CN112902393B - 一种空调热平衡试验室节能控制方法及系统 - Google Patents

一种空调热平衡试验室节能控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空调检测技术领域，具体涉及一种空调热平衡试验室节能控制方法及系统，本发明于热平衡试验室内安装空调器，并将空调器运行状态设置为固定检测模式；进入粗调阶段，根据模式的类型设定热平衡试验室的工况，并将各微调模块的输出功率或频率按预设值锁定；进入微调阶段，锁定粗调冷水流量和温度，同时锁定粗调加湿装置功率以及粗调加热装置功率；判断热平衡试验室内侧内室测量所得制冷量、制热量等参数与室外侧内室测量所得的数值各项偏差是否均在预设偏差范围；结束检测，并根据判断生成检测报告或提示设备检查。本发明具备快速、精确和节能等优势，并且弥补了国内外在空调检测控制技术方面的一大空白，具有很强的市场应用前景。

Description

一种空调热平衡试验室节能控制方法及系统
技术领域
本发明涉及空调检测技术领域，具体涉及一种空调热平衡试验室节能控制方法及系统。
背景技术
空调器的产品性能主要体现制冷量、制热量、COP和耗电量方面，当前，对于性能指标的检测通常使用的是焓差法和热平衡法，其中热平衡法检测的原理在于通过测量试验室用于平衡被测空调制冷时的制冷量和除湿量而输入的热量和加湿量，或平衡被测空调制热时的制热量而取出的热量，从而确定空调的性能。通常来说，被测房间空调器在热平衡试验室中的安装更接近于实际使用状态，同时，热平衡法采用的稳态能力测量，即当房间内所需工况达到稳定和平衡后方可进行数据测量，因而该方法比焓差法安装误差小，数据更精准可靠。作为结果争议性判定的依据，热平衡试验室在空调器性能检测中的作用可见一斑，第三方检测室以及空调器企业一般也都会配置热平衡试验室作为数据可靠性的验证手段。
然而，热平衡法在测量时长方面较焓差法有明显劣势，通常为了使系统保持工况稳定和平衡状态需要6小时以上的连续运行，而焓差法检测时间一般在3～4小时，其根本原因在于热平衡试验室的调节变量过多，其中最主要的变量包括冷却水流量、温度、电加热功率、加湿器功率等，尤其对于冷却水而言，更是需要连续6小时以上的不断供给，造成大量能源的浪费。同时，国内外对于热平衡试验室变量调节控制方法方面的研究较少，普遍采用多种变量无锁定的同时调节，造成能源浪费的同时，更加影响了室内外的热平衡效果，从而容易引起测量误差。因此有必要开发一种空调热平衡试验室的节能控制方法和系统，以解决在热平衡法试验过程中消耗大量时间和能源以及引起误差等问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种空调热平衡试验室节能控制方法及系统，用于解决上述背景技术存在的问题。
本发明通过以下技术方案予以实现：
第一方面，本发明公开了一种空调热平衡试验室节能控制方法，包括以下步骤：
S1于热平衡试验室内安装空调器，并将空调器运行状态设置为固定检测模式；
S2进入粗调阶段，根据模式的类型设定热平衡试验室的工况，并将各微调模块的输出功率或频率按最小值锁定，调节粗调模块使各参数达到相应预设值；
S3进入微调阶段，锁定粗调冷水流量和温度，同时锁定粗调加湿装置功率以及粗调加热装置功率，调节微调模块并使各参数达到相应预设值，进而将微调模块锁定；
S4判断热平衡试验室内侧内室测量所得制冷量、制热量等参数与室外侧内室测量所得的数值各项偏差是否均在预设偏差范围；
S5结束检测，并根据S4的判断生成检测报告或提示设备检查。
更进一步的，所述方法中，在粗调阶段，根据工况将室内侧内室的冷水粗调流量设置为第一流量预设值，将室外侧内室的冷水粗调流量设置为第二流量预设值，将室内侧内室冷水温度设置为第一水温预设值，将室外侧内室冷水温度设置为第二水温预设值；设定室内、外侧内室的加湿粗调模块和电加热粗调模块功率为最小运行功率；
判断室内侧内室干球温度是否大于第一干球温度预设值，若是，则通过粗调增加室内侧内室的冷水流量；判断室外侧内室干球温度是否大于第二干球温度预设值，若是，则通过粗调增加室外侧内室的冷水流量；
判断室内侧内室干球温度小于等于第一干球温度预设值，同时室外侧内室干球温度小于等于第二干球温度预设值，则锁定内外室冷水的粗调流量。
更进一步的，所述方法中，调节室内侧内室和室外侧内室电加热模块的粗调部分，使得室内侧内室干球温度与第一干球温度预设值的偏差小于±0.5℃，同时室外侧内室的干球温度与第二干球温度预设值的偏差小于±0.5℃，即当干球温度小于预设干球温度且偏差大于-0.5℃则增大电加热器粗调功率；当干球温度大于预设干球温度且偏差大于+0.5℃时，减小电加热器粗调功率；判断此时室内侧内室湿球温度是否小于第一湿球温度预设值，若否，则降低室内侧内室供冷水温度；同时判断室外侧内室湿球温度是否小于第二湿球温度预设值，若否，则降低室外侧内室供冷水温度；
若判断室内侧或室外侧内室湿球温度小于第一湿球温度预设值或第二湿球温度预设值，则调节相应室内侧或室外侧内室加湿器的粗调模块，使室内侧内室和室外侧内室的湿球温度分别与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差均不大于±0.5℃，即当湿球温度小于预设湿球温度且偏差大于-0.5℃则增大加湿器粗调功率；当湿球温度大于预设湿球温度且偏差大于+0.5℃则减小加湿器粗调功率
更进一步的，所述方法中，再次判断室内侧内室的干球温度与第一干球温度预设值偏差是否仍不大于±0.5℃，同时再次判断室外侧内室的干球温度与第二干球温度预设值偏差是否仍不大于±0.5℃；
若均为是，则判定粗调过程结束，进入微调阶段；若否，则进一步判断室内侧内室干球温度是否大于第一干球温度预设且偏差大于+0.5℃，若是，增加室内侧内室粗调冷水流量，并返回初始室内侧内室干球温度判定阶段，重新进行判定，若否，则返回粗调电加热器功率阶段，重新进行调节使室内侧内室的干球温度与第一干球温度预设值的偏差不大于±0.5℃，并重新再次进行室内侧内室湿球温度判定过程；
同时判断室外侧内室干球温度是否大于第二干球温度预设且偏差大于+0.5℃，若是，增加室外侧内室粗调冷水流量，并返回初始室外侧内室干球温度判定阶段，重新进行判定，若否，则返回粗调电加热器功率阶段，重新进行调节使室外侧内室的干球温度与第二干球温度预设值的偏差不大于±0.5℃，并重新再次进行室外侧内室湿球温度判定过程；
更进一步的，在室内侧和室外侧内室干球温度分别与第一干球温度预设值、第二干球温度预设值偏差不大于±0.5℃；室内侧和室外侧内室湿球温度分别与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值偏差不大于±0.5℃，则判定粗调阶段结束，进入微调阶段，粗调阶段输出参数的锁定为完全锁定。
更进一步的，所述方法中，在微调阶段，锁定方法为范围锁定，当判稳后微调参数在判稳时实时输出参数波动幅度≤±3％的范围内进行变化；
判断室内侧内室干球温度与第一干球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第一预设时间内保持稳定；同一时间判定室外侧内室干球温度与第二干球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第一预设时间内保持稳定；
若均为是，则将室内侧内室、室外侧内室加热装置微调功率范围进行锁定；
若否，则对不满足条件的室内侧或室外侧内室使用加热装置微调干球温度，即当干球温度小于预设干球温度且偏差大于-0.1℃时增大电加热微调功率；当干球温度大于预设干球温度且偏差大于+0.1℃时则减小电加热微调功率。并对室内侧或室外侧内室的干球温度进行实时检测，反复对室内侧、室外侧内室的干球温度进行判定，直至判定通过，将室内侧、室外侧内室加热装置微调功率范围进行锁定；
判断室内侧内室湿球温度与第一湿球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第二预设时间内保持稳定；同一时间判定室外侧内室湿球温度与第二湿球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第二预设时间内保持稳定；
若均为是，则将室内侧、室外侧内室的加湿装置微调功率范围、水泵转速微调频率范围进行锁定；
若否，则对不满足条件的室内侧或室外侧内室使用加湿装置微调湿球温度，即当湿球温度小于预设湿球温度且偏差大于-0.1℃时则增大加湿装置微调功率；当湿球温度大于预设湿球温度且偏差大于+0.1℃时则减小加湿装置微调功率。并对室内侧或室外侧内室的湿球温度进行实时检测。
更进一步的，所述方法中，判断微调加湿后室内侧、室外侧内室的湿球温度是否始终无法达到与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差小于±0.1℃，并且在第二预设时间内保持稳定；
若是，则使用微调冷水水泵频率对相应不满足要求室内侧或室外侧内室的湿球温度进行调节，即当湿球温度始终小于预设湿球温度且偏差大于-0.1℃时则减小冷水水泵微调频率；当湿球温度始终大于预设湿球温度且偏差大于+0.1℃时则增大冷水水泵微调频率。并实时检测室内侧或室外侧内室的湿球温度，直至再次判断微调后的室内侧、室外侧内室湿球温度分别满足与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差小于±0.1℃，并且在第二预设时间内保持稳定，进而返回干球温度判稳阶段，重新对干球温度进行判稳；
若否，即微调加湿后室内侧、室外侧内室的湿球温度可以达到与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差均小于±0.1℃，并且在第二预设时间内保持稳定，则直接返回干球温度判稳阶段，重新对干球温度进行判稳；
直至将室内侧和室外侧内室的干球温度分别稳定在第一干球温度预设值、第二干球温度预设值的±0.1℃偏差范围内；将室内侧和室外侧内室的湿球温度分别稳定在第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的±0.1℃偏差范围内，将加热装置微调功率范围、加湿装置微调功率范围、水泵转速微调频率范围全部锁定。
更进一步的，所述方法中，判断室内侧和室外侧内室的干球温度是否分别在第三预设时间内与第一干球温度预设值、第二干球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；同时判断室内侧和室外侧内室的湿球温度是否分别在第三预设时间内与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；
若均为是，则开始进行空调检测；并记录数据；若否，重新进行干球温度判稳阶段；
开始空调检测直至检测完成阶段，实时判断室内侧和室外侧内室的干球温度是否分别与第一干球温度预设值、第二干球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；同时实时判断室内侧和室外侧内室的湿球温度是否分别与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；
若否，重新进行干球温度判稳阶段；若均为是，判断使用室内侧内室测量所得制冷量、制热量等参数与使用室外侧内室测量所得的数值各项偏差是否均在预设偏差范围，若是，则结束检测并生成检测报告；若否，则结束检测并提示设备检查。
第二方面，本发明公开了一种空调热平衡试验室节能控制系统，所述控制系统用支持完成第一方面所述的空调热平衡试验室节能控制方法，其特征在于，包括热平衡试验室的部件、控制模块和调节模块。
更进一步的，所述热平衡试验室的部件包括其室内侧内室和室内侧内室设置的冷却器、除湿器、加热器、加湿器、温湿度传感器和间室环境控制装置，另外室内侧内室和外室的隔墙上设置有泄露空气测量器；
所述冷却器前端连接冷却水，用于降低室内的干球温度；
所述除湿器前端连接冷却水，用于降低室内的湿球温度；
所述加热器为电加热装置，配合风机使用，用于提升室内的干球温度；
所述加湿器为电加热蒸发式加湿器，用于提升室内的湿球温度；
所述温湿度传感器分别为干球温度传感器和湿球温度传感器，用于采集室内的干湿球温度。
所述间室环境控制装置包括加热器、制冷装置、加湿器等，用于控制室外侧内室和室外侧外室的干湿球温度；
所述泄露空气测量器，配合泄露风机使用，用于平衡室内侧内室和室外侧内的压差；
在热平衡热试验室内室的内外隔墙上设置有干球温度传感器，用于测量内外室的温差，计算泄露的制冷/制热量；
所述控制模块包括：
室内内室干球温度传感器，用于采集室内侧内室的平均干球温度；
室内内室湿球温度传感器，用于采集室内侧内室的平均湿球温度；
壁面干球温度传感器，均匀设置在内外室隔墙上，用于采集内室外室隔墙各点的内外温差；
室内内室风速传感器，用于采集室内侧内室平均风速；
室外内室干球温度传感器，用于采集室外侧内室的平均干球温度；
室外内室湿球温度传感器，用于采集室外侧内室的平均湿球温度；
室外内室风速传感器，用于采集室外侧内室平均风速；
冷水温度传感器，设置在冷水供给端，用于采集室内、外侧内室供给冷水的温度；
所述调节模块包含有：
冷水水泵转速调节模块，包括粗调和微调控制单元，用于调节冷水水泵转速，控制供给冷却器和除湿器的水流量；
加湿器功率调节模块，包括粗调和微调控制单元，用于调节加湿器中电加热原件的功率，控制加湿量；
电加热功率调节模块，包括粗调和微调控制单元，用于调节电加热器的加热功率，控制内室中的干球温度；
风机转速调节模块，与电加热功率模块配合使用，调控热风流量；
冷水阀门开度控制模块，设置在冷却器和除湿器前端，用于调节冷却器和除湿器分配的水流量，控制内室的干、湿球温度；
冷水温度控制模块，设置在冷水供给侧前端，用于调节供给室内侧、室外侧内室的冷水温度，控制内室的干、湿球温度。
本发明的有益效果为：
本发明采用粗调和微调循环调节的方法，可以快速而精准的使空调热平衡试验室达到稳定的工况状态，采用逐步锁定控制元件的控制方式可以有效降低试验室内部环境参数的波动，使测量的结果的准确度提升，另一方面，由于在检测过程中冷却水的能源消耗量最大，因此从优先级来讲，以先锁定冷水流量温度，再锁定电加热功率，最后锁定加湿功率的方式，可以有效降低能源的消耗。综上所述，本发明具备快速、精确和节能等优势，并且弥补了国内外在空调检测控制技术方面的一大空白。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施方式的空调热平衡试验室的结构示意图；
图2为根据本发明实施方式的用于空调热平衡试验室控制系统的元器件示意图；
图3为根据本发明实施方式的用于空调热平衡试验室控制系统的粗调方法的流程图；
图4为根据本发明实施方式的用于空调热平衡试验室控制系统的微调方法的流程图。
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。
实施例1
本实施例公开一种空调热平衡试验室节能控制系统，包括热平衡试验室的部件、控制模块和调节模块，参照图1所示，热平衡试验室的部件包括：室内侧内室、室外侧内室、室内侧外室和室外侧外室，其中室内侧内室设置有第一冷却器1a、第一除湿器2a、第一加热器3a、第一加湿器4a、第一温湿度传感器5a；室外侧内室设置有第二冷却器1b、第二除湿器2b、第二加热器3b、第二加湿器4b、第二温湿度传感器5b；室内侧外室设置有第一间室环境控制装置6a；室外侧外室设置有第二间室环境控制装置6b；室内侧内室和室外侧内室的隔墙上设置有泄露空气测量器7。
本实施例中，第一冷却器1a、第一除湿器2a与室内侧内室的冷水供给端相连；第二冷却器1b、第二除湿器2b与室外侧内室的冷水供给端相连。
第一冷却器1a与第一除湿器2a的供冷水管路上设置有流量阀；第二冷却器1b与第二除湿器2b的供冷水管路上设置有流量阀。
第一温湿度传感器5a、第二温湿度传感器5b均包括干球温度传感器和湿球温度传感器。第一加热器3a、第二加热器3b均为电加热器，且均配合风机使用。第一加湿器4a、第二加湿器4b均为电加热蒸发式加湿器。
本实施例中控制系统的元器件，参照图2所示，其中采集侧包括室内内室干球温度传感器101、室内内室湿球温度传感器102、壁面干球温度传感器103、室内内室风速传感器104、室外内室干球温度传感器105、室外内室湿球温度传感器106、室外内室风速传感器107、冷水温度传感器108；控制侧包括冷水水泵转速调节模块201、加湿器功率调节模块202、电加热功率调节模块203、风机转速调节模块204、冷水阀开度控制模块205、冷水温度控制模块206。
具体地，结合图1和图2，系统通过室内内室干球温度传感器101、室外内室干球温度传感器105采集室内侧、室外侧内室的干球温度，并使用冷水水泵转速调节模块201分别调节供给第一冷却器1a、第二冷却器1b的冷水流量从而调节两个内室的干球温度。类似地，也可以使用电加热功率调节模块203调节第一加热器3a、第二加热器3b的加热功率控制两个内室的干球温度。
相同地，系统通过室内内室湿球温度传感器102、室外内室湿球温度传感器106采集室内侧、室外侧内室的湿球温度，并使用冷水水泵转速调节模块201分别调节供给第一除湿器2a、第二除湿器2b的冷水流量从而调节两个内室的湿球温度。类似地，也可以使用加湿器功率调节模块202调节第一加湿器4a、第二加湿器4b的加湿功率控制两个内室的湿球温度。
本实施例中，可以通过使用冷水阀开度控制模块205控制冷却器，除湿器供冷水管路的流量阀开度，从而实现调节室内制冷和除湿的比例。
本实施例中，当使用冷水水泵转速调节模块201、电加热功率调节模块203和加湿器功率调节模块202仍然无法满足对各室内干球温度和湿球温度的调节时，还可以通过冷水温度控制模块206对供冷水的温度进行调节，用以满足各室内的工况要求。
本实施例中，通过室内内室风速传感器104、室外内室风速传感器107采集两个内室的风速，在风速允许的条件下，可以通过风机转速调节模块204对风机转速进行设定，从而改变吹过加热器的热风流量，进而对两个内室的干球温度进行调节。
本实施例中，通过壁面干球温度传感器103采集内室内外壁面的温度差，并通过第一间室环境控制装置6a和第二间室环境控制装置6b对室内侧外室和室外侧外室的温度进行调节，使内室和外室之间的温度尽量相等，减少内室的冷热量泄露。
实施例2
本实施例公开如图3所示的一种粗调方法具体如下：
每个热平衡试验室内设置一台空调器，空调器的室内机设置在热平衡试验室的室内侧内室，空调器的室外机设置在热平衡试验室的室外侧内室。
首先确定将设置在热平衡试验室内的被测空调器运行状态设置为固定检测模式，模式可以包括但不限于额定制冷模式、额定制热模式、中间制冷模式、中间制热模式等。根据模式的类型确定热平衡试验室的工况，并将工况参数进行设定。以下均以额定制冷模式为例(但本发明的保护范围不限于此)，在额定制冷模式下，将室内侧内室工况设定为：干球温度：27℃、湿球温度：19℃；将室外侧内室的工况设定为：干球温度35℃、湿球温度24℃。
根据工况将室内侧内室的冷水粗调流量设置为第一流量预设值，将室外侧内室的冷水粗调流量设置为第二流量预设值，将室内侧内室冷水温度设置为第一水温预设值，将室外侧内室冷水温度设置为第二水温预设值。同时设定室内、外侧内室的加湿粗调模块和电加热粗调模块功率为最小运行功率，并将各微调模块的输出功率或频率按最小值锁定
通过室内内室干球温度传感器101采集温度值并判断室内侧内室干球温度是否大于第一干球温度预设值，若是，则通过冷水水泵转速调节模块201粗调增加室内侧内室的冷水流量。同时通过室外内室干球温度传感器105采集温度值并判断室外侧内室干球温度是否大于第二干球温度预设值，若是，则通过冷水水泵转速调节模块201粗调增加室外侧内室的冷水流量。
若判断室内侧内室干球温度小于等于第一干球温度预设值，同时室外侧内室干球温度小于等于第二干球温度预设值，则锁定冷水水泵转速调节模块201的粗调部分，使内外室冷水的粗调流量保持不变。
本实施例中，调节电加热功率调节模块203粗调控制，粗调第一加热器3a、第二加热器3b功率，使得室内侧内室干球温度与第一干球温度预设值的偏差小于±0.5℃，同时室外侧内室的干球温度与第二干球温度预设值的偏差小于±0.5℃。
本实施例中，通过室内内室湿球温度传感器102所采集的数值判断此时室内侧内室湿球温度是否小于第一湿球温度预设值，若否，则通过冷水温度控制模块206降低室内侧内室供冷水温度；同时通过室外内室湿球温度传感器106所采集的数值判断室外侧内室湿球温度是否小于第二湿球温度预设值，若否，则通过冷水温度控制模块206降低室外侧内室供冷水温度。
相反的，若判断室内侧或室外侧内室湿球温度小于第一湿球温度预设值或第二湿球温度预设值，则调节加湿器功率调节模块202粗调控制模式，调节第一加湿器4a、第二加湿器4b，使室内侧内室和室外侧内室的湿球温度分别与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差均不大于±0.5℃。
本实施例中，再次判断室内侧内室的干球温度与第一干球温度预设值偏差是否仍不大于±0.5℃，同时再次判断室外侧内室的干球温度与第二干球温度预设值偏差是否仍不大于±0.5℃。若均为是，则判定全部粗调过程结束，系统进入微调过程。
若否，则需进一步通过室内内室干球温度传感器101采集的数值判断室内侧内室干球温度是否大于第一干球温度预设且偏差大于+0.5℃，若是，则通过冷水水泵转速调节模块201进行粗调，增加室内侧内室粗调冷水流量，并返回初始室内侧内室干球温度判定阶段，重新进行判定。若否，则返回粗调电加热器功率阶段，重新通过电加热功率调节模块203进行粗调，使室内侧内室的干球温度与第一干球温度预设值的偏差不大于±0.5℃，并重新再次进行室内侧内室湿球温度判定过程。
相同地，仍需同时通过室外内室干球温度传感器105采集的数值判断室外侧内室干球温度是否大于第二干球温度预设且偏差大于+0.5℃，若是，则通过冷水水泵转速调节模块201进行粗调，增加室外侧内室粗调冷水流量，并返回初始室外侧内室干球温度判定阶段，重新进行判定。若否，则返回粗调电加热器功率阶段，重新通过电加热功率调节模块203进行粗调，使室外侧内室的干球温度与第二干球温度预设值的偏差不大于±0.5℃，并重新再次进行室外侧内室湿球温度判定过程。
循环进行上述控制方法，直至室内侧和室外侧内室干球温度分别与第一干球温度预设值、第二干球温度预设值偏差不大于±0.5℃；室内侧和室外侧内室湿球温度分别与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值偏差不大于±0.5℃，方可判定粗调过程结束，系统进入微调过程。
另外，本实施例的粗调过程中输出参数的锁定为完全锁定，即当系统判稳后粗调参数不再发生变化。
实施例3
本实施例公开如图4所示的一种微调方法具体如下：
开始微调判稳阶段，首先通过冷水水泵转速调节模块201、电加热功率调节模块203、加湿器功率调节模块202锁定粗调冷水流量、加湿装置功率以及加热装置功率的输出参数，同时通过冷水温度控制模块206锁定冷水温度参数。
本实施例中，通过室内内室干球温度传感器101采集的数值判断室内侧内室干球温度与第一干球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第一预设时间内保持稳定；同一时间通过室外内室干球温度传感器105采集的数值判定室外侧内室干球温度与第二干球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第一预设时间内保持稳定。若均为是，则通过电加热功率调节模块203将第一加热器3a、第二加热器3b的微调功率范围进行锁定。
若否，则对不满足条件的室内侧或室外侧内室使用电加热功率调节模块203对第一加热器3a、第二加热器3b的输出功率进行微调，即当干球温度小于预设干球温度且偏差大于-0.1℃时增大电加热微调功率；当干球温度大于预设干球温度且偏差大于+0.1℃时则减小电加热微调功率。并对室内侧或室外侧内室的干球温度进行实时检测，并且返回上步骤反复对室内侧、室外侧内室的干球温度进行判定，直至判定通过，通过电加热功率调节模块203将第一加热器3a、第二加热器3b的微调功率范围进行锁定。
若否，则对不满足条件的室内侧或室外侧内室通过加湿器功率调节模块202对第一加湿器4a或第二加湿器4b进行微调，即当湿球温度小于预设湿球温度且偏差大于-0.1℃时则增大加湿装置微调功率；当湿球温度大于预设湿球温度且偏差大于+0.1℃时则减小加湿装置微调功率。并对室内侧或室外侧内室的湿球温度进行实时检测。
本实施例中，通过室内内室湿球温度传感器102、室外内室湿球温度传感器106所采集的数值判断微调加湿后室内侧、室外侧内室的湿球温度是否始终无法达到与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差小于±0.1℃，并且在第二预设时间内保持稳定。
若是，则通过冷水水泵转速调节模块201微调冷水水泵频率对相应不满足要求室内侧或室外侧内室的湿球温度进行调节，即当湿球温度始终小于预设湿球温度且偏差大于-0.1℃时则减小冷水水泵微调频率；当湿球温度始终大于预设湿球温度且偏差大于+0.1℃时则增大冷水水泵微调频率。并实时检测室内侧或室外侧内室的湿球温度，直至再次判断微调后的室内侧、室外侧内室湿球温度分别满足与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差小于±0.1℃，并且在第二预设时间内保持稳定，进而返回干球温度判稳阶段，重新对干球温度进行判稳。
若否，即微调加湿后室内侧、室外侧内室的湿球温度可以达到与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差均小于±0.1℃，并且在第二预设时间内保持稳定，则直接返回干球温度判稳阶段，重新对干球温度进行判稳。
循环进行上述判稳过程，直至将室内侧和室外侧内室的干球温度分别稳定在第一干球温度预设值、第二干球温度预设值的±0.1℃偏差范围内；将室内侧和室外侧内室的湿球温度分别稳定在第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的±0.1℃偏差范围内，通过冷水水泵转速调节模块201、加湿器功率调节模块202、电加热功率调节模块203将第一加热器3a、第二加热器3b、第一加湿器4a、第二加湿器4b的微调输出功率范围和水泵转速微调频率范围全部锁定。
本实施例中，通过室内内室干球温度传感器101、室外内室干球温度传感器105采集的数据实时判断室内侧和室外侧内室的干球温度是否分别在第三预设时间内与第一干球温度预设值、第二干球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；同时通过室内内室湿球温度传感器102、室外内室湿球温度传感器106采集的数据实时判断室内侧和室外侧内室的湿球温度是否分别在第三预设时间内与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差在±0.1℃以内。
若均为是，则开始进行空调检测步骤并记录数据。若否，则返回第一步骤，重新进行干球温度判稳阶段。
本实施例中，开始空调检测步骤直至检测完成阶段，通过室内内室干球温度传感器101、室外内室干球温度传感器105采集的数据实时判断室内侧和室外侧内室的干球温度是否分别与第一干球温度预设值、第二干球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；同时通过室内内室湿球温度传感器102、室外内室湿球温度传感器106采集的数据实时判断室内侧和室外侧内室的湿球温度是否分别与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差在±0.1℃以内。
若否，则返回第一步骤，重新进行干球温度判稳阶段。若均为是，进一步判断使用室内侧内室测量所得制冷量、制热量、耗电量、COP等参数与使用室外侧内室测量所得的数值各项偏差是否均在预设偏差范围。
若是，则结束检测并生成检测报告。若否，则结束检测并提示设备检查。
另外，本实施例微调过程中的锁定方法为范围锁定，即当系统判稳后微调参数仅可在很小范围内进行变化，该范围通常可以为判稳时实时输出参数波动幅度≤±3％的范围。
本发明的控制方法建立在锁定风机转速调节模块204、冷水阀开度控制模块205的前提下运行，在其他实施例中，也可以锁定冷水水泵转速调节模块201、电加热功率调节模块203通过使用风机转速调节模块204和冷水阀开度控制模块205对各室内的干球温度、湿球温度进行调节。另外，本发明所阐述的检测及标定控制方法储存在计算机可读取的储存介质中，通过控制器100实现上述控制方法。
综上，本发明采用粗调和微调循环调节的方法，可以快速而精准的使空调热平衡试验室达到稳定的工况状态，采用逐步锁定控制元件的控制方式可以有效降低试验室内部环境参数的波动，使测量的结果的准确度提升，另一方面，由于在检测过程中冷却水的能源消耗量最大，因此从优先级来讲，以先锁定冷水流量温度，再锁定电加热功率，最后锁定加湿功率的方式，可以有效降低能源的消耗。因此本发明具备快速、精确和节能等优势，并且弥补了国内外在空调检测控制技术方面的一大空白。
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。

Claims (9)

1.一种空调热平衡试验室节能控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1于热平衡试验室内安装空调器，并将空调器运行状态设置为固定检测模式；
S2进入粗调阶段，根据模式的类型设定热平衡试验室的工况，并将各微调模块的输出功率或频率按预设值锁定，调节粗调模块使各参数达到相应预设值；
S3进入微调阶段，锁定粗调冷水流量和温度，同时锁定粗调加湿装置功率以及粗调加热装置功率，调节微调模块并使各参数达到相应预设值，进而将微调模块锁定；
S4判断热平衡试验室内侧内室测量所得制冷量、制热量等参数与室外侧内室测量所得的数值各项偏差是否均在预设偏差范围；
S5结束检测，并根据S4的判断生成检测报告或提示设备检查；
其中，在粗调阶段，根据工况将室内侧内室的冷水粗调流量设置为第一流量预设值，将室外侧内室的冷水粗调流量设置为第二流量预设值，将室内侧内室冷水温度设置为第一水温预设值，将室外侧内室冷水温度设置为第二水温预设值；设定室内、外侧内室的加湿粗调模块和电加热粗调模块功率为零；
判断室内侧内室干球温度是否大于第一干球温度预设值，若是，则通过粗调增加室内侧内室的冷水流量；判断室外侧内室干球温度是否大于第二干球温度预设值，若是，则通过粗调增加室外侧内室的冷水流量；
判断室内侧内室干球温度小于等于第一干球温度预设值，同时室外侧内室干球温度小于等于第二干球温度预设值，则锁定内外室冷水的粗调流量。
2.根据权利要求1所述的空调热平衡试验室节能控制方法，其特征在于，所述方法中，开启室内侧内室和室外侧内室电加热模块的粗调部分，使得室内侧内室干球温度与第一干球温度预设值的偏差小于±0.5℃，同时室外侧内室的干球温度与第二干球温度预设值的偏差小于±0.5℃，判断此时室内侧内室湿球温度是否小于第一湿球温度预设值且偏差值大于-0.5℃，若否，则降低室内侧内室供冷水温度；同时判断室外侧内室湿球温度是否小于第二湿球温度预设值且偏差值大于-0.5℃，若否，则降低室外侧内室供冷水温度；
若判断室内侧或室外侧内室湿球温度小于第一湿球温度预设值或第二湿球温度预设值且偏差均大于-0.5℃，则打开相应室内侧或室外侧内室加湿器的粗调模块，使室内侧内室和室外侧内室的湿球温度分别与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差均不大于±0.5℃。
3.根据权利要求1所述的空调热平衡试验室节能控制方法，其特征在于，所述方法中，再次判断室内侧内室的干球温度与第一干球温度预设值偏差是否仍不大于±0.5℃，同时再次判断室外侧内室的干球温度与第二干球温度预设值偏差是否仍不大于±0.5℃；
若均为是，则判定粗调过程结束，进入微调阶段；若否，则进一步判断室内侧内室干球温度是否大于第一干球温度预设且偏差大于0.5℃，若是，增加室内侧内室粗调冷水流量，并返回初始室内侧内室干球温度判定阶段，重新进行判定，若否，则返回粗调电加热器功率阶段，重新进行调节使室内侧内室的干球温度与第一干球温度预设值的偏差不大于±0.5℃，并重新再次进行室内侧内室湿球温度判定过程；
同时判断室外侧内室干球温度是否大于第二干球温度预设且偏差大于0.5℃，若是，增加室外侧内室粗调冷水流量，并返回初始室外侧内室干球温度判定阶段，重新进行判定，若否，则返回粗调电加热器功率阶段，重新进行调节使室外侧内室的干球温度与第二干球温度预设值的偏差不大于±0.5℃，并重新再次进行室外侧内室湿球温度判定过程。
4.根据权利要求1所述的空调热平衡试验室节能控制方法，其特征在于，在室内侧和室外侧内室干球温度分别与第一干球温度预设值、第二干球温度预设值偏差不大于±0.5℃；室内侧和室外侧内室湿球温度分别与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值偏差不大于±0.5℃，则判定粗调阶段结束，进入微调阶段，粗调阶段输出参数的锁定为完全锁定。
5.根据权利要求1所述的空调热平衡试验室节能控制方法，其特征在于，所述方法中，在微调阶段，锁定方法为范围锁定，当判稳后微调参数在判稳时实时输出参数波动幅度≤±3％的范围内进行变化；
判断室内侧内室干球温度与第一干球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第一预设时间内保持稳定；同一时间判定室外侧内室干球温度与第二干球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第一预设时间内保持稳定；
若均为是，则将室内侧内室、室外侧内室加热装置微调功率范围进行锁定；
若否，则对不满足条件的室内侧或室外侧内室使用加热装置微调干球温度，并对室内侧或室外侧内室的干球温度进行实时检测，反复对室内侧、室外侧内室的干球温度进行判定，直至判定通过，将室内侧、室外侧内室加热装置微调功率范围进行锁定；
判断室内侧内室湿球温度与第一湿球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第二预设时间内保持稳定；同一时间判定室外侧内室湿球温度与第二湿球温度预设值的偏差是否小于±0.1℃，并且是否在第二预设时间内保持稳定；
若均为是，则将室内侧、室外侧内室的加湿装置微调功率范围、水泵转速微调频率范围进行锁定；
若否，则对不满足条件的室内侧或室外侧内室使用加湿装置微调湿球温度，并对室内侧或室外侧内室的湿球温度进行实时检测。
6.根据权利要求5所述的空调热平衡试验室节能控制方法，其特征在于，所述方法中，判断微调加湿后室内侧、室外侧内室的湿球温度是否始终无法达到与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差小于±0.1℃，并且在第二预设时间内保持稳定；
若是，则使用微调冷水水泵频率对相应不满足要求室内侧或室外侧内室的湿球温度进行调节，并实时检测室内侧或室外侧内室的湿球温度，直至再次判断微调后的室内侧、室外侧内室湿球温度分别满足与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差小于±0.1℃，并且在第二预设时间内保持稳定，进而返回干球温度判稳阶段，重新对干球温度进行判稳；
若否，即微调加湿后室内侧、室外侧内室的湿球温度可以达到与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差均小于±0.1℃，并且在第二预设时间内保持稳定，则直接返回干球温度判稳阶段，重新对干球温度进行判稳；
直至将室内侧和室外侧内室的干球温度分别稳定在第一干球温度预设值、第二干球温度预设值的±0.1℃偏差范围内；将室内侧和室外侧内室的湿球温度分别稳定在第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的±0.1℃偏差范围内，将加热装置微调功率范围、加湿装置微调功率范围、水泵转速微调频率范围全部锁定。
7.根据权利要求5所述的空调热平衡试验室节能控制方法，其特征在于，所述方法中，判断室内侧和室外侧内室的干球温度是否分别在第三预设时间内与第一干球温度预设值、第二干球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；同时判断室内侧和室外侧内室的湿球温度是否分别在第三预设时间内与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；
若均为是，则开始进行空调检测；并记录数据；若否，重新进行干球温度判稳阶段；
开始空调检测直至检测完成阶段，实时判断室内侧和室外侧内室的干球温度是否分别与第一干球温度预设值、第二干球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；同时实时判断室内侧和室外侧内室的湿球温度是否分别与第一湿球温度预设值、第二湿球温度预设值的偏差在±0.1℃以内；
若否，重新进行干球温度判稳阶段；若均为是，判断使用室内侧内室测量所得制冷量、制热量等参数与使用室外侧内室测量所得的数值各项偏差是否均在预设偏差范围，若是，则结束检测并生成检测报告；若否，则结束检测并提示设备检查。
8.一种空调热平衡试验室节能控制系统，所述控制系统用支持完成如权利要求1-7任一项所述的空调热平衡试验室节能控制方法，其特征在于，包括热平衡试验室的部件、控制模块和调节模块。
9.根据权利要求8所述的空调热平衡试验室节能控制系统，其特征在于，所述热平衡试验室的部件包括其室内侧内室和室内侧内室设置的冷却器、除湿器、加热器、加湿器、温湿度传感器和间室环境控制装置，另外室内侧内室和外室的隔墙上设置有泄露空气测量器；
所述冷却器前端连接冷却水，用于降低室内的干球温度；
所述除湿器前端连接冷却水，用于降低室内的湿球温度；
所述加热器为电加热装置，配合风机使用，用于提升室内的干球温度；
所述加湿器为电加热蒸发式加湿器，用于提升室内的湿球温度；
所述温湿度传感器分别为干球温度传感器和湿球温度传感器，用于采集室内的干湿球温度；
所述间室环境控制装置包括加热器、制冷装置、加湿器等，用于控制室外侧内室和室外侧外室的干湿球温度；
所述泄露空气测量器，配合泄露风机使用，用于平衡室内侧内室和室外侧内的压差；
在热平衡热试验室内室的内外隔墙上设置有干球温度传感器，用于测量内外室的温差，计算泄露的制冷/制热量；
所述控制模块包括：
室内内室干球温度传感器，用于采集室内侧内室的平均干球温度；
室内内室湿球温度传感器，用于采集室内侧内室的平均湿球温度；
壁面干球温度传感器，均匀设置在内外室隔墙上，用于采集内室外室隔墙各点的内外温差；
室内内室风速传感器，用于采集室内侧内室平均风速；
室外内室干球温度传感器，用于采集室外侧内室的平均干球温度；
室外内室湿球温度传感器，用于采集室外侧内室的平均湿球温度；
室外内室风速传感器，用于采集室外侧内室平均风速；
冷水温度传感器，设置在冷水供给端，用于采集室内、外侧内室供给冷水的温度；
所述调节模块包含有：
冷水水泵转速调节模块，包括粗调和微调控制单元，用于调节冷水水泵转速，控制供给冷却器和除湿器的水流量；
加湿器功率调节模块，包括粗调和微调控制单元，用于调节加湿器中电加热原件的功率，控制加湿量；
电加热功率调节模块，包括粗调和微调控制单元，用于调节电加热器的加热功率，控制内室中的干球温度；
风机转速调节模块，与电加热功率模块配合使用，调控热风流量；
冷水阀门开度控制模块，设置在冷却器和除湿器前端，用于调节冷却器和除湿器分配的水流量，控制内室的干、湿球温度；
冷水温度控制模块，设置在冷水供给侧前端，用于调节供给室内侧、室外侧内室的冷水温度，控制内室的干、湿球温度。
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