[发明专利]挂壁式空调系统可靠性评估方法

权利要求书

1.挂壁式空调系统可靠性评估方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤1、进行空调系统结构功能关系分析：

1.1根据所述空调系统的物理结构和实现功能要求，按所述空调系统构成的层次关系，将其依次抽象为由子系统、单元、组件、部件、零件或元器件构成的整体；

1.2分析并建立所述空调系统处于制冷和制热模式下压缩机的工作任务剖面；

1.3分析并建立所述空调系统处于制冷模式和制热模式下压缩机工作状态的时序关系；

步骤2、逐级建立所述空调系统可靠性功能框图模型：

2.1在所述空调系统制冷和制热模式下，建立由控制子系统、制冷/热子系统、风路子系统和框架子系统构成的所述空调系统可靠性功能框图模型；

2.2根据上述各子系统的功能结构关系，分别建立所述空调系统处于制冷和制热模式下的控制子系统、制冷/热子系统、风路子系统和框架子系统的可靠性功能框图模型；

步骤3、建立所述空调系统可靠性数学模型：

3.1明确所述空调系统的相关要求；

3.2计算构成所述空调系统的各部件、组件、单元和子系统在制冷模式下的故障率：根据控制子系统、制冷子系统、风路子系统和框架子系统的可靠性功能框图，逐级计算构成所述空调系统的各部件、组件、单元和子系统的故障率：

λi=Σλji;---(1)]]>

式中：当i为部件，则为构成该部件的各零件或元器件的故障率；当i为组件，则为构成该组件的各部件、零件或元器件的故障率；当i为单元，则为构成该单元的各组件、部件、零件或元器件的故障率；当i为子系统，则为构成该子系统的各单元、组件、部件、零件或元器件的故障率；

3.3计算所述空调系统制冷功能的可靠度：

RC(t1)=e-(λ1+d×λ2+λ3+λ4)×t1;---(2)]]>

式中：t₁为所述空调系统处于制冷工作模式的时间；λ₁、λ₂、λ₃和λ₄分别为控制子系统、制冷子系统、风路子系统和框架子系统的故障率；d为所述空调系统处于制冷工作模式下的时间与压缩机工作时间的比值；

3.4计算所述空调系统制热功能的可靠度：

RH(t2)=e-(λ1+d1*×λ2*+λ3+λ4)×t2;---(3)]]>

式中：t₂为所述空调系统处于制热工作模式的时间；为制热模式下压缩机工作时间与所述空调系统处于制热工作模式时间的比；为制热子系统的故障率：

λ2*=λ21+d2*×λ22+λ23+λ24+λ2001+λ2002;---(4)]]>

式中：为电辅加热单元工作时间与制热子系统工作时间的比；λ₂₁、λ₂₃、λ₂₄、λ₂₁、λ₂₀₀₁和λ₂₀₀₂分别为压缩机单元、毛细管单元、管路单元、冷凝器部件和蒸发器部件的故障率；

控制子系统、风路子系统和框架子系统制热模式下的故障率与制冷模式下的故障率相同；

3.5综合制冷和制热两种工作模式的所述空调系统功能可靠度模型，可得所述空调系统的可靠度：

RS(t)=e-[λ1+k×d×λ2+(1-k)×d1*×λ2*+λ3+λ4]×t;---(5)]]>

式中：k、1-k为所述空调系统分别处于制冷、制热工作模式时间t₁、t₂与其整个工作时间t的比值，由下式计算：

t1t=k,t2t=1-k;---(6)]]>

3.6所述空调系统的故障率为：

λS=λ1+k×d×λ2+(1-k)×d1*×λ2*+λ3+λ4;---(7)]]>

步骤4、建立评估程序：

4.1确定所述空调系统的相关运行参数k，d、和

4.2确定构成所述空调系统的零件或元器件、部件、组件、单元和子系统的五级结构；

4.3逐级建立部件、组件、单元和子系统的可靠性功能框图；

4.4根据可靠性功能框图，由步骤3中(1)式逐级计算各部件、组件、单元的故障率；

4.5由步骤3中(1)式分别计算控制子系统、制冷子系统、风路子系统和框架子系统的故障率λ₁、λ₂、λ₃和λ₄；

4.6由步骤3中(4)式计算制热子系统的综合故障率

4.7由步骤3中(5)、(7)式分别计算系统的可靠度R_s(t)和系统的故障率λ_S。

2.根据权利要求1所述的挂壁式空调系统可靠性评估方法，其特征在于，所述相关要求，包括：所有零件或元器件、部件和组件的故障服从指数分布；各故障模式相互独立；制冷和制热子系统仅在工作状态发生失效；控制子系统的控制器失效则系统立即失效；系统初始工作时处于正常状态。