水源VRF变频空调系统能耗分析及其在我国应用的评价
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摘要
水源VRF(Variable Refrigerant Flow)变频热泵空调系统是2005年新上市的一种节能空调系统,它集合了变频空调系统和水源(环)热泵空调系统二者的优点,具有传统空调系统不可比拟的优势。目前国内外针对该系统的研究还不多,为了更好的了解本空调系统,特提出本课题,以指导该系统在我国的应用。
本课题按照《公共建筑节能设计标准GB50189-2005》,运用全能耗模拟软件EnergyPlus对北京、上海等六城市节能办公建筑进行逐时动态负荷、能耗模拟,重点对水源VRF变频热泵空调机组和传统空调系统的冷热源的运行能耗进行综合分析。计算水源VRF热泵机组应用在各主要城市的季节性能效比(SEER)和季节性性能系数(HSPF)并进行对比,同时与传统机组的相关值进行对比,从而得到了水源VRF热泵机组应用在各城市中的SEER和HSPF的量化指标;得到了水源VRF热泵机组应用在各主要城市办公建筑的耗电量指标A、一次能耗指标A(W/m2),以及耗电量指标B、一次能耗指标B(kW·h/m2),为估算水源VRF机组应用在各地区节能办公建筑的全年能耗提供了一个量化指标参考;总结了水源VRF变频热泵空调机组运行调节的两个原则。最后初步得出了水源VRF变频热泵空调系统在我国的应用评价。
Water source VRF heat pump air-conditioning system is a new energy saving system which comes into the market since 2005. It gathers the advantages of both the frequency conversion air-conditioning system and water source ( loop ) heat pump system and has its unique predominance than the conventional system. Presently,it has’nt been researched much or deeply. In order to know the energy saving sysem well further , we advance the dissertation to guide the use of the system in our country.
According to, using EnergyPlus software , we simulated the dynamic energy consumption of office buildings in six cities in this dissertation, and analyzed and compared the difference between the WSVRF system and the conventional system. Calculate the SEER and HSPF values of WSVRF units in six cities and compare the results with those of the conventional air-conditioning units, by which we can afford the SEER index and HSPF index of WSVRF units in six cities; Additionally, the electricity consumption(EC) index A、primary energy consumption(PEC) index A ( W/m2 ) and EC index B and PEC index B(kW·h/m2) of WSVRF units are achieved, which can afford an index reference to evaluate the annual energy consumption of WSVRF units applying in energy saving office in different areas; Summarize two running principle and finally achieved its preliminary evaluation for use in China.
本课题按照《公共建筑节能设计标准GB50189-2005》,运用全能耗模拟软件EnergyPlus对北京、上海等六城市节能办公建筑进行逐时动态负荷、能耗模拟,重点对水源VRF变频热泵空调机组和传统空调系统的冷热源的运行能耗进行综合分析。计算水源VRF热泵机组应用在各主要城市的季节性能效比(SEER)和季节性性能系数(HSPF)并进行对比,同时与传统机组的相关值进行对比,从而得到了水源VRF热泵机组应用在各城市中的SEER和HSPF的量化指标;得到了水源VRF热泵机组应用在各主要城市办公建筑的耗电量指标A、一次能耗指标A(W/m2),以及耗电量指标B、一次能耗指标B(kW·h/m2),为估算水源VRF机组应用在各地区节能办公建筑的全年能耗提供了一个量化指标参考;总结了水源VRF变频热泵空调机组运行调节的两个原则。最后初步得出了水源VRF变频热泵空调系统在我国的应用评价。
Water source VRF heat pump air-conditioning system is a new energy saving system which comes into the market since 2005. It gathers the advantages of both the frequency conversion air-conditioning system and water source ( loop ) heat pump system and has its unique predominance than the conventional system. Presently,it has’nt been researched much or deeply. In order to know the energy saving sysem well further , we advance the dissertation to guide the use of the system in our country.
According to
引文
1 周凤起.21 世纪中国能源工业面临的挑战.暖通空调.2000,30(4):23-25
2 陈清泰.中国能源战略走一步看一步不可取. 能源战略和改革国际研讨会.2003,11:16
3 龙惟定.试论我国暖通空调业的可持续发展. 暖通空调.1999,29(3):25-30
4 姚杨,马最良. 水环热泵空调系统在我国应用中应注意的几个问题. 暖通论文.网易暖通.暖通空调行业专业门户网站.htm
5 Johnny Andersson, Stockholm,Sweden. THE YEARS OF SWEDENISH RESEARCH AND DEVELOPMENT IN HEAT PUMPING TECHNOLOGY
6 蔡涢，吴荣标. 新型节能空调设备及系统. 华南建设学院西院学报. 1998,6(2):17-21
7 DAKIN INDUSTRIES, LTD. VRVⅡ系统技术资料
8 叶瑞芳,王诗萃.水环热泵中央空调系统在某工程中的应用. 暖通空调. 1997,27(6):50-54
9 DAKIN INDUSTRIES , LTD.VRVTM 系 统 “ 水 冷 式 变 频 控 制 系列”RWXYJ-KCR
10 安大伟,王江江. 变频技术在空调器节能中的应用.节能技术,2003 , (3):14-15
11 邵双全,石文星,李先庭等.多元变频 VRV 空调技术综述. 制冷与空调,2003,(2):6-10
12 刘传聚,编. VRV 空调技术及其应用讲义.同济大学,1998.
13 DAKIN INDUSTRIES,LTD.VRV 系统热泵、单冷、热回收超级 VRV+TM系列技术资料.
14 张永铨,巨永平.变频控制的 VRV 空调系统.暖通空调,1994,24(3):46-49
15 黄兴洲,冯耆荣.变频控制 VRV 空调系统的机组选择及配管设计.暖通空调,1994,(5):11-13
16 史剑春.新一代多区域装配式空调装置 VRV 变频系列技术介绍.中国期刊网
17 縢英武,薛卫华,刘传聚. 大金变频控制热泵式 VRV 空调机组制冷运行特性的实验研究. 制冷技术,2000,(4):9-12
18 DAKIN INDUSTRIES ,LTD.VRVⅡ“Water Cooled VRV”Heat Pump/Heat Recovery
19 薛卫华,陈沛霖. 热泵式 VRV 空调系统制热运行能耗及其影响因素分析. 2000 年暖通空调专题研讨
20 薛卫华,陈沛霖. VRV 空调系统与螺杆式风冷热泵空调系统全年能耗比较. 制冷技术,2003,(4):6-9
21 石文星.变制冷剂流量空调系统特性及其控制策略研究[博士学位论文.北京:清华大学建筑学院建筑技术科学系,2000
22 石文星,邵双全,彦启森.电子膨胀阀-压缩机联合调节特性与控制策略.中国暖通空调制冷 2000 年学术年会学术文集,2000:184-188
23 石文星,彭晓峰,彦启森. 辩证系统观:变制冷剂流量空调系统研究的一个新视域. 科学技术与辩证法,2002,(3):22-25
24 石文星,邵双全,彭晓峰,彦启森. 热回收型多元变制冷剂流量空调系统控制策略仿真研究. 暖通空调 2003 年第 33 卷第 1 期专题研讨
25 汪训昌. 水环热泵(WLHP)及其热回收特性-关于水环热泵系统的适用性及其设计要点. 中国建筑科学研究院空调研究所.专家论坛
26 刘光军,杨辉. 水环热泵空调系统. 应用能源技术,1998,(2):24-26
27 P.J.Hughes: Survery of Water-Source Heat Pump System configurations in Current Practice .ASHRAE Transactions 1990 AT-90012-1:1021-1028
28 Kush,E.A. and Brunner, C.A: Field Test Results Applied To Optimizing Water-Loop Heat Pump Designed Performance. ASHRAE Transactions 1991 IN-91-8
29 马最良,曹源. 闭式环路水源热泵空调系统运行能耗的静态分析.哈尔滨建筑大学学报,1997 , (6):68
30 马最良,曹源. 闭式环路水源热泵空调系统在我国应用的评价.空调设计,1997, (2):59
31 马最良,曹源. 闭式环路水源热泵空调系统运行能耗的计算机模拟分析.哈尔滨建筑大学学报,1998 , (3):57
32 马最良,姚杨,杨自强等. 水环热泵空调系统设计. 化学工业出版社,2005/01
33 特灵. 水源热泵空调系统设计手册
34 LI XINGUO. THERMAL PERFORMANCE AND ERNERGY SAVING EFFECT OF WATER-LOOP HEAT PUMP WITH GEOTHERMAL. Energy Covers. Mgmt Vol.39,No.3/4:295-301,1998
35 EPRI 1992 Water-loop Heat pump Systems,Cost Effective,Fleible,and Efficient. BR-101133
36 ARI Applied Products Directory-December 1.1991 to May 31,1992
37 Trane:水源热泵空调系统设计手册 GEN/96/01/3K/03
38 DAKIN INDUSTRIES,VRV-WⅡ.LTD.System Tech. Data.
39 VRF air conditioning adopts water-cooled technology[EB/OL]. Modern Building Services.http://www.modbs.co.uk/news/fullstory.php/aid/836/VRF_air_conditioning_adopts_water-cooled_technology.html .Sited date:2005/9/1
40 Water Cooled VRV-WII[EB/OL].http://www.daikineurope.com/news/items/ water_cooled_ vrv-wii.jsp .Sited date:2005/9/1
41 李向东,穆磊,崔振华.VRV 系统的新风处理 http://co.163.com/r_pd_23346_2.htm. 引用日期:2005/9/1
42 彦启森.漫谈多联机.清华大学. 2005 年全国空调与热泵节能技术交流会,大连,2005,10
43 胡吉士.热泵机组在浙江的应用.浙江大学建筑设计研究院. 2005 年全国空调与热泵节能技术交流会,大连,2005,10
44 陈华,涂光备,陈红兵.建筑能耗模拟的研究和进展.洁净与空调技术.2003(3):5-9
45 Busch Robert D.Method of Energy Analysis.Fundamentals of Building Energy Dynamics.Cambridge,The MIT Press,1996:107-145
46 杨惠媛.玻璃幕墙建筑室内热环境及能耗综合研究.哈尔滨工业大学硕士学位论文.2004:42
47 侯余波,付祥钊等.用 DOE2 程序分析建筑能耗的可靠性研究.计算机技术.2003,33(3):90
48 EnergyPlus Engineering Document . The Reference of EnergyPlus Calculations.2004,(12):1924
49 International Weather of Energy Calculation. http://www.eere.engrgy.gov/buildings/energyplus/.引用日期:2005/9/1
50 EnergyPlus Engineering Document.Auxiliary Programs.2005,(10):63
51 Lee.K. Energy conservation-unitary style. Heating, ventilating and air conditioning, June,1969
52 Howell,R.H Zaidi, J.H. Heat recovery in buildings using water-loop heat pump Systems. ASHRAE Transactions. 1991,97
53 W S Cooper. Operative experience with water loop heat pump. ASHRAE Transaction. 1994,V(100),Part 1:1569~1576
54 R.L.D Cane,S.B.Clemes,D.A.Forgas.Validation of water-loop heat pump system modeling. ASHRAE Transaction.1993,V(99),Part2:3~12
55 E.A.Kush,C.A.Brunner.Field test results applied to optimizing water-loop-heat pump design and performance. ASHRAE Transaction. 1991,V(97),Part 2:727~735
56 R.H.Howell,J.H.Zaidi.Analysis of heat recovery in water-loop heat pump system. ASHRAE Transaction. 1990,V(96),Part 1:1039~1047
2 陈清泰.中国能源战略走一步看一步不可取. 能源战略和改革国际研讨会.2003,11:16
3 龙惟定.试论我国暖通空调业的可持续发展. 暖通空调.1999,29(3):25-30
4 姚杨,马最良. 水环热泵空调系统在我国应用中应注意的几个问题. 暖通论文.网易暖通.暖通空调行业专业门户网站.htm
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10 安大伟,王江江. 变频技术在空调器节能中的应用.节能技术,2003 , (3):14-15
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16 史剑春.新一代多区域装配式空调装置 VRV 变频系列技术介绍.中国期刊网
17 縢英武,薛卫华,刘传聚. 大金变频控制热泵式 VRV 空调机组制冷运行特性的实验研究. 制冷技术,2000,(4):9-12
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23 石文星,彭晓峰,彦启森. 辩证系统观:变制冷剂流量空调系统研究的一个新视域. 科学技术与辩证法,2002,(3):22-25
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26 刘光军,杨辉. 水环热泵空调系统. 应用能源技术,1998,(2):24-26
27 P.J.Hughes: Survery of Water-Source Heat Pump System configurations in Current Practice .ASHRAE Transactions 1990 AT-90012-1:1021-1028
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29 马最良,曹源. 闭式环路水源热泵空调系统运行能耗的静态分析.哈尔滨建筑大学学报,1997 , (6):68
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31 马最良,曹源. 闭式环路水源热泵空调系统运行能耗的计算机模拟分析.哈尔滨建筑大学学报,1998 , (3):57
32 马最良,姚杨,杨自强等. 水环热泵空调系统设计. 化学工业出版社,2005/01
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34 LI XINGUO. THERMAL PERFORMANCE AND ERNERGY SAVING EFFECT OF WATER-LOOP HEAT PUMP WITH GEOTHERMAL. Energy Covers. Mgmt Vol.39,No.3/4:295-301,1998
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37 Trane:水源热泵空调系统设计手册 GEN/96/01/3K/03
38 DAKIN INDUSTRIES,VRV-WⅡ.LTD.System Tech. Data.
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40 Water Cooled VRV-WII[EB/OL].http://www.daikineurope.com/news/items/ water_cooled_ vrv-wii.jsp .Sited date:2005/9/1
41 李向东,穆磊,崔振华.VRV 系统的新风处理 http://co.163.com/r_pd_23346_2.htm. 引用日期:2005/9/1
42 彦启森.漫谈多联机.清华大学. 2005 年全国空调与热泵节能技术交流会,大连,2005,10
43 胡吉士.热泵机组在浙江的应用.浙江大学建筑设计研究院. 2005 年全国空调与热泵节能技术交流会,大连,2005,10
44 陈华,涂光备,陈红兵.建筑能耗模拟的研究和进展.洁净与空调技术.2003(3):5-9
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46 杨惠媛.玻璃幕墙建筑室内热环境及能耗综合研究.哈尔滨工业大学硕士学位论文.2004:42
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48 EnergyPlus Engineering Document . The Reference of EnergyPlus Calculations.2004,(12):1924
49 International Weather of Energy Calculation. http://www.eere.engrgy.gov/buildings/energyplus/.引用日期:2005/9/1
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51 Lee.K. Energy conservation-unitary style. Heating, ventilating and air conditioning, June,1969
52 Howell,R.H Zaidi, J.H. Heat recovery in buildings using water-loop heat pump Systems. ASHRAE Transactions. 1991,97
53 W S Cooper. Operative experience with water loop heat pump. ASHRAE Transaction. 1994,V(100),Part 1:1569~1576
54 R.L.D Cane,S.B.Clemes,D.A.Forgas.Validation of water-loop heat pump system modeling. ASHRAE Transaction.1993,V(99),Part2:3~12
55 E.A.Kush,C.A.Brunner.Field test results applied to optimizing water-loop-heat pump design and performance. ASHRAE Transaction. 1991,V(97),Part 2:727~735
56 R.H.Howell,J.H.Zaidi.Analysis of heat recovery in water-loop heat pump system. ASHRAE Transaction. 1990,V(96),Part 1:1039~1047