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多联机IPLV 测试与负荷组合的关系[改]

多联机IPLV 测试与负荷组合的关系摘 要 本文指出了综合性能系数(IPLV )与各部分负荷100%、75%、50%、25%之间的含义关系,运用实例说明当采用不同的部分负荷组合进行IPLV 测试时,有时会得到不同的测试结果。

关键词 综合性能系数(IPLV ) 部分负荷系数(PLF ) 能效比(EER )Relationship of Test on IPLV for multi-connected air-condition unitand the part load combinationABSTRACT This paper points out the relationship among IPLV and part load 100%、75 % 、50 % and 25 % ,gives examples to illustrate that IPLV is very different under different part load selections test condition.KEY WORDS integrated part load value ; part load factor ;energy efficiency ratio1 引言国标GB/ T 18837-2002[1]对多联机综合性能系数( IPLV ) 的测试工况、室内机数量选择和配管安装条件等进行了详细描述。

其中关于测试负荷比例的描述如下:多联式空调(热泵) 机组属制冷量可调节系统,机组必须在其Q 1 ( 100 %) 负荷、Q 2(75 % ±10 %) 负荷、Q 3 (50 % ±10 %) 负荷和Q 4 (25 % ±10 %) 负荷的卸载级下进行标定,这些标定点用于计算综合性能系数。

除Q 1负荷外,Q 2 、Q 3 和Q 4 负荷均有±10 %的偏差。

也就是说,,只要这3 个负荷不超过±10 %,均符合国家标准的要求。

笔者所要讨论的问题是:在保证Q 2 、 Q 3 和Q 4 负荷在国标规定的±10 %偏差范围内,按不同的负荷组合进行IPLV 测试时,将会得到不同的测试结果。

在这些测试结果中,也必然存在一个最优的和一个最差的,那么哪一个才代表这台机组的IPLV 呢?2 不同负荷组合与IPLV 的关系分析国标GB/T 18837-2002[1]用下列等式计算综合制冷性能系数IPLV (C):IPLV (C) = (PLF 1 -PLF 2) ( EER 1 + EER 2)/ 2 + ( PLF 2 -PLF 3) ( EER 2 + EER 3)/ 2 +(PLF 3 -PLF 4) ( EER 3 + EER 4)/ 2 + ( PLF 4) ( EER 4) (1) 式中:PLF 1、PLF 2、PLF 3、PLF 4——由图1确定部分负荷额定工况下( 100 %) 负荷、(75 % ±10 %)负荷、(50 % ±10 %) 负荷和(25 % ±10 %) 负荷的部分负荷系数;EER 1、EER 2、EER 3、EER 4——表示部分负荷额定工况下100 % 负荷、(75 % ±10 %) 负荷、(50 % ±10 %) 负荷和(25 % ±10 %) 负荷时的EER 。

对于给定的被测机组,其EER 与负荷的关系EER = F ( Q ) 也必然确定。

因Q 1 = 100 % , 则EER 1 值也就确定了。

Q 2 、 Q 3 和Q 4 有±10 %的变化,对应的EER 2 、 EER 3 和EER 4 也随之变化,它们分别是负荷Q 2 、 Q 3 和Q 4 的函数,即:EER 2 = F( Q 2);EER 3 = F( Q 3); EER 4 = F( Q 4) 。

国标GB/T 18837-2002[1]对部分负荷系数PLF 函数曲线有明确的规定,图1就是引自国家 标准的部分负荷系数PLF 曲线图。

注:曲线基于下列公式PLF = A 0 + ( A 1 ×Q) + ( A 2 ×Q2) + ( A 3 ×Q3) + ( A 4 ×Q4) + ( A 5 ×Q5) + ( A 6 ×Q6) (2)式中:Q 为部分负荷额定工况下全负荷容量的百分比,0~100;A 0~A 6 均为常数。

A 0 = -0. 127 739 17 ×10-6;A 1 = -0. 276 487 13 ×10 -3;A 2 = 0. 506 724 49 ×10 -3;A 3 = -0. 259 666 36 ×10-4;A 4 = 0. 698 753 54 ×10 -6;A 5 = -0. 768 597 12 ×10-8;A 6 = 0. 289 182 72 ×10 -10。

由于Q1 = 100 %,所以PLF1值也就确定了( PLF1 = 1) 。

Q2、Q3和Q4有±10 %的变化,对应的PLF2,PLF3和PLF4也随之变化,分别是负荷Q2、Q3 和Q4的函数:PLF2= G ( Q2);PLF3= G( Q3);PLF4 = G( Q4) 。

综上所述,对于给定的被测机组,综合性能系数IPLV (C)实际上就是Q2 、Q3和Q4 的函数,即:IPLV ( C) = Y ( Q2, Q3, Q4)(3)对不同的负荷组合进行IPLV 测试,并获得一个最优的IPLV 值,就是求解函数IPLV ( C)=Y ( Q2, Q3, Q4) 的最大值问题。

该问题可以用Excel 中的Solver 来解决。

为清楚起见,现举例说明选择不同的负荷组合进行测试时,其对IPLV 的影响。

现有1台标称28kW 多联机A ,在部分负荷额定工况下测试的性能如表1 所示。

对于给定的被测机组,其EER 与负荷Q 的关系EER = F( Q) 是必然确定的。

为便于求解,将上述4 个测点拟合成一条曲线,函数如下:EER = 0. 000 020 831 484 287 759 Q3 -0. 004 564 041 262 436 980 Q2+0. 314 532 311 543 445 000 Q -3. 913 953 105 470 930 000(4)从而转化为对函数IPLV (C)= Y ( Q2, Q3, Q4)求最大、最小值问题,其计算值结果如表2 所示。

可见,IPLV 结果。

对于该给定机组,在最优组合条件下(较低的Q 2,中间的Q 3 ,较高的Q 4) ,IPLV (C) max = 2. 77 ,满足国家标准的要求( IPLV (C) max > 3. 0 ×0. 92 = 2. 76) ;而在最差的组合条件下(较高的Q 2 ,较高的Q 3 ,较低的Q 4) , IPLV ( C) min = 1. 87 ,远远低于国家标准的要求。

如何对这台机器进行界定? 恐怕目前的国标(GB/ T 18837-2002) 回答不了这个问题。

同理,对另外一个品牌标称28kW 多联机B ,求IPLV (C) 极值可得如表3 所示。

这台多联机,在较高的Q 2 ,较高的Q 3 和较低的Q 4 部分负荷组合下,得到最优的IPLV (C) max = 3. 24 ,而在较高的Q 2,中间的Q 3和较高的Q 4部分负荷组合下,得到最差的IPLV (C) min =3. 06 。

通过上述两例比较可以看出:多联机在不同部分负荷组合条件下进行IPLV 测试时,将会得到不同的测试结果。

以上举例分析的是不同部分负荷组合对制冷IPLV (C) 的影响。

如果对不同部分负荷组合与制热IPLV (H) 的关系进行分析,也会得到类似的结论,此处不再累述。

3 解决途径和目前厂商测试IPLV 现状如果将国家标准GB/T 18837-2002[1]规定的IPLV 测试负荷点Q 2 、 Q 3和Q 4 从±10 %偏差改成±5 %偏差或更小,无疑会提高不同部分负荷组合条件下IPLV 测试结果的一致性。

然而与常规家用空调系统相比,多联机是一类多室内机配置且内部参数互相耦合的复杂制冷系统。

由于室内机配置型式比较多,连接数量也多于常规空调,系统连接管路也比较长,这都将直接影响多联机系统内部压力的变化、制冷剂的沉积与闪发,因此要想把整个系统制冷量按各配置室内机名义制冷量比例分配给各室内机,几乎是不可能的。

正是由于多联机存在上述制冷剂分配不均的固有问题,对安装少于3 台的室内机进行IPLV 测试试验时,很难将Q 2 、Q 3 和Q 4 都控制在±5 %偏差的范围内,除非连接较多小容量相同型式的室内机(如1 HP 机或更小) 进行IPLV 测试。

但室内机连得越多,管路就越长,系统能力衰减就越厉害,其整机性能也就越差。

为了获得较高的IPLV 值,多联机厂商无疑会选择最有利于自己机组的部分负荷组合条件下进行IPLV 测试,使得测出的IPLV 值普遍比较高。

这也是目前国标GB/T 18837-2002需要再进一步完善的地方。

4 结 论综合性能系数( IPLV ) 不但与机组本身的性能有关,还与机组不同部分负荷的组合有关。

在不同部分负荷组合条件下,对于有些机组,有时可能会得出两个迥异的测试结果,有的甚至关系到这个产品是否符合国家标准的要求。

参考文献[1] GB/ T 18837-2002 多联式空调(热泵) 机组. 北京: 中国标准出版社,2002.。

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