压缩机功率及制冷设备电量的估算方法

文档序号:680751 发布日期:2021-04-30 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 压缩机功率及制冷设备电量的估算方法 (Method for estimating compressor power and refrigeration equipment electric quantity ) 是由 朱佳贝 方茂长 肖凌峰 汪猗吉 于有亮 唐华俊 于 2020-12-18 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种压缩机功率的估算方法,包括:根据制冷设备的工况及负载,对制冷设备的运行状态进行分类;统计不同制冷设备在各运行状态中压缩机在不同温度条件下压缩机转速、制冷设备的运行时间、相关温度变化当中的至少一种与压缩机的功率的对应关系;当制冷设备运行时根据所述对应关系对压缩机的功率进行估算。本发明可以大致估算出冰箱等制冷设备的用电量,为用户使用冰箱等提供有力支持,并且本发明的方法实用简单,不会导致用户的使用成本、维修成本增加。(The invention discloses a method for estimating the power of a compressor, which comprises the following steps: classifying the running state of the refrigeration equipment according to the working condition and the load of the refrigeration equipment; counting the corresponding relation between at least one of the compressor rotating speed, the refrigerating equipment running time and the related temperature change of the compressor under different temperature conditions and the compressor power of different refrigerating equipment in each running state; and estimating the power of the compressor according to the corresponding relation when the refrigeration equipment operates. The method can roughly estimate the power consumption of the refrigeration equipment such as the refrigerator and the like, provides powerful support for users to use the refrigerator and the like, is practical and simple, and cannot cause the increase of the use cost and the maintenance cost of the users.)

压缩机功率及制冷设备电量的估算方法

技术领域

本发明涉及制冷设备的电量估算技术,尤其涉及一种压缩机功率及制冷设备电量的估算方法。

背景技术

随着智能化家居的发展,用户对电器的功能要求越来越高。

以冰箱、空调等常用电器为例。用户希望能够知道自己使用电器在一段时间内的用电量,现有的计算电量的方式大部分都通过电表,但是电表只能反应整体用电量,无法具体到某个电器某段时间的用电量。也有的厂家为其电器产品推出了实时用电量的计算功能,但是这种通常都需要专门的功率传感器及电路,电路复杂且成本较高,导致研发成本和维修成本都比较高,而这些都需要消费者最终买单,从而增加了消费者的使用成本,不利于推广。

而用户通常都只需要大致了解电器在一定时间内的用电量,使用户更直观的了解电器的使用情况和电量的关系,从而养成良好的使用习惯达到节能环保的目的。

因此,如何提供一种电量估算方法是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中电量计算复杂的技术问题,本发明提出一种压缩机功率及制冷设备电量的估算方法。

本发明提出的压缩机功率的估算方法,包括:

根据制冷设备的工况及负载,对制冷设备的运行状态进行分类;

统计不同制冷设备在各运行状态中压缩机在不同温度条件下压缩机转速、制冷设备的运行时间、相关温度变化当中的至少一种与压缩机的功率的对应关系;

当制冷设备运行时根据所述对应关系对压缩机的功率进行估算。

进一步,当所述制冷设备为冰箱时,运行状态分为上电状态、稳定状态、加负载状态以及化霜状态。

进一步,当所述制冷设备为空调时,运行状态分为上电状态、稳定状态以及化霜状态。

进一步,所述制冷设备上电后到压缩机第一次停机时刻的区间内,若环境温度减去化霜温度的差值大于预设差值,且化霜温度小于第一预设温度,则制冷设备进入稳定状态,否则制冷设备为上电状态。

进一步,所述制冷设备的压缩机在上电后经历过至少一次停机且不满足其他运行状态对应的条件时,所述制冷设备为稳定状态。

进一步,所述制冷设备在稳定状态时,所述制冷设备的冷冻室的门被打开到下一次压缩机停机的区间内,若开门后的预设时长内该冷冻室的温度大于压缩机的开机温度与预设温度之和,则制冷设备为加负载状态,否则为稳定状态。

进一步,当制冷设备在上电状态时,统计压缩机在不同环境温度下压缩机的上电时间与功率的对应关系。

进一步,当制冷设备在稳定状态时,统计压缩机在不同环境温度下压缩机的转速与功率的对应关系。

进一步,当制冷设备为冰箱时,统计压缩机的转速与功率的对应关系具体为统计压缩机的转速在仅冷冻室制冷、冷冻室冷藏室同时制冷两种情况下与功率的对应关系。

进一步,当冰箱在加负载状态时,根据公式a+T*change来统计相关温度变化与功率的对应关系,所述a为加负载状态所在的稳定状态的功率,T为冷冻室在开门后的化霜温度减去基准温度的差值,change为与压缩机的转速相关联的系数。

进一步,当制冷设备在化霜状态时,以与稳定状态相同的对应关系来计算压缩机的功率。

本发明提出的制冷设备电量的估算方法,包括:

采用上述技术方案所述的压缩机功率的估算方法来估算压缩机的功率,并计算得到压缩机的耗电量;

根据预先统计得到的制冷设备的其他工作负载的功率与制冷设备运行时间的对应关系,计算得到其他工作负载的功率及耗电量;

将所述压缩机的耗电量与其他工作负载的耗电量相加得到制冷设备的电量。

本发明将制冷设备分为不同运行状态,并在不同运行状态下,将压缩机的功率与其他可获得的运行参数、检测参数等进行关联,得到功率与他们之间的对应关系。之后根据对应关系以及当前的运行参数、运行状态、检测参数等,就可以估算出压缩机的功率。然后结合其他工作负载,就可以大致估算出冰箱、空调等制冷设备的用电量,从而可以给用户提供更为直观的能耗数据,让用户可以根据该数据对其使用习惯进行调整,从而达到节约能耗的目的。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明,其中:

图1是本发明压缩机功率计算的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

由此,本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征,而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外,应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计,但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此,除非另有说明,所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理进行详细说明。

本发明的制冷设备电量的估算方法是基于压缩机功率的估算方法,通过预先统计的对应关系来估算冰箱、空调等制冷设备的耗电量时,由于制冷设备的压缩机功率受到转速等其他因素影响而不固定,其他工作负载如LED灯等可以按照固定功率来计算,之后再通过功率来计算制冷设备的电量。

图1示出了压缩机功率的估算方法流程图。

本发明根据制冷设备的工况及负载,对制冷设备的运行状态进行分类。当制冷设备为冰箱时,冰箱的运行状态可以分为上电状态、稳定状态、加负载状态以及化霜状态。当制冷设备为空调时,空调的运行状态可以分为上电状态、稳定状态以及化霜状态。

统计不同制冷设备在各运行状态中压缩机在不同温度条件下压缩机转速、制冷设备的运行时间、相关温度变化当中的至少一种与压缩机的功率的对应关系,之后当制冷设备运行时,就可以根据所得到的对应关系来对压缩机的功率进行估算。这里所指的不同制冷设备为不同种类不同型号的制冷设备,其原因在于,相同种类不同型号的制冷设备也可能存在压缩机功率上的差异,为了准确得到压缩机功率,因此根据不同种类不同型号来分别进行统计,有助于估算结果的准确性。

下面介绍上述运行状态的定义以及统计的具体数据。

上电状态的判定条件是制冷设备上电后到压缩机第一次停机时刻的区间内,如果环境温度减去化霜温度的差值大于预设差值,且化霜温度小于第一预设温度,则制冷设备进入稳定状态,否则制冷设备为上电状态。例如冰箱上电10秒后,获取并记录化霜传感器检测到的化霜温度,环境温度传感器检测到的环境温度,判断环境温度是否大于化霜温度10℃以上,并且化霜温度小于4℃,如果满足该条件则判定为进入稳定状态,否则为上电状态。本发明所指的压缩机第一次停机时刻为压缩机应当停机的时刻,如果压缩机在应当停机的时刻没有停机,则自压缩机第一次停机时刻开始为稳定状态。

稳定状态的判定条件是压缩机在制冷设备的运行过程中曾经停过机,并且不满足其他运行状态的判定条件。

加负载状态是冰箱这类制冷设备独有的运行状态,空调没有该运行状态,加负载状态的判定条件是当前冰箱在稳定状态,冰箱的冷冻室的门被打开到下一次压缩机停机的区间内,若开门后的预设时长内该冷冻室的温度大于压缩机的开机温度与预设温度之和,则冰箱为加负载状态,否则为稳定状态。例如,冰箱冷冻室的门被打开,并且开门1分钟内冷冻室的温度大于压缩机开机温度与预设温度之和。

当运行状态为上电状态时,预先统计压缩机在不同环境温度下压缩机的上电时间与功率的对应关系,最终可以得到如下表所示的功率、上电时间以及环境温度et之间的对应关系表。

表1上电状态的功率计算表

制冷设备每5min更新一次功率,若压缩机在停机时刻还未停机,则按稳态功率计算,直到压缩机停机。以冰箱为例,在上电状态中(即还没到压缩机停机时刻、冷冻室没有停止制冷)如果冷藏室到了停止制冷的时刻,但是实际上冷藏此时还没有停机(风门未关),则按照停止制冷的时刻的前5min的功率作为当前功率,直到冷藏室实际停机了(风门关上),此时再按照表1每5min更新一次功率。

当运行状态为稳定状态时,统计压缩机在不同环境温度et下压缩机的转速与功率的对应关系。如果制冷设备为冰箱,则进一步统计压缩机的转速与功率的对应关系具体为统计压缩机的转速在仅冷冻室制冷、冷冻室冷藏室同时制冷两种情况下与功率的对应关系,具体如下表所示。

表2稳定状态的功率计算表

当运行状态为冰箱的加负载状态时,根据公式a+T*change来统计相关温度变化与功率的对应关系,a为加负载状态所在的稳定状态的功率,T为冷冻室在开门后的化霜温度减去基准温度的差值,change为与压缩机的转速相关联的系数。根据冷冻室、冷藏室的制冷情况,查询表2中稳定状态的功率作为一个基准值a,判断冷冻室门被打开后,化霜温度与化霜温度对应的基准值(b℃)的差值为T,根据差值来决定温度变化后的功率值,即a+T*change,直到冷冻室达到停机点。change的取值具体可以通过实验数据计算得到,例如我们将冰箱的转速分为S0~S8这9个转速档位,通过实验数据可以得到功率变化规则如下:转速为S4档位时,每变化1℃相应功率值变化量change为2w,转速S5每变化1℃相应功率值变化量change为2.5w,转速S6每变化1℃相应功率值变化量change为3w,转速S7每变化1℃相应功率值变化量change为3.5w,转速S8每变化1℃相应功率值变化量change为4w;而转速S0~S3以及S4每变化1℃相应功率值变化量change为1w。

当运行状态为化霜状态时,则以与稳定状态相同的对应关系来计算压缩机的功率。

根据上述技术方案计算出制冷设备的压缩机功率之后,计算得到压缩机的耗电量,然后根据预先统计得到的制冷设备的其他工作负载的功率与制冷设备运行时间的对应关系,计算得到其他工作负载的功率及耗电量,将压缩机的耗电量与其他工作负载的耗电量相加,就可以得到制冷设备的电量。

通过本发明的上述方法可以使得用户可以了解到最近一段时间空调或冰箱的耗电量,可以更加直观地感受到自身的使用方式与耗电量之间的关系,从而养成好的使用习惯。同时本发明的上述方法也比较简单、实用,成本较低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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