变频多联空调系统在建筑应用中的能耗仿真.doc

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1、变频多联空调系统在建筑应用中的能耗仿真周宴平，吴静怡，王如竹上海交通大学制冷与低温工程研究所摘要：为了评价变频多联空调系统在建筑应用中的能耗特性，本文采用通用软件EnergyPlus，在室内设定温度分别为22℃、24℃、26℃、28℃的情况下对变频多联空调系统的性能系数和部分负荷比，以及室外温度和机组能耗的关系进行了计算分析，并与文献中的实验结果作了对比验证。结果表明，变频多联空调系统在部分负荷工作条件下具有非常好的节能特性。关键词：能耗仿真变频多联空调EnergyPlusEnergySimulationofMulti-evaporatorInv

2、erterAirConditionerintheArchitecturalApplicationAbstract:Basedonthedynamicbuildingenergysimulationsoftware,EnergyPlus,energyusageofthemulti-evaporatorinverterair-conditioning(MIAC)systemisstudied.ThispaperinvestigatestheMIACsystem'scoefficientofperformance(COP)andpartloadrati

3、o(PLR),withtheindoortemperaturesetpointat22℃,24℃,26℃,28℃,respectively,andaddressestherelationshipbetweentheoutdoortemperatureandenergyconsumptionoftheMIACsystem.CoherencebetweenthesimulationresultsandtheexperimentalcurvesshowsthattheMIACsystemisadmirablyenergy-efficientundert

4、hepart-loadcondition..Keywords:Energysimulation;Multi-evaporatorInverterairconditioner;EnergyPlus引言近年来，变频多联空调（为简便计，以下部分地方简称为MIAC）装置由于其出色的容量控制能力、优良的性能价格比、节能、以及应用灵活、一机多用,并能有效地减少设备的空间安装要求等诸多优势，在中小型空调工程及改扩建工程中得到了广泛的应用。目前国际上在该领域的研究多着眼于压缩机速度控制、制冷剂分布和电子膨胀阀（EEV）等部件的动态性能[1]~[3]。作为新一代的

5、建筑全能耗分析软件,EnergyPlus继承了经典建筑能耗分析软件DOE-2和BLAST的优势，同时发展了许多新的功能,它采用集成化的负荷-设备-系统同步计算模拟方法、易于维护的Fortran90模块化开发式结构、并可以在某些功能上与其他软件如SPARK和TRNSYS实现连接。EnergyPlus可以实现常见的HVAC系统的模拟，包括冷热源侧设备如吸收式制冷机、电制冷机、燃气轮机制冷机、锅炉、冷却塔等，以及末端侧设备风机盘管、VAV送风箱、诱导式送风机等。这些设备分别用冷水、热水和冷却水回路连接起来。设备模拟采用性能曲线拟合法，有利于用户根据自身

6、需求添加其他类型的模块[4]。但目前变频多联空调在EnergyPlus中的性能模拟尚未实现。尽管国内学者也开始在做一些变频多联空调的仿真研究，但其研究目的主要是通过建立系统的热动力学模型，来分析多联系统的特性和检验控制算法的性能。对于结合建筑能耗的变频多联空调仿真研究尚未见诸于文献针对于此，本文根据所收集到的有关厂家的变频多联空调样本和有限的公开数据，利用现有的通用能耗仿真软件EnergyPlus对变频多联空调机的能量及负荷性能进行评价。在该仿真软件的基础上，开发了相应的计算模块。然后在一典型算例的基础上，分析了变频多联系统的部分负荷性能特性，并

7、且用文献[5]中的实验结果作了验证。本工作目的在于，在实践中整合利用EnergyPlus软件的建筑和HVAC系统一体化的能量模拟功能，来评估比较变频多联空调系统和其他暖通设备配置方案的能量损耗水平。1.变频多联空调能耗仿真模块的建立EnergyPlus中用于描述空调制冷工况的性能曲线共有五条：制冷量与温度变化关系曲线、制冷量与空气流量变化关系曲线；能量输入比（EIR）与温度变化关系曲线、能量输入比（EIR）与空气流量变化关系曲线；以及部分负荷系数曲线。由于变频多联空调系统的送风空气流量可以视为常数，所以流量曲线可以略去，实际使用的性能曲线为三条。

8、首先，需要在数据读入管理程序中添加变频多联空调设备参数输入表单，以便EnergyPlus能够获得变频多联空调的性能参数；然后利用软件功能