本发明公开了一种空调机能效比监测方法以及装置，空调机能效比监测方法，包括以下步骤：启动制冷系统和辅助换热系统，制冷系统运转，第一换热器升温；辅助换热系统运转，辅助换热系统内设有循环水，循环水流经第一换热器，循环水受热升温，第一换热器降温；获取制冷系统功率P0、压缩机功率PC以及循环水单位时间内的发热量QK，通过公式(QK‑PC)/P0计算空调机能效比；循环水流经散热装置，循环水降温。本发明的特点是可以实时监测空调机的能效比。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112781182 A (43)申请公布日 2021.05.11 (21)申请号 6.0 (22)申请日 2021.01.08 (71)申请人 广州中宇冷气科技发展有限公司 地址 510900 广东省广州市从化区鳌头镇 棋杆岭南村古塘自然村“三夫田”地段 (72)发明人 苏宇贵 (74)专利代理机构 广州广典知识产权代理事务 所(普通合伙) 44365 代理人 谢伟 (51)Int.Cl. F24F 11/46 (2018.01) G01M 99/00 (2011.01) F24F 5/00 (2006.01) F24F 13/30 (2006.01) 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 (54)发明名称 空调机能效比监测方法以及装置 (57)摘要 本发明公开了一种空调机能效比监测方法 以及装置，空调机能效比监测方法，包括以下步 骤：启动制冷系统和辅助换热系统，制冷系统运 转，第一换热器升温；辅助换热系统运转，辅助换 热系统内设有循环水，循环水流经第一换热器， 循环水受热升温，第一换热器降温；获取制冷系 统功率P 、压缩机功率P 以及循环水单位时间内 0 C 的发热量Q ，通过公式(Q ‑P )/P 计算空调机能 K K C 0 效比；循环水流经散热装置，循环水降温。本发明 的特点是可以实时监测空调机的能效比。 A 2 8 1 1 8 7 2 1 1 N C CN 112781182 A 权利要求书 1/1页 1.空调机能效比监测方法，其特征在于，包括以下步骤： 启动制冷系统和辅助换热系统，制冷系统运转，第一换热器升温； 辅助换热系统运转，辅助换热系统内设有循环水，循环水流经第一换热器，循环水受热 升温，第一换热器降温； 主线路板获取制冷系统功率P 、压缩机功率P 以及循环水单位时间内的发热量Q ； 0 C K 主线路板通过公式(Q ‑P )/P 计算空调机能效比数据，并将能效比数据发送至操作面 K C 0 板。 2.如权利要求1所述空调机能效比监测方法，其特征在于，获取循环水单位时间内的发 热量Q ，包括以下步骤： K 第二温度传感元件获取循环水在第一换热器处的进水温度T ； 1 第一温度传感元件获取循环水在第一换热器处的出水温度T ； 2 循环水流量计获取单位时间内循环水在第一换热器处的流量G ； W 循环水单位时间内的发热量Q ＝G ×(T‑T)。 K W 2 1 3.如权利要求1所述空调机能效比监测方法，其特征在于，获取制冷系统功率P 、压缩机 0 功率P 的步骤包括： C 获取空调机电源电度表或功率表，单位时间内的电量数据； 获取压缩机电度表或功率表，单位时间内的电量数据。 4.空调机能效比监测装置，其特征在于，包括制冷系统、辅助换热系统、第一温度传感 元件，所述制冷系统设置有第一换热器，所述辅助换热系统的一侧设置有散热装置，另一侧 与所述第一换热器相接且具有接口，所述第一温度传感元件设置在所述接口处。 5.如权利要求4所述空调机能效比监测装置，其特征在于，所述第一换热器内设有制冷 剂流道和循环水流道，制冷剂流道和循环水流道相邻且有热传导，所述制冷系统还包括压 缩机、第二换热器、节流元件；所述压缩机、所述制冷剂流道、所述节流元件、所述第二换热 器依次首尾相通，所述辅助换热系统与所述循环水流道相通，且辅助换热系统与所述第一 换热器具有两个接口。 6.如权利要求4所述空调机能效比监测装置，其特征在于，还包括第二温度传感元件， 所述接口的一侧设置所述第一温度传感元件，另一侧设置所述第二温度传感元件。 7.如权利要求4至6任一项所述空调机能效比监测装置，其特征在于，还包括循环水流 量计，所述循环水流量计设置在所述接口处。 8.如权利要求4至6任一项所述空调机能效比监测装置，其特征在于，所述散热装置包 括洒水盘、接水盘、水泵，所述辅助换热系统一端与所述洒水盘相通，另一端与所述接水盘 相通，所述洒水盘与所述接水盘对应设置，所述水泵与所述辅助换热系统相通且位于第一 换热器与所述接水盘之间。 9.如权利要求8所述空调机能效比监测装置，其特征在于，所述散热装置还包括散热填 料、轴流风机，所述散热填料固定在所述洒水盘上且位于所述洒水盘和所述接水盘之间，所 述轴流风机位于所述散热填料的一侧。 10.如权利要求4至6任一项所述空调机能效比监测装置，其特征在于，还包括轴流风 机，所述散热装置为翅片换热器，所述辅助换热系统上还设有水泵、膨胀罐，所述膨胀罐、所 述水泵、所述翅片换热器依次相通，所述轴流风机设置在所述翅片换热器的一侧。 2 2 CN 112781182 A 说明书 1/6页 空调机能效比监测方法以及装置 技术领域 [0001] 本发明属于空调机领域，具体涉及空调机能效比监测方法以及装置。 背景技术 [0002] 传统的家用空调包括室内机、室外机，室内机和室外机通过连接管连接起来。室内 机、室外机里所用的换热器都是风冷换热器。这种形式的空调机，使用时制冷剂流量、换热 风量不易计量，无法直接测量或间接测量出空调机的制冷量，并且加上常规空调机电气控 制板上没有电能计量功能。因此，能效比(制冷量除以输入功率)就无法监测。虽然空调机在 实验室规定的工况下检测出了制冷量、能效比，但由于实际使用的工况多种多样，不能全面 反映真实使用的效率。 发明内容 [0003] 本发明的目的在于提供一种空调机能效比监测方法以及装置，其特点是可以实时 监测空调机的能效比。 [0004] 其技术方案如下： [0005] 空调机能效比监测方法，包括以下步骤： [0006] 启动制冷系统和辅助换热系统，制冷系统运转，第一换热器升温； [0007] 辅助换热系统运转，辅助换热系统内设有循环水，循环水流经第一换热器，循环水 受热升温，第一换热器降温； [0008] 主线路板获取制冷系统功率P 、压缩机功率P 以及循环水单位时间内的发热量Q ； 0 C K [0009] 主线路板通过公式(Q ‑P )/P 计算空调机能效比数据，并将能效比数据发送至操 K C 0 作面板。 [0010] 进一步地，获取循环水单位时间内的发热量Q ，包括以下步骤： K [0011] 第二温度传感元件获取循环水在第一换热器处的进水温度T ； 1 [0012] 第一温度传感元件获取循环水在第一换热器处的出水温度T ； 2 [0013] 循环水流量计获取单位时间内循环水在第一换热器处的流量G ； W [0014] 循环水单位时间内的发热量Q ＝G ×(T‑T)。 K W 2 1 [0015] 进一步地，获取制冷系统功率P 、压缩机功率P的步骤包括： 0 C [0016] 获取空调机电源电度表或功率表，单位时间内的电量数据； [0017] 获取压缩机电度表或功率表，单位时间内的电量数据。 [0018] 空调机能效比监测装置，包括制冷系统、辅助换热系统、第一温度传感元件，所述 制冷系统设置有第一换热器，所述辅助换热系统的一侧设置有散热装置，另一侧与所述第 一换热器相接且具有接口，所述第一温度传感元件设置在所述接口处。 [0019] 进一步地，所述第一换热器内设有制冷剂流道和循环水流道，制冷剂流道和循环 水流道相邻且有热传导，所述制冷系统还包括压缩机、第二换热器、节流元件；所述压缩机、 所述制冷剂流道、所述节流元件、所述第二换热器依次首尾相通，所述辅助换热系统与所述 3 3 CN 112781182 A 说明书 2/6页 循环水流道相通，且辅助换热系统与所述第一换热器具有两个接口。 [0020] 进一步地，还包括第二温度传感元件，所述接口的一侧设置所述第一温度传感元 件，另一侧设置所述第二温度传感元件。 [0021] 进一步地，还包括循环水流量计，所述循环水流量计设置在所述接口处。 [0022] 进一步地，所述散热装置包括洒水盘、接水盘、水泵，所述辅助换热系统一端与所 述洒水盘相通，另一端与所述接水盘相通，所述洒水盘与所述接水盘对应设置，所述水泵与 所述辅助换热系统相通且位于第一换热器与所述接水盘之间。 [0023] 进一步地，所述散热装置还包括散热填料、轴流风机，所述散热填料固定在所述洒 水盘上且位于所述洒水盘和所述接水盘之间，所述轴流风机位于所述散热填料的一侧。 [0024] 进一步地，还包括轴流风机，所述散热装置为翅片换热器，所述辅助换热系统上还 设有水泵、膨胀罐，所述膨胀罐、所述水泵、所述翅片换热器依次相通，所述轴流风机设置在 所述翅片换热器的一侧 [0025] 本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果： [0026] 对室内制冷时，启动制冷系统和辅助换热系统，制冷系统和辅助换热系统运转，第 一换热器升温，辅助换热系统内设有循环水，循环水流经第一换热器，循环水升温，第一换 热器降温；第一温度传感元件获取循环水温度，而后循环水流经散热装置，循环水降温。在 此过程中，制冷系统产生的制冷热量通过循环水热交换导出到辅助换热系统，辅助换热系 统中的循环水升温，升温后的循环水流经散热装置，散热降温，然后循环水循环流转。主线 路板获取制冷系统功率P 、压缩机功率P 以及循环水单位时间内的发热量Q 主线 C K， 公式(Q ‑P)/P 计算空调机能效比数据，并将能效比数据发送至操作面板，从而监测空调机 K C 0 的能效比。 附图说明 [0027] 此处的附图，示出了本发明所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说 明书的一部分，用于解释本发明的技术方案、原理及效果。 [0028] 除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术 特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。 [0029] 图1是本发明元件连接原理简图； [0030] 图2是本发明辅助换热系统示意图； [0031] 图3是本发明辅助换热系统和室内机示意图； [0032] 图4是本发明室内机示意图； [0033] 图5是本发明实施例二示意图； [0034] 图6是本发明散热填料结构图； [0035] 图7是本发明实施例三示意图。 [0036] 附图标记说明： [0037] 10、制冷系统，101、压缩机，102、第一换热器，103、节流元件，104、第二换热器， 105、离心风机，106、第一电机，107、第一机壳，108、四通阀，201、水泵，202、轴流风机，203、 膨胀罐，204、翅片换热器，205、洒水盘，206、接水盘，207、散热填料。 4 4 CN 112781182 A 说明书 3/6页 具体实施方式 [0038] 为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细 的描述。 [0039] 除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。在结合本发明技术方案的现实场景的情况下，本文所使用 的所有技术和科学术语也可以具有与实现本发明的技术方案的目的相对应的含义。 [0040] 除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区 分，不代表具体的数量或顺序。 [0041] 需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个 元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接 连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元 件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是 “设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。 [0042] 除非特别说明或另有定义，本文所使用的“所述”、“该”为相应位置之前所提及或 描述的技术特征或技术内容，该技术特征或技术内容与其所提及的技术特征或技术内容可 以是相同的，也可以是相似的。 [0043] 毫无疑义，与本发明的目的相违背，或者明显矛盾的技术内容或技术特征，应被排 除在外。 [0044] 如图1至图7所示，空调机能效比监测方法，包括以下步骤： [0045] 启动制冷系统10和辅助换热系统，制冷系统10运转，第一换热器102升温； [0046] 辅助换热系统运转，辅助换热系统内设有循环水，循环水流经第一换热器102，循 环水受热升温，第一换热器102降温； [0047] 获取制冷系统10功率P 、压缩机101功率P 以及循环水单位时间内的发热量Q ，通 0 C K 过公式(Q ‑P)/P计算空调机能效比； K C 0 [0048] 获取循环水单位时间内的发热量Q ，包括以下步骤： K [0049] 第二温度传感元件获取循环水在第一换热器102处的进水温度T ； 1 [0050] 第一温度传感元件获取循环水在第一换热器102处的出水温度T ； 2 [0051] 循环水流量计获取单位时间内循环水在第一换热器102处的流量G ； W [0052] 循环水单位时间内的发热量Q ＝G ×(T‑T)。 K W 2 1 [0053] 获取制冷系统10功率P 、压缩机101功率P的步骤包括： 0 C [0054] 获取空调机电源电度表或功率表，单位时间内的电量数据； [0055] 获取压缩机101电度表或功率表，单位时间内的电量数据。 [0056] 所述制冷系统10运转，包括以下步骤： [0057] 压缩机101将制冷剂压缩为高温高压制冷剂气体； [0058] 高温高压制冷剂气体在第一换热处散热，变成高温高压制冷剂液体； [0059] 高温高压制冷剂液体在节流元件103处节流降压，变成低温低压制冷剂； [0060] 低温低压制冷剂在第二换热器104处吸热升温； [0061] 制冷剂回到压缩机101内。 [0062] 如图1至图7所示，空调机能效比监测装置，包括制冷系统10、辅助换热系统、第一 5 5 CN 112781182 A 说明书 4/6页 温度传感元件、第二温度传感元件、第三温度传感元件、循环水流量计。所述制冷系统10设 置有第一换热器102，所述辅助换热系统的一侧设置有散热装置，另一侧与所述第一换热器 102相接且具有接口，所述第一温度传感元件设置在所述接口处。 [0063] 对室内制冷时，启动制冷系统10和辅助换热系统，制冷系统10和辅助换热系统运 转，第一换热器102升温，辅助换热系统内设有循环水，循环水流经第一换热器102，循环水 升温，第一换热器102降温；第一温度传感元件获取循环水温度，而后循环水流经散热装置， 循环水降温。在此过程中，制冷系统10产生的制冷热量通过循环水热交换导出到辅助换热 系统，辅助换热系统中的循环水升温，升温后的循环水流经散热装置，散热降温，然后循环 水循环流转。在此过程中，制冷系统10产生的制冷热量传递给了循环水，通过第一温度传感 元件获取循环水温度变化，可计算制冷热量的大小，从而计算出空调机的能效比。 [0064] 所述第一换热器102内设有制冷剂流道和循环水流道，制冷剂流道和循环水流道 相邻且有热传导，所述制冷系统10还包括压缩机101、第二换热器104、节流元件103；所述压 缩机101、所述制冷剂流道、所述节流元件103、所述第二换热器104依次首尾相通，所述辅助 换热系统与所述循环水流道相通，且辅助换热系统与所述第一换热器102具有两个接口。 [0065] 制冷时，压缩机101压缩制冷剂，得到高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂 气体流到第一换热器102中，被循环水换热并冷凝，冷凝后的制冷剂流到节流元件103中被 降压节流，得到低压的制冷剂液体，制冷剂液体流到第二换热器104中吸热并蒸发，从而使 得第二换热器104对应的室内区域制冷降温。 [0066] 辅助换热系统与所述第一换热器102具有两个接口，一个接口是循环水进口，一个 是循环水出口，循环水进口处设置所述第二温度传感元件，用于测量循环水换热前的温度； 循环水出口的一侧设置所述第一温度传感元件，用于测量循环水换热后的温度；循环水流 量计，所述循环水流量计设置在所述辅助换热系统上并靠近循环水进口处，循环水流量计 一侧还设置有循环水开关，循环水开关用于控制辅助换热系统的流动情况。 [0067] 所述制冷系统10还包括离心风机105、第一电机106、第一机壳107，所述第二换热 器104设置在所述第一机壳107内，所述离心风机105位于所述第一机壳107后侧，所述第一 电机106与所述离心风机105相连接。第一机壳107、第一电机106、离心风机105、第二换热器 104共同作为室内机，设置在室内。制冷时，制冷剂在第二换热器104处对空气吸热并升温， 空气温度下降，致使室温降低；为了加速空气与第二换热器104的换热过程和提高换热效 率，设置离心风机105，吹动第二换热器104表面的空气，提高了空气的流通性，提高换热效 率，第一电机106驱动离心风机105运转。 [0068] 辅助换热系统包括轴流风机202，所述散热装置为翅片换热器204，所述辅助换热 系统上还设有水泵201、膨胀罐203，所述膨胀罐203、所述水泵201、所述翅片换热器204依次 相通，所述轴流风机202设置在所述翅片换热器204的一侧。 [0069] 轴流风机202和翅片换热器204作为室外机，设置在室外，循环水在第一换热器102 处受热升温后，流到翅片换热器204处散热降温，循环水与翅片换热器204表面的空气进行 热交换，循环水降温，空气升温，设置轴流风机202的作用是吹动翅片换热器204表面的空 气，提高空气的流动性，提高换热效率。水泵201设置在辅助换热系统中，可以给循环水提供 动力，保持循环水持续流动，发生热交换；循环水工作时需要不停地升温降温，温度变化导 致水压不停变化，为了防止水压过大导致管路破裂，设置膨胀罐203，膨胀罐203可以用气囊 6 6 CN 112781182 A 说明书 5/6页 的体积变化分散循环水体积变化的压力，膨胀罐203的工作原理是是当水压减低时膨胀罐 203内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统上；水压较大时循 环水会挤压气囊，压缩气体。 [0070] 第三温度传感元件可以监测室内机回风温度、室内机第二换热器104温度。空调机 还包括主线路板、操作面板、通讯模块、空调机电源电度表、压缩机101电度表，所述操作面 板和所述通讯模块均与所述主线路板通讯连接，空调机电源电度表、压缩机101电度表测量 对应的耗电数据，并将耗电量数据传递至主线路板，用于计算能效比。 [0071] 制冷量的计算如下： [0072] 机组冷凝热：QK [0073] 机组蒸发热：Q0 [0074] 机组总功率：P0 [0075] 压缩机功率：PC [0076] 第二温度传感元件监测温度(第一换热器102进水温度)T1 [0077] 第一温度传感元件监测温度(第一换热器102出水温度)T2 [0078] 循环水流量计的水流量：GW [0079] (1)机组冷凝热：Q＝G ×(T‑T) K W 2 1 [0080] (2)机组蒸发热：Q＝Q ‑P 0 K C [0081] 机组能效比EER的计算方法： [0082] EER＝Q /P 0 0 [0083] 主线路板上的CPU计算出来后，传至操作面板显示，通过485通讯接口、通讯模块传 至上位机。 [0084] 根据循环水流量计测量的循环水流量、第一温度传感元件监测的进水温度、第一 温度传感元件监测的出水温度，主线路板上的CPU计算出制冷系统10冷凝热或蒸发热；空调 机电源电度表测量出空调机组耗电量，以及压缩机101电度表测量出压缩机101耗电量，主 线路板上的CPU再计算出空调机的能效比。空调机的电气控制系统，能实时监测到机组的压 缩机101、整机功耗，以及机组需求侧的制冷量或制热量，计算出机组的能效比，进行显示或 远距离传输，方便使用者、管理者的节能优化。 [0085] 如图5和图6所示，在实施例二中，所述散热装置包括洒水盘205、接水盘206、水泵 201，所述辅助换热系统一端与所述洒水盘205相通，另一端与所述接水盘206相通，所述洒 水盘205与所述接水盘206对应设置，所述水泵201与所述辅助换热系统相通且位于第一换 热器102与所述接水盘206之间。洒水盘205位于接水盘206正上方，洒水盘205和接水盘206 之间有间隙，循环水在第一换热器102处受热后，流至洒水盘205，并从洒水盘205流出，落入 接水盘206中，循环水经过洒水盘205和接水盘206之间的间隙时，与空气发生热交换，循环 水降温后落入接水盘206中，受水泵201驱动，再次流至第一换热器102处换热，如此循环。循 环水直接与空气热交换，增大了热交换面积，提高了热交换的效率。 [0086] 所述散热装置还包括散热填料207、轴流风机202，所述散热填料207固定在所述洒 水盘205上且位于所述洒水盘205和所述接水盘206之间，所述轴流风机202位于所述散热填 料207的一侧。散热填料207的作用是增加循环水的热交换面积和速度，循环水从洒水盘205 流出时与空气、散热填料207同时进行热交换，轴流风机202吹动空气，提高空气流速，加速 7 7 CN 112781182 A 说明书 6/6页 散热。 [0087] 如图7所示，在实施例三中，制冷系统10还包括四通阀108，四通阀108位于压缩机 101的出口处，且与第一换热器102、第二换热器104相通，那么空调机压缩的高温高压气体 可以先流通至第二换热器104处放热，实现室内制热。 [0088] 以上实施例的目的，是对本发明的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完 整的描述本发明的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本发明的公开内容的理解更 加透彻、全面，并不以此限定本发明的保护范围。 [0089] 以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列 出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的 保护范围。 8 8 CN 112781182 A 说明书附图 1/4页 图1 图2 9 9 CN 112781182 A 说明书附图 2/4页 图3 图4 10 10 CN 112781182 A 说明书附图 3/4页 图5 图6 11 11 CN 112781182 A 说明书附图 4/4页 图7 12 12
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