Vrf分户计量方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种VRF分户计量方法，该方法将每台室内机的室外机功耗分摊根据该室内机能效校正后的能力输出占所有室内机能效校正后的能力输出总和的比例计算，所述能效校正根据该室内机配管长度与参考配管长度的差异得出。由于引入能效校正因子，以室内机真实所需室外机耗电量为目标的估算，对于室内机用户更为公平准确，有助于倡导节能。
【专利说明】
VRF分户计量方法
技术领域
[0001] 本发明设及VRF(多联机)分户计量方法。
【背景技术】
[0002] 现在的VRF中央空调按照面积收费，不利于用户的主动节能，收费也不合理；困难 点主要在于很难用现有的测量仪表得到制冷剂侧的质量流量，空气侧制冷时由于冷凝水的 存在导致根据干球溫度计算冷量不准确。如果用电子膨胀阀的开度跟压差来计算流量，贝U 存在电子膨胀阀失步的问题，运种情况下就会计算不准确。另外，根据实验及模拟结果，不 同机组都会出现在不同配管长度下冷量衰减情况，长配管可能达到短配管的冷量的80% W 下，相应的COP(能效比）也会有显著的下降，导致获得单位冷量所需的电量上升，而目前的 分户计量方法都没有考虑运一点，对于用户而言欠公平。
【发明内容】
[0003] 在本发明的实施例中，VRF分户计量方法将每台室内机的室外机功耗分摊根据该 室内机能效校正后的能力输出占所有室内机能效校正后的能力输出总和的比例计算，所述 能效校正根据该室内机配管长度与参考配管长度的差异得出。
[0004] 在本发明的优选连施例中，每台室内机的室外机功耗分摊获取方法如下：
[0005]
[0006] 其中，
[0007] Pi为第i台室内机的分摊的室外机耗电值；
[000引Qi为第i台室内机的t时刻的能力输出，可W是冷量或热量，
[0009] Cl为第i台室内机的能效校正因子，i是巧Ijn的整数；
[0010] P。为室外机t时刻的耗电值；
[0011] t为时间，n为室内机台数。
[001 ^ 在本发明的实施例中，室内机输出冷量时，Qi = Q1 i+Q2i，其中，Q1 i = A礼MTD1地TC， 021=4礼抓02地批/^)，其中911是室内机换热器的干区的换热量，921为室内机换热器的湿 区的换热量，A为室内机换热器的换热面积，LMTDl为对数平均溫差，LMTD2为对数平均洽差， HTC为室内机换热器的换热系数，Cp为空气比热，LMTDl = n(Tfi，Tfi，Tai，ma，Ta0，S)，LMTD2 = f 2 ( Tf 1，Tf i，Tai，Hla，Tao，S )，HTC = f 3 ( Tf 1，Tf i，Tai，Hla，Tao，S )，其中，Tf 1 是进节流阀的制冷剂溫 度，Tf i是出节流阀的制冷剂溫度，Hla是室内机的进风量，Tai是室内机进风干球溫度，Ta。是室 内机出风干球溫度，S是节流阀的过度热。
[OOU]在本发明的实施例中，Tfi, Tai, Tao分别通过溫度传感器检测获得，Hla通过室内机的 风机转速计算获得。
[0014] 在本发明的实施例中，室内机输出冷量时，Qi = Qli+Q2i，其中，Qli = A礼MTDI地TC， 021=4礼抓〇2地批/^)，其中911是室内机换热器的干区的换热量，921为室内机换热器的湿 区的换热量，A为室内机换热器的换热面积，LMTDl为对数平均溫差，LMTD2为对数平均洽差， HTC为室内机换热器的换热系数，Cp为空气比热，LMTDl=H (Tfi ,Tfi，Tai，ma，Twai，S)，LMTD2 =f 2 ( Tf 1，Tf i，Tai，Hla，Twai，S )，HTC = f 3 ( Tf 1，Tf i，Tai，Hla，Twai，S )，其中，Tf 1 是进节流阀的制冷 剂溫度，Tfi是出节流阀的制冷剂溫度，Hla是室内机的进风量，Tai是室内机进风干球溫度， Twai是室内机进风湿球溫度，S是节流阀的过度热。
[001引在本发明的实施例中，Tfi, Tai, Twai分别通过溫度传感器检测获得，Hla通过室内机 的风机转速计算获得。
[0016] 在本发明的实施例中，Tfi通过溫度传感器检测获得。
[0017] 在本发明的实施例中，获得机组的总制冷剂流量，在得到总制冷剂流量之后利用 制冷时室外机的冷凝器能力输出模型获得机组总的液体溫度，再利用考虑制冷剂进入室内 机之后的换热的修正关系，得到制冷剂进入节流阀的制冷剂溫度Tfi,其中制冷时室外机的 冷凝器能力输出模型为93=43*1^〇'03*肌〔3，其中，测量。值包括压缩机的吸气压加3、压缩 机的排气压力Pd、压缩机入口制冷剂的过热度Tsh、冷凝器的空气进风溫度Tai,冷凝器的风量 Hla由室外机的风机转速得到，制冷剂流量邮和冷凝器制冷剂进口溫度Tfi分别根据吸气压力 Ps、排气压力Pd、过热度Tsh由拟合多项式得到;对数平均溫差LMTD3由冷凝器的制冷剂进口 溫度Tfi、压缩机的排气压力Pd、冷凝器的空气进风溫度Tai得到；换热系数HTC3由Tfi、Tai、耻、 Kla计算得到。
[0018] 在本发明的实施例中，取一参考室内机的配管长度作为参考配管长度，在标况下 获得该参考配管长度的能效比COPi,对于需计算的室内机，在标况下获得其配管长度的能 效比COPi，则该需计算的室内机的能效校正因子Ci = COPi/COPi。
【附图说明】
[0019] 图1是多联机的系统示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，在W下的描述中阐述了更多的细节 W便于充分理解本发明，但是本发明显然能够W多种不同于此描述的其它方式来实施，本 领域技术人员可W在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因 此不应W此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
[0021 ]如图1所示，多联机包括至少一室外机1、多个室内机21，室内机21包括室内侧换热 器4，室外机1包括压缩机和室外侧换热器。多个室内机21并联设置，在室内机1的室内侧换 热器4的气管侧设置的阀组3,在室内机1的室内换热器4的液管侧设置膨胀阀5,也可W在膨 胀阀5的前后可W设置过滤器。阀组3也可W由一个电磁阀来替代，或者由其它关断装置来 替代。室内机21配管长度是室外机1的制冷剂出口到室内机21制冷剂入口的距离。
[0022]根据本发明的VRF分户计量方法将每台室内机的室外机功耗分摊根据该室内机能 效校正后的能力输出占所有室内机能效校正后的能力输出总和的比例计算，所述能效校正 根据该室内机配管长度与参考配管长度的差异得出，参考配管可W根据不同机型来自由选 择。从公平角度出发，VRF分户计量方法基于用户得到相关冷(热)量所需的耗电量来决定。 用户得到的冷(热)量即室内机能力输出，由于配管长度不同或室内机换热效率不同，同样 的能力输出所需的室外机耗电量是不同的。因此本发明W室内机真实所需室外机耗电量为 基础进行电费分配，进一步提高了计量的公平性，有助于倡导节能。
[0023] #太货巧的一生施側由.锭台驾内机的室外机功耗分摊获取方法如下：
[0024]
[0025] …，
[0026] Pi为第i台室内机的分摊的室外机耗电值；
[0027] Q功第i台室内机的t时刻的能力输出，可W是冷量或热量，
[0028] C功第i台室内机的能效校正因子，i是巧Ijn的整数；
[0029] P。为室外机t时刻的耗电值；
[0030] t为时间，n为室内机台数。
[0031] 其中，室内机在在制冷和制热模式下分别作为蒸发器和冷凝器。由于制热时没有 含湿量的变化，室内机采用的冷凝器可W假定一个相对湿度进行计算其能力输出，与实际 情况误差很小，在本发明的一实施例中，采用洽差法来计算其能力输出，其计算方法为Q = ma* ( Tao-Tai ) *Cp，其中，风量Hla由室内机的风速或电机转速估计，室内机进风干球溫度Tai、室 内机出风干球溫度Tan可W由传感器检测获得，Cp为空气比热。
[0032] 室内机在制冷模式时的蒸发器的能力输出获取方法在一实施例中，获取进节流阀 的制冷剂溫度Tf 1，出节流阀后的制冷剂溫度Tf i，风量Hla，室内机进风干球溫度Tai、室内机出 风干球溫度Ta。，运些溫度可W分别通过传感器检测获得，风量Hla可W根据风机转速计算得 到。另外，进一步获得蒸发器的过热度Tsh,过热度Tsh可W近似按定值输入。蒸发器分成干湿 两部分进行计算。空气流经翅片过程中，由于热量传递到翅片和管壁，空气的溫度沿流程方 向逐渐降溫，在某个点上相对湿度会达到凝露的条件，开始有水凝出。空气换热区域上在运 个点之前的部分叫干区，之后有水的部分叫湿区。Qi为室内机输出冷量的输出能力时，Qi = Ql i+Q2i，其中，Ql i=A*LMTD1*HTC，Q2i=A*LMTD2*HTC/Cp，其中Qli 是室内机换热器的干区的 换热量，Q2i为室内机换热器的湿区的换热量，A为换热面积，LMTDl为对数平均溫差，LMTD2 为对数平均洽差，HTC为换热系数，Cp为空气比热，LMTDl = n (Tfi，Tfi，Tai，ma，Tao，S) ,LMTD2 ='2巧"，1町131，1113，13。，130，册〔='3巧:1^町131，1113，13。，5)。其中，函数'1^2^3可^根据 已有的公式进行计算。
[00削在本发明的另一实施例中，Q功室内机输出冷量的输出能力，Qi = Qli+Q2i，其中， Qli=A礼組'01地1'(：，921=4礼脚1)2地1'0/^)，其中911是室内机换热器的干区的换热量，92功 室内机换热器的湿区的换热量，A为换热面积，LMTDl为对数平均溫差，LMTD2为对数平均洽 差，HTC为换热系数，Cp为空气比热，LMTDl = n (Tf 1，Tfi，Tai，Hia，Twai，S)，LMTD2 = f 2(Tf 1，Tfi， Tai，Hla，Twai，Tsh )，HTC = f 3 ( Tf 1，Tf i，Tai，Hla，Twai，S )，其中，Twai是室内机进风湿球溫度。
[0034]在前述实施例中，Tfi除了通过传感器直接检测获得外，还可W通过机组已有的条 件获得，其首先获得机组的总制冷剂流量，机组的总制冷剂流量可W通过压缩机的压缩系 数、实时转速、吸排气压力、吸气过热度等计算得到。在得到总的流量之后利用制冷时室外 机的冷凝器模型W及机组的其他参数便可W得到机组总的液体溫度，再利用考虑进入室内 部分之后的换热的修正关系，得到进入节流阀的液体溫度，其中制冷时室外机的冷凝器模 型为：
[0035] Q=A*LMTD*HTC
[0036] 审岭剂流量Hif和制冷剂进口溫度Tfi根据吸气压力Ps、排气压力Pd、过热度Tsh由拟 合多项式得到；
[0037] 对数平均溫差LMTD由制冷剂进口溫度Tfi、排气压力Pd、空气进风溫度Tai得到，
[003引吸气压力Ps、排气压力Pd、过热度Tsh、空气进风溫度Tai可W通过检测获得。
[0039] 能效校正因子Cl可W是反映室内机不同配管长度的不同能效比的任意系数。在本 发明的一实施例中，取一参考室内机的配管长度作为参考配管长度，在标况下获得该参考 配管长度的能效比COPi,对于需计算的室内机，在标况下获得其配管长度的能效比0)?1，贝。 该需计算的室内机的能效校正因子Ci = C0Pi/C0Pi。
[0040] 在本发明的实施例中，考虑到压力传感器成本较高，尽量使用溫度或湿度传感器。
[0041] 本发明的实施例对于大多数已有的VRF来说在硬件上只需增加一个干球或湿球溫 度传感器，因此本发明的方法简单、成本低。
[0042] 本发明的实施例引入能效校正因子，W室内机真实所需室外机耗电量为目标的估 算，对于室内机用户更为公平准确，有助于倡导节能。
[0043] 本发明虽然W较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技 术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可W做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离 本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对W上实施例所作的任何修改、等同变化 及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。
【主权项】
1. VRF分户计量方法，其特征在于，每台室内机的室外机功耗分摊根据该室内机能效校 正后的能力输出占所有室内机能效校正后的能力输出总和的比例计算，所述能效校正根据 该室内机配管长度与参考配管长度的差异得出。2. 如权利要求1所述的VRF分户计量方法，其特征在于，每台室内机的室外机功耗分摊 获取方法如下： 其中， Pi为第i台室内机的分摊的室外机耗电值； 化为第i台室内机的t时刻的能力输出，可W是冷量或热量， 。为第i台室内机的能效校正因子，i是巧Ijn的整数； P。为室外机t时刻的耗电值； t为时间； n为室内机台数。3. 如权利要求2所述的VRF分户计量方法，其特征在于，室内机输出冷量时，Qi = Qli+ Q2i，其中，Qli = A*LMTD1*HTC，Q2i = A*LMTD2*HTC/Cp，其中Qli是室内机换热器的干区的换 热量，Q2i为室内机换热器的湿区的换热量，A为室内机换热器的换热面积，LMTDl为对数平 均溫差，LMTD2为对数平均洽差，HTC为室内机换热器的换热系数，Cp为空气比热，LMTDl = n (Tf 1，Tf i，Tai，Hla，Tao，S )，LMTD2 = f 2 ( Tf 1，Tf i，Tai，Hla，Tao，S )，HTC = f 3 ( Tf 1，Tf i，Tai，Hla，Tao，S )， 其中，Tfl是进节流阀的制冷剂溫度，Tfi是出节流阀的制冷剂溫度，ma是室内机的进风量，Tai 是室内机进风干球溫度，Tan是室内机出风干球溫度，S是节流阀的过度热。4. 如权利要求3所述的VRF分户计量方法，其特征在于，Tf 1，Tai，Tan分别通过溫度传感器 检测获得，Hla通过室内机的风机转速计算获得。5. 如权利要求2所述的VRF分户计量方法，其特征在于，室内机输出冷量时，Qi = Qli+ Q2i，其中，Qli = A*LMTD1*HTC，Q2i = A*LMTD2*HTC/Cp，其中Qli是室内机换热器的干区的换 热量，Q2i为室内机换热器的湿区的换热量，A为室内机换热器的换热面积，LMTDl为对数平 均溫差，LMTD2为对数平均洽差，HTC为室内机换热器的换热系数，Cp为空气比热，LMTDl = n (Tfi,Tfi,Tai,ma,Twai,S) ,LMTD2 = f2(Tfi,Tfi,Tai,ma,Twai,S) ,HTC = f3(Tfi,Tfi,Tai,ma,Twai, S)，其中，Tfi是进节流阀的制冷剂溫度，Tfi是出节流阀的制冷剂溫度，ma是室内机的进风量， Tai是室内机进风干球溫度，Twai是室内机进风湿球溫度，S是节流阀的过度热。6. 如权利要求5所述的VRF分户计量方法，其特征在于，Tf 1，Tai，Twai分别通过溫度传感 器或湿球溫度传感器检测获得，ma通过室内机的风机转速计算获得。7. 如权利要求3或5所述的VRF分户计量方法，其特征在于，Tf 1通过溫度传感器检测获 得。8. 如权利要求3或5所述的VRF分户计量方法，其特征在于，获得机组的总制冷剂流量， 在得到总制冷剂流量之后利用制冷时室外机的冷凝器能力输出模型获得机组总的液体溫 度，再利用考虑制冷剂进入室内机之后的换热的修正关系，得到制冷剂进入节流阀的制冷 剂溫度Tfi，其中制冷时室外机的冷凝器能力输出模型为Q3 = A3礼MTD3地TC3，其中，巧慢值 包括压缩机的吸气压力Ps、压缩机的排气压力Pd、压缩机入口制冷剂的过热度Tsh、冷凝器的 空气进风溫度Tai,冷凝器的风量Hla由室外机的风机转速得到，制冷剂流量Hlf和冷凝器制冷 剂进口溫度Tfi分别根据吸气压力Ps、排气压力Pd、过热度Tsh由拟合多项式得到;对数平均溫 差LMTD3由冷凝器的制冷剂进口溫度Tf 1、压缩机的排气压力Pd、冷凝器的空气进风溫度Tai得 至Ij;换热系数HTC3由1:1、131、11?、1]13计算得到。9.如权利要求2所述的VRF分户计量方法，其特征在于，取一参考室内机的配管长度作 为参考配管长度，在标况下获得该参考配管长度的能效比COPi,对于需计算的室内机，在标 况下获得其配管长度的能效比COPi,则该需计算的室内机的能效校正因子Ci = C0Pi/C0Pi。
【文档编号】G01D4/00GK105910220SQ201610052073
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】刘浩, 王艳庭, 杜玉清
【申请人】特灵空调系统(中国)有限公司