CN215002149U - 空调机能效比监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调机能效比监测装置，空调机能效比监测装置包括制冷系统、辅助换热系统、第一温度传感元件，所述制冷系统设置有第一换热器，所述辅助换热系统的一侧设置有散热装置，另一侧与所述第一换热器相接且具有接口，所述第一温度传感元件设置在所述接口处。本实用新型的特点是可以实时监测空调机的能效比。

Description

空调机能效比监测装置

技术领域

本实用新型属于空调机领域，具体涉及空调机能效比监测装置。

背景技术

传统的家用空调包括室内机、室外机，室内机和室外机通过连接管连接起来。室内机、室外机里所用的换热器都是风冷换热器。这种形式的空调机，使用时制冷剂流量、换热风量不易计量，无法直接测量或间接测量出空调机的制冷量，并且加上常规空调机电气控制板上没有电能计量功能。因此，能效比(制冷量除以输入功率)就无法监测。虽然空调机在实验室规定的工况下检测出了制冷量、能效比，但由于实际使用的工况多种多样，不能全面反映真实使用的效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种空调机能效比监测装置，其特点是可以实时监测空调机的能效比。

其技术方案如下：

空调机能效比监测装置，包括制冷系统、辅助换热系统、第一温度传感元件，所述制冷系统设置有第一换热器，所述辅助换热系统的一侧设置有散热装置，另一侧与所述第一换热器相接且具有接口，所述第一温度传感元件设置在所述接口处。

进一步地，所述第一换热器内设有制冷剂流道和循环水流道，制冷剂流道和循环水流道相邻且有热传导，所述制冷系统还包括压缩机、第二换热器、节流元件；所述压缩机、所述制冷剂流道、所述节流元件、所述第二换热器依次首尾相通，所述辅助换热系统与所述循环水流道相通，且辅助换热系统与所述第一换热器具有两个接口。

进一步地，所述制冷系统还包括第一风机、第一电机、第一机壳，所述第二换热器设置在所述第一机壳内，所述第一电机与所述第一风机相连接。

进一步地，还包括第二温度传感元件，所述接口的一侧设置所述第一温度传感元件，另一侧设置所述第二温度传感元件。

进一步地，还包括循环水流量计，所述循环水流量计设置在所述接口处。

进一步地，还包括轴流风机，所述散热装置为翅片换热器，所述辅助换热系统上还设有水泵、膨胀罐，所述膨胀罐、所述水泵、所述翅片换热器依次相通，所述轴流风机设置在所述翅片换热器的一侧。

进一步地，所述散热装置包括洒水盘、接水盘、水泵，所述辅助换热系统一端与所述洒水盘相通，另一端与所述接水盘相通，所述洒水盘与所述接水盘对应设置，所述水泵与所述辅助换热系统相通且位于第一换热器与所述接水盘之间。

进一步地，所述散热装置还包括散热填料、轴流风机，所述散热填料固定在所述洒水盘上且位于所述洒水盘和所述接水盘之间，所述轴流风机位于所述散热填料的一侧。

进一步地，还包括主线路板、操作面板、通讯模块，所述操作面板和所述通讯模块均与所述主线路板通讯连接。

本实用新型所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

对室内制冷时，启动制冷系统和辅助换热系统，制冷系统和辅助换热系统运转，第一换热器升温，辅助换热系统内设有循环水，循环水流经第一换热器，循环水升温，第一换热器降温；第一温度传感元件获取循环水温度，而后循环水流经散热装置，循环水降温。在此过程中，制冷系统产生的制冷热量通过循环水热交换导出到辅助换热系统，辅助换热系统中的循环水升温，升温后的循环水流经散热装置，散热降温，然后循环水循环流转。在此过程中，制冷系统产生的制冷热量传递给了循环水，通过第一温度传感元件获取循环水温度变化，可计算制冷热量的大小，从而计算出空调机的能效比。

附图说明

此处的附图，示出了本实用新型所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本实用新型的技术方案、原理及效果。

除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。

图1是本实用新型元件连接原理简图；

图2是本实用新型辅助换热系统示意图；

图3是本实用新型辅助换热系统和室内机示意图；

图4是本实用新型室内机示意图；

图5是本实用新型实施例二示意图；

图6是本实用新型散热填料结构图；

图7是本实用新型实施例三示意图。

附图标记说明：

10、制冷系统，101、压缩机，102、第一换热器，103、节流元件，104、第二换热器，105、第一风机，106、第一电机，107、第一机壳，108、四通阀，201、水泵，202、轴流风机，203、膨胀罐，204、翅片换热器，205、洒水盘，206、接水盘，207、散热填料。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照说明书附图对本实用新型的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本实用新型技术方案的现实场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本实用新型的技术方案的目的相对应的含义。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“所述”、“该”为相应位置之前所提及或描述的技术特征或技术内容，该技术特征或技术内容与其所提及的技术特征或技术内容可以是相同的，也可以是相似的。

毫无疑义，与本实用新型的目的相违背，或者明显矛盾的技术内容或技术特征，应被排除在外。

如图1至图7所示，空调机能效比监测装置，包括制冷系统10、辅助换热系统、第一温度传感元件、第二温度传感元件、第三温度传感元件、循环水流量计。所述制冷系统10设置有第一换热器102，所述辅助换热系统的一侧设置有散热装置，另一侧与所述第一换热器102相接且具有接口，所述第一温度传感元件设置在所述接口处。

对室内制冷时，启动制冷系统10和辅助换热系统，制冷系统10和辅助换热系统运转，第一换热器102升温，辅助换热系统内设有循环水，循环水流经第一换热器102，循环水升温，第一换热器102降温；第一温度传感元件获取循环水温度，而后循环水流经散热装置，循环水降温。在此过程中，制冷系统10产生的制冷热量通过循环水热交换导出到辅助换热系统，辅助换热系统中的循环水升温，升温后的循环水流经散热装置，散热降温，然后循环水循环流转。在此过程中，制冷系统10产生的制冷热量传递给了循环水，通过第一温度传感元件获取循环水温度变化，可计算制冷热量的大小，从而计算出空调机的能效比。

所述第一换热器102内设有制冷剂流道和循环水流道，制冷剂流道和循环水流道相邻且有热传导，所述制冷系统10还包括压缩机101、第二换热器104、节流元件103；所述压缩机101、所述制冷剂流道、所述节流元件103、所述第二换热器104依次首尾相通，所述辅助换热系统与所述循环水流道相通，且辅助换热系统与所述第一换热器102具有两个接口。

制冷时，压缩机101压缩制冷剂，得到高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂气体流到第一换热器102中，被循环水换热并冷凝，冷凝后的制冷剂气体流到节流元件103中被降压节流，得到低压的制冷剂液体，制冷剂液体流到第二换热器104中吸热并蒸发，从而使得第二换热器104对应的室内区域制冷降温。

辅助换热系统与所述第一换热器102具有两个接口，一个接口是循环水进口，一个是循环水出口，循环水进口处设置所述第二温度传感元件，用于测量循环水换热前的温度；循环水出口的一侧设置所述第一温度传感元件，用于测量循环水换热后的温度；循环水流量计，所述循环水流量计设置在所述辅助换热系统上并靠近循环水进口处，循环水流量计一侧还设置有循环水开关，循环水开关用于控制辅助换热系统的流动情况。

所述制冷系统10还包括第一风机105、第一电机106、第一机壳107，所述第二换热器104设置在所述第一机壳107内，所述第一风机105位于所述第一机壳107后侧，所述第一电机106与所述第一风机105相连接。第一机壳107、第一电机106、第一风机105、第二换热器104共同作为室内机，设置在室内。制冷时，制冷剂在第二换热器104处对空气吸热并升温，空气温度下降，致使室温降低；为了加速空气与第二换热器104的换热过程和提高换热效率，设置第一风机105，吹动第二换热器104表面的空气，提高了空气的流通性，提高换热效率，第一电机106驱动第一风机105运转。

辅助换热系统包括轴流风机202，所述散热装置为翅片换热器204，所述辅助换热系统上还设有水泵201、膨胀罐203，所述膨胀罐203、所述水泵201、所述翅片换热器204依次相通，所述轴流风机202设置在所述翅片换热器204的一侧。

轴流风机202和翅片换热器204作为室外机，设置在室外，循环水在第一换热器102处受热升温后，流到翅片换热器204处散热降温，循环水与翅片换热器204表面的空气进行热交换，循环水降温，空气升温，设置轴流风机202的作用是吹动翅片换热器204表面的空气，提高空气的流动性，提高换热效率。水泵201设置在辅助换热系统中，可以给循环水提供动力，保持循环水持续流动，发生热交换；循环水工作时需要不停地升温降温，温度变化导致水压不停变化，为了防止水压过大导致管路破裂，设置膨胀罐203，膨胀罐203可以用气囊的体积变化分散循环水体积变化的压力，膨胀罐203的工作原理是是当水压减低时膨胀罐203内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统上；水压较大时循环水会挤压气囊，压缩气体。

第三温度传感元件可以监测室内机回风温度、室内机第二换热器104温度。空调机还包括主线路板、操作面板、通讯模块、空调机电源电度表、压缩机101电度表，所述操作面板和所述通讯模块均与所述主线路板通讯连接，空调机电源电度表、压缩机101电度表测量对应的耗电数据，并将耗电量数据传递至主线路板，用于计算能效比。

制冷量的计算如下：

机组冷凝热：Q_K

机组蒸发热：Q₀

机组总功率：P₀

压缩机功率：P_C

第一温度传感元件监测温度(第一换热器102进水温度)℃：T₁

第一温度传感元件监测温度(第一换热器102出水温度)℃：T₂

循环水流量计的水流量：G_W

(1)机组冷凝热：Q_K＝G_W×(T₂-T₁)

(2)机组蒸发热：Q₀＝Q_K-P_C

机组能效比EER的计算方法：

EER＝Q₀/P₀

主线路板上的CPU计算出来后，传至操作面板显示，通过485通讯接口、通讯模块传至上位机。

根据循环水流量计测量的循环水流量、第一温度传感元件监测的进水温度、第一温度传感元件监测的出水温度，主线路板上的CPU计算出制冷系统10冷凝热或蒸发热；空调机电源电度表测量出空调机组耗电量，以及压缩机101电度表测量出压缩机101耗电量，主线路板上的CPU再计算出空调机的能效比。空调机的电气控制系统，能实时监测到机组的压缩机101、整机功耗，以及机组需求侧的制冷量或制热量，计算出机组的能效比，进行显示或远距离传输，方便使用者、管理者的节能优化。

如图5和图6所示，在实施例二中，所述散热装置包括洒水盘205、接水盘206、水泵201，所述辅助换热系统一端与所述洒水盘205相通，另一端与所述接水盘206相通，所述洒水盘205与所述接水盘206对应设置，所述水泵201与所述辅助换热系统相通且位于第一换热器102与所述接水盘206之间。洒水盘205位于接水盘206正上方，洒水盘205和接水盘206之间有间隙，循环水在第一换热器102处受热后，流至洒水盘205，并从洒水盘205流出，落入接水盘206中，循环水经过洒水盘205和接水盘206之间的间隙时，与空气发生热交换，循环水降温后落入接水盘206中，受水泵201驱动，再次流至第一换热器102处换热，如此循环。循环水直接与空气热交换，增大了热交换面积，提高了热交换的效率。

所述散热装置还包括散热填料207、轴流风机202，所述散热填料207固定在所述洒水盘205上且位于所述洒水盘205和所述接水盘206之间，所述轴流风机202位于所述散热填料207的一侧。散热填料207的作用是增加循环水的热交换面积和速度，循环水从洒水盘205流出时与空气、散热填料207同时进行热交换，轴流风机202吹动空气，提高空气流速，加速散热。

如图7所示，在实施例三中，制冷系统10还包括四通阀108，四通阀108位于压缩机101的出口处，且与第一换热器102、第二换热器104相通，那么空调机压缩的高温高压气体可以先流通至第二换热器104处放热，实现室内制热。

以上实施例的目的，是对本实用新型的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本实用新型的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本实用新型的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本实用新型的保护范围。

以上实施例也并非是基于本实用新型的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.空调机能效比监测装置，其特征在于，包括制冷系统、辅助换热系统、第一温度传感元件，所述制冷系统设置有第一换热器，所述辅助换热系统的一侧设置有散热装置，另一侧与所述第一换热器相接且具有接口，所述第一温度传感元件设置在所述接口处；

所述第一换热器内设有制冷剂流道和循环水流道，制冷剂流道和循环水流道相邻且有热传导，所述制冷系统还包括压缩机、第二换热器、节流元件；所述压缩机、所述制冷剂流道、所述节流元件、所述第二换热器依次首尾相通，所述辅助换热系统与所述循环水流道相通，且辅助换热系统与所述第一换热器具有两个接口。

2.如权利要求1所述空调机能效比监测装置，其特征在于，所述制冷系统还包括第一风机、第一电机、第一机壳，所述第二换热器设置在所述第一机壳内，所述第一电机与所述第一风机相连接。

3.如权利要求1或2所述空调机能效比监测装置，其特征在于，还包括第二温度传感元件，所述接口的一侧设置所述第一温度传感元件，另一侧设置所述第二温度传感元件。

4.如权利要求1或2所述空调机能效比监测装置，其特征在于，还包括循环水流量计，所述循环水流量计设置在所述接口处。

5.如权利要求1或2所述空调机能效比监测装置，其特征在于，还包括轴流风机，所述散热装置为翅片换热器，所述辅助换热系统上还设有水泵、膨胀罐，所述膨胀罐、所述水泵、所述翅片换热器依次相通，所述轴流风机设置在所述翅片换热器的一侧。

6.如权利要求1或2所述空调机能效比监测装置，其特征在于，所述散热装置包括洒水盘、接水盘、水泵，所述辅助换热系统一端与所述洒水盘相通，另一端与所述接水盘相通，所述洒水盘与所述接水盘对应设置，所述水泵与所述辅助换热系统相通且位于第一换热器与所述接水盘之间。

7.如权利要求6所述空调机能效比监测装置，其特征在于，所述散热装置还包括散热填料、轴流风机，所述散热填料固定在所述洒水盘上且位于所述洒水盘和所述接水盘之间，所述轴流风机位于所述散热填料的一侧。

8.如权利要求1或2所述空调机能效比监测装置，其特征在于，还包括主线路板、操作面板、通讯模块，所述操作面板和所述通讯模块均与所述主线路板通讯连接。

Images