒自动调节包括以下步骤：

（1）设置调试目标的冷媒初始量0.8kg、目标量1.2kg和调节步长0.05kg；

（2）主机控制单元发出控制指令；

（3）实验室控制装置控制实验调节到名义制冷工况，即实验室室外侧干球温度35度，室内侧进风干球温度27度，电压220V,达到调试目标的工况后进入下一步；

（4）空调主机控制装置控制空调主机开启和冷媒自动调节装置启动；

（5）根据步骤（1）设置的步长0.05kg，对冷媒储存罐充灌冷媒，高精度电子秤测量冷媒储存罐是否达到当前步长目标值，若达到，则采集当前冷媒量下的实验测试数据(制冷量和能效值)和主机状态数据(系统高压值、低压值、冷凝器盘管中部温度、蒸发器盘管中部温度、吸气管温度、排气管温度)，并记录当前冷媒量下的实验测试数据和主机状态数据，否则继续根据设置的步长冷媒储存罐充灌冷媒，直到高精度电子秤测量达到当前步长目标值；

（6）根据采集当前冷媒量下的实验测试数据，判断是否已完成冷媒初始量到目标量的完成全部测试，若完成，则将不同冷媒量对应的实验测试数据返回主机数据分析单元；否则继续根据返回到步骤（1）开始冷媒储存罐充灌冷媒，直到完成全部测试；

（7）数据分析单元分析出冷媒量与实验数据(制冷量及制冷能效值)之间的关系；

（8）实验室控制装置控制实验调节到名义制热工况，即实验室室外侧干球温度7度，室内侧干球温度20度，电压220V,达到调试目标的工况后，重复上述4-6步骤；

（9）数据分析单元分析出冷媒量与实验数据(制热量及制热能效值)之间的关系；

（10）完成上述测试后，数据分析单元汇总冷媒量与实验数据(制冷量、制热量及制冷能效值、制热能效值)之间的关系，根据最优化判断准则，为用户提供冷媒灌注量的参考建议。例如本实施案例中，冷媒量在1kg的时候，制冷量、制热量、制冷能效值和制热能效值达到最优状态，因此可确定空调室外机的冷媒灌注量为1kg。

实施例2

以某定频1.5P空调冷媒自动调节实验为例，本发明电子膨胀阀自动调节包括以下步骤：

（1）设置调试目标的电子膨胀阀初始开度20、目标开度300和调节步长20；

（2）主机控制单元发出控制指令；

（3）实验室控制装置控制实验调节到名义制冷工况，即实验室室外侧干球温度35度，室内侧进风干球温度27度，电压220V,达到调试目标的工况后进入下一步；

（4）空调主机控制装置控制空调主机开启、电子膨胀阀自动调节装置启动；

（5）按设置步长调节电子膨胀阀开度，电子膨胀阀开度是否达到当前步长目标值；若达到，则采集当前电子膨胀阀开度下的实验测试数据(制冷量和能效值)和主机状态数据(系统高压值、低压值、冷凝器盘管中部温度、蒸发器盘管中部温度、吸气管温度、排气管温度)，并记录当前电子膨胀阀开度下的实验测试数据和主机状态数据，并确认是否已完成全部测试；否则继续按按设置步长调节电子膨胀阀开度，直到电子膨胀阀开度达到当前步长目标值；

（6）根据采集当前电子膨胀阀开度达到步长值，确认是否已完成全部测试；若是，则将不同电子膨胀阀开度对应的实验测试数据返回主机数据分析单元；否则继续按按设置步长调节电子膨胀阀开度，完成测试并则将不同电子膨胀阀开度对应的实验测试数据返回主机数据分析单元；

（7）数据分析单元分析出电子膨胀阀开度与实验数据(制冷量及制冷能效值)之间的关系；

（8）实验室控制装置控制实验调节到名义制热工况，即实验室室外侧干球温度7度，室内侧干球温度20度，电压220V,达到调试目标的工况后，重复上述4-6步骤；

（9）数据分析单元分析出电子膨胀阀开度与实验数据(制热量及制热能效值)之间的关系；

（10）完成上述测试后，数据分析单元汇总电子膨胀阀开度与实验数据(制冷量、制热量及制冷能效值、制热能效值)之间的关系，根据最优化判断准则，为用户提供电子膨胀阀开度的参考建议。例如本实施案例中，电子膨胀阀开度在200步的时候，制冷量、制热量、制冷能效值和制热能效值达到最优状态，因此可确定空调室外机的最佳工作状态下电子膨胀阀开度在200步；

(11)在空调系统中电子膨胀阀和毛细管均可作为节流元件使用，因此电子膨胀阀开度也可根据阻力等值换算，将电子膨胀阀开度与毛细管的直径与长度对应起来，用于选择确定采用毛细管的作为节流元件的空调系统中毛细管的直径和长度。

实施例3

本发明还可以综合实施案例1和实施案例2的两种模式使用，即电子膨胀阀和冷媒灌注量联动调节，步骤与实施案例1和实施案例2类似，区别点在于联动调节模式可以测试不同冷媒灌注量和不同电子膨胀阀步数两个变量下的数据，进而评估出最佳的冷媒灌注量和电子膨胀阀步数。

实施例4

步骤与实施案例1、实施案例2和实施案例3类似，区别点在于空调主机控制装置除可以控制冷媒冷媒自动调节装置、电子膨胀阀自动调节装置以外，主机控制装置还可以控制压缩机的运行频率和室外机的风机转速，调试目标中增加设置压缩机的运行频率参数和室外机风机转速参数，在空调主机控制装置启动的时候，可以控制压缩机的运行频率和风机转速参数。

以1.5P变频空调，以冷媒自动调节模式为例，在测试中增加测试压缩机频率80Hz、82Hz、84Hz、86Hz、88Hz、90Hz下，风机转速分别在800r/min、820r/min、840r/min、860r/min、880r/min下不同冷媒灌注量对应的制冷量、制热量、制冷能效值和制热能效值等性能数据，进而可以评估出在不同压缩机运行频率、不同风机转速时最佳的冷媒灌注量。

实施例5

本发明还包括用户自定义测试模式，可根据用户的选择完成测试，其步骤如下：

（1）用户选择测试工况(名义制冷、名义制热、最大制冷、最大制热等空调测试标准工况，或者手动设置实验室室内侧和室外侧温度)，并设置测试内容(如测试制冷量、制热量、能效等实验数据或采集系统高压值、低压值、冷凝器盘管中部温度、蒸发器盘管中部温度、吸气管温度、排气管温度等主机状态数据)，测试工况和测试内容可单选或多选；

（2）主机控制单元发出控制指令；

（3）实验室控制装置控制实验调节到上述的测试工况后进入下一步；

（4）空调主机控制装置控制空调主机开启；

（5）待空调运行时间达到测试标准要求后，数据采集与转换装置采集实验室实验数据和主机状态数据；

（6）判断是否已完成所有测试工况和测试内容的测试，若未完成则进入下一测试，若已完成全部测试，则将实验测试数据返回主机数据分析单元；

（7）测试完成。

Claims (4)

1.一种空调自动调试装置，其特征在于：包括主机、数据采集与转换装置和自动控制与调节装置；所述主机包括控制单元、数据分析单元和存储单元；所述数据采集与转换装置用于采集冷媒自动调节装置数据、采集空调主机状态数据、采集电子膨胀阀自动调节装置数据和采集实验室测试数据；所述自动控制与调节装置包括冷媒自动调节装置、电子膨胀阀自动调节装置、空调主机控制装置和实验室控制装置；所述冷媒自动调节装置包括用于测量冷媒的灌注量的高精度电子称、用于存储冷媒的冷媒储存罐和用于控制冷媒的充灌的冷媒自动充灌装置，所述精度电子称对冷媒储存罐进行称量，所述冷媒自动充灌装置对冷媒储存罐实现冷媒的加减；所述电子膨胀阀自动调节装置通过电子膨胀阀驱动板来控制电子膨胀阀的步数；所述空调主机控制装置用于控制主机的状态，所述实验室控制装置用于控制实验室的运行状态；在调试时，通过数据采集与转换装置提取出焓差实验室测试出的性能和能效比数据，与冷媒自动调节装置的冷媒量以及所述电子膨胀阀自动调节装置的膨胀阀步数对应起来，并进行判断，判断出最佳的冷媒灌注量和电子膨胀阀步数，所述冷媒自动调节模式包括以下步骤：（1）设置调试目标的冷媒初始量、目标量和调节步长；（2）主机控制单元发出控制指令；（3）实验室控制装置控制实验调节温度、湿度和电压达到调试目标的工况；（4）空调主机控制装置控制空调主机开启和冷媒自动调节装置启动；（5）根据步骤设置的步长对冷媒储存罐充灌冷媒，高精度电子秤测量冷媒储存罐是否达到当前步长目标值，若达到，则采集当前冷媒量下的实验测试数据，否则继续根据设置的步长冷媒储存罐充灌冷媒，直到高精度电子秤测量达到当前步长目标值；（6）根据采集当前冷媒量下的实验测试数据，是否已完成全部测试，若完成，则将不同冷媒量对应的实验测试数据返回主机数据分析单元；否则继续根据返回到步骤（1）开始冷媒储存罐充灌充灌冷媒，直到完成全部测试；（7）分析出冷媒量与各个指标之间的关系，所述电子膨胀阀自动调节模式包括以下步骤：（1）设置调试目标的电子膨胀阀初始开度、目标开度和调节步长；（2）主机控制单元发出控制指令；（3）实验室控制装置控制实验调节温度、湿度和电压达到调试目标的工况；（4）空调主机控制装置控制空调主机开启、电子膨胀阀自动调节装置启动；（5）按设置步长调节电子膨胀阀开度，电子膨胀阀开度是否达到当前步长目标值；若达到，则采集当前开度下的实验测试数据，并确认是否已完成全部测试；否则继续按按设置步长调节电子膨胀阀开度，直到电子膨胀阀开度达到当前步长目标值；（6）根据采集当前电子膨胀阀开度达到步长值，确认是否已完成全部测试；若是，则将不同电子膨胀阀开度对应的实验测试数据返回主机数据分析单元；否则继续按按设置步长调节电子膨胀阀开度，完成测试并则将不同电子膨胀阀开度对应的实验测试数据返回主机数据分析单元；（7）分析出电子膨胀阀开度与不同指标之间的关系。

2.根据权利要求1所述的一种空调自动调试装置，其特征在于：还设有用户自定义测试模式，包括以下具体步骤：

（1）设置测试工况和测试内容；

（2）主机控制单元发出控制指令；

（3）实验室控制装置控制实验调节温度、湿度和电压达到调试目标的工况；

（4）空调主机控制装置控制空调主机开启，确认是否需要进入冷媒自动调节模式：

若是进入冷媒自动调节模式，测试完成后进入下一步确认是否需要进入电子膨胀阀自动调节模式，

否则跳过进入冷媒自动调节模式，直接进入下一步确认是否需要进入电子膨胀阀自动调节模式；

若是进入电子膨胀阀自动调节模式，测试完成后进行下一步，进入采集当前工况的实验数据步骤，

否则跳过进入电子膨胀阀自动调节模式，直接进入采集当前工况的实验数据步骤；

（5）确认所有测试内容是否完成，若是测试结束，否则进入下一个工况或下一个测试内容，并重新从步骤（3）开始测试。

3.根据权利要求1所述的一种空调自动调试装置，其特征在于：所述电子膨胀阀和冷媒灌注量联动调节。

4.根据权利要求1所述的一种空调自动调试装置，其特征在于：所述主机控制装置还可以控制压缩机的运行频率和室外机的风机转速，调试目标中增加设置压缩机的运行频率参数和室外机风机转速参数，在空调主机控制装置启动的时候，可以控制压缩机的运行频率和风机转速参数。

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