基于性能曲面和權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。對房間空調(diào)器的制冷量和能效比進行實際測量時，實際工況點在允差范圍內(nèi)變化，制冷量和能效比的測試結(jié)果和名義工況點的制冷量和能效比真值存在偏差，進一步可能導致被測房間空調(diào)器能效等級評價的不確定性，本文針對能效等級評價不確定性的產(chǎn)生原因和發(fā)生概率，基于制冷量和能效比實測結(jié)果，綜合運用各種數(shù)值分析方法進行深入研究。以制冷量和能效比隨干濕球溫度的變化梯度為評價參數(shù)

2、，分析兩者隨干濕球溫度變化梯度的極值區(qū)間，進而確定對被測房間空調(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房間空調(diào)器性能的影響權重。以核心區(qū)間和權重比例為基礎對干濕球溫度允差進行修正。本文為房間空調(diào)器國家標準的基礎性研究，目的在于為能效等級的評價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方面:
　　1、房間空調(diào)器能效等級評價不確定性分析。以房間空調(diào)器能效標準為對象、能效等級評價過程為基礎，分析不

3、同原因引起的能效等級評價不確定性:僅由制冷量等級評價不確定性引起的能效等級評價不確定性為第Ⅰ類能效等級評價不確定性;僅由能效比等級評價不確定性引起能效等級評價不確定性為第Ⅱ類能效等級評價不確定性;由制冷量和能效比等級評價耦合的不確定性引起能效等級評價不確定性為第Ⅲ類能效等級評價不確定性。根據(jù)制冷量和能效比實測結(jié)果的合成標準不確定度、擴展不確定度對兩者實測值范圍進行修正。以修正后的制冷量和能效比實測值跨度和兩者真值所在等級的取值跨度為對象

4、，以制冷量和能效比的容忍度為指標判斷兩者實測值與真值是否在同一等級范圍內(nèi)，確定制冷量和能效比等級評價的不確定性的發(fā)生概率，從而確定以制冷量和能效比等級評價不確定性是否發(fā)生為基礎的各類能效等級評價不確定性的發(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測值，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)值關系式，并以擬合優(yōu)度為監(jiān)測對象，確保數(shù)值關系式的收斂性。根據(jù)制冷量和能效比的實測結(jié)果、

5、數(shù)值關系式，以及干濕球溫度允差、儀器儀表精度等全面分析測試過程中的儀器儀表不確定度，制冷量和能效比的標準不確定度、合成不確定度和擴展不確定度。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。對制冷量和能效比變化梯度的進一步偏導分析，表征為兩者隨干濕球溫度變化的增長加速度。對制冷量和能效比隨干濕球溫度變化的數(shù)值關系式進行二階求導，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，對干濕球溫度允差范圍進行九宮格劃分，分別討論在不同溫度子區(qū)間內(nèi)，制冷量和能效比實測值對能效等級評價不確定性的影響，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際測試點讀數(shù)與名義工況點的最大偏差，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，該跨度比應體現(xiàn)干濕球溫度對房間空調(diào)器性能（制冷量和能效比）的影響權重，干濕球溫度跨度比修正可彌補干濕球溫度對制冷量和能效比的影響差

7、異，從而實現(xiàn)干濕球溫度對房間空調(diào)器性能影響的一致性。制冷量和能效比是對房間空調(diào)器能效等級評價的兩個關鍵因素，而且實測工況點下制冷量和能效比實測值的獲取具有同步性。因此，對干濕球溫度跨度比修正時，需同時考慮制冷量和能效比的權重比例。分別利用最小二乘法和貝塞爾公式對制冷量和能效比隨干濕球溫度變化的多元高次方程進行二次擬合，以減少由于擬合方法的差異而導致擬合結(jié)果的偏差。依據(jù)層次分析法，分別求解兩個回歸方程下干濕球溫度對制冷量和能效比的影響權重

8、。對兩種擬合方法下求得的干濕球溫度對制冷量和能效比的影響權重加權，即為最終求得的干濕球溫度對兩者的影響權重。對制冷量和能效比權重比例再次加權，表征為干濕球溫度對房間空調(diào)器性能影響的權重比例，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)間定義為對房間空調(diào)器性能影響較大的干濕球溫度區(qū)間，實際測量時應增大該區(qū)間內(nèi)的測試密度。合理的干濕球溫度跨度比可實現(xiàn)允差內(nèi)干濕球溫度對房間空調(diào)器性能影響的一致性，提高隨機選取實測工況

9、點的公平性。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)修正推薦跨度比對核心區(qū)間進行修正。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行修正時，會出現(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