数码涡旋风冷热泵机组节能分析.doc

数码涡旋风冷热泵机组节能分析摘 要：本文介绍了美的数码涡旋模块式风冷热泵机组（以下简称“机组”）的设计思路和能量输出控制原理。通过对数码涡旋压缩机工作特性的分析和实验测试数值的IPLV/NPLV（部分负荷综合值/部分负荷非标值）的计算，揭示了美的数码涡旋模块式风冷热泵机组的节能原理。关键字：风冷热泵机组 数码涡旋压缩机 板式换热器概述2000年美的与美国谷轮公司在数码涡旋技术上强强联合，2002年在国内第一家推出数码涡旋中央空调，2003年数码涡旋并联机组在美的诞生，将数码涡旋技术发展到一个全新的高度。2004年美的创造性的将先进的数码涡旋技术应用在传统的中央空调水系统领域，推出了数码涡旋模块式风冷热泵。美的模块式风冷热泵有多种模块单元选择，数码涡旋模块单元一般作为主机，普通定速模块单元作为从机，通过组合可以提供25KW520KW的冷量输出。各模块之间的通用性很强，模块组合时只需要将室外机的进出水管对应连接，并用两芯屏蔽线将各模块单元的通讯连接起来，操作简单、方便。美的模块式风冷热泵机组可以采用新冷媒，在舒适享受的同时，也为环境保护作出了贡献。数码涡旋压缩机工作特性能量调节范围：10%100%通过控制压缩机加载和卸载的时间比例，从而轻松实现无级能力调节压缩机涡盘采用轴向柔性密封技术，压缩效率高、稳定性好PWM阀平均寿命4000万次，更耐用 数码涡旋压缩机在加载运行的状态下的功率消耗为其额定功率，卸载状态下压缩机电机无负荷空转，功率消耗非常小，这就保证了数码涡旋压缩机无论是满负荷输出，还是部分负荷输出，其能效比都很高。数码涡旋模块式风冷热泵系统设计美的数码涡旋模块式风冷热泵机组采用数码压缩机+定速压缩机的组合形式，再加上模块组合时不同模块单元开启数量的控制，可实现机组按需的无级能量输出。而采用活塞式压缩机或螺杆式压缩机的风冷热泵机组通常采用很有限的容量调节方式，控制精度差；压缩机的频繁开启也缩短了机组的使用寿命。美的模块式风冷热泵机组借用了数码涡旋并联机组的先进设计，采用高效的大扭矩、低转速风机系统；室外机运转噪音得到了有效控制，只有60dB(A)。室外换热器采用“V”形设计，比普通的“U”形设计更符合空气流动特性，使换热器表面气流分布均匀，换热效果得到明显改善。美的模块式风冷热泵机组冷媒与水侧换热采用板式换热器，不但提高了系统的换热效率，而且减轻了机组的重量。针对板式换热器本身防冻能力较差的不足，机组设置了多重防冻保护措施。图1 块风冷热泵机组能力输出示意图图2 模块风冷热泵组合示意图IPLV/NPLV的计算综合考虑机组的实际运转情况，更全面反应机组实际运行的能耗，我们需要进行非设计工况下的相关实验。按照ARI在1998年发布的新标准ARI550/590-98中关于IPLV/NPLV（部分负荷综合值/部分负荷非标值）的计算方法，计算公式如下：NPLV=1/(1%A+42%B+45%C+12%D)其中： A为100%负荷时的能效比B为75%负荷时的能效比C为50%负荷时的能效比D为25%负荷试的能效比 实验以一台60KW的数码涡旋模块单元和一台60KW定速模块单元组合成的机组（型号:LSQWRF120M/D）为例，连接示意图如图2所示。下面是其能量输出控制原理表。能力需求25%50%75%100%能力输出25%50%75%100%压缩机状态1数码25%输出50%输出75%输出100%输出定速1运行运行运行运行2定速2停止运行运行运行定速3停止运行运行运行3定速4停止停止运行运行定速5停止停止运行运行4定速6停止停止停止运行定速7停止停止停止运行平均能效比2.912.942.973.0NPLV=1/(1%A+42%B+45%C+12%D)=1/（1%3.0+42%2.97+45%2.94+12%2.91）=0.339 同样采用120KW的螺杆式风冷热泵，其能量输出控制表如下：能力需求25%50%75%100%能力输出25%50%75%100%平均能效比2.412.522.552.60NPLV=1/(1%A+42%B+45%C+12%D)=1/1%2.60+42%2.55+45%2.52+12%2.41）=0.397 结论美的