風(fēng)冷多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)APF計(jì)算與提升方法探討

邵亞西++李洪生++吳孔祥++盧建洪++肖俊釗

摘 要：對(duì)風(fēng)冷多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機(jī)組能效評(píng)價(jià)參數(shù)APF的計(jì)算方法進(jìn)行介紹，基于某型機(jī)組的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)各試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)于APF的影響進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)提升機(jī)組APF的方法進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：多聯(lián)式空調(diào)；APF；全年能效系數(shù)；能效評(píng)價(jià)

一、引言

全年能效系數(shù)（APF），是指在制冷季節(jié)及制熱季節(jié)中，機(jī)組進(jìn)行制冷（熱）運(yùn)行時(shí)從室內(nèi)除去的熱量及向室內(nèi)送入的熱量總和與同一期間內(nèi)消耗的電量總和之比，其值用Wh/Wh表示[1]。與目前我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中所采用的綜合制冷性能系數(shù)（IPLV（C））相比，由于考慮了空調(diào)在不同環(huán)境溫度下的運(yùn)行時(shí)間、制冷（熱）量和能耗，利用APF評(píng)價(jià)多聯(lián)機(jī)組能效更加符合實(shí)際情況，能夠較為合理地描述機(jī)組的綜合性能。

基于上述原因，我國(guó)將于2016年7月正式實(shí)施GB/T18837-2002《多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機(jī)組》的替代標(biāo)準(zhǔn)，并規(guī)定將APF作為風(fēng)冷多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機(jī)組能效的評(píng)價(jià)依據(jù)，同時(shí)依據(jù)APF數(shù)值重新劃定了能效等級(jí)。由于APF涉及到多聯(lián)機(jī)組制冷和制熱兩部分的能力和功耗，與之前單純注重制冷的IPLV（C）相比存在很大差異，因此目前市場(chǎng)上各大廠家的多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品均需要進(jìn)行改善升級(jí)，以滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。

針對(duì)上述情況，本文首先對(duì)新版國(guó)標(biāo)中APF計(jì)算所涉及的試驗(yàn)項(xiàng)目及各項(xiàng)目對(duì)APF的影響進(jìn)行介紹與分析，其次結(jié)合某型多聯(lián)機(jī)的實(shí)際測(cè)試情況對(duì)APF的提升方法進(jìn)行探討，以期能夠?yàn)樾袠I(yè)相關(guān)人員提供啟發(fā)與幫助。

二、APF計(jì)算中的試驗(yàn)項(xiàng)目及其影響

（一）APF計(jì)算試驗(yàn)項(xiàng)目。APF計(jì)算公式如下所示：

CSTL、HSTL分別為空調(diào)系統(tǒng)的制冷季節(jié)總負(fù)荷與制熱季節(jié)總負(fù)荷，kW·h；CSTE、HSTE分別為空調(diào)系統(tǒng)制冷季節(jié)總耗電量與制熱季節(jié)總耗電量，kW·h。

在計(jì)算式（1）中CSTL、HSTL、CSTE以及HSTE的數(shù)值時(shí)，需要已知不同溫度時(shí)建筑物的制冷及制熱負(fù)荷，室外溫度，機(jī)組的名義制冷量，制冷及制熱時(shí)間以及各個(gè)負(fù)荷下的功率等眾多參數(shù)，計(jì)算過程較為復(fù)雜。而在實(shí)際計(jì)算某款機(jī)組的APF值時(shí)，只需按照國(guó)標(biāo)中的測(cè)試方法獲得表1所示的7個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的能力和功率，連同機(jī)組的名義制冷值和名義制熱值一起代入計(jì)算軟件即可獲得結(jié)果。

（二）各試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)于APF的影響。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于各試驗(yàn)項(xiàng)目中能力及功率達(dá)標(biāo)率的規(guī)定，以某型多聯(lián)機(jī)為例分析各項(xiàng)目能力對(duì)于APF的影響。已知某機(jī)組的基礎(chǔ)APF值為4.258。假定各試驗(yàn)項(xiàng)目功率不變，利用軟件計(jì)算出各項(xiàng)目的能力值分別提高1%及3%時(shí)的APF，結(jié)果如表1所示。由表中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)7項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目的能力提高比例相同時(shí)，對(duì)APF提升效果影響最為明顯的是低溫制熱、中間制熱及中間制冷3個(gè)項(xiàng)目，其次為最小制熱和最小制冷，制冷和制熱影響最小。同時(shí)相對(duì)于制冷，機(jī)組的制熱能力對(duì)APF影響更為明顯。

基于上述分析可知，在對(duì)機(jī)組進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，一方面在保證功率變化不大的前提下，應(yīng)盡量改善低溫制熱及中間制冷與制熱的能力；另一方面，在滿足制冷能力的基礎(chǔ)上應(yīng)設(shè)法提高機(jī)組的制熱能力。

三、APF提升方法探討

壓縮機(jī)的選擇。從我司測(cè)試結(jié)果來(lái)看，在制熱能力與能效基本相同的條件下，某型噴氣增焓壓縮機(jī)在中間制熱、最小制熱和低溫制熱3個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目中的能力能效明顯優(yōu)于不帶此功能的壓縮機(jī)，對(duì)于機(jī)組的APF具有較為顯著的提升作用。

同時(shí)，針對(duì)APF各壓縮機(jī)廠家已對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，例如將應(yīng)用集中繞組電機(jī)提升效率，采用過壓縮防止技術(shù)以減少功耗，拓寬壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率范圍以有助于提升APF等。因此，選用合適的壓縮機(jī)將會(huì)對(duì)APF值起到至關(guān)重要的作用。

四、結(jié)論

本文對(duì)風(fēng)冷多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機(jī)組能效評(píng)價(jià)參數(shù)APF的計(jì)算方法進(jìn)行了介紹，對(duì)計(jì)算中各試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)APF的影響進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)就內(nèi)機(jī)換熱器和壓縮機(jī)對(duì)于APF的提升進(jìn)行了討論。本文有助于行業(yè)相關(guān)人員對(duì)APF計(jì)算與提升的理解，為設(shè)計(jì)更高能效的多聯(lián)機(jī)組提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 合肥通用機(jī)械研究院， 廣東美的暖通設(shè)備有限公司， 等. GB /T 18837 多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機(jī)組（報(bào)批稿） [S]. 2015

[2] 黃劍云. 熱泵型變頻空調(diào) APF 提升方法探討[J]. 制冷與空調(diào)， 2014 （3）.