具有多区监控与诊断的供暖、通风、空调及制冷系统技术方案

本发明专利技术公开一种多区暖通空调制冷系统，其控制程序能为与各个气候控制区相关的空气处理元件和制冷元件依次提供诊断测试。所述控制改变相应元件的原始位置，且由此产生于相关操作参数上的变化被感测到。如果实际变化在与预期变化相关的公差范围之外，那么正在考虑的元件被确认发生了故障。针对某一元件的诊断程序的周期性通常由其重要和可靠程度确定。如果相应的操作参数上的变化被记录和保存在数据库中，那么所述元件的退化经过一段时间可观察到并且可以预测出某一元件何时需要预防性维修或置换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多区监控与诊断的供暖、通风、空调及制冷系统
本申请涉及一种供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R，暖通空调制冷) 系统，在该系统中经调节温湿度的空气被传到多个气候控制区，且其中针对 与各个气候控制区相关的系统组件设置有监控和诊断测试程序。
技术介绍
众所周知的制冷系统在许多应用中#1利用，例如空调、制冷和热泵系统， 以调节(保持温度和湿度)被传入气候受控环境的空气。也可以采用其它第 二流体(不是空气)，例如水或乙二醇。 一个提供经调节温湿度的空气给多个 不同的气候控制区的单一 的制冷系统，在现代暖通空调制冷领域中并非是不 寻常的应用。例如，气候控制区可能是一个单一建筑物内不同的房间或办公 室或保持在不同温度下的不同冷冻室。每个气候控制区通常都能够单独控制 以便特定区的住户能够得到需要的温度和/或湿度以及新鲜空气量。在这样一个复杂的制冷系统中，很难诊断出发生故障的系统组件。因为 一个单 一 的制冷系统为不同的气候控制区提供舒适，所以许多区都可能与正 常运作的设备有关，与此同时任何一个气候控制区也可能与出故障的组件有 关。如果这样的问题不能及时发现和隔离，出故障的或破损的组件可能会导 致二次系统的其它组件遭受损害。此外， 一个区中的出故障的设备可能会影 响其它区中的系统组件的运行而给气候控制区的住户造成不适。通常情况下， 这种出故障的元件可能与内部的制冷回路(如阀或换热器)有关，或者可能 是一个外部的空气端元件(如阻尼器或空气端节热器)。一些多区系统具有与各个区相关的专门的制冷回路元件，如换热器或阀， 还有空气端元件，如阻尼器或节热器。这些元件可能发生故障，在故障排除 过程中及时有效地确认故障的根源，是 一 项艰巨的任务。
技术实现思路
在本专利技术所揭示的一个实施例中，定期地(例如，在每个系统关机时) 一个控制单元将分别单步调试每个区并且评估各个区的元件。在评估过程中， 制冷阀、空气阻尼器、空气端节热器等在开启和关闭位置之间切换(如开启 的和关闭的)。相应的操作参数上的变化被观察，例如制冷剂的吸气压力、饱 和吸气温度、供气温度、区域温度。如果元件坏了，那么被感应的状况不会 发生变化。另一方面，如果元件工作正常，那么相应的操作参数上的阶跃变 化将^皮记录。虽然在系统刚关闭之前执行这个系统检查也许是最方便的，但是在正常 运行过程中，或者当某一 区域被关闭或开始连接到线路上时也可能执行一个类似的检查。举一个例子，空气阻尼器可能被关闭以使空气流停止进入空调环境区。 如果阻尼器工作正常，应当能观察到循环通过与这个区相关的换热器的制冷 剂随后发生的吸气压力(或其它相关的操作参数)的减小。在另一个例子中， 正常运作的制冷剂流量控制装置，例如隔离阀，可能被封闭，因此，饱和吸 气温度应当降低且排气温度通常应当上升。还可发现其它的系统操作特点。 如果与一个单一区域相关的制冷回路被停用，并且空气端节热器被打开使得只有外面的空气进入该区域，那么区域温度和外界温度应当彼此接近。有关 相似元件的功能和性能测试的许多其它例子对于所属领域的普通技术人员而 言应当是显 而易见的。对各个元件诊断的频率和次序可在某种程度上基于某一元件的可靠性或 该元件在正常系统运作上的重要程度。在其中一个所揭示的实施例中，建议 这样的诊断检查每天至少进行一次。如果关键部件的性能退化被监测和记录 一段时间，那么它可以构成预测工具软件的基础。本专利技术特别强大，因为没 有任何额外的系统组件需要任何额外支出。所有需要的只是在主控制器的逻 辑上的软件修改。通过诊断所收集的信息可经由诸如因特网的媒介信息传输到远程维护位置。本专利技术的这些及其它特征能从下述说明书和图示中得到最好的说明，以 下是筒要说明。附图说明图1是本专利技术的第一回路原理图。图2是本专利技术的第二回路原理图。图3显示的是至少一个操作参数的预期变化。具体实施例图1显示的是具有压缩机22的制冷系统20 ，压缩才几22压縮制冷剂并把 制冷剂传到冷凝器24。膨胀装置26设置在冷凝器24的下游位置，且蒸发器 28设置在膨胀装置26的下游位置，这两个下游位置都是就贯穿系统的制冷 剂流而言。空气驱动器如风扇30吹动蒸发器28上方的空气，并将空气传入 一个共同的供气管道38中，供气管道38通向单独的管道40和42,管道40 和42将经调节温湿度的空气传入单独的气候控制区44和46。众所周知，温 度传感器48设置在每个气候控制区内以感应该区的空气温度。同样，湿度或 二氧化碳传感器(未显示)可设置在单独的供气管道40和42内或在气候控 制区44和46内。阻尼器50由一个主要的系统控制器34 (或一个与主要的 系统控制器34相连的单独控制器)控制以调整位于单独的供气管道40和42 中的开口从而控制传入各个气候控制区44和46的经调节温湿度的空气数量， 正如大家所知。如图所示，控制器34通过如因特网的i某介将信息传达给远程 监测(且可能维修)站点36。进一步如图所示，传感器32和/或33可感应 制冷系统内的状况。这样的状况可以是，例如，压力或温度。更进一步如图 所示，空气端节热器45将来自外部环境的通过新鲜空气管道52的空气与从 空调空间返回的通过回风管道200的空气混合。众所周知，回风管道200使 来自区A和/或B及位于蒸发器28上方的空气再循环。空气端节热器，如 节热器45，在本领域中是周知的，其安装在蒸发器28和室内空气过滤媒体7(未显示)的上游位置，这是就室内空气流而言的，并且其作用是把新鲜的 室外空气与从空调空间返回的空气混合。控制器34将周期性地通过各种步骤循环检查与各个气候控制区相关的 元件的功能和可靠运行。举一个例子，与气候控制区46相关的阻尼器50的 开口可加以调整(相对于当前的位置开启或关闭)以让更多或更少的空气传 到气候控制区46。供给气候控制区46且由例如温度传感器48感应的空气的 温度应该可以改变。此外，由于传入空调环境和流过蒸发器28的空气量变化， 由例如传感器32和33感应的制冷剂状况也将发生变化。供给气候控制区46 的较少的空气应符合由传感器32测量的较低的饱和吸气温度或吸气压力以 及由温度传感器48测量的较低的供气温度。如果这没有发生，那么阻尼器 50就出故障了。当然，相关的传感器也可能出故障，但这不太可能发生，且 通常可能通过其它方式来确定，例如通过与系统中其它的传感器相比或通过 比较由控制器34的传感器测量到的和预期的电信号水平。同样，空气端节热器的开口可加以调整(开启或关闭)以控制外部空气 的数量。如果空气端节热器45全开(阻尼器50可能同时被关闭以利于稳定 过程)，同时制冷系统压缩机22关闭，那么由位于与气候控制区46相通的管 道42内的温度传感器48感应到的供气温度应当接近由温度传感器53感应到 的外界空气温度。如果这没有发生，那么就表明空气端节热器45出故障了。 出故障的或其中一个温度传感器48和53可通过一个单独的程序确认，如上 所述。显然， 一个空气端节热器也可与每个气候控制区相连。一个更为复杂的系统60在图2中加以说明。不同的膨胀装置126，蒸发 器128和蒸发器风扇130与不同的气候控制区144， 146和147相关。不同的 温度传感器148感应供给这些气候控制区的空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷系统，其包括：　压缩机，用于压缩制冷剂并把制冷剂传给第一换热器，制冷剂从所述第一换热器进入膨胀装置，然后进入至少一个第二换热器；　至少一个空气驱动装置，用于驱动位于所述至少一个第二换热器上方的空气进入至少一个空气管道，所述至少一个空气管把经调节温湿度的空气传入多个气候控制区，每个所述气候控制区具有单独的空气处理元件和制冷系统元件中的至少一个；和　所述制冷系统的控制器，所述控制器被编程为定期对每个所述气候控制区中的所述空气处理和制冷系统元件中的至少一个进行诊断测试。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：MF塔拉斯，A利夫森，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]