单螺杆压缩机内容积比优化对部分负荷性能提升的研究

螺杆式冷水机组全年大部分时间运行在部分负荷,提升部分负荷运行时压缩机的能效比,可有效降低机组全年运行能耗。现有的定频单螺杆式制冷压缩机,内容积比通常以100%负荷的运行工况设计。而部分负荷运行时,由于环境温度降低,机组冷凝温度低于100%负荷工况,压缩机排气压力与吸气压力比值下降。此时压缩机内容积比与压比不匹配,存在过压缩损失。针对部分负荷工况优化压缩机内容积比设计,可有效提高压缩机综合部分负荷能效比(IPLV),实现机组运行全年节能减排。     

基于遗传算法的冷水机组负荷分配与出水温度的优化

根据冷水机组的能耗与其部分负荷率的相关特性,提出基于遗传算法的冷水机组最小能耗的优化分配,从而获得各台机组的负荷分配率以及在此分配下的冷机出水温度优化设定,并对该分配进行MATLAB仿真.结果表明,该策略能够优化机组的运行并降低系统能耗.     

《GB/T 18837-2002多联式空调(热泵)机组》标准中IPLV问题分析探讨

中针对多联式空调(热泵)机组部分负荷能耗效能的评价参数指标IPLV的标定计算作了明确的规定,但是针对多联式空调系统有别于单台冷水机组运行特性和能效的特性,决定TIPLV的标定计算忽略了室内机作为机组系统的一部分而对系统负荷率及能效变化所构成的影响.提出多联式空调系统IPLV的计算公式理应在综合分析研究机组运行工况、系统开机率、室内机负荷均匀度、部分负荷率及对应负荷率下机组的能效比这些影响因素而综合定义给出.     

双级离心式冷水机组的数学模型及其应用

阐述了采用电机转速和入口导叶阀联合调节容量的双级离心式压缩机及其冷水机组的稳态灰箱数学模型的建立方法,即从离心式压缩机工作原理出发,确立电机转速和入口导叶阀开度对制冷剂流量的影响关系,利用压缩机或冷水机组的部分实验数据,定量给出与压缩机结构等参数有关的待定系数;应用该方法所建立的数学模型适用于冷水机组设计、控制策略优化和运行能耗分析,以一台NART—I型冷水机组为例,模拟其应用于北京、上海两地典型办公建筑中的全年运行能耗和季节能效比,以说明冷水机组数学模型的应用方法。     

部分负荷下冷水机组运行方案的优化

冷水机组系统在部分负荷运行时,可选择调节冷水机组台数或每台冷水机组的运行功率来应对负荷的变化,但不同运行方案有不同的能耗。以某厂螺杆式冷水机组为例,测试不同负荷下冷水机组的性能参数,分析其总COP值,与现行运行方案下的冷水机组能耗相比,得到机组运行优化方案。结果表明,采用新运行方案,相对原运行方案可分别节能12％和23％。     

非对称容积控制技术对水冷冷水机组IPLV的提升

对于冷水机组,因为过渡季节或房间末端并非都处于工作状态,机组大多运行在部分负荷位置,因而提升冷水机组部分负荷能效比是目前整个空调行业的课题。单螺杆冷水机组依旧是商用中央空调的主力军,目前设计的单螺杆式压缩机大都采用两个星轮对称容积调节控制,可以实现负载25%到100%无级调节。本文对非对称式容积控制技术在单螺杆压缩机的运用进行阐述,实现在两个星轮独立控制以达到更高的部分负荷能效。     

多联机超低负荷制热性能试验研究

多联机具有较好的部分负荷调节性能,适宜用于“部分空间、部分时间”的空调与供暖场合.为研究其超低负荷下的机组性能,本文针对1套办公建筑中使用的多联机进行制热性能试验研究,分析其过渡季节超低负荷下的制热性能.当机组以5％负荷率制热运行时,约有55％的制冷剂流量用于保证可靠回油而不产生制热量,稳定状态下小时制热能效比低于2 ...     

联合运行冷水机组负荷优化分配研究

多台冷水机组联合运行的系统中,各冷水机组大部分时间处于部分负荷运行状态.计及冷水机组能耗和其部分负荷率相关的特性,以系统最小能耗为目标函数,讨论了联合运行冷水机组负荷优化分配问题.为实现全局最优,采用试验设计方法和二次序列规划方法相结合的求解技术.MATLAB平台下的数值算例表明,采用的算法精度良好,效率高.     

办公楼变频空气源热泵序列优化控制

为了满足公共建筑中空调系统部分负荷下的节能运行调节需求,制冷机房经常配置多台冷水机组。空调系统中冷水机组能耗占比较高,而机组序列控制在系统满足室内负荷需求与节能中运行起关键作用。为了提高热泵机组的运行能效,本文提出一种空气源热泵机组的序列优化控制方法。首先建立变频空气源热泵机组模型,然后建立多台同型号机组序列优化控制目标函数,同时给出实时建筑负荷下求解机组最佳运行序列组合的算法与步骤。以某工程为例,利用e QUEST软件分析了办公楼全年的空调负荷变化,并在夏季、冬季典型日负荷基础上,对比分析了热泵机组序列优化控制策略与传统策略。结果表明:与传统策略相比,在10%~100%的系统部分负荷范围内,采用序列优化控制策略的机组能耗平均降低13.4%。在夏季典型日,热泵机组能耗降低14.5%;在冬季典型日,热泵机组能耗降低12.3%;在过渡季典型日,热泵机组能耗降低3.3%。在供冷季,采用机组序列优化控制策略能耗降低14.1%;在供热季能耗降低9.0%。热泵机组的序列优化控制策略具有明显的节能效果。     

双蒸发温度的温湿分控空调机组实验研究

针对传统热湿联合处理中存在的能源浪费、热湿平衡不匹配等问题,本文利用Energy Plus软件对上海市某住宅建筑进行全年逐时负荷模拟。根据模拟结果将温湿度独立控制技术与双蒸发温度压缩机结合在一起,搭建了基于双蒸发温度的温湿分控空调机组实验台。在进行相关理论计算的基础上对其在全年工况下运行特性进行实验研究。结果表明:将具有双蒸发温度压缩机的空调机组用于温湿分控空调系统是可行的,机组运行可靠且满足设计要求。夏季设计工况下该机组压缩机能效比为3.5,比同冷量常规空调变频压缩机的能效比3.04提高了14.8%。同时,冬季设计工况下该机组压缩机能效比为4.3,相对于同冷量常规空调变频压缩机而言,双蒸发温度的温湿分控空调机组节能性显著。     

多主机制冷机房变流量解耦控制策略研究

在单主机制冷机房变流量解耦控制策略基础上,探讨了多主机制冷机房的变流量解耦控制策略。在考虑冷水机组COP值同时是冷负荷及冷却水进水温度的函数基础上,通过比较不同冷负荷分配策略对制冷机房能耗的影响,得到了在大多数负荷区间,采用均匀分配总冷负荷的策略最为节能。这说明,前期关于单主机制冷机房变流量变温差控制方式可推广至多主机制冷机房变流量控制。     

风冷式多联机空调系统的季节经济性作用域

本文针对基于产品名义工况能效比确定的多联机作用域的不足,提出多联机季节经济性作用域的概念和基于空调系统的季节能效比(SEER)和全年性能系数(APF)的多联机季节经济性作用域的确定方法;对此阐述了基于实验数据的多联机和风冷式冷(热)水机组+风机盘管空调系统的全工况性能模型的构建方法;以南京地区办公建筑为例,应用GB/T 18837《多联式空调(热泵)机组》(报批稿)给定的建筑负荷模型、制冷与制热季节各温度发生时间模型,计算分析了不同名义工况能效比(EER和COP)的多联机以SEER和APF为指标的季节经济性作用域。本文提出的多联机季节经济性作用域确定方法不仅为多联机工程设计规范的完善提供一种思路,而且也可指导具体工程的方案选择和设备选型。     

New absorption chiller and control strategy for the solar assisted cooling system at the German federal environment agency

Typically the cooling capacity of absorption chillers is controlled by adjusting the driving hot water temperature according to the load. Meanwhile the cooling water temperature is controlled to a constant set value. In order to increase the solar cooling fraction and/or to decrease the operating costs of solar assisted cooling systems (SAC-systems) a new control strategy has been developed which controls hot and cooling water temperature simultaneously. Hereby the specific cost of cold – generated from solar or conventional heat – can be reduced. The basic concept of the strategy is explained and results are shown for the SAC-system at the Federal Environment Agency in Dessau, Germany. Here a recently developed absorption chiller is now used instead of a former adsorption chiller. With the new absorption chiller and the control strategy the seasonal energy efficiency ratio SEER is above 0.75, electric efficiency is 35% higher and water consumption is reduced by 70%.     

冷却水变流量对冷水机组性能影响的数值分析

针对冷水机组和冷凝器的传热过程建立模型,采用Matlab对冷却水变流量前后冷水机组的性能进行数值计算和分析。结果表明:与定流量相比,冷却水变流量运行会增大冷水机组的冷凝温度和冷凝压力,不会显著影响制冷剂在冷凝器出口焓值及制冷剂循环流量,会影响冷水机组的运行EER。该研究成果将对冷却水变流量改造的节能量认定提供支撑。     

高温水源工况下带冷却塔预冷的制冷机房控制策略研究

为了降低高温工况下的水源制冷机房能耗,本文提出了对高温水源水先进行冷却塔预冷的运行策略.通过在TRNSYS软件上建立制冷机房模拟平台,对预冷控制方式和常规控制方式下的制冷机房总能耗进行比较研究.结果表明:当水源温度高于一定值时,先对高温冷却水先进行预冷,可有效降低制冷机房总功率,实现节能;通过比较不同水温下和不同变频风机风量下的制冷机房能耗,确定了预冷的转换点温度、预冷终温取值和最佳风量值.     

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。     

A study on an optimal approach temperature control strategy of condensing water temperature for energy saving

An optimal approach temperature (OAT) control strategy is proposed for resetting the condensing water temperature hourly, so to maximize the performance of the combined water chiller and cooling tower system. A system performance factor is introduced for evaluation of the system performance. A regression function is presented for the calculation of an optimal condensing water temperature at each hour of air-conditioning operation. The parameters in the regression function include the ambient wet bulb temperature, the chiller load ratio at the hour, and a dimensionless relative efficiency of chiller and cooling tower. The regression function has an R² close to 1 compared to the computed results. When applied to two cities in Taiwan, the OAT control strategy has a potential to save energy more than 4% on an annual basis. The OAT control strategy is most advantageous when applied to regions with large seasonal variation of wet bulb temperature.     

江水源热泵系统取水最佳温差设计研究

在水源热泵系统的应用中,取水温差设计的合理性直接影响输配系统能耗,一般地理位置决定了取水扬程的大小,但对取水量可在满足系统冷热量的前提下,通过优化设计取水温差,同时与机组性能相匹配,最终实现系统高效运行。通过研究水源热泵机组在不同进水温度与不同流量大小下的机组EER值,结合不同流量大小下的输送水泵轴功率变化情况,以制冷系统能效比EERr作为最佳温差的判定依据。     

对如何正确应用综合部分负荷系数IPLV之我见

IPLV提供评估全年按特定负荷特性运行的单台冷水机组的平均能耗水平的统一标准,但不能代表具体建筑物内冷水机组的实际能耗状况,同时也不能因为还有其他节能措施而否定IPLV的作用.提出应该按部分负荷时冷却水进水温度变与不变两种情况分别建立中国的IPLV计算公式.     

湿风冷却分体式单冷空调器的试制与综合性能试验研究

针对风冷型分体空调器在酷暑的高气温、强辐射等恶劣气候条件下制冷运行时,经常出现制冷能力不足、压缩机连续运行时间过长以及易出现过压、超温保护故障等现象,提出了采用湿帘加湿产生湿风来改善空调器冷凝换热效果的措施,并设计、试制了湿风冷却小型家用分体单冷空调器样机;利用环境试验室条件和焓差法测量制冷量方法,测试和分析研究了该样机在不同室外环境工况、相同室内环境工况下的综合能效比.结果表明:在标准工况下,湿风冷却空调器与同类型传统风冷空调器相比,其综合能效比可提高约15%,在高温工况下,湿风冷却措施不但可大大提高空调器在高温工况下的运行可靠性,而且其节能效果明显,为进一步研发节能型分体单冷空调器提供了一种有益的参考.