羅田彥,謝鴻璽
(合肥通用機械研究院有限公司,安徽 合肥 230031)
多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組(本文簡稱多聯(lián)機)是指一臺或數(shù)臺室外機可連接數(shù)臺不同或相同型式、容量的直接蒸發(fā)式室內(nèi)機,構(gòu)成的單一制冷循環(huán)系統(tǒng),它可以向一個或數(shù)個區(qū)域直接提供處理后空氣的機組。與傳統(tǒng)的空調(diào)機組相比,多聯(lián)機具有設(shè)計靈活、安裝便捷,部分負荷工況下運行高效、系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、且不影響建筑外立面美觀等特點,使其在公共建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛。
在多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)中對于負責多個末端用戶的室外機,其能耗費用如何合理地分配給各個用戶,是運行管理者、末端使用者都非常關(guān)注的問題。為此,多聯(lián)機生產(chǎn)企業(yè)大多開發(fā)了分戶計費系統(tǒng)。多聯(lián)機的分戶計費系統(tǒng)主要包括三大功能模塊,空調(diào)集中管理模塊、運行監(jiān)視模塊和分戶計費模塊。在分戶計費模塊中常用的電量分攤計費方式包括按使用時間分攤、按制冷劑流量分攤、按制冷劑側(cè)冷量分攤。
按使用時間分攤的方式是通過監(jiān)測各室內(nèi)機啟停狀態(tài)、室內(nèi)風機檔位狀態(tài)、各檔位運行時間,結(jié)合相關(guān)額定參數(shù)計算出室內(nèi)機分攤室外機的電量。
按制冷劑流量分攤的方式是通過監(jiān)測流入各室內(nèi)機的制冷劑流量作為其耗冷量的物性參數(shù)。室內(nèi)機通過電子膨脹閥來控制冷媒的流量,根據(jù)閥門開度值與流量的對應(yīng)關(guān)系來監(jiān)測進入室內(nèi)機的流量,并可通過監(jiān)測實際開啟時間,進而計算出室內(nèi)機分攤室外機的電量。
按制冷劑側(cè)冷量分攤的方式是通過監(jiān)測計算各室內(nèi)機制冷劑的換熱量作為其分攤電量的依據(jù)。該方式在制冷劑流量分攤方式的基礎(chǔ)上通過增加監(jiān)測制冷劑進出口的溫度、壓力等參數(shù),進而計算出進出口制冷劑的焓值,再通過監(jiān)測制冷劑的流量和時間計算出室內(nèi)機制冷劑的制冷量,以此作為電量劃分的物性參數(shù)。綜上可以看出:多聯(lián)機電量分攤計費的核心在于:找出某種指標性的物理參數(shù)λ,作為分攤室外機電量的依據(jù)。該指標能否準確反應(yīng)用戶實際所獲得的冷量,是表現(xiàn)其分攤方式準確與否的關(guān)鍵。室外機電耗分攤的基本原理如下式:
式中:E 為室外機總電耗;Ei為第i 個室內(nèi)機所分攤室外機電耗;λi為第i 個室內(nèi)機的值;∑λi為所有室內(nèi)機的值之和。
多聯(lián)機分攤計費系統(tǒng)準確與否,應(yīng)該與用戶通過多聯(lián)機的室內(nèi)機獲得的制冷量比例一致。室內(nèi)機的制冷量可以通過空氣焓差法準確測量得到,因此可以在焓差實驗室通過測試來驗證多聯(lián)機電量分攤計費系統(tǒng)劃分電量分攤是否合理準確。空氣焓差法是一種測定多聯(lián)機制冷能力的方法。它對多聯(lián)機的進風參數(shù)、出風參數(shù)以及循環(huán)風量進行測量,用側(cè)出的風量與進風、出風焓差的乘積確定空調(diào)機的制冷量。
式中:q 為室內(nèi)機的制冷量;Q 為室內(nèi)機送風量;hj為室內(nèi)機進風焓值;hc為室內(nèi)機出風焓值;V 為噴嘴處空氣的比容;W 為噴嘴處空氣的焓濕量。
將室內(nèi)機分別裝在不同風洞上,測量不同風洞室內(nèi)機的制冷量,進而計算出多聯(lián)機機組的總制冷量,同時也可以計算出不同室內(nèi)機制冷量與總制冷量的占比。用功率計單獨測量室外機的制冷消耗功率,通過分攤計費系統(tǒng)讀取各室內(nèi)機電量的劃分。將測量的室內(nèi)機制冷量占比與計費系統(tǒng)讀取的對應(yīng)室內(nèi)機電量劃分占比進行對比,如果兩者結(jié)果相等,表明多聯(lián)機的分攤計費系統(tǒng)結(jié)果準確。
式中:θi為第i 個室內(nèi)機的制冷量占比;qi為第i 個室內(nèi)機的制冷量;q 為多聯(lián)機各室內(nèi)機的總制冷量。
本文通過選取一套一拖四的多聯(lián)式空調(diào)機組,該多聯(lián)式空調(diào)配有分攤計費系統(tǒng),用空氣焓差法測量室內(nèi)機制冷量占比與分攤計費系統(tǒng)的結(jié)果來進行比較,進一步來驗證分攤計費系統(tǒng)是否客觀準確。試驗過程將4 臺室內(nèi)機分別裝在4 個風洞上,測量用儀器儀表見表1,測量結(jié)果見表2。
表1 測量用儀器儀表
表2 測量結(jié)果
從表2 的結(jié)果可以看出,各室內(nèi)機制冷量占比與電量花費系統(tǒng)分攤電量占比基本一致,表明該多聯(lián)機電量劃分系統(tǒng)的分攤結(jié)果客觀準確。
多聯(lián)機電量劃分系統(tǒng)每個廠家的方法不盡相同,但劃分結(jié)果是否準確,是用戶比較關(guān)心的問題。本文通過比較用戶獲得制冷量的占比與分攤電量的占比是否一致,來評價電量系統(tǒng)是否劃分準確,該方法直觀地體現(xiàn)了“用多攤多,少用少攤”的理念。