秦學(xué)深 東北大學(xué)設(shè)計研究院（有限公司）曹晶晶 遼寧省輕工設(shè)計院有限公司

空調(diào)系統(tǒng)制冷機組選型評價參數(shù)研究

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參照美國空調(diào)制冷協(xié)會（ARI）和我國《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》給出的IPLV，提出適合實際工程制冷機組選型的評價參數(shù)AIPLV，為制冷機組的優(yōu)化選型提供依據(jù)。

空調(diào)系統(tǒng);制冷機組;評價參數(shù)

隨著我國對建筑節(jié)能的日益重視，空調(diào)系統(tǒng)作為建筑能耗非常重要的一部分，其節(jié)能效果也備受人們的關(guān)注?？照{(diào)系統(tǒng)的主要能耗大戶制冷機組在整個空調(diào)季節(jié)，受室外氣象的影響，長時間處于部分負荷工況下運行，因此制冷機組部分負荷性能水平直接影響空調(diào)系統(tǒng)的能耗狀況。

1 綜合部分負荷性能系數(shù)IPLV

為了比較不同部分負荷性能的制冷機組在相同工作條件下的能耗水平和評價同一制冷機組在所有部分負荷下的綜合性能，美國空調(diào)制冷協(xié)會ARI提出了綜合部分負荷性能系數(shù)IPLV[1]（Integrated Part-Load Value）的概念。參照ARI標準，我國在《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》中也給出了適合于我國制冷機組的IPLV，公式如下[2]：

IPLV=2.3%A+41.5%B+46.1%C+10.1%D （1）

式中：A—100%負荷時的性能系數(shù)（W/W），冷卻水進水溫度30℃；B—75%負荷時的性能系數(shù)（W/W），冷卻水進水溫度26℃；C—50%負荷時的性能系數(shù)（W/W），冷卻水進水溫度23℃；D—25%負荷時的性能系數(shù)（W/W），冷卻水進水溫度16℃。

IPLV是制冷機組在部分負荷下的性能表現(xiàn)，實質(zhì)上就是權(quán)衡制冷機組性能與建筑動態(tài)負荷特性的匹配情況。它先將負荷整理成ASHRAE所提供的BIN參數(shù)的形式，然后將整個負荷以100%，75%，50%，25%為中心劃分為四個區(qū)域，采用%Ton–Hour（冷噸–小時數(shù)）法，計算每個區(qū)域所占“時間權(quán)”（即式中2.3%、41.5%、46.1%、10.1%），“時間權(quán)”與氣象參數(shù)、建筑負荷特性相關(guān)。

文獻[1][2]中所給出的IPLV都是在全國范圍內(nèi)，不同地區(qū)、不同類型建筑物的加權(quán)值，具有如下局限性[3]：一、IPLV只代表了單臺制冷機組在標準標定工況下的綜合能效指標；二、IPLV不可以代表單臺制冷機組在實際的、非標準標定工況下的綜合能效性能。

2 實際綜合部分負荷性能系數(shù)AIPLV

對于IPLV來說，只有把制冷機組作為一種產(chǎn)品，進行產(chǎn)品間的性能比較時才有意義，當把制冷機組應(yīng)用于某項工程，作為一種設(shè)備來使用，進行設(shè)備間的實際使用性能的對比時，IPLV指標就毫無價值，因此，在實際工程中應(yīng)該根據(jù)IPLV制定一種新的評價參數(shù)，在此定義為AIPLV（Actual Integrated Part-Load Value）。AIPLV定義式同IPLV，公式如下：

AIPLV=a×A+b×B+c×C+d×D （2）

式（2）中“時間權(quán)”（即a、b、c、d）推導(dǎo)如下：

a）結(jié)合實際建筑，利用空調(diào)動態(tài)負荷模擬軟件（例如DeST）模擬建筑動態(tài)冷負荷；

b）就空調(diào)運行期間，用ASHRAE溫頻法（Temperature Bin Method）對氣象資料簡化整理，得出每個溫頻段對應(yīng)的冷機運行時間和負荷；

c）根據(jù)Bin參數(shù)將負荷范圍以100%、75%、50%、25%為中心劃分為四個區(qū)段；

d）采用%TonHour法，計算每個區(qū)域占總冷噸小時數(shù)的比例，確定a、b、c、d的值，把值帶入公式（2）中就可得到AIPLV。

3 結(jié)論

負荷的大小決定了制冷機組的容量，而負荷的變化規(guī)律決定了制冷機組的運行狀態(tài)，因此制冷機組與負荷最好的關(guān)系是實現(xiàn)兩者的匹配，工程設(shè)計中可根據(jù)式（2）并結(jié)合設(shè)備廠家提供的參數(shù)A、B、C、D來選擇制冷機組，這樣才能更好地匹配制冷機組與負荷的關(guān)系，降低運行費用。當選擇多臺制冷機組時，可以依據(jù)式（2）采用綜合分析的方法，確定選型和運行方案，以降低能耗，達到節(jié)能的目的。

[1] ARI Standard 550/590—2003 Performance rating of water chilling packages using the vapor compression cycle

[2]公共建筑節(jié)能設(shè)計標準.GB50189—2005

[3] 汪訓(xùn)昌.正確理解、解釋與應(yīng)用ARI 550/590標準中的IPLV指標.暖通空調(diào).2006.11

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.16.031