一种检测空调系统冷媒泄漏的方法及空调系统与流程

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种检测空调系统冷媒泄漏的方法。本发明还涉及一种空调系统。

背景技术：

对于空调系统而言，冷媒的量应当保持充足，如果冷媒缺失的话，则会导致空调系统的能力(制冷或制热)下降，影响用户的使用体验。现有技术中，已存在多种用于检测冷媒泄漏的方法。例如，有获取当前冷媒质量流量，并根据当前冷媒质量流量与标准冷媒质量流量的比较结果判断冷媒是否泄漏的；有检测当前冷媒压力值，并与预设压力值来判断冷媒泄漏与否的；也有检测空调系统当前工作条件下的实际运行功率，获取所述空调器在所述当前工作条件下的理论运行速率，并基于数据判定是否泄露的。

然而，上述现有技术都是将当前实测的某个值与预设值进行比较，而预设值一般是出厂之前匹配确认下来的。在这些检测方法中，均没有考虑到实际装机情况和环境温度情况。比如，实际装机时所用的连接管长度可能千差万别，而连接管长度不一样会影响机组参数，所以上述预设值与实际情况存在偏差，导致检测结果不准确。同样，如果在实际检测时不能保证空调所处的环境温度与确定该预设值时对应的环境温度一致的话，也会影响检测结果的准确性。

技术实现要素：

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种检测空调系统冷媒泄漏的方法及空调系统，利用该方法能准确地检测空调系统冷媒的缺失情况，且检测结果不会受实际装机情况和环境温度的影响。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种检测空调系统冷媒泄漏的方法，其包括步骤：

S10、在空调系统运行过程中，在外界环境温度为T时，采集空调系统的状态参数，并将该温度下首次采集到的数据存储为基准数据；

S20、在空调系统运行过程中，当外界环境温度再次达到T时，再次采集空调系统的状态参数；

S30、将再次采集到的数据与所述基准数据进行对比，计算二者之间的偏差；

S40、当所述偏差超过预设值时，判断为冷媒泄漏。

优选地，所述空调系统的状态参数包括压缩机频率、排气压力、吸气压力、排气温度、电子膨胀阀开度、室内换热器入管过热度、室内换热器出管过热度、和/或空调能力率。

优选地，当压缩机频率下降超过预设值、排气压力下降超过预设值、吸气压力下降超过预设值、排气温度上升超过预设值、电子膨胀阀开度上升超过预设值、室内换热器入管过热度下降超过预设值、室内换热器出管过热度上升超过预设值、和/或空调能力率下降超过预设值时，判断为冷媒泄漏。

优选地，在步骤S10之前，还包括步骤：

S00、选定外界环境温度T，并将外界环境温度为T的时刻设置为数据采集点。

优选地，步骤S00中，设置多个不同的数据采集点，分别对应于不同的外界环境温度Ti。

优选地，步骤S00中，首先收集空调系统所在地的环境温度范围，在所述环境温度范围内每隔k℃指定一个数据采集点，k为预定的温度间隔。

优选地，步骤S00中，通过空调系统的通讯模块访问互联网收集空调系统所在地的环境温度范围，或者，通过人工输入的方式收集空调系统所在地的环境温度范围，或者，空调系统在出厂前预先存储一个或多个地区的环境温度范围。

优选地，步骤S10中，记录首次采集空调系统的状态参数时空调系统的负荷率；步骤S20中，当外界环境温度再次达到T时，仅在空调系统的负荷率与步骤S10中的负荷率相同时，再次采集空调系统的状态参数。

优选地，步骤S40中，所述预设值为空调系统中冷媒缺失量达到30％-35％时对应的状态参数与基准数据之间的偏差值。

一种空调系统，其采用前面所述的方法检测冷媒是否泄漏。

本发明提供的检测空调系统冷媒泄漏的方法，通过将当前实测的状态参数与此前在同等条件下开机运行后实测的基准数据相比较，并通过实测的数据的变化量判断是否发生冷媒泄漏，检测结果不受实际装机条件的影响，并且能消除环境温度的影响，因而能够准确地判定空调系统中冷媒缺失的程度，检测结果更为可靠。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的检测空调系统冷媒泄漏的方法及空调系统的优选实施方式进行描述。图中：

图1为根据本发明的一种优选实施方式的检测空调系统冷媒泄漏的方法的流程图；

图2为根据本发明的另一种优选实施方式的检测空调系统冷媒泄漏的方法的流程图。

具体实施方式

为了能够准确地检测空调系统在使用过程中是否发生冷媒泄漏，本发明提供了一种检测空调系统冷媒泄漏的方法，如图1所示，其包括步骤：

S10、在空调系统运行过程中，在外界环境温度为T时，采集空调系统的状态参数，并将该温度下首次采集到的数据存储为基准数据；

S20、在空调系统运行过程中，当外界环境温度再次达到T时，再次采集空调系统的状态参数；

S30、将再次采集到的数据与所述基准数据进行对比，计算二者之间的偏差；

S40、当所述偏差超过预设值时，判断为冷媒泄漏。

也即，本发明的方法中，判断的主要依据不是当前实测的某个值相较于出厂前确定的预设值发生了多大的变化，而是将当前实测的值与此前在同等条件下开机运行后实测的基准数据相比较，并通过实测的值的变化量判断是否发生冷媒泄漏。

例如，在完成装机后，或者在因维护或移机等原因而补充冷媒后，可以在随后的首次开机并运行稳定后进行步骤S10的操作，并获得基准数据。因此，本发明的方法中，每一台空调系统的用于判断是否泄漏冷媒的基准数据都是各自独立获得的，不会受装机时采用的连接管长度等因素的影响。

在后续采集数据的过程中，也很容易每次保证采集数据时空调系统所处的环境条件均与获得基准数据时的环境条件一致，只要记录首次采集数据时的外界环境温度T，并确保后续每次执行步骤S20均是在该温度T下即可。

因此，本发明的方法能够准确地获得装机完成后空调系统在长期的使用过程中的状态参数的变化情况，进而可以通过相应的状态参数的变化情况判断出冷媒的缺失情况，从而，当缺失的程度达到必须补充冷媒的程度(例如明显影响空调系统的能力)时，即可指示系统冷媒不足，例如报冷媒缺失故障等。

优选地，所述空调系统的状态参数包括压缩机频率、排气压力、吸气压力、排气温度、电子膨胀阀开度、室内换热器入管过热度、室内换热器出管过热度、和/或空调能力率。实验证明，这些状态参数都与冷媒的量密切相关，因此，通过检测同一环境温度条件下这些状态参数中至少一种的变化过程，即可判断出冷媒的量是否发生缺失，以及缺失的程度。显然，检测状态参数越多，检测结果越客观。

优选地，当压缩机频率下降超过预设值、排气压力下降超过预设值、吸气压力下降超过预设值、排气温度上升超过预设值、电子膨胀阀开度上升超过预设值、室内换热器入管过热度下降超过预设值、室内换热器出管过热度上升超过预设值、和/或空调能力率下降超过预设值时，判断为冷媒泄漏。

也即，可以通过实验确定各个状态参数的变化程度与冷媒缺失程度的关系和变化规律，从而分别为每一个状态参数确定合理的预设值。例如，各个状态参数的预设值可以对应于对空调系统的能力影响较为明显的冷媒缺失程度。于是，在后续再次达到相同的环境温度T时，再次采集的状态参数数据与基准数据之间的偏差达到相应的预设值时，即可得出冷媒泄漏的结论。

本发明的方法中，外界环境温度T可以不必事先确定，而是采取随机的方式确定，例如，在首次开机稳定运行后(或运行确定的时间后)，即可以采集状态参数数据，并规定此时的外界环境温度为T，此后，只要再次达到相同的外界环境温度，即可再次采集状态参数数据。

然而，优选地，也可以在步骤S10之前先设定用于采集状态参数的外界环境温度T，从而，在空调系统开机运行后，当外界环境温度首次达到T时，便执行步骤S10。

为此，在步骤S10之前，还包括步骤：

S00、选定外界环境温度T，并将外界环境温度为T的时刻设置为数据采集点。从而，当外界环境温度首次达到数据采集点时，执行步骤S10；当外界环境温度再次达到数据采集点时，则执行步骤S20，并且，每达到一次，则重复执行一次。

优选地，步骤S00中，可以设置多个不同的数据采集点，分别对应于不同的外界环境温度Ti，i＝1，2，3……。

由于空调系统所处的任何地区的外界环境温度都会有一个比较宽的范围，因此，可以在这个范围内选取多个不同的温度点，从而确定多个相互独立的数据采集点，外界环境温度只要达到某一个数据采集点，便执行步骤S10或者步骤S20，采集相应的状态参数，这样，便可以获得较多的状态参数数据。而在步骤S30中在进行对比时，仅将同一数据采集点(即同一外界环境温度)的当前实测数据与其基准数据进行对比。

通过设置多个数据采集点，可以有效避免仅一个数据采集点时选定的外界环境温度过于极端，导致日后很难再次达到的问题。另外，根据多个数据采集点的多组数据进行判断，还使得检测结果更为全面和客观。

优选地，步骤S00中，首先收集空调系统所在地的环境温度范围，例如，年最低温度Tmin和年最高温度Tmax之间的范围，在所述环境温度范围内每隔k℃指定一个数据采集点，k为预定的温度间隔。

也即，为了更全面反映空调系统在各种温度条件下的状态参数情况，可以在所在地的常年平均温度范围内选择多个数据采集点。数据收集点的指定也可根据实际情况设定，k值设置越小，收集的数据越多，对检测冷媒泄露情况越有利。

优选地，步骤S00中，可以通过空调系统的通讯模块访问互联网，以收集空调系统所在地的环境温度范围。对于设置有通讯模块的空调系统而言，可以在装机后方便地获得需要的温度数据。

替代地，步骤S00中，也可以通过人工输入的方式收集空调系统所在地的环境温度范围。例如，在装机时，装机人员可以在调试过程中手动输入当地的年最低温度Tmin和年最高温度Tmax等数据。

替代地，步骤S00中，还可以是在空调系统出厂前预先存储一个或多个地区的环境温度范围。例如，在出厂前，相关人员可以收集各地(尤其是空调的目标销售地区)的天气数据，如年最低温度Tmin和年最高温度Tmax等，并将其存储在机组内。

优选地，步骤S10中，记录首次采集空调系统的状态参数时空调系统的负荷率；步骤S20中，当外界环境温度再次达到T时，仅在空调系统的负荷率与步骤S10中的负荷率相同时，再次采集空调系统的状态参数。

也即，对于多联机系统而言，由于不同的时刻，开机负荷(即投入运行的室内机数量)可能不同，而在开机负荷不同的情况下，空调系统的状态参数显然是不同的，因而本发明的方法需要考虑开机负荷，否则，数据对比就失去意义。为此，本发明的方法中，在首次采集数据时记录下当时的负荷率(如室内机开机的数量)，此后，当室外环境温度再次达到T时，先判断当前的负荷率，只有负荷率相同，才会再次采集状态数据，以保证检测的准确性。

优选地，步骤S40中，所述预设值为空调系统中冷媒缺失量达到30％-35％时对应的状态参数与基准数据之间的偏差值。实验证明，当冷媒缺失量达到30％-35％时，对于空调系统的能力影响已比较明显。

以下再结合图2详细说明本发明的方法的一个优选实施方式：

(1)开始

(2)收集当地环境温度数据

例如，互联网收集(需借助空调机组内置的通讯模块)：收集当地环境温度变化范围，如最低温度为Tmin，最高温度为Tmax，温度变化范围Tmin～Tmax。

或者，机组出厂前内置：出厂前相关人员收集各地天气数据存储到机组中。

如某地环境温度变化范围为0℃到32℃，即Tmin＝0℃，Tmax＝32℃。

(3)数据收集点指定

例如，每隔k℃指定一个数据收集点，总的数据收集点为(Tmax-Tmin)/k。如k取4，则，数据收集点可定为0℃、4℃、8℃、12℃、16℃、20℃、24℃、28℃、32℃共9个点。

(4)数据收集

当环境温度到达数据收集点后，开始收集数据(例如也可提示用户进行数据收集)，室内侧按照预设温度运行，机组稳定后存储收集的数据(如压缩机频率、排气压力、吸气压力、排气温度、电子膨胀阀开度、室内换热器入管过热度、室内换热器出管过热度、和/或空调能力率等)，其中每个温度点收集的第一次数据作为基准数据。

如当温度第一次到达28℃时，开启第一次数据收集，运行稳定后收集的数据存储为基准数据；第n次数据收集(n＝2,3…)的数据用于与基准数据进行对比。

(5)数据计算

第二次或后面收集的数据和第一次收集的数据进行对比，计算参数后面收集数据与第一次收集的数据的偏差。

(6)冷媒泄漏与否的判断

根据计算的偏差与预设值进行对比，判断偏差是否大于预设值。

(7)报冷媒缺失故障

当出现偏差大于预设值时，说明系统冷媒不足，即冷媒泄露量超标，报冷媒缺失故障。

为了证明本发明的方法的可行性，以下通过实验验证冷媒缺失对于空调系统的状态参数的影响。

实验条件：某一个16kW机组，在名义工况全负荷下制冷运行，并做减冷媒实验，检测冷媒量对于压缩机频率、排气压力(即高压)、吸气压力(即低压)、排气温度、电子膨胀阀开度(即内机EXV)、室内换热器入管过热度、室内换热器出管过热度、和/或空调能力率(即实测能力与标称能力之比)，其中，设定的数据收集点为35℃。

实验时，当环境温度到达35℃时，机组运行稳定进行第一次数据收集，记为状态A，并且将本次数据记为该数据收集点(35℃)的基准数据，存储上述各参数的基准数据。

当后续第二次环境温度到达相同温度(35℃)时，开始第二次数据收集，并与第一次存储的基准数据进行对比，若超出偏差预设值则记为冷媒泄漏。若是未超出偏差预设值则后续继续检测。为了缩短实验过程，在后续数据收集时，人为地逐步减少冷媒，分别记为状态B、C、D、E、和F。

各项状态参数的结果如表1所示。

表1：实验结果

从实验结果可以看出，随着冷媒量的减少(对应冷媒泄漏的程度不同)，在同等温度条件、同样的负荷率下，压缩机频率大致呈现降低的趋势，排气压力和吸气压力大致呈现下降的趋势，排气温度和内机电子膨胀阀开度大致呈现增大的趋势，入管过热度大致呈现下降的趋势，出管过热度大致呈现上升的趋势，空调系统的能力率则呈现明显的下降趋势。

因此，通过检测这些状态参数中的一个或多个，便能够清楚地判断出冷媒量是否下降，以及大致判断出冷媒量下降的程度。

另外，如表1所示，状态B代表泄漏20％的冷媒，但是实际上对空调系统制冷/热量影响并不大；而在冷媒泄漏35％后(状态C)，能力率只有最初76％左右，影响较大。因此，可以将状态C作为一个比较点，确定偏差量的预设值，当偏差量显示冷媒泄漏达到或超过C状态时，则记为冷媒泄漏。

在上述工作的基础上，本发明还提供了一种空调系统，其采用本发明前面所述的方法检测冷媒是否泄漏。

本发明的空调系统能够准确地检测冷媒泄漏程度，既不易误报、也不易漏报，检测结果可靠，系统运行稳定。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。