制冷系统的制作方法

本发明涉及空气调节设备，尤其涉及一种制冷系统。

背景技术：

1、制冷系统是一种利用外界能量使热量从温度低的物质(或环境)转移到温度高的物质(或环境)的系统，并广泛应用于多种领域。

2、制冷系统(例如，空气源热泵系统或中央制冷系统)的规模越来越大，制冷系统中控制系统越来越复杂，制冷系统需求的传感器也越来越多。在长时间使用制冷系统的过程中，不可避免地会出现传感器故障。例如，用于检测压缩机排气温度的温度传感器可以防止压缩机排气温度过高或过低。但是，在长时间使用过程中，温度传感器可能会出现故障，例如信号漂移、断路或者探头脱落等，这进一步会导致制冷系统无法准确获取压缩机排气温度，导致对实际运行状态的误判，导致压缩机过热、润滑油劣化、制热或制冷能力下降，引发制冷系统错误报警或保护停机。

3、相关技术对上述问题的应对方式是利用相邻传感器替代出现故障的传感器，从而利用相邻传感器收集的数据替代故障的传感器所需检测的数据。然而，这种方式存在一些局限，该局限主要体现在与系统运行状态、室内机和室外机的联机状态、运行负荷、实际安装场景等因素之间的强相关性。尤其是，一些相邻传感器的检测精度足以充分满足替代需求，但也有许多相邻传感器的检测精度不符合替代的要求。并且，在制冷、制热、季节转换、室内机开机负荷、室内机负荷、室外机负荷、建筑物的围护结构等变化的情况下，该方法对应的算法无法及时更新迭代，从而导致备用方案失效，影响整体控制，进而引发控制异常而停机，给用户的体验带来极大的负面影响。尤其是现有技术通过换热器出口温度与过冷度来推算饱和温度从而推算排气压力，这种方式不适用长配管、高落差等管路长、压损大的工况，而且温度测量具有滞后性，通过温度推算压力也具有滞后性，当处于负荷变换、室内机台数切换、开关机等过渡状态时，推算准确度较低，容易出现报警停机。

4、本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

1、为解决现有技术通过换热器出口温度与过冷度来推算饱和温度从而推算排气压力，不适用长配管、高落差等管路长、压损大的工况，而且温度测量具有滞后性，通过温度推算压力也具有滞后性，当处于负荷变换、室内机台数切换、开关机等过渡状态时，推算准确度较低，容易出现报警停机的问题，本技术设计并提供一种制冷系统。

2、一方面，本技术提供一种制冷系统。制冷系统包括制冷剂回路和处理装置。制冷剂回路依次连接压缩机、室外换热器、节流装置和室内换热器。处理装置包括采集部、识别部、确定部和处理部。采集部被配置为采集传感器组件的检测值。传感器组件至少包括设置于压缩机的吸气侧的第一压力传感器和第一温度传感器，以及设置于压缩机的排气侧的第二压力传感器和第二温度传感器。识别部被配置为判断检测值中是否存在第二温度传感器的异常值。确定部被配置为在识别部识别出异常值时，基于压缩机的当前运行频率，以及除异常值之外的检测值调用或计算对应的多变指数。处理部被配置为利用所调用的多变指数以及除异常值之外的检测值计算压缩机排气温度推算值，并用压缩机排气温度推算值替代第二温度传感器的异常值。

3、上述技术方案具有如下优点或有益效果：制冷系统通过处理装置，在检测到压缩机的排气侧的第二温度传感器的异常值时，能够基于压缩机的当前运行频率和其它正常检测值计算压缩机排气温度推算值，并利用压缩机排气温度替代第二温度传感器的异常值，从而可以保证随着工况、开机容量、系统运行状态改变的不同场景的实时修正，保证推算精度，使得系统稳定运转。

4、在本技术的一些实施例中，处理装置还包括：生成部，其被配置为将压缩机的运行频率、第一压力传感器的检测值、第一温度传感器的检测值，以及第二压力传感器的检测值分别划分为若干区间，形成多维参数网格；确定部被配置为在识别部识别出异常值时，根据压缩机的当前运行频率、第一压力传感器的检测值、第一温度传感器的检测值、第二压力传感器的检测值的区间组合，在多维参数网格中查表，调用对应的多变指数。

5、上述技术方案具有如下优点或有益效果：多维参数网格通过将多个关键参数划分为若干区间，形成参数的组合空间，能够细致分类不同工况下的状态，同时考虑多个参数的交互影响和联合变化，将参数空间离散化城网格后，可以通过查表快速定位当前工况所在的区间组合，缩短计算时间，满足实时监测和快速诊断的需求。

6、在本技术的一些实施例中，生成部被配置为：获取压缩机在多种工况下的测试数据；针对每组测试数据，计算对应的多项式基函数项作为拟合模型中拟合变量；利用线性拟合工具对多项式基函数项与目标变量进行线性拟合，获得拟合模型的特征参数；在获得特征参数后，基于拟合模型和压缩机耗功模型，计算多变指数；建立压缩机运行频率、第一压力传感器的检测值、第一温度传感器的检测值，以及第二压力传感器的检测值和多变指数的一一对应关系；将压缩机运行频率、第一压力传感器的检测值、第一温度传感器的检测值，以及第二压力传感器的检测值分别划分为若干区间，构建分段划分，每个分段分配对应唯一的多变指数以形成多维参数网格；

7、其中，测试数据包括压缩机的运行频率、第一压力传感器的检测值对应的第一饱和温度以及第二压力传感器的检测值对应的饱和温度，目标变量为压缩机耗功。

8、上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过采集压缩机在多种工况下的测试数据，利用多项式基函数和线性拟合方法构建精确的拟合模型，结合压缩机耗功模型计算出多变指数，并将关键运行参数划分为多个区间形成多维参数网格，实现了多变指数与运行参数的精准映射。

9、在本技术的一些实施例中，压缩机耗功模型基于热力学原理和理想气体状态方程构建；压缩机耗功模型基于理想气体常数、压缩机吸气温度、多变指数、压缩机排气压力和压缩机吸气压力，计算气体从吸气压力压缩至排气压力所需的压缩机耗功。

10、上述技术方案具有如下优点或有益效果：压缩机耗功模型准确反映压缩过程的能耗特性，提高耗功计算的准确性和可靠性，进一步准确计算出压缩机排气温度的推算值。

11、在本技术的一些实施例中，压缩机耗功模型为：

12、

13、其中，w为压缩机压缩过程中的耗功，ts为压缩机吸气温度、pd为压缩机排气压力、ps为压缩机吸气压力。

14、上述技术方案具有如下优点或有益效果：本技术通过采用基于理想气体状态方程的压缩机耗功模型，利用吸气温度及吸气压力和排气压力计算压缩过程中的耗功，准确反映了压缩机在不同工况下的能量消耗情况，进一步准确计算出压缩机排气温度的推算值。

15、在本技术的一些实施例中，拟合模型采用十五系数法构建，通过十五个特征参数参数化表示压缩机排气压力对应的饱和温度、压缩机吸气压力对应的饱和温度、压缩机运行频率和压缩机耗功的多项式关系。

16、上述技术方案具有如下优点或有益效果：拟合模型基于经验对多项式关系进行参数化表示，从另一个维度实现对压缩机关键性能指标的精确描述，进一步准确计算出压缩机排气温度的推算值。

17、在本技术的一些实施例中，处理装置还包括：生成部，其被配置为：获取压缩机在多种工况下的测试数据；针对每组测试数据，计算对应的多项式基函数项作为拟合变量；利用线性拟合工具对多项式基函数项与目标变量进行线性拟合，获得特征参数；基于特征参数构建拟合模型；其中，测试数据包括压缩机的运行频率、第一压力传感器的检测值对应的第一饱和温度以及第二压力传感器的检测值对应的饱和温度，目标变量为压缩机耗功；基于热力学原理和理想气体状态方程构建压缩机耗功模型，压缩机耗功模型基于理想气体常数、压缩机吸气温度、多变指数、压缩机排气压力和压缩机吸气压力，计算气体从吸气压力压缩至排气压力所需的压缩机耗功；基于拟合模型、压缩机耗功模型、压缩机的当前运行频率、第一压力传感器的检测值、第一温度传感器的检测值、第二压力传感器的检测值计算多变指数。

18、上述技术方案具有如下优点或有益效果：本技术提高模型的拟合精度和适用性，动态利用实时传感器数据计算多变指数，以获得与实时工况准确对应的多变指数。

19、在本技术的一些实施例中，处理装置，还包括：控制部，其被配置为：在制冷模式下，基于设定吸气压力目标值和第一修正值生成制冷模式压缩机运行频率控制阈值；在压缩机的吸气侧的第一压力传感器的检测值低于制冷模式压缩机运行频率下限控制阈值时，降低压缩机的运行频率；在压缩机的吸气侧的第一压力传感器的检测值高于制冷模式压缩机运行频率上限控制阈值时，提高压缩机的运行频率；在压缩机的吸气侧的第一压力传感器的检测值在制冷模式压缩机运行频率下限控制阈值和制冷模式压缩机运行频率上限控制阈值之间时，保持压缩机的运行频率不变；其中，制冷模式压缩机运行频率下限控制阈值为设定吸气压力目标值和第一修正值之差，制冷模式压缩机运行频率上限控制阈值为设定吸气压力目标值和第一修正值之和。

20、上述技术方案具有如下优点或有益效果：在备用控制下，考虑到压缩机排气温度的故障，在制冷模式下，采用吸气压力作为控制对象调节压缩机频率，以确保制冷系统运行稳定。

21、在本技术的一些实施例中，处理装置，还包括：控制部，其被配置为：在制热模式下，基于设定排气压力目标值和第二修正值生成制热模式压缩机运行频率控制阈值；在压缩机的排气侧的第二压力传感器的检测值高于制热模式压缩机运行频率上限控制阈值时，降低压缩机的运行频率；在压缩机的排气侧的第二压力传感器的检测值低于制热模式压缩机运行频率下限控制阈值时，提高压缩机的运行频率；在压缩机的排气侧的第二压力传感器的检测值在制热模式压缩机运行频率下限控制阈值和制热模式压缩机运行频率上限控制阈值之间时，保持压缩机的运行频率不变；其中，制热模式压缩机运行频率下限控制阈值为设定排气压力目标值和第二修正值之差，制热模式压缩机运行频率上限控制阈值为设定排气压力目标值和第二修正值之和。

22、上述技术方案具有如下优点或有益效果：在制热控制下，考虑到压缩机排气温度的故障，在制冷模式下，采用吸气压力作为控制对象调节压缩机频率，以确保制冷系统运行稳定。

23、在本技术的一些实施例中，识别部被配置为执行以下之一：通过比较第二温度传感器的检测值与对应的预期范围，确定是否存在第二温度传感器的异常值；通过对第二温度传感器输出的信号质量进行监测，确定是否存在第二温度传感器的异常值；通过监测第二温度传感器是否输出故障代码，确定是否存在第二温度传感器的异常值；以及通过比较第二温度传感器的检测值的变化量与对应的预设值，确定是否存在第二温度传感器的异常值。

24、上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过多种方式识别第二传感器故障，提高系统稳定性。

25、结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。