基于性能曲面和權(quán)重分析的干濕球溫度允差修正研究.pdf

1、干濕球溫度允差是指房間空調(diào)器性能試驗(yàn)中干濕球溫度讀數(shù)與額定工況下干濕球溫度的最大偏差。對(duì)房間空調(diào)器的制冷量和能效比進(jìn)行實(shí)際測(cè)量時(shí)，實(shí)際工況點(diǎn)在允差范圍內(nèi)變化，制冷量和能效比的測(cè)試結(jié)果和名義工況點(diǎn)的制冷量和能效比真值存在偏差，進(jìn)一步可能導(dǎo)致被測(cè)房間空調(diào)器能效等級(jí)評(píng)價(jià)的不確定性，本文針對(duì)能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性的產(chǎn)生原因和發(fā)生概率，基于制冷量和能效比實(shí)測(cè)結(jié)果，綜合運(yùn)用各種數(shù)值分析方法進(jìn)行深入研究。以制冷量和能效比隨干濕球溫度的變化梯度為評(píng)價(jià)參數(shù)

2、，分析兩者隨干濕球溫度變化梯度的極值區(qū)間，進(jìn)而確定對(duì)被測(cè)房間空調(diào)器性能影響最大的干濕球溫度區(qū)間。利用層次分析法深入挖掘干濕球溫度對(duì)房間空調(diào)器性能的影響權(quán)重。以核心區(qū)間和權(quán)重比例為基礎(chǔ)對(duì)干濕球溫度允差進(jìn)行修正。本文為房間空調(diào)器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)性研究，目的在于為能效等級(jí)的評(píng)價(jià)理論和方法的完善提供參考。本文所做工作主要包含以下四個(gè)方面:
　　1、房間空調(diào)器能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性分析。以房間空調(diào)器能效標(biāo)準(zhǔn)為對(duì)象、能效等級(jí)評(píng)價(jià)過程為基礎(chǔ)，分析不

3、同原因引起的能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性:僅由制冷量等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性引起的能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性為第Ⅰ類能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性;僅由能效比等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性引起能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性為第Ⅱ類能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性;由制冷量和能效比等級(jí)評(píng)價(jià)耦合的不確定性引起能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性為第Ⅲ類能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性。根據(jù)制冷量和能效比實(shí)測(cè)結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度、擴(kuò)展不確定度對(duì)兩者實(shí)測(cè)值范圍進(jìn)行修正。以修正后的制冷量和能效比實(shí)測(cè)值跨度和兩者真值所在等級(jí)的取值跨度為對(duì)象

4、，以制冷量和能效比的容忍度為指標(biāo)判斷兩者實(shí)測(cè)值與真值是否在同一等級(jí)范圍內(nèi)，確定制冷量和能效比等級(jí)評(píng)價(jià)的不確定性的發(fā)生概率，從而確定以制冷量和能效比等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性是否發(fā)生為基礎(chǔ)的各類能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性的發(fā)生概率。
　　2、干濕球溫度核心區(qū)間提取。依據(jù)制冷量和能效比的實(shí)測(cè)值，定性分析兩者在允差內(nèi)的變化特性。擬合制冷量和能效比隨干濕球溫度變化的數(shù)值關(guān)系式，并以擬合優(yōu)度為監(jiān)測(cè)對(duì)象，確保數(shù)值關(guān)系式的收斂性。根據(jù)制冷量和能效比的實(shí)測(cè)結(jié)果、

5、數(shù)值關(guān)系式，以及干濕球溫度允差、儀器儀表精度等全面分析測(cè)試過程中的儀器儀表不確定度，制冷量和能效比的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、合成不確定度和擴(kuò)展不確定度。制冷量和能效比隨干濕球溫度的變化梯度表現(xiàn)為兩者隨干濕球溫度的變化速率。對(duì)制冷量和能效比變化梯度的進(jìn)一步偏導(dǎo)分析，表征為兩者隨干濕球溫度變化的增長(zhǎng)加速度。對(duì)制冷量和能效比隨干濕球溫度變化的數(shù)值關(guān)系式進(jìn)行二階求導(dǎo)，可分別分析出兩者隨溫度變化最大的干濕球溫度子區(qū)間，并分別定義為制冷量和能效比極值區(qū)間。以

6、此為基礎(chǔ)，對(duì)干濕球溫度允差范圍進(jìn)行九宮格劃分，分別討論在不同溫度子區(qū)間內(nèi)，制冷量和能效比實(shí)測(cè)值對(duì)能效等級(jí)評(píng)價(jià)不確定性的影響，從而確定干濕球溫度核心區(qū)間。
　　3、干濕球溫度跨度比修正。干濕球溫度允差是實(shí)際測(cè)試點(diǎn)讀數(shù)與名義工況點(diǎn)的最大偏差，干濕球溫度跨度比是指允差內(nèi)干球溫度可變范圍和濕球溫度可變范圍之比，該跨度比應(yīng)體現(xiàn)干濕球溫度對(duì)房間空調(diào)器性能（制冷量和能效比）的影響權(quán)重，干濕球溫度跨度比修正可彌補(bǔ)干濕球溫度對(duì)制冷量和能效比的影響差

7、異，從而實(shí)現(xiàn)干濕球溫度對(duì)房間空調(diào)器性能影響的一致性。制冷量和能效比是對(duì)房間空調(diào)器能效等級(jí)評(píng)價(jià)的兩個(gè)關(guān)鍵因素，而且實(shí)測(cè)工況點(diǎn)下制冷量和能效比實(shí)測(cè)值的獲取具有同步性。因此，對(duì)干濕球溫度跨度比修正時(shí)，需同時(shí)考慮制冷量和能效比的權(quán)重比例。分別利用最小二乘法和貝塞爾公式對(duì)制冷量和能效比隨干濕球溫度變化的多元高次方程進(jìn)行二次擬合，以減少由于擬合方法的差異而導(dǎo)致擬合結(jié)果的偏差。依據(jù)層次分析法，分別求解兩個(gè)回歸方程下干濕球溫度對(duì)制冷量和能效比的影響權(quán)重

8、。對(duì)兩種擬合方法下求得的干濕球溫度對(duì)制冷量和能效比的影響權(quán)重加權(quán)，即為最終求得的干濕球溫度對(duì)兩者的影響權(quán)重。對(duì)制冷量和能效比權(quán)重比例再次加權(quán)，表征為干濕球溫度對(duì)房間空調(diào)器性能影響的權(quán)重比例，基于此修正干濕球溫度跨度比。
　　4、干濕球溫度允差修正。核心區(qū)間定義為對(duì)房間空調(diào)器性能影響較大的干濕球溫度區(qū)間，實(shí)際測(cè)量時(shí)應(yīng)增大該區(qū)間內(nèi)的測(cè)試密度。合理的干濕球溫度跨度比可實(shí)現(xiàn)允差內(nèi)干濕球溫度對(duì)房間空調(diào)器性能影響的一致性，提高隨機(jī)選取實(shí)測(cè)工況

9、點(diǎn)的公平性。因此，干濕球溫度允差修正需綜合干濕球溫度核心區(qū)間和跨度比兩個(gè)因素。核心區(qū)間的干濕球溫度跨度比與本文中求解的干濕球溫度修正跨度比并不一致，需根據(jù)修正推薦跨度比對(duì)核心區(qū)間進(jìn)行修正。分別以核心區(qū)間內(nèi)干球溫度或濕球溫度的跨度為定值進(jìn)行修正時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種修正結(jié)果。在儀器儀表精度允許的前提下，盡量縮減允差范圍，即選取允差范圍較小的修正結(jié)果為修正后的干濕球溫度允差。對(duì)修正后的干濕球溫度允差，分別求解制冷量和能效比的不確定度、制冷量和能效比