Page 50 - 《真空与低温》2025年第5期

苗毅珂等：主成分和相关性分析在热泵系统运行数据挖掘中的融合应用 589

涵盖四类关键参数， 环境参数：进风干/湿球温度、 电压、A/B/C 相电流及平均电流、输入功率、功率
相对湿度、大气压；热工参数：进水温度、出口温度、 因数、电源频率；系统状态参数：吸气温度、排气温
流量、压差、三通阀后温度、板式换热器出口温度、 度、油温、高低压、上下进/出风口温度。参数命名
分配器入口温度；电气参数：A/B/C 相电压及平均 对照如表 1 所列。

主
成 热泵实验测 热泵实验计
分 试数据 算数据
和
相
数据预处理
关
性 剔除未发生变
分 数据筛选，数据可视化 化的量以及衍
析 生变量
在
热
泵 主成分（PCA） 主要影响热泵运行状 运用热力学知识进
系 分析 态的特征变量 行解释
统
运
行 计算样本相关性 按照特征向量对应方差贡献
数 数据 计算样本相关 矩阵的特征值和 率选取 95% 的前 K 个主成分
性矩阵
据 标准化 特征向量 作为特征提取后的主元特征
挖
掘
中 换热量、性能系数和
的 线性相关 筛选相关性 变量间关 非线性相关 输入功率与其他变量
性分析 大的变量 联性分析 性分析
融 相关性分析
合
应
用
图 1 技术路线
Fig. 1 Technical route

23
24 2
15 25

19 16 26
22 14
21 1 12
3
11
13
20
10
18
8 17 5
9
6
7
水循环系统
制冷时冷媒循环系统
4 制热时冷媒循环系统
1. 压缩机；2. 四通阀；3. 壳管式热交换器；4. 储液器；5. 过滤器；6、17. 铜三通；7. 电磁阀；8、10. 电子膨胀阀；9. 经济器；
11. 翅片换热器；12. 风机；13. 气液分离器；14. 针阀；15、16. 压力开关；18. 单向阀；19. 吸气温度；20. 压机阀后温度；
21. 出水温度；22. 回水温度；23. 控制器；24. 排气温度；25. 翅片温度；26. 环境温度。
图 2 空气源热泵系统示意图
Fig. 2 Schematic diagram of the air source heat pump system