基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法及装置与流程

[0001]
本发明涉及空调计费技术领域，尤其涉及一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法及装置。


背景技术：

[0002]
目前，多联机空调系统作为一种多末端、变制冷剂流量的制冷/热系统，其控制灵活、节约能源、运行费用低，在中小型建筑中得到日益广泛的应用。为实现对建筑能耗的计量和管理，对多联机空调系统性能的测量及用能的计量尤为重要。
[0003]
传统的基于多联机空调系统的分户计费方法包括面积分摊法与时间型计费法。面积分摊法是根据用户使用面积均摊空调机组的电量计费，但是，面积分摊法没有考虑到用户的使用习惯，容易造成用户恶性消费，浪费能源。时间型计费法是根据用户的使用时间分摊空调机组的电量计费，但是，时间型计费法只是加入了用户的使用时间，而没有考虑室内机输出的制冷/热量，影响到用户的舒适性体验，容易引起物业与用户之间的纠纷。
[0004]
当前，基于用户的使用习惯与舒适性体验的综合考虑，提出了能量型计费法，以依据各个室内机提供的制冷/热量来实现分户计费。在其中一个实施方案中，依据压缩机处的能量平衡关系，实现了准确计算多联机空调系统的总制冷/热量，但是，该方案对多联机相应的各室内机性能的计量研究相对较少，各室内机实际制冷/热能力未知，从而难以依据各个室内机的实际制冷/热量来实现能量型分户公平计费。在另一个实施方案中，依据空气侧传热方程来计算室内机的制冷/热量，但是，计算过程中所涉及到的传热系数、换热面积、室内机风量等参数难以准确确定，导致对各个室内机的制冷/热量的计量结果产生较大影响。
[0005]
在实际运行过程中，多联机空调系统涉及多种便于直接测量的运行参数，这些运行参数又与各个室内机的制冷/热量存在较为紧密的关联关系，但是，当前难以充分地综合利用这些运行参数，以快速、准确地对各个室内机的制冷/热量进行预测，导致难以基于能量型计费原理而进行分户公平计费。


技术实现要素：

[0006]
本发明实施例提供一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法及装置，用以解决当前难以利用多联机能够直接测量的运行参数来计算各个室内机的制冷/热量，导致难以基于能量型计费原理进行分户公平计费的问题。
[0007]
本发明实施例提供一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法，包括：根据各个室内机对应的节流装置的类型，确定所述节流装置的等效通道面积；获取室外机耗电量及各个所述室内机的运行参数；根据各个所述室内机的运行参数与所述节流装置的等效通道面积，计算各个所述室内机的制冷剂质量流量、进口制冷剂焓值及出口制冷剂焓值；根据各个所述室内机的制冷剂质量流量及进口制冷剂焓值与出口制冷剂焓值之差，计算运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，进行多联机空调的分户计量；根据能量型计费原理，按照运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，对所述室外机耗电量进行拆分，
进行多联机空调的分户计费；其中，所述运行参数包括：所述室内机的进口制冷剂温度、出口制冷剂温度、运行时间及所述室内机对应的节流装置的进口压力、出口压力、进口制冷剂比容、出口制冷剂比容。
[0008]
根据本发明一个实施例的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法，所述根据各个室内机对应的节流装置的类型，确定所述节流装置的等效通道面积，包括：在所述节流装置为电子膨胀阀的情况下，基于所述电子膨胀阀的开度，确定所述电子膨胀阀的等效通道面积；在所述节流装置为热力膨胀阀的情况下，基于通过所述热力膨胀阀的制冷剂的过热度或过冷度，确定所述热力膨胀阀的等效通道面积；在所述节流装置为毛细管的情况下，基于所述毛细管的规格，确定所述毛细管的等效通道面积。
[0009]
根据本发明一个实施例的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法，所述根据各个所述室内机的运行参数与所述节流装置的等效通道面积，计算各个所述室内机的制冷剂质量流量，包括：
[0010]
确定各个所述室内机对应的节流装置的流量系数：
[0011]
采用如下公式计算各个所述室内机的制冷剂质量流量：
[0012][0013]
其中，c
di
表示节流装置的流量系数；m
ri
表示制冷剂质量流量；a、b表示对应制冷剂物性的相关系数；v
vi
表示节流装置的进口制冷剂比容；p
vi
表示节流装置的进口压力；p
vo
表示节流装置的出口压力；a
vi
表示节流装置的等效通道面积。
[0014]
根据本发明一个实施例的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法，所述根据能量型计费原理，按照运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，对所述室外机耗电量进行拆分，进行多联机空调的分户计费，包括：根据运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量及所述室外机耗电量，确定所述室外机耗电量分摊到各个所述室内机的分配系数；根据所述分配系数与所述室外机耗电量，进行多联机空调的分户计费。
[0015]
根据本发明一个实施例的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法，所述分配系数根据如下公式计算：
[0016][0017]
其中，对于共有n台室内机的多联机空调系统中的第i台室内机，f
i
表示各个室内机相应的分配系数，q
i
表示各个室内机瞬时的制冷/热量，τ表示各个室内机的运行时间；
[0018]
相应地，根据所述分配系数与所述室外机耗电量之积，计算各个所述室内机所分配的耗电量，以此进行多联机空调的分户计费。
[0019]
本发明实施例还提供一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费装置，包括：等效通道面积确定模块，用于根据各个室内机对应的节流装置的类型，确定所述节流装置的等效通道面积；参数获取模块，用于获取室外机耗电量及各个所述室内机的运行参数；第一计算模块，用于根据各个所述室内机的运行参数与所述节流装置的等效通道面积，计算各个所述室内机的制冷剂质量流量、进口制冷剂焓值及出口制冷剂焓值；第二计算模块，用于根据各个所述室内机的制冷剂质量流量及进口制冷剂焓值与出口制冷剂焓值之差，计
算运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，进行多联机空调的分户计量；分户计费模块，用于根据能量型计费原理，按照运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，对所述室外机耗电量进行拆分，进行多联机空调的分户计费；其中，所述运行参数包括：所述室内机的进口制冷剂温度、出口制冷剂温度及运行时间与所述室内机对应的节流装置的进口压力、出口压力、进口制冷剂比容及出口制冷剂比容。
[0020]
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法的步骤。
[0021]
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法的步骤。
[0022]
本发明实施例提供的一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法及装置，通过各个室内机对应的节流装置的类型，确定节流装置的等效通道面积，通过各个室内机的运行参数及相应的节流装置的等效通道面积，可计算各个室内机的制冷剂质量流量、进口制冷剂焓值及出口制冷剂焓值，从而根据各个室内机的制冷剂质量流量及进口制冷剂焓值与出口制冷剂焓值之差，可计算运行时间段内各个室内机的制冷/热量，进而基于室外机耗电量，可根据能量型计费原理进行多联机空调的分户计费。
[0023]
由此可见，本发明不仅操作简便、可靠性好，而且可较为准确地对各个室内机在运行时间段内的制冷/热量进行计量，便于基于能量型计费原理实现分户公平计费。
附图说明
[0024]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]
图1是本发明实施例提供的一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法的流程示意图；
[0026]
图2是本发明实施例所示的一种多联机空调系统的结构示意图；
[0027]
图3是本发明实施例所示的一种电子膨胀阀的通道面积随其开度变化的拟合曲线图；
[0028]
图4是本发明实施例提供的一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费装置的结构示意图；
[0029]
图5是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0030]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
[0031]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032]
图1为本实施例提供的一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法的流程示意图；图2为本实施例所示的多联机空调系统的结构示意图。
[0033]
本实施例提供了一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法，在其中一个优选实施例中，该多联机空调分户计费方法应用于如图2所示的多联机空调系统，该多联机空调系统包括压缩机210、四通换向阀220、室外机230及多个室内机240，压缩机210的排气口连通四通换向阀220的入口，四通换向阀220的第一出口连通室外机230相应的第一换热器的入口，第一换热器的出口处配置有第一膨胀阀260，并通过第一膨胀阀260连通各个室内机240相应的第二换热器的入口，各个室内机240的第二换热器的入口处配置有第二膨胀阀270，且各个室内机240的第二换热器的出口均连通四通换向阀220的第二出口，四通换向阀220的第三出口连通气液分离器250的入口，气液分离器250的出口连通压缩机210的吸气口，其中，图2中隔墙的左侧表示室内，隔墙的右侧表示室外，第一膨胀阀260与第二膨胀阀270均可以为本领域所公知的电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管及其它能够实现节流作用的节流装置。
[0034]
如图1所示，本实施例所示的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法的操作步骤包括：
[0035]
步骤110，根据各个室内机对应的节流装置的类型，确定节流装置的等效通道面积a
vi
；步骤120，获取室外机耗电量p
out
及各个室内机的运行参数，其中，运行参数包括：室内机的进口制冷剂温度t
in,i
、出口制冷剂温度t
out,i
、运行时间τ及室内机对应的节流装置的进口压力p
vi
、出口压力p
vo
、进口制冷剂比容v
vi
、出口制冷剂比容v
vo
；步骤130，根据各个室内机的运行参数与节流装置的等效通道面积，计算各个室内机的制冷剂质量流量m
ri
、进口制冷剂焓值h
in,i
及出口制冷剂焓值h
out,i
；步骤140，根据各个室内机的制冷剂质量流量m
ri
及进口制冷剂焓值h
in,i
与出口制冷剂焓值h
out,i
之差，计算运行时间段内各个室内机的制冷/热量，进行多联机空调的分户计量；步骤150，根据能量型计费原理，按照运行时间段内各个室内机的制冷/热量，对室外机耗电量p
out
进行拆分，进行多联机空调的分户计费。
[0036]
具体的，在本实施例所示的步骤110中，根据各个室内机对应的节流装置的类型，确定节流装置的等效通道面积，具体包括：
[0037]
在节流装置为电子膨胀阀的情况下，基于电子膨胀阀的开度，确定电子膨胀阀的等效通道面积；其中，电子膨胀阀的等效通道面积a
vi
是关于电子膨胀阀的开度op
i
的单调函数，即a
vi
＝f(op
i
)，在图3中具体示意了一种电子膨胀阀的通道面积随其开度变化的拟合曲线图。图3中的纵坐标表示电子膨胀阀的通道面积，单位为mm2；横坐标表示电子膨胀阀的开度，单位为pls。
[0038]
在节流装置为热力膨胀阀的情况下，基于通过热力膨胀阀的制冷剂的过热度sh
i
或过冷度sc
i
，确定热力膨胀阀的等效通道面积a
vi
；其中，热力膨胀阀的等效通道面积a
vi
是关于通过其制冷剂的过热度sh
i
的单调函数，即a
vi
＝f(sh
i
)，同时，热力膨胀阀的等效通道面积a
vi
也是关于通过其制冷剂的过冷度sc
i
的单调函数，即a
vi
＝f(sc
i
)。在此应指出的是，
在此场景下，也可根据实际测试数据，以确定热力膨胀阀的等效通道面积相对其过热度或过冷度的拟合函数。
[0039]
在节流装置为毛细管的情况下，由于毛细管可认为其等效通道面积为固定值，从而基于毛细管的规格，查阅关于该毛细管的相关参数，即可直接确定毛细管的等效通道面积。
[0040]
与此同时，在本实施例所示的步骤130中，根据各个室内机的运行参数与节流装置的等效通道面积，计算各个室内机的制冷剂质量流量m
ri
、进口制冷剂焓值h
in,i
及出口制冷剂焓值h
out,i
；包括但不限于如下所示的步骤：
[0041]
在其中一个具体实施例中，可采用如下公式确定各个室内机对应的节流装置的流量系数：
[0042][0043]
相应地，采用如下公式计算各个室内机的制冷剂质量流量：
[0044][0045]
其中，c
di
表示节流装置的流量系数；m
ri
表示制冷剂质量流量；a、b表示对应制冷剂物性的相关系数；v
vi
表示节流装置的进口制冷剂比容；v
vo
表示节流装置的出口制冷剂比容；p
vi
表示节流装置的进口压力；p
vo
表示节流装置的出口压力；a
vi
表示节流装置的等效通道面积。
[0046]
在其中一个具体实施例中，可设置a＝0.02005，b＝6.34，从而可得到如下公式所示的节流装置的流量系数：
[0047][0048]
在此应指出的是，本实施例不限于采用上述公式获取节流装置的流量系数，节流装置的流量系数c
di
还可以采用其它形式的公式确定。
[0049]
在误差允许的范围内，本实施例所示的各个室内机相应的节流装置的进口压力p
vi
可采用压缩机的排气压力或压缩机排气侧的气体管压力代替；相应地，节流装置的出口压力p
vo
可采用压缩机的吸气压力或蒸发压力代替。
[0050]
同时，本实施例所示的各个室内机的进口制冷剂焓值h
in,i
与出口制冷剂焓值h
out,i
可以根据各个室内机进/出口侧对应的制冷剂温度与压力来确定。
[0051]
进一步的，在本实施例所示的步骤140中，根据各个室内机的制冷剂质量流量m
ri
及进口制冷剂焓值h
in,i
与出口制冷剂焓值h
out,i
之差，计算运行时间段内各个室内机的制冷/热量，具体包括：
[0052]
在各个室内机处于制冷工况下，各个室内机的制冷量q
c,i
可采用如下公式计算：
[0053]
q
ci
＝m
ri
(h
out,i-h
in,i
)；
[0054]
在各个室内机处于制热工况下，各个室内机的制冷量q
h,i
可采用如下公式计算：
[0055]
q
hi
＝m
ri
(h
in,i-h
out,i
)。
[0056]
进一步的，在本实施例所示的步骤150中，根据能量型计费原理，按照运行时间段内各个室内机的制冷/热量，对室外机耗电量进行拆分，进行多联机空调的分户计费，具体包括：
[0057]
根据运行时间段内各个室内机的制冷/热量及室外机耗电量，确定室外机耗电量分摊到各个室内机的分配系数；
[0058]
根据分配系数与室外机耗电量，进行多联机空调的分户计费。
[0059]
具体的，本实施例所示的分配系数根据如下公式计算：
[0060][0061]
其中，对于共有n台室内机的多联机空调系统中的第i台室内机，f
i
表示各个室内机相应的分配系数，q
i
表示各个室内机瞬时的制冷/热量，τ表示各个室内机的运行时间。
[0062]
在各个室内机处于制冷工况下，可得到制冷工况下的分配系数f
ci
：
[0063][0064]
其中，q
ci
表示各个室内机瞬时的制冷量。
[0065]
在各个室内机处于制热工况下，可得到制热工况下的分配系数f
hi
：
[0066][0067]
其中，q
hi
表示各个室内机瞬时的制热量。
[0068]
相应地，在制冷工况下，可得到如下公式所示的各个室内机所分配的耗电量p
ci,out
，其中，p
ci,out
＝f
ci
·
p
out
。
[0069]
在制热工况下，可得到如下公式所示的各个室内机所分配的耗电量p
hi,out
，其中，p
hi,out
＝f
hi
·
p
out
。
[0070]
如图4所示，基于上述实施例的改进，本实施例还提供一种基于节流装置的多联机空调分户计量与计费装置，包括：等效通道面积确定模块410，用于根据各个室内机对应的节流装置的类型，确定节流装置的等效通道面积；参数获取模块420，用于获取室外机耗电量及各个室内机的运行参数；第一计算模块430，用于根据各个室内机的运行参数与节流装置的等效通道面积，计算各个室内机的制冷剂质量流量、进口制冷剂焓值及出口制冷剂焓值；第二计算模块440，用于根据各个室内机的制冷剂质量流量及进口制冷剂焓值与出口制冷剂焓值之差，计算运行时间段内各个室内机的制冷/热量，进行多联机空调的分户计量；分户计费模块450，用于根据能量型计费原理，按照运行时间段内各个室内机的制冷/热量，对室外机耗电量进行拆分，进行多联机空调的分户计费；其中，所述运行参数包括：室内机的进口制冷剂温度、出口制冷剂温度及运行时间与室内机对应的节流装置的进口压力、出口压力、进口制冷剂比容及出口制冷剂比容。
[0071]
如图5所示，本实施例还示意了一种电子设备的实体结构示意图，该电子设备可包括：处理器(processor)510、通信接口(communications interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行如上所述的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法，该方法包括：根据各个室内机对应的节流装置的类型，
确定所述节流装置的等效通道面积；获取室外机耗电量及各个所述室内机的运行参数；根据各个所述室内机的运行参数与所述节流装置的等效通道面积，计算各个所述室内机的制冷剂质量流量、进口制冷剂焓值及出口制冷剂焓值；根据各个所述室内机的制冷剂质量流量及进口制冷剂焓值与出口制冷剂焓值之差，计算运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，进行多联机空调的分户计量；根据能量型计费原理，按照运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，对所述室外机耗电量进行拆分，进行多联机空调的分户计费；其中，所述运行参数包括：所述室内机的进口制冷剂温度、出口制冷剂温度、运行时间及所述室内机对应的节流装置的进口压力、出口压力、进口制冷剂比容、出口制冷剂比容。
[0072]
此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实施例所示的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0073]
另一方面，本实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法，该方法包括：根据各个室内机对应的节流装置的类型，确定所述节流装置的等效通道面积；获取室外机耗电量及各个所述室内机的运行参数；根据各个所述室内机的运行参数与所述节流装置的等效通道面积，计算各个所述室内机的制冷剂质量流量、进口制冷剂焓值及出口制冷剂焓值；根据各个所述室内机的制冷剂质量流量及进口制冷剂焓值与出口制冷剂焓值之差，计算运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，进行多联机空调的分户计量；根据能量型计费原理，按照运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，对所述室外机耗电量进行拆分，进行多联机空调的分户计费；其中，所述运行参数包括：所述室内机的进口制冷剂温度、出口制冷剂温度、运行时间及所述室内机对应的节流装置的进口压力、出口压力、进口制冷剂比容、出口制冷剂比容。
[0074]
又一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的基于节流装置的多联机空调分户计量与计费方法，该方法包括：根据各个室内机对应的节流装置的类型，确定所述节流装置的等效通道面积；获取室外机耗电量及各个所述室内机的运行参数；根据各个所述室内机的运行参数与所述节流装置的等效通道面积，计算各个所述室内机的制冷剂质量流量、进口制冷剂焓值及出口制冷剂焓值；根据各个所述室内机的制冷剂质量流量及进口制冷剂焓值与出口制冷剂焓值之差，计算运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，进行多联机空调的分户计量；根据能量型计费原理，按照运行时间段内各个所述室内机的制冷/热量，对所述室外机耗电量进行拆分，进行多联机空调的分户计费；其中，所述运行参数包括：所述室内机的进口制冷剂温度、出口制冷剂温度、运行时间及所述室内机对应的节流装置的进口压力、出口压力、进口制冷剂比容、出口制冷剂比容。
[0075]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0076]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0077]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。