CN113175736A - 计算空调器能力能效的方法、空调器和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计算空调器能力能效的方法、空调器和存储介质，计算空调器能力能效的方法包括：确定空调器的当前运行工况；获取压缩机吸气焓值和压缩机排气焓值；获取过冷度，并根据过冷度、室内换热器温度、室外换热器温度和压缩机排气压力获得过冷焓值；根据室内换热器温度、室外换热器温度、压缩机吸气压力、压缩机排气压力、过冷度和节流元件特性参数获得冷媒流量值；根据冷媒流量值、压缩机吸气焓值、压缩机排气焓值和过冷焓值获得当前运行工况下空调器的制冷量/制热量。该方法在不具备空调器能力能效焓差测试条件下，可以实现对空调器能力能效的计算，且无需增加辅助测设设备，成本低。

Description

计算空调器能力能效的方法、空调器和存储介质
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，尤其是涉及一种计算空调器能力能效的方法、一种空调器和一种计算机存储介质。
背景技术
相关技术中，对于空调器的能力能效是在焓差实验室中测试获得。焓差实验室可以采用空气侧焓差法或冷媒侧焓差法测量空调器的能力能效。具体地，空气侧焓差法是通过风量室对室内机的进出空气进行干湿球温度测试，利用空气焓差变化与风量的乘积确定空调器的能力；冷媒侧焓差法是在室内机冷媒管进口处设置温度传感器和压力传感器，在压缩机出口设置流量传感器，利用压力和温度查表获得冷媒在换热器进出口的焓值参数并计算焓差，将焓差与流量传感器测得的流量相乘来计算空调器的能力。
在空调器实际安装使用后，因使用环境不具备以上空调器能力能效测试条件，所以无法直接利用空气侧焓差法测试空调器的能力能效，用户也就无法获知空调器实际运行的能力能效。而对于冷媒侧焓差法，虽然可以通过温度传感器测试冷媒的温度，利用压力与温度之间的函数关系，通过温度点的拟合修正获得冷媒侧的焓值状态，以及，因冷媒流量为一个相对于温度压力的独立参数，不能利用温度点拟合获得，需利用流量传感器检测，但是，设置流量传感器成本高且体积大，很难在产品上实现。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种计算空调器能力能效的方法，该方法在不具备焓差测试能力的条件下，可以实现对空调器能力能效的计算，且无需增加辅助测设设备，成本低，易于在产品上实现。
本发明的目的之二在于提出一种空调器。
本发明的目的之三在于提出一种计算机存储介质。
本发明的目的之四在于提出一种空调器。
为了解决上述问题，本发明第一方面实施例的计算空调器能力能效的方法，包括：获取室内换热器温度、室外换热器温度、压缩机吸气温度和压缩机排气温度；确定空调器的当前运行工况；根据所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得压缩机吸气压力和压缩机排气压力；根据所述压缩机吸气温度和所述压缩机吸气压力获得压缩机吸气焓值，以及根据所述压缩机排气温度和所述压缩机排气压力获得压缩机排气焓值；根据所述压缩机排气温度、所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得过冷度，并根据所述过冷度、所述室内换热器温度、所述室外换热器温度和所述压缩机排气压力获得过冷焓值；根据所述室内换热器温度、所述室外换热器温度、所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度和节流元件特性参数获得冷媒流量值；根据所述冷媒流量值、所述压缩机吸气焓值、所述压缩机排气焓值和所述过冷焓值获得所述当前运行工况下所述空调器的制冷量/制热量。
根据本发明实施例的计算空调器能力能效的方法，在不具备焓差测试能力的条件下，通过采集室内换热器温度、室外换热器温度、压缩机吸气温度和压缩机排气温度，并结合节流元件特性参数即可计算冷媒流量值，无需再增加冷媒流量的测试设备，节省了成本，以及，通过以上所采集的温度值来计算压缩机吸气焓值、压缩机排气焓值和过冷焓值，并结合冷媒流量值，可以获得当前运行工况下空调器的制冷量或制热量，即确定空调器实际运行状态下的能力，由此为用户及时了解空调器的运行状态提供数据支持，更加利于空调器匹配更符合当前环境的运行负荷，提高空调器的节能度和舒适度。
在一些实施例中，在所述空调器的制冷工况下，根据所述室内换热器温度、所述室外换热器温度、所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度和节流元件特性参数获得冷媒流量值，包括：根据所述室外换热器温度、所述压缩机排气压力和所述过冷度获得进入节流元件的冷媒密度；根据所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度、所述节流元件特性参数和所述冷媒密度获得所述冷媒流量值。
在一些实施例中，根据所述室外换热器温度、所述压缩机排气压力和所述过冷度获得进入节流元件的冷媒密度，包括：计算所述室外换热器温度与所述过冷度的差值以获得室外换热器出口过冷温度；根据所述室外换热器出口过冷温度和所述压缩机排气压力查询冷媒物性表以获得所述冷媒密度。
在一些实施例中，根据所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度、所述节流元件特性参数和所述冷媒密度获得所述冷媒流量值，包括：
通过以下公式计算所述冷媒流量值：
Figure BDA0003030919820000021
其中，qm为所述冷媒流量值，c0、c1、c2、c3和c4均为拟合系数，Pe为所述压缩机吸气压力，Pc为所述压缩机排气压力，A为节流元件流通截面积，ρ为所述冷媒密度，ΔT3为所述过冷度。
在一些实施例中，根据所述压缩机排气温度、所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得过冷度，并根据所述过冷度、所述室内换热器温度、所述室外换热器温度和所述压缩机排气压力获得过冷焓值包括：
通过以下公式计算所述过冷度：
ΔT3＝b1+b2×ΔT1+b3×T4+b4×ΔT1×T4；
ΔT1＝(T4-T2)；
其中，b1、b2、b3和b4均为拟合系数，ΔT3为所述过冷度，ΔT1为压缩机排气过热度，T4为压缩机排气温度，T2为所述室外换热器温度；
计算所述室外换热器温度与所述过冷度的差值以获得室外换热器出口过冷温度；
根据所述室外换热器出口过冷温度和所述压缩机排气压力查询冷媒物性表获得室外换热器过冷焓值。
在一些实施例中，根据所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得压缩机吸气压力和压缩机排气压力，包括：根据所述室内换热器温度获得所述压缩机吸气压力，以及根据所述室外换热器温度获得所述压缩机排气压力。
在一些实施例中，在所述空调器的制热工况下，根据所述室内换热器温度、所述室外换热器温度、所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度和节流元件特性参数获得冷媒流量值，包括：根据所述室内换热器温度、所述压缩机排气压力和所述过冷度获得进入节流元件的冷媒密度；根据所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度、所述节流元件特性参数和所述冷媒密度获得所述冷媒流量值。
在一些实施例中，根据所述室内换热器温度、所述压缩机排气压力和所述过冷度获得进入节流元件的冷媒密度，包括：计算所述室内换热器温度与所述过冷度的差值以获得室内换热器出口过冷温度；根据所述室内换热器出口过冷温度和所述压缩机排气压力查询冷媒物性表以获得所述冷媒密度。
在一些实施例中，根据所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度、所述节流元件特性参数和所述冷媒密度获得所述冷媒流量值，包括：
通过以下公式计算所述冷媒流量值：
Figure BDA0003030919820000031
其中，qm为所述冷媒流量值，c0、c1、c2、c3和c4均为拟合系数，Pe为所述压缩机吸气压力，Pc为所述压缩机排气压力，A为节流元件流通截面积，ρ为所述冷媒密度，ΔT6为所述过冷度。
在一些实施例中，根据所述压缩机排气温度、所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得过冷度，并根据所述过冷度、所述室内换热器温度、所述室外换热器温度和所述压缩机排气压力获得过冷焓值，包括：
通过以下公式计算所述过冷度：
ΔT6＝b1+b2×ΔT1+b3×T4+b4×ΔT1×T4；
ΔT1＝(T4-T1)；
其中，b1、b2、b3和b4均为拟合系数，ΔT6为所述过冷度，ΔT1为压缩机排气过热度，T4为压缩机排气温度，T1为所述室内换热器温度；
计算所述室内换热器温度与所述过冷度的差值以获得室内换热器出口过冷温度；
根据所述室内换热器出口过冷温度和所述压缩机排气压力查询冷媒物性表获得室内换热器过冷焓值。
在一些实施例中，根据所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得压缩机吸气压力和压缩机排气压力，包括：根据所述室外换热器温度获得所述压缩机吸气压力，以及根据所述室内换热器温度获得所述压缩机排气压力。
在一些实施例中，所述方法还包括：获取所述空调器的耗电量；根据所述空调器的制冷量/制热量和所述耗电量获得所述空调器的能效值。
本发明第二方面实施例提供一种空调器，包括：至少一个处理器；与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器中存储有可被至少一个所述处理器执行的计算机程序，至少一个所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例所述的计算空调器能力能效的方法。
根据本发明实施例的空调器，通过处理器采用上述实施例提供的计算空调器能力能效的方法，可以实现对空调器实际运行时能力能效的计算，且无需增加辅助测设设备，节省成本。
本发明第三方面实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述的计算空调器能力能效的方法。
本发明第四方面实施例提供一种空调器，包括：压缩机、室内换热器、室外换热器和节流元件；第一温度传感器，用于采集压缩机吸气温度；第二温度传感器，用于采集压缩机排气温度；第三温度传感器，用于采集室内换热器温度；第四温度传感器，用于采集室外换热器温度；控制器，与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和所述第四温度传感器分别连接，用于执行上述实施例所述所述的计算空调器能力能效的方法。
根据本发明实施例的空调器，通过控制器执行上述实施例提供的计算空调器能力能效的方法，可以实现对空调器实际运行时能力能效的计算，不依赖于焓差实验室，且无需增加辅助测设设备，成本低。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的计算空调器能力能效的方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的空调器的冷媒流向示意图；
图3是根据本发明一个实施例的空调器的结构示意图；
图4是根据本发明另一个实施例的空调器的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
空调器通过压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行制冷/制热循环或者除湿等功能，可以实现室内环境的调节，提高室内环境舒适性。制冷循环包括一系列过程，例如涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体，所排出的制冷剂气体流入冷凝器，冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液态，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。
但是，对于空调器实际运行能力能效的获得，通常采用冷媒侧焓差法，该方法中冷媒侧焓差状态是利用不同位置测温点的拟合修正获得，冷媒流量可以通过流量传感器检测获得或采用压缩机焓差法计算获得。但是，对于设置流量传感器的方案，由于流量传感器成本高且体积大，在成本、结构布局上难以在产品中实现；对于采用压缩机焓差法获得的冷媒流量存在多次拟合、预估误差的累积，计算结果存在很大误差。
为了解决上述问题，下面参考图1描述本发明实施例提出的一种计算空调器能力能效的方法，该方法在不具备焓差测试能力的条件下，可以实现对空调器能力能效的计算，且无需增加测设设备，成本低，易于在产品上实现。
如图1所示，本发明实施例的计算空调器能力能效的方法，至少包括步骤S1-步骤S7，每个步骤具体如下。
步骤S1，获取室内换热器温度、室外换热器温度、压缩机吸气温度和压缩机排气温度。
在实施例中，可以在室内换热器的适当位置如图2所示室内换热器的中部位置处设置温度传感器，以实时采集室内换热器中部温度例如记为T1；可以在室外换热器的适当位置如图2所示室外换热器的中部位置处设置温度传感器，以实时采集室外换热器中部温度例如记为T2；可以在压缩机进气口处设置温度传感器，例如图2所示，以实时采集压缩机吸气温度例如记为T3；可以在压缩机排气口处设置温度传感器，例如图2所示，以实时采集压缩机排气温度例如记为T4，各个温度传感器将采集的温度数据发送给空调器的控制器例如室内机控制器或室外机控制器或者独立设置的控制器。
步骤S2，确定空调器的当前运行工况。
在实施例中，空调器配置有制冷工况和制热工况，在空调器启动后，判断空调器当前所处的运行工况，获取该运行工况，并执行步骤S3。
在具体实施例中，空调器的当前运行工况可由用户手动确定，也可以是空调器开机时默认的运行工况。例如，用户在开启空调器时，根据实际需求手动选择需要的运行工况，如制冷工况、制热工况；或者，用户在开启空调器时，未收到选择需要的运行工况，此时，空调器选取默认的运行工况，该默认的运行工况为预先设置的或者空调器记录的上一次的运行工况，即空调器开机后，默认运行的工况，如制冷工况或制热工况。
步骤S3，根据室内换热器温度和室外换热器温度获得压缩机吸气压力和压缩机排气压力。
其中，压缩机吸气压力例如记为Pe是指压缩机进气口处的压力。压缩机排气压力例如记为Pc是指压缩机排气口处的压力。
在实施例中，空调器在不同的运行工况或者不同冷媒量需求下，对应的压缩机吸气压力Pe和压缩机排气压力Pc也不同。具体地，压缩机吸气压力Pe和压缩机排气压力Pc均与温度有关，以及，由于换热器内部为冷媒的两相区，在两相区内压力与温度之间存在一一对应关系，由此，基于压力与温度之间的函数关系，通过室内换热器温度T1和室外换热器温度T2即可计算获得对应的压缩机吸气压力Pe和压缩机排气压力Pc，也无需设置压力传感器进行压力检测，节省成本。
步骤S4，根据压缩机吸气温度和压缩机吸气压力获得压缩机吸气焓值，以及根据压缩机排气温度和压缩机排气压力获得压缩机排气焓值。
在实施例中，基于热力学基本规律，根据压缩机吸气温度T3和压缩机吸气压力Pe获得压缩机吸气焓值例如记为H1，以及根据压缩机排气温度T4和压缩机排气压力Pc获得压缩机排气焓值例如记为H2。
具体地，由于冷媒物性表即制冷剂物性表为冷媒在不同条件下不同物理性质对应的物理参数，包含温度、压力、密度、焓值等物理参数，由此空调器可以预先存储冷媒物性表，从而根据压缩机吸气温度T3和压缩机吸气压力Pe通过查表可以获得压缩机吸气焓值H1，以及根据压缩机排气温度T4和压缩机排气压力Pc通过查表可以获得压缩机排气焓值H2。
步骤S5，根据压缩机排气温度、室内换热器温度和室外换热器温度获得过冷度，并根据过冷度、室内换热器温度、室外换热器温度和压缩机排气压力获得过冷焓值。
其中，过冷度是指冷媒的饱和温度与冷媒的实际温度的偏差。
在实施例中，由于过冷度例如记为ΔT与压缩机排气温度T4以及排气过热度ΔT1之间成正比关系，即压缩机排气温度T4越大时，换热量越大，过冷度也越大，例如可以表示为ΔT∝f(ΔT1)，以及，排气过热度越大时，过冷度也越大，例如可以表示为ΔT∝f(ΔT4)。其中，排气过热度ΔT1是指压缩机排气口的温度和实际冷凝压力对应的饱和温度之间的温差，即排气过热度ΔT1为压缩机排气温度T4与室内换热器温度T1或室外换热器温度T2的差值。因此，本发明实施例依据获取的压缩机排气温度T4、室内换热器温度T1和室外换热器温度T2可以获得过冷度ΔT。
进而，为计算空调器的能力，在不同的运行工况下，需获取冷媒在换热器进出口的焓值参数。具体地，可以通过温度点的拟合修正的方式，根据获取的过冷度ΔT、室内换热器温度T1、室外换热器温度T2和压缩机排气压力Pc，来获取当前运行工况下的过冷焓值。
步骤S6，根据室内换热器温度、室外换热器温度、压缩机吸气压力、压缩机排气压力、过冷度和节流元件特性参数获得冷媒流量值。
在实施例中，考虑节流元件的特性参数如节流元件流通截面积为空调器的固有属性，即在实际运行时节流元件的特性参数不会因运行工况的不同而发生改变，因此本发明利用节流元件特性参数来获取冷媒流量值，由此，在不具备焓差测试能力的条件下，基于检测的不同位置处的温度值，结合节流元件特性参数即可获得冷媒流量值qm，无需再增加冷媒流量传感器，节省成本。
具体地，不同运行工况下冷媒的流动方向不同，冷媒进入节流元件的方向也不同。在当前运行工况下，根据室内换热器温度T1、室外换热器温度T2、压缩机吸气压力Pe、压缩机排气压力Pc、过冷度ΔT，来计算进入节流元件的冷媒密度例如记为ρ，进而利用节流元件特性参数，来获得冷媒流量值例如记为qm，由此，在不具备焓差测试能力的条件下，本发明只需提取不同位置处的温度值，通过步骤S2-步骤S6即可获得冷媒流量值qm，由此，通过以上方式计算冷媒流量值qm，无需在增加冷媒流量的测试设备，便于直接应用于空调器上，便于实现对空调器在用户家时计算其实际运行能力能效的目的。
其中，节流元件特性参数为空调器的固有属性，因此空调器可以预先存储节流元件特性参数，在计算空调器能力时，通过直接调取预先存储的节流元件特性参数，即可计算当前运行工况下空调器的冷媒流量值qm。
步骤S7，根据冷媒流量值、压缩机吸气焓值、压缩机排气焓值和过冷焓值获得当前运行工况下空调器的制冷量/制热量。
其中，制冷量是指空调进行制冷运行时，单位时间内从密闭空间、房间或区域内去除的热量总和。制热量是指空调器在制热运行时，单位时间内所提供的热量值的总和。本发明通过计算当前运行工况下空调器的制冷量来评估空调器的制冷能力，制冷量越大，制冷能力则越大，以及通过计算当前运行工况下空调器的制热量来评估空调器的制热能力，制热量越大，制热能力则越大。
在实施例中，根据空调器的当前运行工况，以冷媒侧的焓值状态参数计算焓差，例如，在制冷工况下，由冷媒在室外换热器进出口的焓值参数计算焓差例如记为ΔH1，焓差为压缩机吸气焓值H1与室外换热器进出口处过冷焓值H3的差值，即ΔH1＝H1-H5；在制热工况下，由冷媒在室内换热器进出口的焓值参数计算焓差例如记为ΔH2，焓差为压缩机排气焓值H2与室内换热器进出口处过冷焓值H6的差值，即ΔH2＝H2-H6。进而，将当前运行工况下所计算的焓差与冷媒流量值qm相乘，其计算结果即为空调器的制冷量/制热量，例如，在制冷工况下，制冷量Q1＝qm×ΔH1；制热工况下，制热量Q2＝qm×ΔH2，由此，根据制冷量/制热量获得空调器实际运行状态下的能力，便于依据空调器的能力，为空调器匹配更符合所处环境的运行负荷，从而提高节能度和舒适度。
根据本发明实施例的计算空调器能力能效的方法，在不具备焓差测试能力的条件下，通过采集室内换热器温度、室外换热器温度、压缩机吸气温度和压缩机排气温度，并结合节流元件特性参数如横截面积即可计算冷媒流量值，无需再增加冷媒流量的测试设备，节省了成本，以及，通过以上所采集的温度值来计算压缩机吸气焓值、压缩机排气焓值和过冷焓值，并结合冷媒流量值，可以获得当前运行工况下空调器的制冷量或制热量，即确定空调器实际运行状态下的能力能效，由此为用户及时了解空调器的运行状态提供数据支持，更加利于空调器匹配更符合当前环境的运行负荷，提高空调器的节能度和舒适度。
在一些实施例中，在空调器的制冷工况下，如图2所示，冷媒的流动方向为沿压缩机、室外换热器、节流元件、室内换热器后返回压缩机，因此，本发明根据室外换热器温度T2、压缩机排气压力Pc和过冷度ΔT3来获得进入节流元件的冷媒密度ρ，其中，该过冷度ΔT3为室外换热器对应的过冷度；进而根据压缩机吸气压力Pe、压缩机排气压力Pc、过冷度ΔT3、节流元件特性参数和冷媒密度ρ获得冷媒流量值qm。由此，根据获得的冷媒流量值qm可以确定空调器在制冷工况下的实际运行能力，根据实际运行能力来判断空调器的实际运行状态，以便于实时优化空调器的运行负荷，提高节能度和舒适度。
其中，基于冷媒的物理特性，压力与温度之间存在一定的函数关系，空调器可以预先存储压力与温度的函数关系，在计算空调器能力时，根据检测的室内换热器温度T1和室外换热器温度T2，通过该函数关系可以直接查询获得压缩机吸气压力Pe和压缩机排气压力Pc。
在一些实施例中，可以通过计算室外换热器温度T2与过冷度ΔT3的差值以获得室外换热器出口过冷温度例如记为T5，并根据室外换热器出口过冷温度T5和压缩机排气压力Pc查询冷媒物性表以获得冷媒密度ρ。由此，根据获得的冷媒密度ρ可以确定空调器制冷工况下的冷媒流量值qm，便于实现对空调器在制冷工况下的实际运行能力能效的目的。
具体地，空调器可以预先存储冷媒物性表，在计算空调器能力时，根据室外换热器出口过冷温度T5和压缩机排气压力Pc，通过冷媒物性表可以直接查表获得冷媒密度ρ。
在一些实施例中，通过以下公式计算冷媒流量值qm：
Figure BDA0003030919820000091
其中，qm为冷媒流量值，c0、c1、c2、c3和c4均为拟合系数，Pe为压缩机吸气压力，Pc为压缩机排气压力，A为节流元件流通截面积，ρ为冷媒密度，ΔT3为过冷度。由此，根据获得的冷媒流量值qm可以确定空调器在制冷工况下的实际运行能力，根据实际运行能力来判断空调器的实际运行状态，以便于实时优化空调器的运行负荷，提高节能度和舒适度。
在一些实施例中，通过以下公式计算过冷度ΔT3：
ΔT3＝b1+b2×ΔT1+b3×T4+b4×ΔT1×T4；
ΔT1＝(T4-T2)；
其中，b1、b2、b3和b4均为拟合系数，ΔT3为过冷度，ΔT1为压缩机排气过热度，T4为压缩机排气温度，T2为室外换热器温度。
进而，计算室外换热器温度T2与过冷度ΔT3的差值以获得室外换热器出口过冷温度T5，即T5＝T2-ΔT3，其中，该过冷度ΔT3为室外换热器对应的过冷度，并根据室外换热器出口过冷温度ΔT3和压缩机排气压力Pc查询冷媒物性表获得室外换热器过冷焓值H3。由此，根据获得的室外换热器过冷焓值H3，并结合冷媒流量值qm和压缩机吸气焓值H1可以确定空调器的制冷量，便于获知空调器在制冷工况下的实际运行能力。
在一些实施例中，根据室内换热器温度T1获得压缩机吸气压力Pe，以及根据室外换热器温度T2获得压缩机排气压力Pc。
具体地，空调器处于制冷工况时，可以通过以下公式计算压缩机吸气压力Pe。
Pe＝a1+a2*eT1/a3
其中，Pe为压缩机吸气压力，a1、a2和a3为拟合系数，T1为室内换热器温度。其中，拟合系数如表1所示，不同的冷媒采用的拟合系数不同，R410A和R32为不同冷媒的代号。
以及，可以通过以下公式计算压缩机排气压力Pc。
Pc＝a1+a2*eT2/a3
其中，Pc为压缩机排气压力，a1、a2和a3为拟合系数，T2为室外换热器温度。
表1
拟合系数 R410A R32
a1 -0.59255 -0.66145
a2 1.38959 1.47115
a3 -51.81752 -52.79328
在一些实施例中，在空调器的制热工况下，如图2所示，冷媒的流动方向为沿压缩机、室内换热器、节流元件、室外换热器后返回压缩机，因此，本发明根据室内换热器温度T1、压缩机排气压力Pc和过冷度例如记为ΔT6获得进入节流元件的冷媒密度ρ，其中，该过冷度ΔT6为室内换热器对应的过冷度；进而根据压缩机吸气压力Pe、压缩机排气压力Pc、过冷度ΔT6、节流元件特性参数和冷媒密度ρ获得冷媒流量值qm。由此，根据获得的冷媒流量值qm可以确定空调器在制热工况下的实际运行能力，根据实际运行能力来判断空调器的实际运行状态，以便于实时优化空调器的运行负荷，提高节能度和舒适度。
在一些实施例中，可以通过计算室内换热器温度T1与过冷度ΔT6的差值以获得室内换热器出口过冷温度例如记为T6；根据室内换热器出口过冷温度T6和压缩机排气压力Pc查询冷媒物性表以获得冷媒密度ρ。由此，根据获得的冷媒密度ρ可以确定空调器制热工况下的冷媒流量值qm，便于实现对空调器在制热工况下的实际运行能力能效的目的。
具体地，空调器可以预先存储冷媒物性表，在计算空调器能力时，根据室内换热器出口过冷温度T6和压缩机排气压力Pc，通过冷媒物性表可以直接查表获得冷媒密度ρ。
在一些实施例中，通过以下公式计算冷媒流量值：
Figure BDA0003030919820000111
其中，qm为冷媒流量值，c0、c1、c2、c3和c4均为拟合系数，Pe为压缩机吸气压力，Pc为压缩机排气压力，A为节流元件流通截面积，ρ为冷媒密度，ΔT6为过冷度。由此，根据获得的冷媒流量值qm可以确定空调器在制热工况下的实际运行能力，根据实际运行能力来判断空调器的实际运行状态，以便于实时优化空调器的运行负荷，提高节能度和舒适度。
在一些实施例中，通过以下公式计算过冷度：
ΔT6＝b1+b2×ΔT1+b3×T4+b4×ΔT1×T4；
ΔT1＝(T4-T1)；
其中，b1、b2、b3和b4均为拟合系数，ΔT6为过冷度，ΔT1为压缩机排气过热度，T4为压缩机排气温度，T1为室内换热器温度。
进而，计算室内换热器温度T1与过冷度ΔT6的差值以获得室内换热器出口过冷温度T6，即T6＝T1-ΔT6，其中，该过冷度ΔT6为室内换热器对应的过冷度，并根据室内换热器出口过冷温度T6和压缩机排气压力Pc查询冷媒物性表获得室内换热器过冷焓值H6。从而，根据获得的室内换热器过冷焓值H6，并结合冷媒流量值qm和压缩机排气焓值H2可以确定空调器的制热量，便于获知空调器在制热工况下的实际运行能力。
在一些实施例中，根据室外换热器温度T2获得压缩机吸气压力Pe，以及根据室内换热器温度T1获得压缩机排气压力Pc。
具体地，空调器处于制热工况时，可以通过以下公式计算压缩机吸气压力Pe。
Pe＝a1+a2*eT2/a3
其中，Pe为压缩机吸气压力，a1、a2和a3为拟合系数，T2为室外换热器温度。其中，拟合系数如表1所示，不同的冷媒采用的拟合系数不同。
以及，可以通过以下公式计算压缩机排气压力Pc。
Pc＝a1+a2*eT1/a3
其中，Pe为压缩机吸气压力，a1、a2和a3为拟合系数，T1为室内换热器温度。
在一些实施例中，本发明的方法还包括获取空调器的耗电量例如可以记为W，并根据空调器的制冷量/制热量和耗电量获得空调器的能效值。
具体地，可以直接利用空调器连接的功率计检测耗电量W，进而依据空调器当前运行工况，计算获取空调器的能效值。例如，当空调器处于制冷工况时，空调器的能效值为
Figure BDA0003030919820000121
当空调器处于制热工况时，空调器的能效值为
Figure BDA0003030919820000122
由此，基于不同运行工况下的制冷量/制热量，并结合检测的耗电量，可以计算获得空调器在实际运行时的能效，从而便于用户对空调器的实际运行状态作出准确判断，实时优化空调器的控制模式，以为空调器匹配更符合当前环境的运行负荷，提高节能度和舒适度。
总而言之，根据本发明实施例的计算空调器能力能效的方法，在空调器正常运行时，本发明实施例的方法通过检测的不同位置处的温度值，并结合节流元件特性参数即可计算出冷媒流量值，计算方式简单且易于应用在空调器上，无需增加额外的测试设备，节省成本，进而利用冷媒侧的焓值状态参数和空调器的耗电量，即可实现对空调器实际运行过程中能力能效的计算，从而对于空调器的实际运行状态的获取、与实际标称能力的匹配性均具有重要的意义。
本发明第二方面实施例提供一种空调器，如图3所示，空调器10包括至少一个处理器11和与至少一个处理器11通信连接的存储器12。
其中，存储器12中存储有可被至少一个处理器11执行的计算机程序，至少一个处理器11执行计算机程序时实现上述实施例提供的计算空调器能力能效的方法。
根据本发明实施例的空调器10，通过处理器11采用上述实施例提供的计算空调器能力能效的方法，可以实现对空调器10实际运行时能力能效的计算，且无需增加辅助测设设备，节省成本。
本发明第三方面实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其中，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例提供的计算空调器能力能效的方法。
本发明第四方面实施例提供一种空调器20，如图4所示，空调器20包括压缩机1、室内换热器2、室外换热器3、节流元件4、第一温度传感器5、第二温度传感器6、第三温度传感器7、第四温度传感器8以及控制器9。
其中，第一温度传感器5用于采集压缩机吸气温度；第二温度传感器6用于采集压缩机排气温度；第三温度传感器7用于采集室内换热器温度；第四温度传感器8用于采集室外换热器温度；控制器9与第一温度传感器5、第二温度传感器6、第三温度传感器7和第四温度传感器8分别连接，用于执行上述实施例提供的计算空调器能力能效的方法。
在一些实施例中，空调器20可以包括提示单元，以用于显示空调器的能力能效值。具体地，在控制器9根据上述实施例提供的计算空调器能力能效的方法获得空调器当前运行工况下的能力能效值后，控制器9则控制提示单元显示该能力能效值，从而便于用户及时了解空调器的实际运行状态，以实时优化空调器的运行负荷，提高节能度和舒适度。其中，对于提示单元的设置位置不作限制，例如提示单元可以设置于空调器的控制面板上。
根据本发明实施例的空调器20，通过控制器9执行上述实施例提供的计算空调器能力能效的方法，可以实现对空调器20实际运行时能力能效的计算，不依赖于焓差实验室，且无需增加辅助测设设备，成本低。
在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种计算空调器能力能效的方法，其特征在于，包括：
获取室内换热器温度、室外换热器温度、压缩机吸气温度和压缩机排气温度；
确定空调器的当前运行工况；
根据所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得压缩机吸气压力和压缩机排气压力；
根据所述压缩机吸气温度和所述压缩机吸气压力获得压缩机吸气焓值，以及根据所述压缩机排气温度和所述压缩机排气压力获得压缩机排气焓值；
根据所述压缩机排气温度、所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得过冷度，并根据所述过冷度、所述室内换热器温度、所述室外换热器温度和所述压缩机排气压力获得过冷焓值；
根据所述室内换热器温度、所述室外换热器温度、所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度和节流元件特性参数获得冷媒流量值；
根据所述冷媒流量值、所述压缩机吸气焓值、所述压缩机排气焓值和所述过冷焓值获得所述当前运行工况下所述空调器的制冷量/制热量。
2.根据权利要求1所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，在所述空调器的制冷工况下，根据所述室内换热器温度、所述室外换热器温度、所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度和节流元件特性参数获得冷媒流量值，包括：
根据所述室外换热器温度、所述压缩机排气压力和所述过冷度获得进入节流元件的冷媒密度；
根据所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度、所述节流元件特性参数和所述冷媒密度获得所述冷媒流量值。
3.根据权利要求2所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，根据所述室外换热器温度、所述压缩机排气压力和所述过冷度获得进入节流元件的冷媒密度，包括：
计算所述室外换热器温度与所述过冷度的差值以获得室外换热器出口过冷温度；
根据所述室外换热器出口过冷温度和所述压缩机排气压力查询冷媒物性表以获得所述冷媒密度。
4.根据权利要求3所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，根据所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度、所述节流元件特性参数和所述冷媒密度获得所述冷媒流量值，包括：
通过以下公式计算所述冷媒流量值：
Figure FDA0003030919810000021
其中，qm为所述冷媒流量值，c0、c1、c2、c3和c4均为拟合系数，Pe为所述压缩机吸气压力，Pc为所述压缩机排气压力，A为节流元件流通截面积，ρ为所述冷媒密度，ΔT3为所述过冷度。
5.根据权利要求2-4任一项所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，根据所述压缩机排气温度、所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得过冷度，并根据所述过冷度、所述室内换热器温度、所述室外换热器温度和所述压缩机排气压力获得过冷焓值包括：
通过以下公式计算所述过冷度：
ΔT3＝b1+b2×ΔT1+b3×T4+b4×ΔT1×T4；
ΔT1＝(T4-T2)；
其中，b1、b2、b3和b4均为拟合系数，ΔT3为所述过冷度，ΔT1为压缩机排气过热度，T4为压缩机排气温度，T2为所述室外换热器温度；
计算所述室外换热器温度与所述过冷度的差值以获得室外换热器出口过冷温度；
根据所述室外换热器出口过冷温度和所述压缩机排气压力查询冷媒物性表获得室外换热器过冷焓值。
6.根据权利要求2-4任一项所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，根据所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得压缩机吸气压力和压缩机排气压力，包括：
根据所述室内换热器温度获得所述压缩机吸气压力，以及根据所述室外换热器温度获得所述压缩机排气压力。
7.根据权利要求1所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，在所述空调器的制热工况下，根据所述室内换热器温度、所述室外换热器温度、所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度和节流元件特性参数获得冷媒流量值，包括：
根据所述室内换热器温度、所述压缩机排气压力和所述过冷度获得进入节流元件的冷媒密度；
根据所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度、所述节流元件特性参数和所述冷媒密度获得所述冷媒流量值。
8.根据权利要求7所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，根据所述室内换热器温度、所述压缩机排气压力和所述过冷度获得进入节流元件的冷媒密度，包括：
计算所述室内换热器温度与所述过冷度的差值以获得室内换热器出口过冷温度；
根据所述室内换热器出口过冷温度和所述压缩机排气压力查询冷媒物性表以获得所述冷媒密度。
9.根据权利要求8所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，根据所述压缩机吸气压力、所述压缩机排气压力、所述过冷度、所述节流元件特性参数和所述冷媒密度获得所述冷媒流量值，包括：
通过以下公式计算所述冷媒流量值：
Figure FDA0003030919810000031
其中，qm为所述冷媒流量值，c0、c1、c2、c3和c4均为拟合系数，Pe为所述压缩机吸气压力，Pc为所述压缩机排气压力，A为节流元件流通截面积，ρ为所述冷媒密度，ΔT6为所述过冷度。
10.根据权利要求7-9任一项所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，根据所述压缩机排气温度、所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得过冷度，并根据所述过冷度、所述室内换热器温度、所述室外换热器温度和所述压缩机排气压力获得过冷焓值，包括：
通过以下公式计算所述过冷度：
ΔT6＝b1+b2×ΔT1+b3×T4+b4×ΔT1×T4；
ΔT1＝(T4-T1)；
其中，b1、b2、b3和b4均为拟合系数，ΔT6为所述过冷度，ΔT1为压缩机排气过热度，T4为压缩机排气温度，T1为所述室内换热器温度；
计算所述室内换热器温度与所述过冷度的差值以获得室内换热器出口过冷温度；
根据所述室内换热器出口过冷温度和所述压缩机排气压力查询冷媒物性表获得室内换热器过冷焓值。
11.根据权利要求7-9任一项所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，根据所述室内换热器温度和所述室外换热器温度获得压缩机吸气压力和压缩机排气压力，包括：
根据所述室外换热器温度获得所述压缩机吸气压力，以及根据所述室内换热器温度获得所述压缩机排气压力。
12.根据权利要求1所述的计算空调器能力能效的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述空调器的耗电量；
根据所述空调器的制冷量/制热量和所述耗电量获得所述空调器的能效值。
13.一种空调器，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器中存储有可被至少一个所述处理器执行的计算机程序，至少一个所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-12任一项所述的计算空调器能力能效的方法。
14.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-12任一项所述的计算空调器能力能效的方法。
15.一种空调器，其特征在于，包括：
压缩机、室内换热器、室外换热器和节流元件；
第一温度传感器，用于采集压缩机吸气温度；
第二温度传感器，用于采集压缩机排气温度；
第三温度传感器，用于采集室内换热器温度；
第四温度传感器，用于采集室外换热器温度；
控制器，与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和所述第四温度传感器分别连接，用于执行权利要求1-12任一项所述的计算空调器能力能效的方法。
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