[发明专利]用于监控制冷剂循环系统的方法和装置

说明书

技术领域

【0001】本发明涉及用于测量制冷剂循环系统的运行和效率的监控系统，举例而言，所述制冷剂循环系统例如为空调系统或制冷系统。

背景技术

【0002】住宅或商业建筑运行的主要连续花费之一就是向暧通空调(HVAC)系统供电的成本。如果HVAC系统没有在最高效率下运行，则系统运行的成本会不必要地增加。系统中循环的每磅制冷剂必须做其该做的功。无论是气冷，水冷，或蒸发冷却，制冷剂必须吸收蒸发器或冷却盘管中的热量，并且必须将此热通过冷凝器耗散掉(加上一些在压缩机中加入的热)。当每磅制冷剂通过蒸发器时，主要是当制冷剂经历从液体到蒸汽的状态变化时，其所做的功是由它从制冷负载中获得的热量反映的。

【0003】要使液体能够变成蒸汽，必须向其加入热或使其吸收热。这是在冷却盘管中进行的。制冷剂进入计量装置时为液体，通过计量装置进入蒸发器，在蒸发器中，它吸收热蒸发形成蒸汽。成为蒸汽后，它向前通过吸入管道或吸入管而进入压缩机中。在压缩机中，它从低温，低压蒸汽被压缩成高温，高压蒸汽；然后通过高压或排出管进入冷凝器，在冷凝器中，它经历了另一个状态变化-从蒸汽变成液体-在液体状态下，它流进液体管路再次向前进入计量装置，以再次通过蒸发器。

【0004】当作为液体的制冷剂，离开冷凝器，它可能转到接收器中，直到蒸发器中需要它时；或者它可能直接进入液体管路到达计量装置，然后进入蒸发器盘管。进入计量装置的液体具有一定的热含量(焓)，该热含量取决于其进入盘管时的温度，如附录中的制冷剂表格所示，该计量装置恰好在蒸发器盘管之前。离开蒸发器的蒸汽也具有取决于其温度的一定的热含量(焓)，如制冷剂表格所示。

【0005】这两种热含量的数量差是当每磅制冷剂通过蒸发器，并获得热量时，其所做的功的数量。每一磅制冷剂所吸收的热量称为系统的制冷能力，或系统内的制冷剂的制冷能力。

【0006】能够使系统的总效率降低的情况包括，制冷剂过量，制冷剂不足，制冷剂管路限制，压缩机故障，过载，负载不足，管道工件不够大或不干净，空气过滤器阻塞等。

【0007】不幸的是，现代HVAC系统没有包括监控系统运行的监控系统。现代的HVAC系统一般由维修技师安装，并装载制冷剂，然后就运行数月数年，而不进行进一步维修。只要系统放出冷空气，建筑物主人或住宅业主就认为系统工作正常。这种想法可能很“昂贵”；因为业主并不知道系统运行的好坏。如果系统的效率下降，系统仍可能产生期望的冷气量，但系统必须更努力地工作，消耗更多的能量来产生冷气。在很多情况下，系统的主人在效率降至很低以致再不能使建筑物致冷之前，不会检查或维修HVAC系统。造成这种情况的部分原因是因为维修HVAC系统需要特殊的工具和知识，而一般的建筑物主人或住宅业主是没有的。因此，建筑物主人或住宅业主必须支付昂贵的业务通话成本，以使系统得到评估。即使业主支付了业务通话成本，许多HVAC维修技师也不能测量系统效率。一般，HVAC维修技师仅对系统进行初步检查进行了培训(如，制冷剂装载，输出温度)，但这种初步检查不能揭示导致系统效率变差的其它因素。因此，一般的建筑物主人，或住宅业主年复一年地使HVAC系统运行，而不知道系统由于运行在最高效率以下，可能造成浪费钱财。而且，电能的低效率使用会导致由电力系统(一般称为电网)超载所造成的热浪期或其它高空调使用量时期的电灯暗淡及停电。

发明内容

【0008】实时监控系统可以解决以上这些以及其它问题，实时监控系统能监控诸如HVAC系统，冷冻机，冷却器，制冷器，水冷却器等的制冷剂系统运行的各个方面。在一个实施例中，所述监控系统被配置成能安装到现有的制冷剂系统中的改装系统。