冷水机组全年能耗评估方案探讨

指出在任何应用场合或运行工况下,冷水机组的综合部分负荷性能系数(IPLV)不能预测单台冷水机组的全年能耗,提出二种冷水机组全年能耗评估方案。分析ASHRAE90.1-2010对冷水机组的名义工况性能系数(COP)和IPLV限定值的要求,说明选择高效冷水机组时,宜注重COP比较并兼顾IPLV。     

GB 19577—2015《冷水机组能效限定值及能效等级》标准解读

本文主要介绍了冷水机组能效标准GB19577—2015中冷水机组的能效限定值和能效等级的变化点。GB19577—2015能效等级依据冷水机组性能系数(COP)和综合部分负荷性能系数(IPLV)两项指标进行划分,并且能效等级从原来的5级变为3级。通过与国际上冷水机组能效标准的比较分析,指出GB19577—2015与国际上发达国家的能效标准存在一定差距。     

我国空调与热泵的能效和标准现状与分析

本文总结了我国空调热泵的能效标准,阐述了季节能效比SEER、综合部分负荷值IPLV和热泵热水机组全年能源消耗效率APF之间的关系,分析我国能效(分级)标准发展历程。其中,空调与热泵的能效标准,风冷从单一工况的制冷能效比EER或性能系数COP,发展到SEER和供热季节性能系数HSPF;水冷从单一工况COP,发展到综合部分负荷系数IPLV。提出低环境温度空气源热泵IPLV(H)的3级能效划分建议值。同时,指出能效标准的共性与问题,如理论工作还有待加强,评价指标不统一,部分能效标准缺失,能效标准未能及时与产品标准相对应等,并对今后能效标准的研究思路和方向给出了建议。     

冷水机组产品国家标准的修订及IPLV应用的探讨

通过对是否在我国冷水机组产品的国家标准中采用综合部分负荷性能系数IPLV正反两方观点的分析，得出了肯定性结论。提出应对冷水机组产品的COP和IPLV同时考核，并进一步指出应该采用现行国家节能建筑设计规范中的公式和参数。     

冷水机组能效的理论极限

分析了冷水机组的换热器热平衡,推导了其制冷性能系数极限值的计算方法。在GB/T18430.1—2007及AHRI550/590—2011规定的工况下,分别对水冷冷水机组及风冷冷水机组的制冷性能系数COP的极限值及综合部分负荷性能系数IPLV的极限值进行了计算。结果表明,水冷冷水机组在GB/T18430.1—2007下的满负荷COP的极限值为10.01,IPLV的极限值为14.51,在AHRI 550/590—2011下的相应值分别为10.07及17.30。风冷冷水机组的相应值分别为7.37/10.25及7.30/16.11。风冷冷水机组盘管换热面积的大小及效率的高低会直接影响空气的温升大小,进而决定冷凝温度的高低,如果不能通过改进盘管设计、增大换热面积、提高盘管换热效率的方法,使满负荷下的盘管空气温升低于10℃,风冷冷水机组满负荷COP的极限值只有7.37,IPLV不可能超过10.25。     

蒸发冷却式冷水机组IPLV测试方法研究

依据JB/T 12323—2015《蒸气压缩循环蒸发冷却式冷水(热泵)机组》中综合部分负荷性能系数(IPLV)的测试方法,探讨蒸发冷却式冷水机组测试中无法卸载到75%,50%和25%的部分负荷点时IPLV的计算和测试方法,指出测试中环境工况的使用条件,为实际测试提供一种解决方法。     

基于HFO的混合制冷剂R513A在螺杆式冷水机组中直接替代R134a制冷剂的试验研究

R513A是一款低GWP、非易燃、基于R1234yf的新一代制冷剂,其物性参数与R134a接近。因此,本文选择R513A作为原R134a螺杆式冷水机组的替代制冷剂开展试验研究。依据GB/T 18430. 1中规定的各试验工况,针对直接充注R513A和R134a的机组性能开展试验测试。对比研究了R134a和R513A在螺杆式冷水机组中的性能系数COP、制冷量、压缩机耗功并计算了两种制冷剂实际运行的综合部分负荷性能系数(IPLV)值。结果表明:在对原机组不做任何改动,采用R513A制冷剂的机组与原R134a机组相比运行性能参数相近,机组运行COP略有下降,IPLV值略有降低;在大跨度制冷负荷范围内运行时,部分工况点运行时,需针对原冷水机组的部分相关运行设定或机组组件做出相应调整。     

基于HFO的混合制冷剂R514A在离心式冷水机组中直接替代R123制冷剂的试验研究

R514A是一种低GWP,不可燃、基于HFO-1336mzz(Z)的新一代制冷剂,其物性参数与R123接近。因此,本文选择R514A作为原R123离心式冷水机组的替代制冷剂开展试验研究。依据GB/T18430.1—2007规定的试验工况,针对直接充注R514A和原制冷剂R123的机组性能进行测试,对比研究R123和R514A在离心式冷水机组中的机组输入功率、制冷量、性能系数(COP)、压缩机吸/排气压力、压缩机排气温度,并计算综合部分负荷性能系数(IPLV)值。结果表明:在对原机组结构不做任何改动,仅更换机组润滑油的情况下,R514A机组与原R123机组相比压缩机吸/排气压力和排气温度较为接近,COP和IPLV性能略有提升。     

综合部分负载能效值IPLV-真实反映冷水机组部分负载性能的参数

本文介绍了综合部分能效值IPLV的来源及演变的过程,并从建筑用空调和冷水机组的负载匹配的角度分析了用IPLV评价空调冷水机组部分负载能效的合理性.     

低温空气源热泵(冷水)机组的IPLV(H)评价方法研究

针对低环境温度空气源热泵（冷水）机组（简称低温空气源热泵）标准制定中的制热综合部分负荷性能系数IPLV（H）的评价方法进行了研究。以IPLV的评价思想为指导,根据我国北方寒冷地区的气候条件与建筑热负荷特性,从IPLV（H）计算公式权重系数的确定、部分负荷率测试工况点的选取及制热性能系数COP。的测试方法三个方面进行探讨,提出了适用于寒冷地区计算空气源热泵的IPLV（H）计算公式：IPLV（H）=0．083×A＋0．403×B＋0．386×C＋0．129×D,并给出了机组在100％、75％、50％和25％负荷率下COPh的测试工况和测试方案,为商用和户用低温热泵（冷水）机组的标准制定提供参考。     

空调用冷水机组部分负荷性能与空调系统的匹配分析

本文分析研究了反映空调用冷水机组在部分负荷运行时的综合性能相关参数,讨论了不同部分负荷性能冷水机组的能耗评价方法和节能潜力,划分了冷水机组在不同负荷段的部分负荷性能与全负荷性能的关系,指出美国空调与制冷学会标准（ARI-550／59098）中提出的综合部分负荷性能系数IPLV的技术意义及其变化,提示了制冷系统的设计与运行能耗与空调动态负荷的相关性,给出了空调用冷水机组部分负荷性能与空调系统匹配的基本思路。     

采用定速压缩机的低环境温度空气源热泵(冷水)机组季节能效评价分析及试验研究

产品标准GB/T 25127.1—2020《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的热泵(冷水)机组》于2021年4月1日实施,对该类产品的性能评价方法由综合部分负荷性能系数(IPLV)转变为季节能效(HSPF及SEER)评价。如何适应新版标准的评价方法,本文从季节能效评价的基本思路进行理论分析,对季节能效试验的主要优化方向进行研究,并通过试验进行验证。结果表明,改进后的测试策略使机组HSPF及SEER分别提升4.9%和3.3%。     

变频风机优化控制方法

针对采用变频风机和变频压缩机的风冷螺杆式冷水机组,提出一种优化制冷系统综合部分负荷性能系数的控制方法。此控制方法将风机转速与变频压缩机的转速、压缩机的供油压差、制冷系统的吸/排气压差以及压缩机的排气压力进行关联,建立一套变频风机的效率优化和可靠性优化的控制模型,并在机组的全工况IPLV和NPLV性能测试中得到验证,具有很好的应用意义。     

定频螺杆式冷水机组的变频改造及试验研究

为提高冷水机组的部分负荷性能,满足用户的节能改造要求,本文对定频螺杆式冷水机组进行变频改造及相关试验研究。结果表明,定频螺杆式冷水机组变频改造后的综合部分负荷性能系数(IPLV)提高22%。最后对变频改造带来的运行电流、控制逻辑、运行范围、谐波、共振等问题给出相应解决方案。     

定速螺杆式冷水机组的变频化改造及试验验证

为提高普通定速螺杆式冷水机组的部分负荷性能,对其进行变频改造,并进行试验验证。结果表明,定速螺杆式冷水机组变频化改造后综合部分负荷性能系数(IPLV)提高25%以上,且部分负荷下机组噪声有很大程度下降。对变频改造带来的可靠性——润滑油黏度、运行电流、启动电流、谐波等问题,给出相应解决方案。     

允差范围对水冷式冷水机组性能测试的影响

分析允差在国家标准GB/T18430.1—2007规定范围内变动对水冷式冷水机组性能测试的影响,研究发现:基于GB/T18430.1—2007的允差范围,会导致对水冷式冷水机组制冷量的不合理判定;同时,基于现有允差范围,还会弱化水侧污垢系数修正温差对IPLV测试工况的影响。研究成果能够为准确测定水冷式冷水机组的性能、冷水机组国家标准和能效标准的修订提供参考,也为设计高精度的试验台提供理论参考。     

水冷式冷水机组IPLV测试方法研究

基于GB/T18430.1—2007《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组》中综合部分负荷性能系数IPLV的测试方法,分析水冷式冷水机组不能卸载到75%,50%和25%的部分负荷点工况的IPLV计算和测试方法,结合现有的2种计算部分负荷点冷却水进口温度的方法,提出采用分段线性插值函数和Lagrange插值多项式计算冷却水进口温度,并将试验数据与这4种计算方法进行对比分析,结果表明采用分段线性插值函数计算冷却水进口温度能够较好地反映冷水机组的实际运行情况。     

制冷空调设备能效指标与评价方法新进展

结合修订的GB／T18430．1和GB／T17758标准,介绍冷水机组IPLV指标、单元式空凋季节能效指标的测试工况、计算方法、能效限值等内容,使新的能效指标和评价方法更能准确合理地描述制冷空调设备的运行性能。     

中美两国冷水机组标准的IPLV评价体系差异性分析

介绍中美两国冷水机组IPLV评价的现状,从IPLV的构建原理和权重系数的推导方法、试验工况、测试方法、测试允差、插值计算方法等方面对两国冷水机组IPLV评价体系进行对比分析,指出我国当前IPLV评价体系已不适应我国建筑业和暖通空调产业现阶段发展水平,该工作对于明确两国标准的差异性、推动我国冷水机组产品性能评价体系的改进与完善具有参考价值。     

可变内容积比螺杆式压缩机的性能分析

随着冷水机组、单元式空调机和水源热泵机组等产品的能效指标从名义工况EER或COP发展到IPLV或ICOP,机组的变容量或变工况性能主要取决于压缩机的变容量或变工况性能。固定内容积比的螺杆式压缩机如果在偏离设计工况下工作,效率下降,进而导致整个机组的性能下降。本文研究变内容积比螺杆式压缩机,内容积比可变化,使得压缩机内压比与外压比与工况相适应,可提升压缩机效率及机组性能。应用于冷水机组、水源热泵机组时,水源热泵机组在制冷工况时能效比可提高14.1%～35%,冷水机组的IPLV可提高7.2%左右。