文档介绍：VRF空调系统设计中若干问题的模拟研究
清华大学建筑技术科学系王旭辉燕达夏建军江亿朱丹丹
摘要本文通过模拟分析为主的方式对VRF空调系统设计中的选型、分区和新风处理方式等问题进行了研究和讨论。研究表明:在VRF系统设计中,应该适当增大室内机选型以减小管道压降对系统制冷量的影响;应该适当增大室内机与室外机的容量配比以提高系统全年平均COP;对于目前VRF产品主要采用恒定吸气压力控制的情况,在分区时可以不用考虑室内机负荷不均匀指数的影响;鼓励研发和使用变吸气压力控制的VRF系统,但需采用带冷源的独立新风机组与其配合使用以保证吸气压力提高时的除湿能力,且分区时应注意保证各室内机负荷率分布尽量均匀。
关键词 VRF空调系统模拟设计选型
1 引言
变制冷剂流量(Variable Refrigerant Flow,以下简称VRF)空调系统因其良好的部分负荷能效比、自动化程度高、使用灵活、管理方便等优点,逐渐取代一些中央空调系统,在实际工程中得到越来越广泛的应用,特别是应用于中小型的商用建筑以及中高档的住宅。
但在实际工程中,人们对于VRF系统的使用仍存在不少争论,其中一个主要原因是对VRF的实际运行能效比能否达到设计的高能效存在疑问。VRF的实际运行能效比取决于两个方面,第一是系统自身性能,尤其是部分负荷运行特性;第二是人们对VRF系统的设计的合理性,是否正确考虑分区、系统规模、容量配比、管长、高差、与新风机的配合等因素的影响并加以合理设计,这几个问题也是人们在VRF系统的选型设计中比较关注的几个问题。围绕上述几个问题已经有若干学者、设计师、工程师进行研究与讨论[1][2][3],但这些研究和讨论主要根据设计经验进行定性分析,缺乏通过模拟给出具定量分析结果。
笔者已经通过对某VRF系统的实测,了解VRF系统部分负荷特性[4],在本文中将基于实测结果构建VRF模拟模型,通过模拟研究,针对上述VRF空调系统设计中的若干问题进行定量分析研究,为VRF系统的选型设计准则提供若干建议和参考。
2 VRF模拟模型及验证简介
本文对VRF系统的模拟研究是利用DeST软件中的VRF模拟模块来进行的,该模块以厂家提供的运行数据和对VRF系统的实测数据为基础搭建模型,并经过模型验证误差在15%以内,精确度符合工程计算的要求[5]。
根据某VRF厂商对用户的使用调查结果,在实际应用中,VRF应用于制冷的情况远多于制热情况。因为在中国南方全年基本无需供暖,北方的VRF用户在冬季一般采用其他热源(如市政热水或锅炉)和末端形式(如暖气片)进行采暖,只有长江中下游地区的VRF用户较多地将VRF应用于冬季供暖。根据这种情况,在本研究中只对VRF系统的制冷工况进行模拟研究,以下讨论的问题都在制冷工况的范畴之内。
针对人们在VRF系统设计选型中普遍关心的问题,本文模拟研究的内容包括以下几项:
室内机选型与管长影响的关系;
室内机与室外机容量配比对全年能效比的影响;
不同蒸发压力控制策略下对于系统分区的考虑;
对于变吸气压力控制策略下不同新风处理方式对除湿能力影响的讨论。
3 VRF设计常见问题的模拟探讨
管长对于VRF系统制冷量的影响在很多以往的研究中已给予分析,青岛理工大学的李绪全等人通过实验和模拟分析,得出VRF系统的