《IPLV研究》PPT课件

用IPLV/NPLV值评估冷水机组全年能耗的局限性,水源热泵机组节能技术及标准研究研讨会,2011/1天津,特灵空调系统(中国)有限公司贾晶高级经理,问题Question,IPLV/NPLV高是否意味冷水机组全年耗电量低?DoeshigherIPLV/NPLVmeanslowerannualenergyconsumptionofchillers?,冷水机组能效评价指标空调系统（机组）能耗ChillerefficiencyvalueHVACenergyconsumption,4方面局限性4limitations,单台机组singlechillersystem单台机组全年能耗与IPLV/NPLV不成反比singlechillerannualenergyconsumptionisnotinverseproportiontoitsvalueofIPLV/NPLV多台机组multiplechillersystemIPLV/NPLV计算法不适用于多台冷水机组系统IPLV/NPLVisnotavailableformultiplechillersystem多头机组chillerwithmultiplecompressorsIPLV/NPLV计算法不能反映多机头机组真实能效特性IPLV/NPLVcannotreflecttherealefficiencyperformanceofchillerwithmultiplecompressors不同地区的气象条件Variousclimates不宜用全国统一的IPLV/NPLV值指导实际工程的设计IPLV/NPLVvaluecannotguiderealprojectdesign,ASHRAE文章简介briefintroductionofoneASHRAEarticle,IPLV定义IPLVdefinition,GB/T18430.1-2007蒸气压缩循环冷水（热泵）机组第一部分：工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组GB/T18430.1-2007Waterchilling(heatpump)packagesforindustrial&commercialandsimilarapplication,IPLV定义IPLVdefinition,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,Thechillerpartloadefficiencyindex,.withoperationtimeweightingfactorsunderspecialloadsconditions.IPLV2.3%A+41.5%B+46.1%C+10.1%DA100%负荷时的性能系数(WW)，冷却水进水温度30；B75负荷时的性能系数(WW)，冷却水进水温度26；C50负荷时的性能系数(WW)，冷却水进水温度23；D25负荷时的性能系数(WW)，冷却水进水温度19。IPLVistheweightedaveragevalueof4loadsefficiencyTheweightsareoperationtimepercentagesunder4loadsTheweightsdonotincludeloadspercentages,althoughtheyarerelatedtoloadspercentages,按机组在特定负荷下运行时间的加权因素.,IPLV是对机组4种负荷性能系数加权平均的综合值，其权重是4种负荷对应的运行时间百分比，其权重不含机组负荷百分比，虽然与机组负荷百分比有关,ARIStandard550/590-2003标准附录D2节：“此IPLV公式仅给单台冷水机组提供平均部分负荷效率表达式。,单台机组全年能耗计算Singlechillerannualenergyconsumptioncalculation,机组能耗=运行时间机组冷量机组效率KWH=HourxtonsxkW/ton假设机组全年能耗按机组负荷为100%,75%,50%,25%四段区间算Supposeannualenergyconsumptioniscalculatedbyunitloadof100%,75%,50%,25%KWH=Time(2.3%100%RTa+41.5%75%RTb+46.1%50%RTc+10.1%25%RTd)KWH-单台机组全年能耗,annualenergyconsumptionTime-机组全年运行时间,annualoperationtimeRT-单台机组名义冷量,chillernominatedcoolingcapacitya,b,c,d-特定负荷的kW/ton,kW/tonunderspecialloadsKWH=TimeRT(2.3%a+31.125%b+23.05%c+2.525%d),冷水机组的实际开机容量的修正系数=0.0231+0.4150.75+0.4610.50.1010.25,特定负荷的机组能效权重不同DifferentefficiencyweightsunderSpecificloads,IPLV2.3%A+41.5%B+46.1%C+10.1%DKWH=TimeRT(2.3%a+31.125%b+23.05%c+2.525%d),IPLV/NPLV高估了部分负荷时机组能效权重IPLV/NPLVoverestimatetheweightsofpartloadefficiency,单台机组全年能耗与IPLV/NPLV不成反比AnnualconsumptionisnotinverseproportiontoIPLV/NPLV,ARI550/590-2003,Onedefinitionwithtwoformulas,NPLV高，不一定全年能耗低HigherNPLVdoesnotmeanslowerannualconsumption,变频机组NPLV高，但其全年耗电量却多3.85%VSDchillersNPLVishigher,butitsannualconsumptionis3.85%more,IPLV忽视机组负荷百分比权重对单台机组全年能耗的影响IPLVignorestheaffectofloadpercentageweightstoannualconsumption,冷水机组全年运行负荷曲线AnnualchillerLoadcurve,高效机组在高负荷区节能Highefficientchillersavesenergyinhigh-loadzone,变频机组在低负荷区节能Variablespeedchillersavesenergyinlow-loadzone,KWH=KW/tonxtonsxHours,二台机组能耗分区比较2chillerssavingcomparisoninzones,低负荷区时,变频机节电KW/ton大,但KWH小,高负荷区时,高效机节电KW/ton小,但KWH大,KWH,KW/ton,Hours,tons,多台冷水机组的运行方案multiplechilleroperation,系统部分负荷时，单台机组多次满负荷。Singlechillerisfullloadedseveraltimesduringsystempartloads,多台机组群控使单机基本上在高负荷区运行(60%85%)Singlechillerisheavilyloadedingeneralduetogroupcontrol3台机组典型运行方案：Typicaloperationof3chillers,采用LEED认可的TRACE700模拟软件TRACE700software使用DOE网上的气象参数WeatherdatainDOE建筑物位于上海、北京、广州Shanghai,Beijing,Guangzhou计算全年8760逐时负荷,8760hoursforwholeyear典型办公楼共55层，建筑面积102,865m2Topicofficebuilding,55Floor,constructionarea102865sqm模拟不同类型20多个房间的动态空调负荷，包括内区/外区办公室、会议室、接待室、卫生间、茶水室。Dynamiccoolingloadsof20kindsofrooms采用3台机组运行，当离心机负荷卸载30%时，运行螺杆机。3chillers,screwchilleroperateswhencentrifugalchillerisunloadedto30%2台离心机2centrifugalchillers1000RT,COP5.6，1台螺杆机1screwchiller300RT,COP5.1，,3台冷水机组的运行模拟条件3chillersmodulation,3台冷水机组全年运行模拟结果Modulationresultof3chillers,单台机组全年负荷分布图（上海）Singlechilleroperationloads(shanghai),LoadPercentage%,Condenserwatertemp.,单台机组全年运行负荷率Singlechilleroperationloadstable,冷水机组台数对权重的影响(在芝加哥）impactofmultiplechillersinChicago,AHRIpercentage1unit2units3units4unitsAverage,Timeweighting%,Chillerunitsvsoperationtimeweighting,Loadpercentage,冷水机组台数对权重的影响(在芝加哥）impactofmultiplechillersinChicago,单台机组大部分时间在60%85%或更高负荷区运行Singlechilleris60%85%ormoreloadedinmosttime.IPLV/NPLV不适用于多台冷水机组系统，权重差别大IPLV/NPLVisnotapplicableformultiplechillersystemduetolargeweightingdifference重视机组在高负荷区的运行能效Chillerefficiencyofhigh-loadisextremelyimportant,多台机组负荷率权重变化weightingchangeinmultiplechillerplant,0%,20%,40%,60%,100%,75%,50%,25%,机组负荷率Loadpercentage,运行时间权重,IPLV公式权重IPLVweighting,多台机组权重Mutiplechilersweighting,Timeweighting,根据ARIStandard550/590-2003标准D2的叙述：“在多台冷水机组系统中的各个单台冷水机组是要比单台冷水机组系统中的单台冷水机组更接近高负荷运行”。,多机头与单机头机组性能曲线chillerperformancewithsingleormultiplecompressors,IPLV/NPLV不能反映多机头机组的真实能效特性IPLV/NPLVcannotreflecttherealefficiencyperformanceofchillerwithmultiplecompressors多机头机组(四机头)卸载时，其四个特定负荷点能效特别高Theefficienciesofthe4specialloadsareextrahigherwhenchillerswithmultiple(4)compressorsareunloaded,公共建筑节能设计标准提供（IPLV）权重依据：采用我国19个城市气候条件，对我国4个气候区分别统计平均，得到全国统一的IPLV系数值“DesignstandardforenergyefficiencyofPublicbuildings”provides(IPLV)weightsconsiderationTheunifiednationalIPLVweightsarebasedonstatisticalaverageinfourclimatezoneswith19citiesclimate我国各地区气象条件差异较大，故不宜用全国统一的IPLV/NPLV值指导实际工程的设计ItisnotreasonabletousetheunifiednationalIPLV/NPLVvaluestoguidetherealprojectsdesignduetolargeclimatedifferencesindifferentareas,IPLV/NPLV局限性气象条件IPLV/NPLVlimitationClimate,某典型项目空调冷量实测数据measuredcoolingloaddataofonetypicalproject,2007年武汉某大型公共建筑3台冷水机组总冷量Totalcoolingloadof3chillersinoneprojectinWuhanin2007测量冷水机房的冷水供/回水温度和水系统的总流量Supply/returnwatertemperatureandwaterflowrateinchillerplantaremeasured,日期date,LoadPercentage,冷负荷百分比,“超大单台机组”负荷率分布Loadpercentageof“extralargesinglechiller”,LoadPercentage,Operationhours,小结:IPLV/NPLV局限性Summary:IPLV/NPLVlimitation,单台机组全年能耗与IPLV/NPLV不成反比singlechillerannualenergyconsumptionisnotinverseproportiontoitsvalueofIPLV/NPLVIPLV/NPLV忽视机组负荷百分比权重对单台机组全年能耗的影响IPLVignorestheaffectofloadpercentageweightstoannualconsumptionIPLV/NPLV计算法不适用于多台冷水机组系统IPLV/NPLVisnotavailableformultiplechillersystemIPLV/NPLV计算法不能反映多机头机组真实能效特性IPLV/NPLVcannotreflecttherealefficiencyperformanceofchillerwithmultiplecompressors不宜用全国统一的IPLV/NPLV值指导实际工程的设计theunifiednationalIPLV/NPLVvaluescannotguidetherealprojectsdesign,进一步审视冷水机组标定(ASHRAE文章）ACloserLookatChillerRatings(ASHRAEJournal,Dec.2009),采用IPLV有什么错？WhatswrongwithusinganIPLVIPLV只评价单台冷水机组的应用IPLVevaluatesasinglechillerapplicationonlyIPLV仅采用个特定负荷点及相应的时间权重IPLVusesonlyfouroperatingpointswithweightingfactorsIPLV未考虑变频机组的特性IPLVdoesnottakevariable-speeddrivesintoconsiderationIPLV用于比较机组卸载特性，并不能判断是否省钱TheintentofIPLVistocompareunloadingcharacteristics,nottoinfereconomicsavings,AHRI对于综合部分负荷值(IPLV/NPLV)的定义,IPLV/NPLV定义的机组负荷分区IPLV/NPLVoperatingbuckets,机组卸载与冷却水温关系AHRIrelief机组能耗与负荷率、压缩机提升力相关Chillerefficiencyisrelatedtoloadpercentageandlift,冷水机组负荷率分区图,亚特兰大实例与NPLV估算的差别(二台冷水机组的机房),世界9个城市的实例与NPLV估算的差别（两台冷水机组的机房）,本研究中的全球气候地区Globalclimatesincludedinstudy,两台冷水机组机房的全球分析总结Summaryofallglobalanalysis（twochillerplant),三台冷水机组卸载负荷分配图,在芝加哥冷水机组台数的影响I