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一种中央 空调冷水机组实际效率的诊断方法

阅读：594发布：2023-01-13

专利汇可以提供一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，包括冷水机组，所述冷水机组由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器组成，在冷水机组的端口上还外接有冷冻水泵和冷却水泵，冷却水泵的一端口通过管路插接在冷却塔上；其诊断方法包括影响冷水机组的效率因素和建立冷水机组的实际效率数据库，通过对冷水机组实际效率诊断建立冷水机组实际效率数据库，作为冷水机组群控的控制依据，提高中央空调系统综合效率；同时还可用于评价冷水机组健康状态，指导设备管理人员进行预测式维护，提高工作效率、降低维护成本。，下面是一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种中央空调冷水机组，包括冷水机组(1)，其特征在于：所述冷水机组(1)由压缩机(2)、冷凝器(3)、节流阀(4)和蒸发器(5)组成，压缩机(2)的高温高压气体排气口通过管路与冷凝器(3)的高温高压气体进气口连接，压缩机(2)的低压高温制冷蒸气吸气口通过管路与蒸发器(5)的低压高温制冷蒸气排气口连接；所述蒸发器(5)的低温低压制冷剂液体入口通过管道与节流阀(4)连接，节流阀(4)的高压低温制冷剂液体进入口通过管路与冷凝器(3)的低温高压制冷剂液体的排出口连接；所述冷水机组(1)的端口上还外接有冷冻水泵(6)和冷却水泵(7)，冷冻水泵(6)通过管路与冷水机组(1)中的蒸发器(5)连接；所述冷却水泵(7)的一端口通过管路与冷水机组(1)中的冷凝器(3)连接，冷却水泵(7)的另一端口通过管路插接在冷却塔(8)上。
2.一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，包括影响冷水机组(1)的效率因素和建立冷水机组(1)的实际效率数据库，其特征在于：影响冷水机组(1)的效率因素分为内部因素和外部因素，内部因素即负荷率，由冷水机组(1)的运转形式、制造水平、压缩机(2)的性能及所需的制冷剂的种类决定；外部因素取决于蒸发温度和冷凝温度，蒸发温度包括冷冻水供水温度、冷冻水回水温度和蒸发器(5)的换热效率；冷凝温度包括室外湿球温度、冷却塔(8)的换热效率、冷却水进水温度、冷却水出水温度和冷凝器(3)的换热效率；
建立冷水机组(1)的实际效率数据库分为直接因素和间接因素，直接因素包括负荷需求、负载率、蒸发温度和冷凝温度，其作为变量记录在冷水机组(1)的COP中；间接因素包括蒸发器换热效率、冷凝器换热效率、冷却水泵输送能力和冷却塔换热性能，其作为外部数据引入并单独建立数据库或者数学模型。
3.根据权利要求1所述的一种中央空调冷水机组，其特征在于：所述冷水机组(1)的效率与蒸发器(5)的温度成正比关系。
4.根据权利要求1所述的一种中央空调冷水机组，其特征在于：所述冷水机组(1)的效率与冷凝器(3)的温度成反比关系。
5.根据权利要求2所述的一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，其特征在于：所述蒸发器(5)的换热效率为蒸发器(5)的换热温差，蒸发器(5)的换热温差＝冷冻水供水温度—蒸发温度，冷冻水供水温度和冷冻水回水温度的差值可形成冷冻水供回水温差，即冷冻水供回水温差＝冷冻水回水温度—冷冻水供水温度。
6.根据权利要求2所述的一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，其特征在于：所述冷却塔(8)的换热效率为冷却塔(8)的换热温差，冷却塔(8)的换热温差＝冷却水进水温度—室外湿球温度；冷凝器(3)的换热效率为冷凝器(3)的换热温差，冷凝器(3)的换热温差＝冷凝温度—冷却水出水温度；其冷却水出水温度与冷却水进水温度的差值可形成冷却水进出水温差，即冷却水进出水温差＝冷却水出水温度—冷却水进水温度。
7.根据权利要求2所述的一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，其特征在于：所述COP为冷量与电耗的比值，且COP与冷水机组(1)的工作效率成正比。

说明书全文

一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法

技术领域

[0001] 本发明涉及中央空调节能技术领域，尤其是一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法。

背景技术

[0002] 中央空调冷水机组的效率一般采用COP作为性能指标。COP是指冷量与电耗的比值，值越高说明冷水机组效率越好。但是这种评价方法仅仅考虑了负荷率对于冷水机组的影响，并未考虑其它因素，不能全面评价冷水机组在实际运行中的运行效率。

[0003] 例如：两台冷水机组分别位于深圳和上海，负荷率基本相同，经测定上海的冷水机组COP值明显高于位于深圳的冷水机组，此时判断上海的冷水机组效率更高是不对的，因为可能测量时上海的气候条件比深圳的好，而使得冷水机组的COP高于深圳，所以对于冷水机组的实际效率的评价除负荷率外，还应考虑更多的其它因素。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，通过对冷水机组实际效率诊断建立冷水机组实际效率数据库，作为冷水机组群控的控制依据，提高中央空调系统综合效率；同时还可用于评价冷水机组健康状态，指导设备管理人员进行预测式维护，提高工作效率、降低维护成本，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种中央空调冷水机组，包括冷水机组，所述冷水机组由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器组成，压缩机的高温高压气体排气口通过管路与冷凝器的高温高压气体进气口连接，压缩机的低压高温制冷蒸气吸气口通过管路与蒸发器的低压高温制冷蒸气排气口连接；所述蒸发器的低温低压制冷剂液体入口通过管道与节流阀连接，节流阀的高压低温制冷剂液体进入口通过管路与冷凝器的低温高压制冷剂液体的排出口连接；所述冷水机组的端口上还外接有冷冻水泵和冷却水泵，冷冻水泵通过管路与冷水机组中的蒸发器连接；所述冷却水泵的一端口通过管路与冷水机组中的冷凝器连接，冷却水泵的另一端口通过管路插接在冷却塔上。

[0007] 一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，包括影响冷水机组的效率因素和建立冷水机组的实际效率数据库，影响冷水机组的效率因素分为内部因素和外部因素，内部因素即负荷率，由冷水机组的运转形式、制造水平、压缩机的性能及所需的制冷剂的种类决定；外部因素取决于蒸发温度和冷凝温度，蒸发温度包括冷冻水供水温度、冷冻水回水温度和蒸发器的换热效率；冷凝温度包括室外湿球温度、冷却塔的换热效率、冷却水进水温度、冷却水出水温度和冷凝器的换热效率；

[0008] 建立冷水机组的实际效率数据库分为直接因素和间接因素，直接因素包括负荷需求、负载率、蒸发温度和冷凝温度，其作为变量记录在冷水机组的COP中；间接因素包括蒸发器换热效率、冷凝器换热效率、冷却水泵输送能力和冷却塔换热性能，其作为外部数据引入并单独建立数据库或者数学模型。

[0009] 作为本发明进一步的方案：所述冷水机组的效率与蒸发器的温度成正比关系。

[0010] 作为本发明进一步的方案：所述冷水机组的效率与冷凝器的温度成反比关系。

[0011] 作为本发明进一步的方案：所述蒸发器的换热效率为蒸发器的换热温差，蒸发器的换热温差＝冷冻水供水温度—蒸发温度，冷冻水供水温度和冷冻水回水温度的差值可形成冷冻水供回水温差，即冷冻水供回水温差＝冷冻水回水温度—冷冻水供水温度。

[0012] 作为本发明进一步的方案：所述冷却塔的换热效率为冷却塔的换热温差，冷却塔的换热温差＝冷却水进水温度—室外湿球温度；冷凝器的换热效率为冷凝器的换热温差，冷凝器的换热温差＝冷凝温度—冷却水出水温度；其冷却水出水温度与冷却水进水温度的差值可形成冷却水进出水温差，即冷却水进出水温差＝冷却水出水温度—冷却水进水温度。

[0013] 作为本发明进一步的方案：所述COP为冷量与电耗的比值，且COP与冷水机组的工作效率成正比。

[0014] 与现有技术相比，本发明有益效果：

[0015] 本中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，通过对冷水机组实际效率诊断建立冷水机组实际效率数据库，作为冷水机组群控的控制依据，提高中央空调系统综合效率；同时还可用于评价冷水机组健康状态，指导设备管理人员进行预测式维护，提高工作效率、降低维护成本。附图说明

[0016] 图1为本发明的冷水机组的工作原理图；

[0017] 图2为本发明的冷水机组冷冻侧传热温差示意图；

[0018] 图3为本发明的冷水机组冷却侧传热温差示意图。

[0019] 图中：1-冷水机组；2-压缩机；3-冷凝器；4-节流阀；5-蒸发器；6-冷冻水泵；7-冷却水泵；8-冷却塔。

具体实施方式

[0020] 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，所描述的实施例仅仅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做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。

[0021] 请参阅图1，本发明实施例中，一种中央空调冷水机组，包括冷水机组1，冷水机组1由压缩机2、冷凝器3、节流阀4和蒸发器5组成，压缩机2作为动力源用于驱动制冷剂循环流动，再通过蒸发器5和冷凝器3进行热交换实现热量的传递；其压缩机2的高温高压气体排气口通过管路与冷凝器3的高温高压气体进气口连接，冷凝器3进行一个放热过程；压缩机2的低压高温制冷蒸气吸气口通过管路与蒸发器5的低压高温制冷蒸气排气口连接，蒸发器5进行一个吸热的过程；蒸发器5的低温低压制冷剂液体入口通过管道与节流阀4连接，节流阀4的高压低温制冷剂液体进入口通过管路与冷凝器3的低温高压制冷剂液体的排出口连接；冷水机组1的端口上还外接有冷冻水泵6和冷却水泵7，冷冻水泵6通过管路与冷水机组1中的蒸发器5连接；冷却水泵7的一端口通过管路与冷水机组1中的冷凝器3连接，冷却水泵7的另一端口通过管路插接在冷却塔8上；冷水机组1的效率与蒸发器5的温度成正比关系，其蒸发器5的温度越高则冷水机组1的工作效率越高；冷水机组1的效率与冷凝器3的温度成反比关系，即冷凝器3的温度越低，冷水机组1的工作效率越高，冷凝器3的温度越高，冷水机组1的工作效率越低。

[0022] 请参阅表1和图1-3，一种中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，包括影响冷水机组1的效率因素和建立冷水机组1的实际效率数据库，影响冷水机组1的效率因素分为内部因素和外部因素，内部因素即负荷率，由冷水机组1的运转形式、制造水平、压缩机2的性能及所需的制冷剂的种类决定；外部因素取决于蒸发温度和冷凝温度，蒸发温度包括冷冻水供水温度、冷冻水回水温度和蒸发器5的换热效率；冷冻水通过蒸发器5将热量传递给制冷剂，中间存在两个换热温差，在一定的冷负荷需求冷冻水供水温度设定下，蒸发器5的换热效率为蒸发器5的换热温差，蒸发器5的换热温差＝冷冻水供水温度—蒸发温度，冷冻水供水温度和冷冻水回水温度的差值可形成冷冻水供回水温差，即冷冻水供回水温差＝冷冻水回水温度—冷冻水供水温度；冷凝温度包括室外湿球温度、冷却塔8的换热效率、冷却水进水温度、冷却水出水温度和冷凝器3的换热效率；热量从冷水机组搬运到室外经历三个过程：冷凝器3中制冷剂冷凝热传给冷却水、冷却水将热量从冷水机组1搬运至冷却塔8、冷却塔8中冷却水与室外空气换热，中间存在三个换热温差：冷凝器换热温差、冷却水进出水温差和冷却塔换热温差，室外湿球温度主要取决于室外气候情况，无法控制，所以在一定的换热量下，冷凝温度取决于冷却塔8的换热温差、冷却水进出水温差和冷凝器换热温差；冷却塔8的换热效率为冷却塔8的换热温差，冷却塔8的换热温差＝冷却水进水温度—室外湿球温度；冷凝器3的换热效率为冷凝器3的换热温差，冷凝器3的换热温差＝冷凝温度—冷却水出水温度；其冷却水出水温度与冷却水进水温度的差值可形成冷却水进出水温差，即冷却水进出水温差＝冷却水出水温度—冷却水进水温度；其冷却塔8的换热温差反映的是冷却塔8的换热性能，换热性能越好，则冷凝温度就越低，冷却水供回水温差是影响冷凝温度的又一重要因素，温差越小，冷凝温度就越低，但冷却水流量也相应增加，冷凝器3的换热温差反映的是冷凝器3的换热性能，影响的因素有冷凝器3本身设计原因，也和运行管理有关，如结垢。

[0023] 建立冷水机组1的实际效率数据库分为直接因素和间接因素，直接因素包括负荷需求、负载率、蒸发温度和冷凝温度，其根据不同负荷需求、负载率、蒸发温度、冷凝温度作为变量记录在冷水机组1的COP中，COP为冷量与电耗的比值，且COP与冷水机组1的工作效率成正比；间接因素包括蒸发器换热效率、冷凝器换热效率、冷却水泵输送能力和冷却塔换热性能，其作为外部数据引入并单独建立数据库或者数学模型，用于计算蒸发温度和冷凝温度。

[0024]

[0025] 表1

[0026] 综上所述：本中央空调冷水机组实际效率的诊断方法，通过对冷水机组1实际效率诊断建立冷水机组1实际效率数据库，作为冷水机组1群控的控制依据，提高中央空调系统综合效率；同时还可用于评价冷水机组1健康状态，指导设备管理人员进行预测式维护，提高工作效率、降低维护成本。

[0027] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0028] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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