(特)0806025低环境温度空气源热泵(冷水)机组的IPLV(H)评价方法研究

低环境温度空气源热泵（冷水）机组的

IPLV(H)评价方法研究

王嘉1, 谢峤2, 石文星1, 张乐平2

（1清华大学建筑学院, 2同方人工环境有限公司）

摘 要：低环境温度空气源热泵机组产品已逐渐成为我国北方寒冷地区重要的供热设备，迫切需要为其建立一套科学合理的国家标准。本文针对标准中的制热综合部分负荷性能系数IPLV(H)评价方法，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COPh的测试方法三个方面进行研究，提出具体建议方案，为商用和户用低环境温度空气源热泵（冷水）机组的标准制定提供参考。 关键词：低环境温度空气源热泵；标准；制热性能系数COPh；制热综合部分负荷性能系数 Research on IPLV (H) for Low Environment Temperature Air Source

Heat Pump (Water Chilling) Packages

WANG Jia1, XIE Qiao2, SHI Wenxing1 and ZHANG Leping2

(1School of Architecture, Tsinghua University, 2Tongfang Artificial Environment CO. LTD) Abstract: Low environment temperature air source heat pump packages are becoming important heating services in the cold area of North China; therefore it is necessary to establish a reasonable national standard for the industry. In this paper, the evaluation of heating integrated part load value (IPLV (H)) is researched from three aspects: the calculation of weight coefficients in the equation, the test condition of the part load ratio, and the test method of heating COP (COPh) in each load ratio. Discussions and suggestions are brought forward as references for the establishing standard on low environment temperature air source heat pumps for commercial and residential application.

Key Words: Low Environment Temperature Air Source Heat Pump (LET-ASHP); Standard; Heating COP (COPh); Heating Integrated Part Load Value (IPLV(H))

1. 引言

在供冷、供热季的大部分时间内，建筑物的实际冷、热负荷小于设计工况，故空调热泵设备也多数时间在部分负荷率下运行。为鼓励企业采用变容量技术，优化空调机组的部分负荷性能，国际上众多产品标准和建筑节能标准中均采用综合部分负荷性能系数IPLV (Integrated Part Load Value)来评价冷水机组的季节运行性能[1]。

IPLV的概念最早是由美国空调制冷学会(ARI)提出的。在ARI 550/590-92标准中规定了IPLV的计算公式[2]，并在ARI550/590-98标准中给予了修正[3]。IPLV的计算公式定义为：

IPLV = a×A + b×B + c×C + d×D (1) 其中，A、B、C、D分别表示机组在负荷率BLR（表示机组的实际制冷/热量与名义制冷/热量之比）分别为100 %、75 %、50 %和25 %时的性能系数COP，a、b、c、d分别表示各COP对应的权重系数，对应于机组在4种负荷率工况下运行的总供冷（热）量的比例。为区分制冷与制热运行工况，分别以IPLV(C)和IPLV(H)表示机组制冷与制热运行的综合部分负荷性能系数。

近年来，适用于我国北方寒冷地区的低环境温度空气源热泵技术得到迅速发展，低环境

温度空气源热泵（冷水）机组（简称低温热泵）已逐渐成为这些地区重要的空调冷热源设备，迫切需要建立其产品标准，从而为企业的产品开发、性能检测提供统一的测试条件与能效目标，以促进行业健康规范发展，缩小与国际先进水平的差距。为保证产品标准体系的延续性和系统性，低温热泵的供热季节性能评价宜采用IPLV(H)作为其评价指标。

在根据我国实际情况制定的GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》中[4]，提出了适合我国建筑与气候特征的冷水机组IPLV(C)计算公式，此后被新修订的GB 18430.1《蒸气压缩循环冷水（热泵）机组》所引用[5]。然而，用IPLV(H)作为热泵设备制热运行季节性能评价指标的标准只有GB/T 18837-2002《多联式空调（热泵）机组》[6]，由于产品类型和适用温度范围的差异不宜为低温热泵标准直接引用。在此背景下，本文基于IPLV评价思想对低温热泵IPLV(H)评价方法进行研究，从IPLV(H)计算公式权重系数的取值、部分负荷率测试工况点的选取及其制热性能系数COPh的测试方法三个方面进行探讨。

2. IPLV的评价思想

文献[5]对冷水机组的IPLV给出了明确的定义：―指用一个单一数值表示的空气调节用冷水机组的部分负荷效率指标‖，它是通过对有限个典型负荷率与运行工况条件下机组的实测性能系数和运行在该负荷率下的时间分布得到的。由此可见，IPLV是评价单台机组在一个供冷季或供热季的综合运行性能，采用该指标评价产品性能，有利于推进冷水（热泵）机组企业采用各种变容量调节技术，改善机组的部分负荷特性，促进行业技术进步并加快节能减排步伐。 目前，各国对冷水机组的IPLV(C)已有比较成熟的研究成果，如文献[3,7-11]，其中ARI标准具有代表性，体现了IPLV的评价思想。 （1）各温频段耗冷（热）量分布 根据ASHRAE温频法思想，考察参考地域位于第j温频段的供冷小时数nj，参见图1(a)；其标准建筑在第j温频段的冷（热）负荷BLj与设计负荷DL、负荷率BLRj [如图1(b)所示]的关系为： BLj= DL·BLRj (2) 在整个供冷（热）季的第j温频段中，冷水（热泵）机组需向建筑提供的冷（热）量为： Фj=BLj·nj=DL·BLRj·nj (3)

因此，供冷（热）量与设计负荷之比为： Фj/DL= BLRj·nj (4) 各温频段的Фj/DL计算结果如图1(c)所示，由此可以得到建筑在各温频段的供冷（热）量的分布情况。

（2）各负荷 …… 此处隐藏：5895字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……