[发明专利]挂壁式空调系统可靠性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空调系统评估技术，适用于在挂壁式空调设计和使用过程中对其可靠性水平进行分析评估，特别涉及挂壁式空调系统可靠性评估方法。

背景技术

空调整机系统的可靠性模型应用于空调产品的论证、设计、制造和使用等多个环节，而挂壁式空调是应用最为广泛的一类空调产品。

可靠性指标是反映空调质量的核心指标，客观准确的评估空调的可靠性水平已成为企业的一项基础性技术工作，也受到消费者的广泛关注。目前，国内外关于空调可靠性的评估主要使用试验数据或现场数据，应用统计理论或方法进行估计，这种方式需要企业投入高昂的资金成本和长久的试验时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挂壁式空调系统的可靠性评估方法，在综合应用系统工程理论对挂壁式空调整机系统的物理结构关系和功能进行分析的基础上，运用概率理论导出空调整机系统的可靠度分析计算模型和评估方法，使得在空调产品的设计、制造和使用过程中，能够适时、方便、低成本且有效地对空调系统的可靠性水平进行分析估计。

本发明的目的采取以下技术方案来实现。挂壁式空调系统可靠性评估方法，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：

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：

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：

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；为电辅加热单元工作时间与制热子系统工作时间的比；为制热子系统的故障率：

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：

式中：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：

3.6所述空调系统的故障率为：

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；