CN110741212B - 针对制冷***的动态性能系数计算 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于执行针对制冷***的动态性能系数计算的***及方法。控制器基于室外温度数据、制冷箱温度数据、制冷箱的箱负载以及制冷箱的箱除霜状态来计算制冷箱的加权卡诺效率。控制器基于制冷剂类型、制冷箱的箱负载、制冷箱的箱除霜状态、以及制冷箱温度数据和压力数据中的至少之一，来计算加权性能系数。控制器基于制冷箱的加权卡诺效率和加权实际卡诺效率来计算针对制冷箱的***性能指标(SPI)。控制器响应于SPI在阈值以下来生成指示制冷箱正在阈值效率以下操作的输出。

Description

针对制冷***的动态性能系数计算
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月24日提交的美国发明专利申请第15/961,323号的优先权，并且还要求于2017年4月25日提交的美国临时申请第62/489,856号的权益。上述美国发明专利申请和美国临时申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及用于针对制冷***的动态性能系数计算的***及方法。
背景技术
本部分提供了与本公开内容有关的不一定是现有技术的背景信息。
维护制冷***并且确保制冷***以峰值效率进行操作需要制冷***获得各种度量，例如压力值和温度值。制冷***可以使用集成至制冷***中的传感器来获得各种度量。然而，仅各种度量可能无法指示相对于制冷***的理论设计效率而言的制冷***的性能。
为了评估相对于制冷***的理论设计效率而言的制冷***的性能，可以使用性能系数(COP)来确定效率，所述性能系数(COP)是由制冷***提供的冷却与制冷***所需的功的比率。然而，计算COP需要诸如功率计和流量计的非常规传感器，将非常规传感器集成至制冷***中可能是困难且昂贵的。
发明内容
本部分提供了本公开内容的总体概述，并且不是本公开内容的全部范围或本公开内容的所有特征的全面公开。
本公开内容提供了用于执行针对制冷***的动态性能系数计算的***及方法。
本公开内容提供了一种制冷***，该制冷***包括：制冷箱，包括蒸发器；压缩机组，与该制冷箱相关联；以及控制器。控制器被配置成使用处理器来执行存储在非暂态存储器中的指令。所述指令包括：从多个温度传感器接收室外温度数据和制冷箱温度数据；从压力传感器接收压缩机组的压力数据；基于(i)室外温度数据、(ii)制冷箱温度数据、(iii)制冷箱的箱负载以及(iv)制冷箱的箱除霜状态来计算制冷箱的加权卡诺效率；基于(i)制冷剂类型、(ii)制冷箱的箱负载、(iii)制冷箱的箱除霜状态、以及(iv)制冷箱温度数据和(v)压力数据中的至少之一，来计算加权性能系数；基于制冷箱的加权卡诺效率和加权实际卡诺效率来计算针对制冷箱的***性能指标(SPI)；以及响应于所述SPI在阈值以下来生成指示制冷箱正在阈值效率以下操作的输出。
在一些配置中，所述指令包括基于制冷剂类型、以及制冷箱温度数据和压力数据中的至少之一来计算针对制冷箱的至少一个焓。
在一些配置中，所述至少一个焓包括吸入气体焓、液体制冷剂焓和排出气体焓。
在一些配置中，吸入气体焓基于制冷剂类型、制冷箱处的吸入压力和压缩机组的吸入气体温度。
在一些配置中，液体制冷剂焓基于制冷剂类型和离开制冷***的冷凝器的制冷剂的液体温度。
在一些配置中，排出气体焓基于制冷剂类型、排出压力和排出温度。
在一些配置中，所述指令包括基于温度数据来计算实际卡诺效率。
在一些配置中，所述指令包括基于室外温度数据和制冷箱温度数据来计算卡诺效率。
在一些配置中，所述指令包括基于蒸发器的箱除霜状态和蒸发器的箱负载来计算蒸发器的调整的箱负载。
在一些配置中，所述指令包括基于制冷箱的卡诺效率和蒸发器的调整的箱负载来计算制冷箱的加权卡诺效率。
在一些配置中，所述指令包括基于实际卡诺效率和蒸发器的调整的箱负载来计算加权性能系数。
在一些配置中，所述指令包括基于多个SPI来生成回归模型，并且所述指令包括响应于在第一时刻处回归模型在误差阈值以下来生成指示制冷箱正在阈值效率以下操作的输出。
在另一形式中，本公开内容提供一种用于计算制冷***的制冷箱的效率的方法。该制冷箱包括蒸发器并且制冷***包括与该制冷箱相关联的压缩机组。该方法包括使用处理器从多个温度传感器接收室外温度数据和制冷箱温度数据。该方法还包括使用处理器从压力传感器接收压缩机组的压力数据。该方法还包括使用处理器并且基于存储在非暂态存储器中的指令来基于(i)室外温度数据、(ii)制冷箱温度数据、(iii)制冷箱的箱负载以及(iv)制冷箱的箱除霜状态计算制冷箱的加权卡诺效率。该方法还包括使用处理器并且基于存储在非暂态存储器中的指令来基于(i)制冷剂类型、(ii)制冷箱的箱负载、(iii)制冷箱的箱除霜状态、以及(iv)制冷箱温度数据和(v)压力数据中的至少之一，来计算加权性能系数。该方法还包括使用处理器并且基于存储在非暂态存储器中的指令来基于制冷箱的加权卡诺效率和加权实际卡诺效率计算针对制冷箱的***性能指标(SPI)。该方法还包括使用处理器并且响应于所述SPI在阈值以下来生成制冷箱正在阈值效率以下操作的指示。
在一些配置中，该方法包括基于制冷剂类型、以及制冷箱温度数据和压力数据中的至少之一来计算针对制冷箱的至少一个焓。
在一些配置中，该方法包括：计算至少一个焓包括计算吸入气体焓、液体制冷剂焓和排出气体焓。
在一些配置中，吸入气体焓基于制冷剂类型、制冷箱处的吸入压力和压缩机组的吸入气体温度。
在一些配置中，液体制冷剂焓基于制冷剂类型和离开冷凝器的制冷剂的液体温度。
在一些配置中，排出气体焓基于制冷剂类型、排出压力和排出温度。
在一些配置中，该方法包括基于温度数据来计算实际卡诺效率。
在一些配置中，该方法包括基于室外温度数据和制冷箱温度数据来计算卡诺效率。
在一些配置中，该方法包括基于蒸发器的箱除霜状态和蒸发器的箱负载来计算蒸发器的调整的箱负载。
在一些配置中，该方法包括基于制冷箱的卡诺效率和蒸发器的调整的箱负载来计算制冷箱的加权卡诺效率。
在一些配置中，该方法包括基于实际卡诺效率和蒸发器的调整的箱负载来计算加权性能系数。
在一些配置中，该方法包括基于多个SPI来生成回归模型，并且该指令包括响应于在第一时刻处回归模型在误差阈值以下来生成指示制冷箱正在阈值效率以下操作的输出。
适用的其他领域将根据本文提供的描述变得明显。本概述中的描述和具体示例意在仅出于说明的目的，而不意在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文描述的附图仅出于对所选择的实施方式而不是所有可能的实现方式进行说明的目的，并且不意在限制本公开内容的范围。
图1A至图1C示出了根据本公开内容的示例性制冷***。
图2A至图2C示出了根据本公开内容的另一示例性制冷***。
图3示出了根据本公开内容的示例性HVAC***。
图4A至图4C是根据本公开内容的用于控制算法的流程图。
图5至图9示出了根据本公开内容的示例性***性能指标界面。
相应的附图标记指示贯穿附图的若干个视图的相应的部分。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述示例性实施方式。
参照图1A，提供了示例性超市制冷***10-1。制冷***10-1可以是升压跨临界CO2制冷***，并且制冷***10-1可以包括具有可以在中温下运行的中温蒸发器的至少一个中温制冷箱12。中温制冷箱12例如可以用于超市的肉类或乳制品。制冷***10-1还可以包括具有可以在比中温制冷箱12的中温低的低温下运行的低温蒸发器的低温制冷箱14。低温制冷箱14例如可以用于超市的冷冻食品。尽管图1描绘了一个中温制冷箱12和一个低温制冷箱14，但是制冷***10-1可以被配置有附加的低温箱和中温箱以根据需要被配置为大尺寸或小尺寸。中温制冷箱12和低温制冷箱14被设置在超市的零售区中。
制冷***10-1还包括具有至少一个第一压缩机18的中温压缩机组16和具有至少一个第二压缩机22的低温压缩机组20。中温压缩机组16和低温压缩机组20可以位于超市的机械室中、储存区中、屋顶上或另一非零售区中。压缩机18、22可以为固定容量压缩机或可变容量压缩机。
制冷***10-1还包括可以位于例如超市的屋顶上或超市的零售区外部的另一合适位置处的冷凝器24。
中温压缩机组16的第一压缩机18通过第一吸入集管26和第一排出集管28连接。同样地，第二压缩机22通过第二吸入集管30和第二排出集管32连接。低温压缩机组20与中温压缩机组16串联连接，使得从低温压缩机组20排出的制冷剂在中温压缩机组16的吸入侧被接收。可替选地，压缩机组中之一例如中温压缩机组16可以与冷凝器24被集成至诸如位于零售区的屋顶上的屋顶冷凝单元或者位于零售区外部的地面上的冷凝单元的至少一个冷凝单元中。类似地，低温压缩机组20可以同样地与低温制冷箱14的蒸发单元集成在一起。
低温压缩机组20的第二压缩机22接收具有第一压力或低压的制冷剂蒸气并且排出具有第二压力或中间压力的制冷剂蒸气，其中第二压力高于第一压力。中温压缩机组16的第一压缩机18从第二压缩机22接收第二压力制冷剂蒸气或者中间压力制冷剂蒸气，并且中温压缩机组16的第一压缩机18排出具有第三压力或较高压力的制冷剂蒸气，其中第三压力高于第二压力。
冷凝器24从中温压缩机组16接收高压制冷剂蒸气。冷凝器24可以在亚临界模式或跨临界模式下操作。在跨临界模式下，冷凝器24用作气体冷却器，并且在亚临界模式下，冷凝器24用作冷凝器。
冷凝器24包括使冷凝器24的冷凝器盘管上方的环境空气移动的一个或更多个风扇以移除高压制冷剂蒸气中的热量，使得制冷剂蒸气冷凝为制冷剂液体。以这样的方式，冷凝器24排出高压低温制冷剂液体。
从冷凝器24排出的制冷剂通过高压阀27被贮液器25接收，高压阀27被配置成维持进入贮液器25的制冷剂的最佳压力。贮液器25连接至第一膨胀阀34，第一膨胀阀34将气态制冷剂从贮液器25经由中温制冷箱12输送回至中温压缩机组16的吸入侧。贮液器25还连接至第二膨胀阀36，第二膨胀阀36将液体制冷剂从贮液器25经由低温制冷箱14输送至低温压缩机组20。贮液器25还连接至旁通阀29，旁通阀29将气态制冷剂从贮液器25输送至中温压缩机组16的吸入侧。
高压低温制冷剂液体从贮液器25通过第一膨胀阀34被中温制冷箱12接收，并且高压低温制冷剂液体从贮液器25通过第二膨胀阀36被低温制冷箱14接收。膨胀阀34、36从冷凝器24接收高压液体并且膨胀阀34、36降低制冷剂的压力以排出低压液体。膨胀阀34、36可以对向相应中温制冷箱12和低温制冷箱14的相应蒸发器排出的制冷剂的量进行控制。因此，使用膨胀阀34、36用于分别控制中温制冷箱12的温度范围和低温制冷箱14的温度范围。作为非限制性示例，膨胀阀34、36可以为热力膨胀阀(TXV)、脉冲型螺线管或电子膨胀阀(EXV)。
制冷***10-1还可以包括用于分别控制中温制冷箱12的温度和低温制冷箱14的温度的箱控制器38、40。例如，箱控制器38、40可以激活、停用以及调节被定位于中温制冷箱12和低温制冷箱14的蒸发器中的蒸发器风扇。在使用EXV型膨胀阀的情况下，箱控制器38、40还可以调节膨胀阀34、36。
来自膨胀阀34、36的液体制冷剂进入中温制冷箱12的蒸发器和低温制冷箱14的蒸发器并且从相应制冷箱12、14中吸收热量以进行蒸发。具体地，中温制冷箱12和低温制冷箱14均包括具有蒸发器风扇的蒸发器盘管，该蒸发器风扇使来自相应制冷箱内的空气跨蒸发器盘管循环，从而使循环空气中的热量被蒸发器盘管内的制冷剂吸收。以这样的方式，中温制冷箱12和低温制冷箱14从相应膨胀阀34、36接收低压制冷剂液体并且排出低压制冷剂蒸气。
从低温制冷箱14的蒸发器盘管排出的制冷剂被排出至低温压缩机组20的吸入集管30。从中温制冷箱12的蒸发器盘管排出的制冷剂被排出至中温压缩机组16的吸入集管26。
制冷***10-1包括控制器42，控制器42监测包括温度和压力的操作条件和环境条件并且根据编程控制策略对各种***部件进行控制。具体地，控制器42通过激活、停用以及调节压缩机组16的压缩机18和压缩机组20的压缩机22的压缩机容量来对压缩机组16、20进行控制。控制器42还通过激活、停用以及调节冷凝器24的冷凝器风扇的容量来对冷凝器24进行控制。控制器42可以为例如爱因斯坦RX制冷控制器、爱因斯坦BX建筑/HVAC控制器、E2RX制冷控制器、E2 BX HVAC控制器或E2 CX方便储存控制器，这些控制器可向佐治亚州肯尼索的Emerson Climate Technologies Retail Solutions,Inc.购买。
控制器42可以包括诸如触摸屏或显示屏的用户界面66以及诸如键盘的用户输入装置，以与用户进行通信。例如，***控制器42可以向用户输出并且显示***参数，例如***操作温度或***操作压力、和/或***设定点。此外，***控制器42可以接收修改***设定点或修改控制算法的用户输入。
控制器42可以与制冷***10-1的各种传感器进行通信并且控制器42可以接收制冷***10-1的各种操作温度或操作压力。例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出低温压缩机组20的低温吸入压力(PsucLT)的低温吸入压力传感器44。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出低温压缩机组20的低温吸入温度(TsucLT)的低温吸入温度传感器46。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出低温压缩机组20的低温排出压力(PdisLT)的低温排出压力传感器48。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出低温压缩机组20的低温排出温度(TdisLT)的低温排出温度传感器50。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出中温压缩机组16的中温吸入压力(PsucMT)的中温吸入压力传感器52。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出中温压缩机组16的中温吸入温度(TsucMT)的中温吸入温度传感器54。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出中温压缩机组16的中温排出温度(TdisMT)的中温排出温度传感器55。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出中温压缩机组16的中温排出压力(PdisMT)的中温排出压力传感器56。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出室外空气温度(Toat)的室外空气温度传感器58。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出离开冷凝器24的液体制冷剂的液体温度(Tliq)的液体管线温度传感器60。可替选地，如果使用接收器并且接收器从冷凝器接收液体制冷剂，则液体管线温度传感器60可以可替选地监测并且输出离开接收器的液体制冷剂的液体温度(Tliq)。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出中温制冷箱12的温度(TcaseMT)的中温制冷箱温度传感器62。此外，例如，制冷***10-1可以包括监测并且输出低温制冷箱14的温度(TcaseLT)的低温制冷箱温度传感器64。
控制器42可以监测各种温度传感器和压力传感器44、46、48、50、52、54、55、56、58、60、62、64中的每一个并且从各种温度传感器和压力传感器44、46、48、50、52、54、55、56、58、60、62、64中的每一个接收数据。例如，控制器42可以与各种温度传感器和压力传感器44、46、48、50、52、54、55、56、58、60、62、64直接进行通信。可替选地，控制器42可以通过诸如箱控制器38、箱控制器40、压缩机组控制器和/或冷凝器控制器的另一控制器与各种温度传感器和压力传感器44、46、48、50、52、54、55、56、58、60、62、64进行通信。虽然制冷***10-1被描述为具有用于监测制冷***10-1的各种温度和压力的各种温度传感器和压力传感器44、46、48、50、52、54、55、56、58、60、62、64，但是另外地或可替选地，制冷***10-1的各种温度和压力中的一个或更多个可以根据其他所监测的数据被推断或计算。
控制器42还可以包括处理器68，处理器68被配置成基于存储在存储器70(例如只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM))中的指令来执行下面描述的动态性能系数计算。处理器68使用控制器42的多个输入/输出(I/O)端口可以接收制冷***10-1的操作数据，该操作数据包括从各种温度传感器和压力传感器44、46、48、50、52、54、55、56、58、60、62、64接收到的各种温度和压力。然后，如下所述，处理器68可以基于接收到的各种温度和压力来确定针对低温压缩机组16和中温压缩机组20的***性能指标(SPI)。此外，处理器68可以与制冷剂性质数据库72进行通信并且访问制冷剂性质数据库72，制冷剂性质数据库72被配置成存储针对可以在制冷***10-1中使用的各种制冷剂类型的多个制冷剂性质。因此，处理器68可以被配置成确定用于确定针对低温压缩机组20和中温压缩机组16的SPI的各种焓，如下所述。
参照图1B，示出了另一示例性超市制冷***10-2。制冷***10-2与制冷***10-1类似地配置，但是在该实施方式中，制冷剂性质数据库72通过网络服务来提供。因此，处理器68可以经由局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或者局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)的组合与制冷剂性质数据库72进行通信。另外地或可替选地，制冷剂性质数据库72可以存储在远程服务器上，并且因此，处理器68可以使用诸如Wi-Fi、LTE的遥感链路或者用于通信的其他合适的遥感链路来与制冷剂性质数据库72进行通信。
参照图1C，示出了另一示例性超市制冷***10-3。制冷***10-3与制冷***10-1类似地配置，但是在该实施方式中，制冷***10-3包括远程计算***76并且控制器42包括路由器74。路由器74被配置成将从制冷***10-3的各种传感器接收到的压力数据和温度数据传送至远程计算***76。控制器42可以使用诸如Wi-Fi、LTE的遥感链路或者用于通信的其他合适的遥感链路来与远程计算***76进行通信。响应于远程计算***76接收到温度数据和压力数据，远程计算***76被配置成使用处理器68并且基于存储在存储器70中的指令来确定低温压缩机组20和中温压缩机组16的SPI，如下所讨论的。另外，远程计算***76可以经由局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或者局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)的组合与制冷剂性质数据库72进行通信。另外地或可替选地，制冷剂性质数据库72可以存储在远程服务器上，并且因此，处理器68可以使用诸如Wi-Fi、LTE的遥感链路或者其他类似的遥感链路来与制冷剂性质数据库72进行通信。
参照图2A，示出了另一示例性超市制冷***10-4。制冷***10-4与制冷***10-1类似地配置，但是在该实施方式中，制冷***10-4包括中温制冷箱12、中温压缩机组16、冷凝器24、贮液器25和箱控制器38。换句话说，该实施方式可以在制冷***仅包括一种类型的制冷箱诸如用于肉类或乳制品的中温制冷箱情况下实现。可替选地并且如图2B所示，制冷***10-5可以仅包括低温制冷箱，例如低温制冷箱14、低温压缩机组20、冷凝器24、贮液器25和箱控制器40。
参照图2C，示出了另一示例性超市制冷***10-6。制冷***10-6与制冷***10-1类似地配置，但是在该实施方式中，中温制冷箱12和中温压缩机组16与第一冷凝器24-1、第一贮液器25-1、第一室外空气温度传感器58-1和第一液体管线温度传感器60-1关联。另外，低温制冷箱14和低温压缩机组20与第二冷凝器24-2、第二贮液器25-2、第二室外空气温度传感器58-2和第二液体管线温度传感器60-2关联。换句话说，该实施方式可以在中温制冷箱12和中温压缩机组16被配置成与低温制冷箱14和低温压缩机组20并行操作的情况下实现。
参照图3，示出了示例性HVAC***的框图。如上所述，还可以确定针对位于例如住宅单元或小型商业单元中的HVAC***的SPI。在该特定示例中，示出了具有燃气炉的强制空气***。回流空气由循环器风机108通过过滤器104从建筑物中抽出。循环器风机108也被称为风扇由控制模块112控制。控制模块112从恒温器116接收信号。仅作为示例，恒温器116可以包括由用户指定的一个或更多个温度设定点。
恒温器116可以指示循环器风机108一直接通或者仅当存在加热请求或冷却请求时接通(自动风扇模式)。在各种实施方式中，循环器风机108可以以多个速度或者以预定的范围内的任何速度操作。可以使用一个或更多个开关继电器(未示出)用于控制循环器风机108和/或用于选择循环器风机108的速度。
恒温器116向控制模块112提供加热请求和/或冷却请求。当恒温器116提出加热请求时，控制模块112使燃烧器120点燃。来自燃烧的热在热交换器124中被引入至通过循环器风机108提供的回流空气中。经加热的空气被供应至建筑物并且被称为供应空气。
燃烧器120可以包括引火火种，该引火火种是用于在燃烧器120中点燃主火焰的小的恒定火焰。可替选地，可以使用其中在燃烧器120中点燃主火焰之前首先点燃小火焰的间歇性引火。火花发生器可以用于间歇性引火的实现方式或者用于直接燃烧器点燃。另一点燃选项包括热表面点火器，该热表面点火器将表面加热至足够高的温度，当引入气体时经加热的表面引发气体的燃烧。用于燃烧的燃料例如天然气可以由气阀128来提供。
燃烧产物被排放至建筑物的外部，并且导流风机132可以在燃烧器120点燃之前被接通。在高效炉中，燃烧产物可能不足够热以具有足够的浮力以经由传导排放。因此，导流风机132产生抽力以排放燃烧产物。导流风机132可以在燃烧器120操作的同时保持运行。另外，导流风机132可以在燃烧器120关断之后继续运行设定的时间段。
将被称为空气处理器单元136的单个外壳可以包括过滤器104、循环器风机108、控制模块112、燃烧器120、热交换器124、导流风机132、膨胀阀140、蒸发器144和冷凝盘146。在各种实施方式中，替代燃烧器120或除了燃烧器120之外，空气处理器单元136还可以包括电加热装置121。当除了燃烧器120之外使用电加热装置121时，电加热装置121可以提供备用或二次加热。
HVAC***包括分体式空气调节***。制冷剂通过压缩机148、冷凝器152、膨胀阀140和蒸发器144进行循环。蒸发器144与供应空气串联放置，使得当期望冷却时，蒸发器144从供应空气中去除热，从而使供应空气冷却。在冷却期间，蒸发器144是冷的，这使得水蒸气冷凝。该水蒸气被收集在冷凝盘146中而被排出或泵出。
控制模块156从控制模块112接收冷却请求并且控制模块156因此控制压缩机148。控制模块156还控制冷凝器风扇160，这会增加冷凝器152与外部空气之间的热交换。在这样的分体式***中，压缩机148、冷凝器152、控制模块156和冷凝器风扇160通常位于建筑物的外部，经常位于单个冷凝单元164中。过滤器-干燥器154可以位于冷凝器152与膨胀阀140之间。过滤器-干燥器154从循环制冷剂中去除水分和/或其他污染物。
在各种实现方式中，控制模块156可以简单地包括运行电容器、启动电容器以及接触器或继电器。事实上，在某些实现方式中，诸如当使用涡旋式压缩机替代往复式压缩机时，可以省略启动电容器。压缩机148可以为可变容量压缩机并且压缩机148可以对多级冷却请求进行响应。例如，冷却请求可以指示中等容量的冷却要求或高容量的冷却要求。
提供至冷凝单元164的电线可以包括240伏主电力线(未示出)和24伏开关控制线。24伏控制线可以对应于图1所示的冷却请求。24伏控制线控制接触器的操作。当控制线指示应当接通压缩机时，接触器触点闭合，接触器将240伏电源连接至压缩机148。另外，接触器可以将240伏电源连接至冷凝器风扇160。在各种实施方式中，诸如当冷凝单元164位于作为地热***的一部分的地面时，可以省略冷凝器风扇160。当240伏主电源以两个支路实现时，如在美国常见的那样，接触器可以具有两组触点，并且接触器可以被称为双刀单掷开关。
参照图4A，示出了针对被配置成确定低温压缩机组20和中温压缩机组16的***性能指标(SPI)的控制算法400的流程图。SPI是基于环境条件以及低温压缩机组20和中温压缩机组16的尺寸而被归一化的制冷***效率值。另外，如本文所述，确定SPI不需要使用流量计或能量计并且确定SPI可以使用通常集成至制冷***中的传感器来实现。因此，使用控制算法400确定SPI可以降低确定制冷***的归一化效率值的成本和复杂性。可替选地，SPI也可以用于指示HVAC***或其他类似***的效率。
当例如操作者使用用户界面66的按钮或其他类似用户界面元素来启动控制算法400时，控制算法400在402处开始。可替选地，当控制器42通电时，控制算法400可以在402处开始，并且控制器42可以被配置成连续地或以预定的时间间隔来确定SPI。
在404处，控制算法400使用室外空气温度传感器58来获得室外空气温度(Toat)。在408处，控制算法400获得中温压缩机组温度数据和压力数据。具体地，控制器42从中温吸入压力传感器52获得中温吸入压力(PsucMT)，控制器42从中温排出压力传感器56获得中温排出压力(PdisMT)，控制器42从中温吸入温度传感器54获得中温吸入温度(TsucMT)，并且控制器42从中温排出温度传感器55获得中温排出温度(TdisMT)。在412处，控制算法400获得低温压缩机组温度数据和压力数据。具体地，控制器42从低温吸入压力传感器44获得低温吸入压力(PsucLT)，控制器42从低温排出压力传感器48获得低温排出压力(PdisLT)，控制器42从低温吸入温度传感器46获得低温吸入温度(TsucLT)，并且控制器42从低温排出温度传感器50获得低温排出温度(TdisLT)。
在416处，控制算法400计算针对低温压缩机组20和中温压缩机组16的吸入气体焓(suction gas enthalpy)、液体制冷剂焓(liquid refrigerant enthalpy)和排出气体焓(discharge gas enthalpy)(统称为焓)。吸入气体焓可以根据制冷剂类型(refrigeranttype)、吸入压力和吸入气体温度来计算。液体制冷剂焓可以根据制冷剂类型和离开冷凝器24的制冷剂的液体温度(Tliq)来计算。排出气体焓可以根据制冷剂类型、排出压力和排出温度来计算。换句话说，可以基于以下公式来计算低温压缩机组20和中温压缩机组16的焓：
hSuction_LT＝f(refrigerant type，PsucLT，TsucLT) (1)
hSuction_MT＝f(refrigerant type，PsucMT，TsucMT) (2)
hLiquid_LT＝f(refrigerant type，TliqLT) (3)
hLiquid_MT＝f(refrigerant type，TliqMT) (4)
hDischarge_LT＝f(refrigerant type，PdisLT，TdisLT) (5)
hDischarge_MT＝f(refrigerant type，PdisMT，TdisMT) (6)
如果制冷***中存在仅单一类型的压缩机组例如仅低温压缩机组或者仅中温压缩机组，那么仅适用于***中存在的压缩机组的焓被计算。
在420处，控制算法400基于低温压缩机组20和中温压缩机组16中的每一个的焓来计算实际性能系数(COPactual)。使用以下公式以确定低温压缩机组20和中温压缩机组16的COPactual：
Figure GDA0002313060190000131
Figure GDA0002313060190000132
再次，如果制冷***中存在仅单一类型的压缩机组例如仅低温压缩机组或者仅中温压缩机组，那么仅适用于***中存在的压缩机组的COPactual值被计算。
在424处，控制算法400确定低温制冷箱14和中温制冷箱12的蒸发器的箱除霜状态(CDS)。如果例如针对适用的制冷箱的蒸发器盘管的温度正在升高以融化积聚在蒸发器盘管上的任何霜，则蒸发器可能处于除霜模式。相反，如果制冷箱和相应的压缩机组正在正常操作，则蒸发器可能未处于除霜模式。
在428处，控制算法400确定CDS是否指示低温制冷箱14和中温制冷箱12的蒸发器处于除霜模式。如果控制算法400确定低温制冷箱14和中温制冷箱12的蒸发器处于除霜模式，则在432处控制算法将相应蒸发器的负载因子(LF)设置为等于0并且然后控制算法进行至440。否则，如果控制算法400确定蒸发器的CDS未处于除霜模式，则在436处控制算法400将相应蒸发器的LF设定为等于1并且然后控制算法进行至440。LF可以是CDS的数字表示。作为示例，可以响应于CDS指示蒸发器处于除霜模式而将LF设置为第一值，并且响应于CDS指示蒸发器未处于除霜模式而将LF设置为第二值，其中，第一值小于第二值。
在440处，控制算法400基于相应蒸发器的LF来确定针对低温制冷箱14和中温制冷箱12的蒸发器的调整的箱负载值(AdjustedCaseLoad)。作为示例，使用以下公式计算针对每个蒸发器的调整的箱负载值：
AdjustedCaseLoadLT＝LFLT*CaseLoadLT (9)
AdjustedCaseLoadMT＝LFMT*CaseLoadMT (10)
如果制冷***中存在仅单一类型制冷箱例如仅低温制冷箱或者仅中温制冷箱，那么仅适用于***中存在的制冷箱的调整的箱负载值被计算。
换句话说，如果制冷箱处于除霜模式，则针对相应蒸发器的调整的箱负载值为0；如果蒸发器未处于除霜模式，则针对相应蒸发器的调整的箱负载值等于蒸发器的测得的箱负载或设计箱负载，例如12,000BTU。
在444处，控制算法400确定在制冷***中是否存在附加的蒸发器。如果在制冷***中存在附加的蒸发器，则控制算法400进行至448；否则，控制算法400进行至452。在448处，控制算法400选择制冷***中的下一蒸发器并且控制算法400进行至424。
在452处，控制算法400计算针对低温制冷箱14和中温制冷箱12中的每一个的卡诺效率(COPcarnot)。卡诺效率是当低温制冷箱14和中温制冷箱12在两个不同的温度之间操作时低温制冷箱14和中温制冷箱12的理论效率。作为示例，使用以下公式来计算低温制冷箱14和中温制冷箱12中的每一个的卡诺效率：
Figure GDA0002313060190000141
Figure GDA0002313060190000142
如果制冷***中存在仅单一类型的制冷箱例如仅低温制冷箱或者仅中温制冷箱，那么仅适用于***中存在的制冷箱的COPcarnot被计算。
在456处，控制算法400基于卡诺效率(COPcarnot)以及低温制冷箱14和中温制冷箱12中的每个蒸发器的调整的箱负载值(AdjustedCaseLoad)来计算低温制冷箱14和中温制冷箱12的加权卡诺效率(COPweighted_carnot)。使用以下公式来计算加权卡诺效率：
Figure GDA0002313060190000143
Figure GDA0002313060190000144
如果制冷***中存在仅单一类型的制冷箱例如仅低温制冷箱或者仅中温制冷箱，那么仅适用于***中存在的制冷箱的COPweighted_carnot被计算。
在460处，控制算法400基于实际COP(COPactual)以及低温制冷箱14和中温制冷箱12中的每个蒸发器的箱负载值(AdjustedCaseLoad)来计算针对低温制冷箱14和中温制冷箱12的加权实际COP(COPweighted_actual)。使用以下公式以计算加权COP：
Figure GDA0002313060190000151
Figure GDA0002313060190000152
如果制冷***中存在仅单一类型的制冷箱例如仅低温制冷箱或者仅中温制冷箱，那么仅适用于***中存在的制冷箱的COPweighted_actual被计算。
在464处，控制算法400基于低温制冷箱14和中温制冷箱12的加权实际COP(COPweighted_actual)和加权卡诺效率(COPweighted_carnot)来计算针对低温制冷箱14和中温制冷箱12的SPI。使用以下公式以计算SPI：
Figure GDA0002313060190000153
Figure GDA0002313060190000154
如果制冷***中存在仅单一类型的制冷箱例如仅低温制冷箱或者仅中温制冷箱，那么仅适用于***中存在的制冷箱的SPI被计算。
通过将加权实际COP与加权卡诺效率进行比较以获得SPI，控制算法400生成针对低温制冷箱14和中温制冷箱12的归一化效率值。作为示例，SPI可以表示对室外环境空气温度、多个制冷***中的每个制冷***的尺寸和/或类型的差异进行归一化的效率值。
在468处，控制算法400确定低温制冷箱14和中温制冷箱12之一的SPI是否大于阈值SPI。阈值SPI表示制冷***恰当操作所需的最低效率水平。阈值SPI可以由制冷***的操作者预定、确定，或者阈值SPI可以为被配置成基于制冷***诊断或远程计算***的管理者来更新的动态值。如果低温制冷箱14和中温制冷箱12之一的SPI大于阈值SPI，则控制算法400进行至476；如果低温制冷箱14和中温制冷箱12之一的SPI不大于阈值SPI，则控制算法400进行至472。
在476处，控制算法400指示相应低温制冷箱14或中温制冷箱12正在以高于期望效率操作并且然后控制算法400进行至480。作为示例，控制算法400可以使用控制器42在用户界面66上提供指示低温制冷箱14或中温制冷箱12正在高于期望效率操作的文本指示或其他视觉指示。在472处，控制算法400指示相应低温温制冷箱14或中温温制冷箱12正在以低于期望效率操作，并且然后控制算法400进行至480。作为示例，控制算法400可以使用控制器42在用户界面66上提供指示低温制冷箱14或中温制冷箱12正在以低于期望效率操作的文本指示或其他视觉指示。另外地或可替选地，控制算法400可以使用控制器来启动指示低温温制冷箱14或中温温制冷箱12正在以低于期望效率操作的视觉警报(例如，LED状态指示器)和/或听觉警报(例如，蜂鸣音)。在480处，控制算法400结束。
参照图4B，示出了针对被配置成确定低温压缩机组20和中温压缩机组16的SPI的控制算法500的另一流程图。如上所述，SPI是基于环境条件以及低温压缩机组20和中温压缩机组16的尺寸被归一化的制冷***效率值。当例如操作者使用用户界面66的按钮或其他类似的用户界面元素来启动控制算法500时，控制算法500在502处开始。可替选地，当控制器42通电时，控制算法500可以在502处开始，并且控制器42可以被配置成连续地或以预定的时间间隔来确定SPI。
在504处，控制算法500使用室外空气温度传感器58来获得室外空气温度(Toat)。在508处，控制算法500获得中温压缩机组温度。作为示例，控制器42从中温吸入温度传感器54获得中温吸入温度(TsucMT)，并且控制器42从中温排出温度传感器55获得中温排出温度(TdisMT)。在512处，控制算法500获得低温压缩机组温度数据。控制器42可以从低温吸入温度传感器46获得低温吸入温度(TsucLT)，并且控制器42从低温排出温度传感器50获得低温排出温度(TdisLT)。
在516处，控制算法500计算针对低温压缩机组20和中温压缩机组16的液体制冷剂焓。液体制冷剂焓可以根据制冷剂类型和离开冷凝器24的制冷剂的液体温度(Tliq)来计算。液体制冷剂焓可以基于以下公式来计算：
hLiquid_LT＝f(refrigerant type，TliqLT) (19)
hLiquid_MT＝f(refrigerant type，TliqMT) (20)
如果制冷***中存在仅单一类型的压缩机组例如仅低温压缩机组或者仅中温压缩机组，那么仅适用于***中存在的压缩机组的液体制冷剂焓被计算。
在520处，控制算法500计算针对低温压缩机组20和中温压缩机组16的吸入气体焓和吸入气体密度。吸入气体焓可以根据制冷剂类型、露点压力和吸入气体温度来计算。露点压力(Pdew)可以根据制冷剂类型和吸入温度(Tsuc)来计算。吸入气体密度(suction gasdensity)可以根据制冷剂类型、露点压力(Pdew)和吸入温度(Tsuc)来计算。可以基于以下式来计算露点压力、吸入气体焓和吸入气体密度：
Pdew_LT＝f(refrigerant type，TsucLT) (21)
Pdew_MT＝f(refrigerant type，TsucMT) (22)
hSuction_LT＝f(refrigerant type，Pdew_LT，TsucLT) (23)
hSuction_MT＝f(refrigerant type，Pdew_MT，TsucMT) (24)
Figure GDA0002313060190000171
Figure GDA0002313060190000172
如果制冷***中存在仅单一类型的压缩机组例如仅低温压缩机组或者仅中温压缩机组，那么仅适用于***中存在的压缩机组的露点压力、吸入气体焓和吸入气体密度被计算。
在524处，控制算法500基于低温压缩机组20和中温压缩机组16的各种操作特性来计算排出系数。作为示例，排出系数(β)可以基于容积效率(voleff)、压缩机频率或电频率(freq)、压缩机排量(disp)、压缩机速度(RPM)和吸入密度中至少之一来计算。可以基于以下公式来计算排出系数：
Figure GDA0002313060190000181
Figure GDA0002313060190000182
如果制冷***中存在仅单一类型的压缩机组例如仅低温压缩机组或者仅中温压缩机组，那么仅适用于***中存在的压缩机组的排出系数被计算。
在528处，控制算法500基于排出系数(β)、压缩机的单位功率(power)、压缩机等熵效率(iseneff)和在520处计算出的吸入气体焓(hSuction)来计算排出气体焓(dischargegas enthalpy)。可以使用以下公式来计算排出气体焓：
Figure GDA0002313060190000183
Figure GDA0002313060190000184
如果制冷***中存在仅单一类型的压缩机组例如仅低温压缩机组或者仅中温压缩机组，那么仅适用于***中存在的压缩机组的排出焓被计算。
另外地或可替选地，可以基于液体制冷剂的过热温度和/或液体制冷剂的过冷温度来计算排出气体焓。
在532处，控制算法500基于低温压缩机组20和中温压缩机组16中的每一个的焓来计算实际性能系数(COPactual)。使用以下公式以确定低温压缩机组20和中温压缩机组16的COPactual：
Figure GDA0002313060190000191
Figure GDA0002313060190000192
再次，如果制冷***中存在仅单一类型的压缩机组例如仅低温压缩机组或者仅中温压缩机组，那么仅适用于***中存在的压缩机组的COPactual值被计算。
在536处，控制算法500计算针对低温制冷箱14和中温制冷箱12中的每一个的的卡诺效率(COPcarnot)。在一些实施方式中，低温制冷箱14和中温制冷箱12的温度可能难以获得或不可用。因此，可以使用其他温度测量值例如室内温度测量值(indoor temperaturemeasurement)和室外温度测量值(outdoor temperature measurement)以便计算针对低温制冷箱14和中温制冷箱12两者的卡诺效率。作为示例，使用以下公式以计算低温制冷箱14和中温制冷箱12中的每一个的卡诺效率：
Figure GDA0002313060190000193
Figure GDA0002313060190000194
在540处，控制算法500基于实际性能系数(COPactual)以及低温制冷箱14和中温制冷箱12的卡诺效率(COPcarnot)来计算针对低温制冷箱14和中温制冷箱12的SPI。使用以下公式来计算SPI：
Figure GDA0002313060190000195
Figure GDA0002313060190000201
如果制冷***中存在仅单一类型的制冷箱例如仅低温制冷箱或者仅中温制冷箱，那么仅适用于***中存在的制冷箱的SPI被计算。
通过将实际性能系数和卡诺效率进行比较以获得SPI，控制算法500生成低温制冷箱14和中温制冷箱12的归一化效率值。作为示例，SPI可以表示对室外环境空气温度、多个制冷***中的每个制冷***的尺寸和/或类型的差异进行归一化的效率值。
在544处，控制算法500确定低温制冷箱14和中温制冷箱12之一的SPI是否大于阈值SPI。阈值SPI表示制冷***恰当操作所需的最低效率水平。阈值SPI可以由制冷***的操作者预订、确定，或者阈值SPI可以为被配置成基于制冷***诊断或远程计算***的管理者来更新的动态值。如果低温制冷箱14和中温制冷箱12之一的SPI大于阈值SPI，则控制算法500进行至552；如果低温制冷箱14和中温制冷箱12之一的SPI不大于阈值SPI，则控制算法500进行至548。
在552处，控制算法500指示相应低温制冷箱14或中温制冷箱12正在以高于期望效率操作，并且然后控制算法500进行至556。作为示例，控制算法500可以使用控制器42在用户界面66上提供指示低温制冷箱14或中温制冷箱12正在以高于期望效率操作的文本指示或其他视觉指示。在548处，控制算法500指示相应的低温制冷箱14或中温制冷箱12正在以低于期望效率操作，并且然后控制算法500进行至556。作为示例，控制算法500可以使用控制器42在用户界面66上提供指示低温制冷箱14或中温制冷箱12正在以低于期望效率操作的文本指示或其他视觉指示。另外地或可替选地，控制算法500可以使用控制器来启动指示低温制冷箱14或中温制冷箱12正在以低于期望效率操作的视觉警报(例如，LED状态指示器)和/或听觉警报(例如，蜂鸣音)。在556处，控制算法500结束。
参照图4C，示出了针对被配置成基于低温压缩机组20和中温压缩机组16的多个SPI来确定制冷***的效率的控制算法600的流程图。当例如操作者使用用户界面66的按钮或其他类似用户界面元素来启动控制算法600时，控制算法600在602处开始。可替选地，当控制器42通电时，控制算法600在602处开始，并且控制器42可以被配置成连续地或以预定的时间间隔来确定SPI。
在604处，控制算法600使用例如图4A至图4B描述的控制算法400来确定制冷***的SPI。在606处，控制算法600将SPI存储在存储器70的表中。在608处，控制算法600确定在存储器70的表中是否存储了阈值数目个SPI。记录的SPI的阈值数目可以是生成准确回归模型所需的SPI值的最小数目，如下所述。如果在存储器70的表中存储了阈值数目个SPI，则控制算法600进行至610；如果在存储器70的表中未存储阈值数目个SPI，则控制算法600进行至609并且选择针对控制算法600确定SPI的下一指定时间值，并且然后控制算法600进行至604。在610处，控制算法600基于多个SPI来生成回归模型。作为示例，控制算法600可以生成线性回归、逻辑回归、多项式回归、逐步回归、非线性回归或其他类似的回归模型。
在612处，控制算法600确定回归模型是否准确地拟合数据。作为示例，控制算法600可以确定作为回归模型与数据拟合的接近程度的统计测量的R平方值，以对回归模型的准确性进行评估。另外地或可替选地，控制算法600可以生成调整的R平方值和/或预测的R平方值以对回归模型的准确性进行评估。如果回归模型指示负相关并且R平方值低于第一阈值(例如，R2＜-0.9)，则控制算法600可以确定回归模型准确地拟合数据。另外地或可替选地，如果回归模型指示正相关并且R平方值高于第二阈值(例如，R2>0.9)，则控制算法600可以确定回归模型准确地拟合数据。此外，控制算法600还可以对回归模型的残差值进行评估以确保由于例如异方差和序列相关而引起回归模型不是不准确的。响应于确定回归模型准确地拟合数据，控制算法600进行至614；响应于确定回归模型未准确地拟合数据，控制算法600进行至604。
在614处，控制算法600确定回归模型是否在统计上显著，并且从而回归模型在任何时刻都准确地反映了假设的SPI。作为示例，控制算法600可以执行回归模型的方差分析(ANOVA)以生成F统计量。然后，控制算法600可以部分地基于F统计量来确定p值。然后，控制算法600可以基于阈值p值(例如，p＝0.05)来确定回归模型的变量(即，时间和SPI)之间是否存在统计上显著的关系。响应于控制算法600在614处确定回归模型在统计上显著，控制算法进行至616；控制算法600在614处确定回归模型在统计上不显著，控制算法进行至604。
在616处，控制算法600基于回归模型来确定制冷***的效率。作为示例，控制算法600可以将回归模型与相应制冷***的标准时间与SPI图以及/或者预期时间与SPI图进行比较。如果在第一时刻处回归模型在相应时间处处相对于时间与SPI图偏离预定误差阈值，则控制算法600可以确定制冷***正在以低于期望效率操作；如果在第一时刻处回归模型在相应时间处处相对于时间与SPI图未偏离预定误差阈值，则控制算法600可以确定制冷***正在以期望效率操作或者以高于期望效率操作。作为另一示例，控制算法600可以基于回归模型来预测制冷***何时将以低于期望效率操作，并且因此控制算法600提供了当相应制冷***需要维修时的日期和/或时间。
除了以上示例之外，控制算法600还可以在确定制冷***的效率时将回归模型与制冷***的位置数据和/或时间数据进行比较。作为示例，控制算法600可以对位置数据和/或时间数据与相对于相应制冷***的标准时间与SPI图以及/或者预期时间与SPI图的未预期偏差之间是否存在相关性进行评估。因此，操作者可以确定在这些位置处的制冷***的某些共同特性正在引起相对于相应制冷***的标准时间与SPI图以及/或者预期时间与SPI图的未预期偏差。
在618处，控制算法600指示制冷***的效率。作为示例，控制算法600可以使用控制器42在用户界面66上提供指示制冷***正在以小于期望效率、等于期望效率或者大于期望效率操作的文本指示或其他视觉指示。另外地或可替选地，控制算法600可以使用控制器42来启动指示制冷***正在以小于期望效率、等于期望效率或大于期望效率操作的视觉警报(例如，LED状态指示器)和/或听觉警报(例如，蜂鸣音)。在620处，控制算法600结束。
参照图5，示出了SPI的示例性用户界面的屏幕截图80。屏幕截图80可以在操作者启动动态性能系数(即，SPI)的计算之前并且当压缩机(例如，第一压缩机18之一或者第二压缩机22之一)被关断时显示在用户界面66上。如图5所示，在操作者启动SPI的计算之前，SPI最初为0。除了显示SPI之外，用户界面66还可以显示低温压缩机组20和中温压缩机组16之一的室外空气温度(OAT)、排出温度、箱温度和吸入温度，如屏幕截图80所示。
响应于启动SPI计算并且如SPI迹线82所示，SPI可以在压缩机接通时达到接通峰值84-1、84-2、84-3、84-4、84-5、84-6(统称为接通峰值84)。一旦SPI已经达到接通峰值84，SPI就可能朝向稳态值86-1、86-2、86-3、86-4、86-5、86-6(统称为稳态值86)逐渐减小。一旦压缩机被关断，SPI就可能达到关断峰值88-1、88-2、88-3、88-4、88-5、88-6(统称为关断峰值88)。因此，控制器42可以包括被配置成从SPI计算中滤除接通峰值84和关断峰值88的算法。此外，该算法可以被配置成基于一组滤除后的SPI的平均SPI来计算SPI，其中该组滤除后的SPI选自在接通峰值84与稳态值86之间计算出的SPI值。
另外，屏幕截图80中示出的吸入温度和排出温度还可以指示压缩机何时被接通/被关断。例如，当压缩机被接通时，排出温度升高并且相应的压缩机的吸入温度可能降低。作为另一示例，当压缩机被关断时，排出温度降低并且相应的压缩机的吸入温度可能增加。
参照图6，示出了SPI的示例性用户界面的屏幕截图90。屏幕截图90可以响应于操作者启动动态性能系数(即，SPI)的计算并且当压缩机被接通时显示在用户界面66上。如图6所示，SPI的当前测量为41.93，并且所显示的SPI可以配置成响应于计算出的SPI的变化而连续更新。另外，所显示的SPI可以被配置成显示指示所显示的SPI是否高于阈值SPI的颜色(例如，黄色对应于SPI低于阈值SPI，并且绿色对应于SPI在阈值SPI处或者高于阈值SPI)。除了显示SPI之外，用户界面66还可以显示低温压缩机组20和中温压缩机组16之一的室外空气温度(OAT)、排出温度、箱温度和吸入温度，如屏幕截图90所示。
参照图7，示出了SPI的示例性用户界面的屏幕截图100。屏幕截图100可以响应于操作者启动动态性能系数(即，SPI)的计算并且当压缩机被接通时显示在用户界面66上。如图7所示，SPI的当前测量为30.89，并且所显示的SPI可以配置成响应于计算出的SPI的变化而连续更新。另外，所显示的SPI可以被配置成显示指示所显示的SPI是否高于阈值SPI的颜色(例如，黄色对应于SPI低于阈值SPI，并且绿色对应于SPI在阈值SPI处或者高于阈值SPI)。除了显示SPI之外，用户界面66还可以显示低温压缩机组20和中温压缩机组16之一的室外空气温度(OAT)、排出温度、箱温度和吸入温度，如屏幕截图100所示。
参照图8，示出了SPI的示例性用户界面的屏幕截图110。该实施方式与图6至图7描述的实施方式类似，但是在该实施方式中，用户界面66显示液体制冷剂的温度和制冷剂的过热，制冷剂的过热是在相同点处制冷剂蒸气的实际温度与制冷剂的饱和温度之间的差异。
参照图9，示出了SPI的示例性用户界面的屏幕截图120。该实施方式与图6至图8描述的实施方式类似，但是在该实施方式中，用户界面66还显示制冷***的功耗。
前述描述本质上仅是说明性的，而决不意在限制本公开内容、本公开内容的应用或用途。本公开内容的广泛教导可以以各种形式实现。因此，尽管本公开内容包括特定示例，但是本公开内容的真实范围不应当因此受到限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求书时其他修改将变得明显。应当理解的是，在不改变本公开内容的原理的情况下，方法内的一个或更多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行。此外，尽管上面将实施方式中的每一个描述为具有某些特征，但是关于本公开内容的任何实施方式描述的那些特征中的任意一个或更多个可以在任何其他实施方式的特征中实现和/或与任何其他实施方式的特征组合，即使没有明确描述该组合也是如此。换句话说，所描述的实施方式不是互相排斥的，并且一个或更多个实施方式的彼此置换保留在本公开内容的范围内。
使用各种术语来描述元素之间(例如，模块、电路元素、半导体层等之间)的空间关系和功能关系，所述术语包括“连接”、“接合”、“耦接”、“相邻”、“在……附近”、“在……顶部”、“在……上方”、“在……下方”以及“布置”。除非明确地描述为“直接”，否则当在上面的公开内容中描述第一元素与第二元素之间的关系时，该关系可以是其中在第一元素与第二元素之间不存在其他中间元素的直接关系，但是也可以是其中在第一元素与第二元素之间存在(在空间上或功能上)一个或更多个中间元素的间接关系。如本文所使用的，短语A、B和C中的至少之一应当被解释成意指使用非排他性逻辑或的逻辑(A或B或C)，并且不应当被解释成意指“A中的至少之一、B中的至少之一以及C中的至少之一。”
在附图中，如箭头所指示的箭头的方向通常呈现图示所关注的信息(诸如数据或指令)的流动。例如，当元素A和元素B交换各种信息但是从元素A传送至元素B的信息与图示相关时，箭头可以从元素A指向元素B。该单向箭头并不暗示没有其他信息从元素B传送至元素A。此外，对于从元素A发送至元素B的信息，元素B可以向元素A发送对该信息的请求或者对该信息的接收确认。
在包括下面的定义的本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指代以下内容、作为以下内容的一部分或者包括以下内容：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享的、专用的或分类的)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享的、专用的或分类的)；提供所描述的功能的其他合适的硬件部件；或者上述内容中的一些或全部的组合，诸如在片上***中。
模块可以包括一个或更多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接至局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线接口或无线接口。本公开内容的任意给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一示例中，服务器(也被称为远程或云)模块可以代表客户端模块来完成一些功能。
如以上所使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并且术语代码可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包括执行来自多个模块中的一些代码或全部代码的单个处理器电路。术语组处理器电路包括结合附加的处理器电路执行来自一个或更多个模块中的一些代码或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及包括分立晶片上的多个处理器电路、单个晶片上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程或上述的组合。术语共享存储器电路包括存储来自多个模块的一些代码或全部代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”包括结合附加的存储器存储来自一个或更多个模块的一些代码或全部代码的存储器电路，。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的，术语计算机可读介质不包括通过介质(例如，在载波上)传播的暂态电信号或电磁信号，因此术语计算机可读介质可以被认为是有形的和非暂态的。非暂态有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(例如，闪速存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路，或掩模型只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如，静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如，模拟磁带或数字磁带或硬盘驱动器)和光学存储介质(例如，CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的设备和方法可以由通过配置通用计算机执行体现在计算机程序中的一个或更多个特定功能而创建的专用计算机来部分地或完全地实现。上面描述的功能块和流程图元素用作软件规范，该软件规范可以通过普通技术人员或程序员的常规工作而翻译成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂态有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括所存储的数据或者依赖于所存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出***(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或更多个操作***、用户应用、后台服务、后台应用等。
计算机程序可以包括：(i)要解析的描述性文本，诸如HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言)；(ii)汇编代码；(iii)由编译器从源代码生成的对象代码；(iv)用于由解释器执行的源代码；(v)用于由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，可以使用来自以下语言的语法编写源代码，所述语言包括C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、
Figure GDA0002313060190000261
Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、
Figure GDA0002313060190000262
HTML5(超文本标记语言第5版)、Ada、ASP(动态服务器页面)、PHP(PHP：超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、
Figure GDA0002313060190000263
Lua、MATLAB、SIMULINK以及
Figure GDA0002313060190000264
除非使用短语“用于……的装置”明确记载元素，或者在使用“用于……的操作”或“用于……的步骤”的方法权利要求的情况下，否则权利要求书中记载的元素均不意在是35U.S.C.§112(f)含义内的手段加功能元素。
出于说明和描述的目的已经提供了对实施方式的前述描述。这并非意在穷举或意在限制本公开内容。特定实施方式的各个元素或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下是可互换的并且可以用于所选择的实施方式中，即使没有具体示出或描述也是如此。特定实施方式的各个元素或特征还可以以许多方式变化。这样的变型不被视为是脱离本公开内容，并且所有这样的修改意在被包括在本公开内容的范围内。

Claims (24)

1.一种制冷***，包括：
制冷箱，包括蒸发器；
压缩机组，与所述制冷箱相关联；以及
控制器，被配置成使用处理器来执行存储在非暂态存储器中的指令，其中，所述指令包括：
从多个温度传感器接收室外温度数据和制冷箱温度数据；
从压力传感器接收所述压缩机组的压力数据；
基于(i)所述室外温度数据、(ii)所述制冷箱温度数据、(iii)所述制冷箱的箱负载以及(iv)所述制冷箱的箱除霜状态，来计算所述制冷箱的加权卡诺效率；
基于(i)制冷剂类型、(ii)所述制冷箱的箱负载、(iii)所述制冷箱的箱除霜状态、(iv)压缩机组温度数据和(v)所述压力数据，来计算加权实际性能系数；
基于所述制冷箱的加权卡诺效率和所述加权实际性能系数来计算针对所述制冷箱的***性能指标SPI；以及
响应于所述SPI在阈值以下来生成指示所述制冷箱正在阈值效率以下操作的输出。
2.根据权利要求1所述的制冷***，其中，所述指令包括基于所述制冷剂类型、所述压缩机组温度数据以及所述压力数据来计算针对所述压缩机组的至少一个焓。
3.根据权利要求2所述的制冷***，其中，所述至少一个焓包括吸入气体焓、液体制冷剂焓和排出气体焓。
4.根据权利要求3所述的制冷***，其中，所述吸入气体焓基于所述制冷剂类型、所述压缩机组的吸入压力和所述压缩机组的吸入气体温度。
5.根据权利要求3所述的制冷***，其中，所述液体制冷剂焓基于所述制冷剂类型和离开所述制冷***的冷凝器的制冷剂的液体温度。
6.根据权利要求3所述的制冷***，其中，所述排出气体焓基于所述制冷剂类型、所述压缩机组的排出压力和所述压缩机组的排出温度。
7.根据权利要求2所述的制冷***，其中，所述指令包括基于所述压缩机组温度数据来计算所述加权实际性能系数。
8.根据权利要求1所述的制冷***，其中，所述指令包括基于所述室外温度数据和所述制冷箱温度数据来计算卡诺效率。
9.根据权利要求1所述的制冷***，其中，所述指令包括基于所述蒸发器的箱除霜状态和所述蒸发器的箱负载来计算所述蒸发器的调整的箱负载。
10.根据权利要求1所述的制冷***，其中，所述指令包括基于所述制冷箱的卡诺效率和所述蒸发器的调整的箱负载来计算所述制冷箱的加权卡诺效率。
11.根据权利要求1所述的制冷***，其中，所述指令包括基于实际性能系数和所述蒸发器的调整的箱负载来计算所述加权实际性能系数。
12.根据权利要求1所述的制冷***，其中，所述指令包括：
基于多个SPI来生成回归模型；以及
响应于在第一时刻处所述回归模型在误差阈值以下来生成指示所述制冷箱正在阈值效率以下操作的输出。
13.一种用于计算制冷***的制冷箱的效率的方法，其中，所述制冷箱包括蒸发器，并且所述制冷***包括与所述制冷箱相关联的压缩机组，所述方法包括：
使用处理器从多个温度传感器接收室外温度数据和制冷箱温度数据；
使用所述处理器从压力传感器接收所述压缩机组的压力数据；
使用所述处理器并且基于存储在非暂态存储器中的指令，来基于(i)所述室外温度数据、(ii)所述制冷箱温度数据、(iii)所述制冷箱的箱负载以及(iv)所述制冷箱的箱除霜状态计算所述制冷箱的加权卡诺效率；
使用所述处理器并且基于存储在所述非暂态存储器中的指令，来基于(i)制冷剂类型、(ii)所述制冷箱的箱负载、(iii)所述制冷箱的箱除霜状态、(iv)压缩机组温度数据和(v)所述压力数据计算加权实际性能系数；
使用所述处理器并且基于存储在所述非暂态存储器中的指令，来基于所述制冷箱的加权卡诺效率和加权实际性能系数计算针对所述制冷箱的***性能指标SPI，以及
使用所述处理器并且响应于所述SPI在阈值以下来生成所述制冷箱正在阈值效率以下操作的指示。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括基于所述制冷剂类型、所述压缩机组温度数据和所述压力数据来计算针对所述压缩机组的至少一个焓。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，计算所述至少一个焓包括计算吸入气体焓、液体制冷剂焓和排出气体焓。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述吸入气体焓基于所述制冷剂类型、所述压缩机组的吸入压力和所述压缩机组的吸入气体温度。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述液体制冷剂焓基于所述制冷剂类型和离开冷凝器的制冷剂的液体温度。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述排出气体焓基于所述制冷剂类型、所述压缩机组的排出压力和所述压缩机组的排出温度。
19.根据权利要求14所述的方法，还包括基于所述压缩机组温度数据来计算所述加权实际性能系数。
20.根据权利要求13所述的方法，还包括基于所述室外温度数据和所述制冷箱温度数据来计算卡诺效率。
21.根据权利要求13所述的方法，还包括基于所述蒸发器的箱除霜状态和所述蒸发器的箱负载来计算所述蒸发器的调整的箱负载。
22.根据权利要求13所述的方法，还包括基于所述制冷箱的卡诺效率和所述蒸发器的调整的箱负载来计算所述制冷箱的加权卡诺效率。
23.根据权利要求13所述的方法，还包括基于实际性能系数和所述蒸发器的调整的箱负载来计算所述加权实际性能系数。
24.根据权利要求13所述的方法，还包括：
基于多个SPI来生成回归模型；以及
响应于在第一时刻处所述回归模型在误差阈值以下来生成指示所述制冷箱正在阈值效率以下操作的输出。
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