一种便捷式空气源热泵维保系统及维保方法 |
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| 申请号 | CN202311646821.8 | 申请日 | 2023-12-04 | 公开(公告)号 | CN117515915A | 公开(公告)日 | 2024-02-06 |
| 申请人 | 山东澳信供热有限公司; | 发明人 | 刘京华; 刘金玺; 李晓辉; 张文宁; 何宇; 郭文杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及城市供热系统维保的技术领域，尤其是涉及一种便捷式空气源 热 泵 维保系统及维保方法。漏氟检测模 块 ，用于检测设备漏氟情况，包括漏氟 位置 和漏氟量； 水 路清洗模块，用于检测设备需要清洗的位置并对需要清洗的位置进行喷水清洗；元件参数检测模块，用于检测 空气源热泵 各元件的状态数据； 主板 参数检测模块，用于检测运行过程中的主板参数来判断设备的运行状况和运行参数；外部协助模块，用于调取外部维修数据并与外部维修指挥人员通讯。对于高空作业人员高度紧张，减少复杂的作业过程，将故障判断的仪器仪表及维修工具进行整合，利用语音作为指令输入，使其流程化标准化，简化人员判断，专家介入更为方便，提升了维修人员作业的安全性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种便捷式空气源热泵维保系统，其特征在于：包括以下模块： |
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| 说明书全文 | 一种便捷式空气源热泵维保系统及维保方法技术领域背景技术[0002] 空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。它是热泵的一种形式。顾名思义，热泵也就是像泵那样，可以把不能直接利用的低位热能，如空气、土壤、水中所含的热量，转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能，如煤、燃气、油、电能等，的目的。 [0003] 与氟系统空调相比，目前中小型水系统空调用于别墅，大平层等大户型做三联供有着天然的优势。因此，空气源热泵应用于这些场景较多。但是相对于氟系统空调，水系统空调存在保养复杂，专业程度较高的问题。特别是针对于三联供系统，由于安装限制，很多位于高空，造成维修保养困难。相比于普通氟系统空调，水系统空调体积大，配件多，维修复杂的问题进一步放大。因此需要一种便携式空气源热泵维保系统，对水系统空调进行全面维保迫在眉睫。 发明内容[0004] 为了解决空气源热泵维修困难和维修成本高的问题，本发明提供一种便捷式空气源热泵维保系统及维保方法。 [0005] 一方面，本发明提供的一种便捷式空气源热泵维保系统采用如下的技术方案：一种便捷式空气源热泵维保系统，包括以下模块： 漏氟检测模块，用于检测设备漏氟情况，包括漏氟位置和漏氟量； 水路清洗模块，用于检测设备需要清洗的位置并对需要清洗的位置进行喷水清洗； 元件参数检测模块，用于检测空气源热泵各元件的状态数据； 主板参数检测模块，用于检测运行过程中的主板参数来判断设备的运行状况和运行参数； 外部协助模块，用于调取外部维修数据并与外部维修指挥人员通讯。 [0006] 通过采用上述技术方案，漏氟检测模块精准有效检测设备和管道漏氟问题，有利于提醒操作人员或维修人员及时对设备进行补充氟氯烃，保证设备运行效率，水路清洗模块能够有效清理设备内外杂质，保证设备运行正常，提高设备使用寿命，元件参数检测模块和主板参数检测模块能够有效检测设备质量和损伤，避免小损伤变成大故障，外部协助模块能够提供外部的有效辅助支持，帮助现场维修人员进行维修。 [0007] 优选的，所述漏氟检测模块包括氟压力检测子模块和漏氟位置定位子模块，所述氟压力检测子模块用于检测设备内氟压力并与正常值进行对比判断设备整体漏氟情况，所述漏氟位置定位子模块用于排查测定具体漏氟位置；所述漏氟位置定位子模块包括漏清洁剂喷洒装置控制子模块和充氮气控制子模块，所述漏清洁剂喷洒装置控制子模块用于往设备表面均匀喷洒清洁剂，所述充氮气控制子模块用于向设备内充入氮气。 [0008] 通过采用上述技术方案，氟压力检测子模块能够检测设备内部氟压力，将信息反馈给维修人员和维保设备，定时排查氟泄露问题，漏氟位置定位子模块能够检测具体漏氟位置，及时进行修补，避免氟持续泄露。 [0009] 优选的，还包括漏氟处理模块，所述漏氟处理模块用于维修漏氟问题和恢复设备氟压力；所述氟处理模块包括漏氟位置修补子模块和充氟子模块，所述漏氟位置修补子模块用于修补漏氟检测模块所确定出的漏氟位置缺口或缝隙，所述充氟子模块用于向设备内冲入氟氯烃恢复设备内的氟压力。 [0011] 优选的，所述水路清洗模块包括酸洗洗剂冲洗子模块和水洗冲洗子模块，所述酸洗洗剂冲洗子模块用于控制酸洗洗剂进入空气源热泵进行循环清洗，所述水洗冲洗子模块用于控制清水进入空气源热泵进行持续清洗；所述水路清洗模块还包括温度检测子模块，所述温度检测子模块用于检测环境外温度和水路内温度。 [0012] 通过采用上述技术方案，酸洗洗剂冲洗子模块用于清洗附着的不容易清洗的杂质，水洗冲洗子模块将酸洗残留和其他杂质进行冲洗干净，温度检测子模块用于检测清洗时的设备内的温度，避免温度影响清洗过程。 [0013] 优选的，所述元件参数检测模块包括模式调整子模块和量程调整子模块，所述模式调整子模块用于调整检测模式，所述检测模式项目包括检测时间、检测方式和检测次数，所述量程调整子模块用于调整检测量程和精度。 [0014] 通过采用上述技术方案，模式调整子模块能够调整各种检测模式以适配不同零件的检测，量程调整子模块能够根据检测项目和检测零件不同调整检测精度，避免伤害检测设备，提高检测的精度。 [0015] 优选的，所述主板参数检测模块包括电流整定测试子模块和运行温度测试子模块，所述电流整定测试子模块用于测试电路主机运行一定时长的整定电流和整定次数，所述运行温度测试子模块用于测试电路主机运行一定时长的温度。 [0017] 优选的，所述外部协助模块包括外部指挥子模块、外部数据查询子模块和外部专家应答通讯子模块，所述外部指挥子模块用于与总站维修指挥人员通讯，所述外部数据查询子模块用于查询网络或厂家内部数据库资源信息，所述外部专家应答通讯子模块用于与外部设备维修专家通讯。 [0018] 通过采用上述技术方案，外部指挥子模块能够与室内维修指挥人员通讯，相互交换信息，室内维修指挥人员能够整体把握维修进度，控制维修质量，外部数据查询子模块用于查阅以往维修信息，给当前维修提供经验资料，外部专家应答通讯子模块能够及时通知相关专家，处理棘手复杂的维保问题。 [0019] 另一方面，本发明提供的一种便捷式空气源热泵维保方法采用如下的技术方案：一种便捷式空气源热泵维保方法，包括以下维保步骤： 测试漏氟问题并对漏氟现象进行维修； 对空气源热泵设备进行清洗，所述清洗包括酸洗和水洗； 对空气源热泵设备元件进行测试，得出设备元件状态参数，对异常元件进行上报并维修； 对空气源热泵设备主板进行测试，得出设备电流大小并进行整定，对主板的温度异常进行报警提醒并重新测试； 设备维修检测过程中利用实时通讯设备进行远程指挥和专家协作的维修辅助。 [0020] 通过采用上述技术方案，利用维保设备进行全方位的维保维修，提高维保效率，降低维保的复杂性，室内室外相互协作，避免室外维保人员的环境条件影响维保质量，标准化的流程有效避免维修质量不过关。 [0021] 优选的，所述对空气源热泵设备主板进行测试时，分三次进行测试，第一次开启1/3的空气源热泵散热设备进行测试，第二次开启2/3的空气源热泵散热设备进行测试，第三次开启全部的空气源热泵散热设备进行测试，通过控制电子膨胀阀初始开度确定整定要求。 [0022] 通过采用上述技术方案，三次渐进测试，有效提高测试的安全性，避免一次全部测试的危险，使得设备开启有一个缓冲过程。 [0024] 通过采用上述技术方案，利用人工智能辅助维修人员进行维修，管家式维保辅助，减少维保人员的失误。 [0025] 综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：1、漏氟检测模块精准有效检测设备和管道漏氟问题，有利于提醒操作人员或维修人员及时对设备进行补充氟氯烃，保证设备运行效率，水路清洗模块能够有效清理设备内外杂质，保证设备运行正常，提高设备使用寿命，元件参数检测模块和主板参数检测模块能够有效检测设备质量和损伤，避免小损伤变成大故障，外部协助模块能够提供外部的有效辅助支持，帮助现场维修人员进行维修。 [0026] 2、氟压力检测子模块能够检测设备内部氟压力，将信息反馈给维修人员和维保设备，定时排查氟泄露问题，漏氟位置定位子模块能够检测具体漏氟位置，及时进行修补，避免氟持续泄露，漏氟处理模块能够有效处理漏氟问题，通过漏氟位置修补子模块对漏氟位置的缺陷进行修补，通过充氟子模块进行充氟并保证设备内氟压力正常，酸洗洗剂冲洗子模块用于清洗附着的不容易清洗的杂质，水洗冲洗子模块将酸洗残留和其他杂质进行冲洗干净，温度检测子模块用于检测清洗时的设备内的温度，避免温度影响清洗过程，模式调整子模块能够调整各种检测模式以适配不同零件的检测，量程调整子模块能够根据检测项目和检测零件不同调整检测精度，避免伤害检测设备，提高检测的精度，电流整定测试子模块能够测试设备运行时电流是否在合理范围，并整定电流到合理范围，运行温度测试子模块能够测试设备运行的温度，避免温度过高损害设备电子电路板，外部指挥子模块能够与室内维修指挥人员通讯，相互交换信息，室内维修指挥人员能够整体把握维修进度，控制维修质量，外部数据查询子模块用于查阅以往维修信息，给当前维修提供经验资料，外部专家应答通讯子模块能够及时通知相关专家，处理棘手复杂的维保问题。 [0027] 3、利用维保设备进行全方位的维保维修，提高维保效率，降低维保的复杂性，室内室外相互协作，避免室外维保人员的环境条件影响维保质量，标准化的流程有效避免维修质量不过关，三次渐进测试，有效提高测试的安全性，避免一次全部测试的危险，使得设备开启有一个缓冲过程，利用人工智能辅助维修人员进行维修，管家式维保辅助，减少维保人员的失误。 [0028] 4、对于高空作业人员高度紧张，减少复杂的作业过程，将故障判断的仪器仪表及维修工具进行整合，利用语音作为指令输入，使其流程化标准化，简化人员判断，专家介入更为方便，提升了维修人员作业的安全性，防止工具高坠对人造成的伤害，作为户用机空气源热泵移动维保装置，相当于一个移动实验室，除维修工具外，可以对整个系统进行相应的保养，与单纯维修相比，提供了相应的保养流程，降低了对于维修人员的技术要求，简单培养后即可进行应用，厂商建立相应的专家团队进行支持，便于精准管理，对于用户来说，非标定制化安装后运行效果无法保证，通过此工具及方法进行整定，提升整个系统的效率，减少电能损耗。附图说明 [0029] 图1为本发明模块组合示意图；图2为空气源热泵主控板电子膨胀阀控制流程图。 具体实施方式[0030] 以下结合附图1和2对本发明作进一步详细说明。 [0031] 实施例1：本发明实施例公开一种便捷式空气源热泵维保系统，包括以下模块： 漏氟检测模块，用于检测设备漏氟情况，包括漏氟位置和漏氟量； 水路清洗模块，用于检测设备需要清洗的位置并对需要清洗的位置进行喷水清洗； 元件参数检测模块，用于检测空气源热泵各元件的状态数据； 主板参数检测模块，用于检测运行过程中的主板参数来判断设备的运行状况和运行参数； 外部协助模块，用于调取外部维修数据并与外部维修指挥人员通讯。 [0032] 水路清洗模块包括对空气源热泵内部和外部的清洗控制，内部清洗采用原水路进行灌水清洗，外部清洗采用氮气加压喷水进行清洗。 [0033] 漏氟检测模块、水路清洗模块、元件参数检测模块、主板参数检测模块和外部协助模块统一安装在移动维保设备内，依次且单独进行运行和使用，并且所有模块和设备均通过通讯模块与远程监督设备连接，发送数据信息和应答远程命令。 [0034] 对整套空气源热泵热源及末端系统进行整定，方法如下：以某厂设备为例，在理想状态下，机器对应实验室的表格数据为： [0035] 实际应用整定时，需根据现场实际机组与末端匹配进行整定，假设案例中所用的机器制热量基准为‑12℃情况下为49KWh，实际制热量=名义制热量*制热能力，以15℃环境温度，出水温度41℃工况时，实际制热量=49*1.72=84.28KWh。这样以表格作为热源热量的计算值。 [0036] 当机器酸洗完毕后，可近似认为机组参数等于理想参数，此时只需要整定末端与主机匹配关系。此处需要用流量平衡法进行相应的匹配。 [0037] 假设机器产生的每台热量为Qa，每台末端消耗的热量为Qb，中间交换损失的热量为Qc，则供热的理想状态为： [0038] 根据暖通空调专业公式G=0.86Q/Δt，机器最高效温度为5℃，从而系统流量得出： [0039] 为防止末端散热量不够，末端散热按最高热指标计算单台盘管流量，则计算末端流量: [0040] 流量应符合Ga>Gb，实际运行中，较大的流量抵消阻力，会使得末端水力平衡。通过流量检测子模块，检测主机流量及末端流量参数，确定末端分支阀开度和流量的关系。 [0041] 因大流量不用考虑散热器内水力计算，且流量与开度为线性关系。做分集水器处5 4 3 2 1 阀门5点流量标定，则K=a1F+a2F+a3F+a4F+a5F+a6 其中K为阀门开度，F为对应的流量。对应标定六点10%，20%，30%，40%，50%，60%解相应的矩阵计算出对应的a1，a2，a3，a4，a5，a6。 [0043] 目前空气源热泵设备中，多采用电子膨胀阀控制，某空气源热泵主控板对于电子膨胀阀的控制流程如图2所示，当电子膨胀阀调整至设定过热度时，系统能效达到最高。当设备启动时电子膨胀阀初始开度很大，根据设置过热度及制热PID参数间隔一定时间调整一次直至稳态。当设备除霜后，电子膨胀阀开度需要再次调整，直至调整至合适步数。 [0044] 因此，在同样环境温度下，机组连续工作的时间越长，系统的实际能效就越高。 [0045] 实施例2：在实施例1的基础上增加： 所述漏氟检测模块包括氟压力检测子模块和漏氟位置定位子模块，所述氟压力检测子模块用于检测设备内氟压力并与正常值进行对比判断设备整体漏氟情况，所述漏氟位置定位子模块用于排查测定具体漏氟位置； 所述漏氟位置定位子模块包括漏清洁剂喷洒装置控制子模块和充氮气控制子模块，所述漏清洁剂喷洒装置控制子模块用于往设备表面均匀喷洒清洁剂，所述充氮气控制子模块用于向设备内充入氮气。 [0046] 喷洒装置控制子模块所喷洒的清洁剂为普通肥皂水等起泡型稠液体，能够在冲入氮气时在漏点处被吹出形成鼓出泡沫。 [0047] 所述漏氟检测模块具体工作过程如下：连接空气源主板通讯线路； 连接充氟管路‑‑‑‑语音发送指令至主板，说明型号和厂家； 主板检测系统氟压力； 确定漏氟； 三通阀切换到氮气模式； 氮气进入气体混合室； 充氮气保压； 无法保压； 水箱+清洁剂+氮气比例混合进入液体混合室； 同时开启电磁阀进行打压及清洁剂喷洒； 找到漏点； 液体混合室冲水； 液体混合室充氮气； 处理； 重新氮气进入气体混合室打压； 保压成功； 释放氮气； 气体混合室进对应氟氯烃； 充氟成功； 语音发送指令停止。 [0048] 还包括漏氟处理模块，所述漏氟处理模块用于维修漏氟问题和恢复设备氟压力；所述氟处理模块包括漏氟位置修补子模块和充氟子模块，所述漏氟位置修补子模块用于修补漏氟检测模块所确定出的漏氟位置缺口或缝隙，所述充氟子模块用于向设备内冲入氟氯烃恢复设备内的氟压力。 [0049] 所述水路清洗模块包括酸洗洗剂冲洗子模块和水洗冲洗子模块，所述酸洗洗剂冲洗子模块用于控制酸洗洗剂进入空气源热泵进行循环清洗，所述水洗冲洗子模块用于控制清水进入空气源热泵进行持续清洗；所述水路清洗模块还包括温度检测子模块，所述温度检测子模块用于检测环境外温度和水路内温度。 [0050] 水路清洗模块具体工作过程如下：连接空气源主板通讯线路； 连接水管路； 语音发送指令至装置主控，说明型号和厂家； 三通阀切换到清洗模式； 水进入到液体混合室； 主板检测系统氟压力与室外环境温度； 确定需要清洗； 酸洗洗剂液体混合室； 循环清洗； 检测氟路温压，水路水温及室外环境温度； 不符合建模标准； 继续清洗； 达到标准； 主板停止清洗； 泄放废液； 液体混合室冲水； 清水冲洗； 语音发送指令停止； 重新恢复管路； 过程结束。 [0051] 所述元件参数检测模块包括模式调整子模块和量程调整子模块，所述模式调整子模块用于调整检测模式，所述检测模式项目包括检测时间、检测方式和检测次数，所述量程调整子模块用于调整检测量程和精度。 [0052] 元件参数检测模块具体工作过程如下：连接需要检测的元件； 语音发送指令至装置主控； 主控板将电路自动切换到检测仪器； 检测仪器根据测试的元件调整检测模式及量程； 数据测试； 出具测试结果； 检测结束。 [0053] 所述主板参数检测模块包括电流整定测试子模块和运行温度测试子模块，所述电流整定测试子模块用于测试电路主机运行一定时长的整定电流和整定次数，所述运行温度测试子模块用于测试电路主机运行一定时长的温度。 [0054] 主板参数检测模块具体工作过程如下：连接空气源热泵主板通讯线路； 语音发送指令至装置主控，说明型号和厂家； 运行空气源热泵主机； 开启用户室内1/3的散热设备； 运行一小时（记录主机连续运行时长及整定次数）； 开启用户室内2/3的散热设备； 运行一小时（记录主机连续运行时长及整定次数）； 开启所有散热设备； 运行一小时（记录主机连续运行时长及整定次数）； 根据各种运行状况整定电子膨胀阀（EEV）初始开度； 根据运行状况整定电子膨胀阀 PID参数； 根据运行状况整定过热度； 再次开机运行重复过程； 校验运行参数； 运行参数达到要求； 关机； 拆除线路； 整定完成。 [0055] 所述外部协助模块包括外部指挥子模块、外部数据查询子模块和外部专家应答通讯子模块，所述外部指挥子模块用于与总站维修指挥人员通讯，所述外部数据查询子模块用于查询网络或厂家内部数据库资源信息，所述外部专家应答通讯子模块用于与外部设备维修专家通讯。 [0056] 无法判断及难于处理的故障，根据之前所做的检测，自动生成相应的工单系统，将机器的基本情况、故障现象、测试的数据全部发送至对应的专家做进一步的判断，在线专家判断后可将进一步检查方案或处理意见返回，进一步进行处理。 [0057] 实施例3：本发明实施例公开一种便捷式空气源热泵维保方法，包括以下维保步骤： 测试漏氟问题并对漏氟现象进行维修； 对空气源热泵设备进行清洗，所述清洗包括酸洗和水洗； 对空气源热泵设备元件进行测试，得出设备元件状态参数，对异常元件进行上报并维修； 对空气源热泵设备主板进行测试，得出设备电流大小并进行整定，对主板的温度异常进行报警提醒并重新测试； 设备维修检测过程中利用实时通讯设备进行远程指挥和专家协作的维修辅助。 [0058] 所述对空气源热泵设备主板进行测试时，分三次进行测试，第一次开启1/3的空气源热泵散热设备进行测试，第二次开启2/3的空气源热泵散热设备进行测试，第三次开启全部的空气源热泵散热设备进行测试，通过控制电子膨胀阀初始开度确定整定要求。 [0059] 利用热量平衡法对系统进行校验。根据公式此处先用利用Q1/Q2=（tn‑tw1）/（tn‑tw2）公式推断不同温度下的热负荷，其中tw1为室外温度1，固定设计热负荷温度，tw2为室外温度2，固定为冬季平均气温，tn为室内温度，Q1为设计热负荷温度时热量，Q2为平均气温时热量。 根据设计热指标及设计室温及温度，推断热量Q2，根据风机盘管水温及流量（流量和温度子模块测得）进行计算，使得实际热量和机组制热或制冷量进行匹配，校验系统设计是否准确。 [0060] 当机器造热量大于，末端散热量时，需要进行电子膨胀阀重新整定。 [0061] 在制冷季校验时，先开启全部末端进行测试，计算冷量及末端匹配情况。通常情况下，预估冷负荷为热负荷三倍，所以电子膨胀阀过热度为整定1/3负荷时最佳。如果为制冷季时，需要整定末端开启为100%负荷，调整过热度。 [0062] 对于初始开度整定，需要引入指数平滑法。由于电子膨胀阀开度多使用PID进行控制，所以宜用指数平滑法步进调节。整定时需要长时间开机，避免化霜发生。 [0063] 对所述对空气源热泵设备主板进行整定时，分三次进行测试，第一次开启1/3的空气源热泵散热设备进行测试，第二次开启2/3的空气源热泵散热设备进行测试，第三次开启全部的空气源热泵散热设备进行测试，通过控制电子膨胀阀初始开度确定整定要求。 [0064] 还包括利用人工智能应答机进行协助维修。 [0066] β为要进行学习的参数，维保系统电脑板中烧制程序，在电子膨胀阀调整第n周期时自学习文件中存储的系数称为βn，在对第n个供热周期进行设定时，模型设定计算程序将从自学习文件中取出并采用此βn值。当第n个周期运行进行时，通过实测系统稳态时的电子膨胀阀开度，可推算出此参数的瞬时值 ，利用此信息对βn进行修正，确定自学习系数α时取允许最大超调量时α1与需求精度时α2比值关系为4：1，不同机组控制变量取的α值不同。 求出βn+1，存储到自学习文件中（用βn+1替代βn），以便第n+1个调整时设定计算时采用。维保系统进行联网，将不同品牌不同型号机器的初始值进行初始值写入，通过测试运行利用指数平滑法进行微调。 [0067] 如果计算末端流量Gb>Ga，则此时末端水力会存在不平衡的问题。此时需测试主机流量。如果主机流量实际小于末端流量，则需调整水力平衡。对于户用空调通常做法为建议更换水泵，使得空调达到高效。 [0068] 以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。 |
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