水冷多聯式空調機組測試方法解析

李志亮，姜繼周，馮翠花，張偉

（合肥通用機械研究院，安徽合肥 230031）

水冷多聯式空調機組測試方法解析

李志亮*，姜繼周，馮翠花，張偉

（合肥通用機械研究院，安徽合肥 230031）

本文介紹了水冷多聯機的性能評價方法。根據標準GB/T 18837-2015《多聯式空調（熱泵）機組》，對水冷多聯機的檢測裝置及測試要求、機組水側污垢系數修正、綜合部分負荷性能評價3個方面進行解析，明確了水冷多聯機產品的檢測方法。本文為正確解讀各項技術要求、評價產品性能提供技術指導。

空調機組；多聯式；水冷；性能

0 引言

風冷多聯機受環境影響巨大，夏季高溫制冷功耗較高，冬季低溫制熱能力衰減。水冷變頻多聯機集風冷變頻多聯機與水地源熱泵機組兩者的優點[1]，不但提高了機組效率，而且克服了傳統多聯機在連接管和落差等方面的限制，拓展了多聯機的使用范圍。水冷多聯機系統一般采用板式換熱器，相較于風冷多聯機組，它具有換熱效率高、熱損失小、結構緊湊輕巧、占地面積小、安裝方便、使用壽命長等優點[2-3]。由于水冷多聯機無類似空氣源多聯機的軸流風機，因此室外機組運行噪音大大降低。水冷多聯機既有風冷多聯機變負荷處理的靈活性、部分負荷下的高效性以及配置自由多變的特點[4]，又有水地源熱泵機組能效比高、運行穩定的優點，極大地提高了機組的整體運營效能[5]。沈清清和朱偉民[6]介紹了水環式多聯機空調系統在高層應用設計；張文軍[7]介紹了地埋管水冷多聯機空調負荷率對系統性能的影響；陳歆儒等[8]介紹了水冷式VRV多聯機空調系統的推廣與應用；位耀華等[9]等通過實驗分析了變水流量對水冷多聯機系統的性能影響。相關數據顯示，2015年，國內多聯機共銷售11,000多套，產值約為200多億[10]，其中風冷多聯機約占90%，水冷多聯機僅占10%左右，可見，水冷多聯機市場空間巨大，今后也必將成為市場重點關注的對象。

水冷多聯機尚無專門的產品標準，通常依據標準GB/T 19409《水（地）源熱泵機組》[11]對其性能進行評價，導致水冷多聯機部分負荷下的高能效優點無法體現。2016年7月1日新版的多聯機標準GB/T 18837-2015《多聯式空調（熱泵）機組》[12]實施后，水冷多聯機的檢測方法得到了規范和統一[13]，同時，國內各大認證機構也對水冷多聯機產品做節

1 檢測裝置及測試要求

2 機組水側污垢系數修正

進水溫度：twe= 30 ℃

出水溫度：tw1= 35 ℃

管內（污垢側）換熱總面積：A= 0.8 m2

對數平均溫差：

由于水側ffsp導致對數平均溫差的增量ILMTD為：

水側修正溫差：

因此，清潔工況下測試時（水環式的工況見表1）應以進水溫度30 ℃ +0.65 ℃ =30.65 ℃進行測試。由結果可知，在引入污垢系數修正后(見表1，標準規定冷凝器水側污垢系數為0.044 m2·℃/kW，跟換熱器種類和水質無關)，制冷量測試時的水溫提高了0.65 ℃，這就引導空調設計人員在產品開發時要考慮客戶使用時的效果，通過增加換熱器面積來避免由于換熱器的結垢導致的制冷量下降的影響。水冷多聯式空調（熱泵）機組在進行制冷部分負荷工況實驗時，溫度修正也按照上述方法進行。

3 綜合部分負荷性能評價

若用單一數值來表示機組的部分負荷效率指標，可基于表2規定的制冷綜合部分負荷性能系數（Integrated Part Load Value，IPLV）工況下機組的部分負荷性能制冷能效比（Energy Efficiency Ratio EER），按機組在各種負荷下運行時間的加權因素通過下面的公式計算獲得：

式中：

A——100%負荷時的EER，W/W；

B——75%負荷時的EER，W/W；

C——50%負荷時的EER，W/W；

D——25%負荷時的EER，W/W。

針對一臺水冷多聯機在做IPLV測試評價時，通常可根據機組壓縮機類型和容量卸載邏輯，一臺機組可能有下列情況。

1）連續卸載到25%以下

目前，市面上大多數機組能夠連續卸載到25%，可直接用IPLV公式進行計算。

2）有級卸載

不能夠實現連續卸載到75%、50%、25%額定負荷點，但是能夠卸載到額定點鄰近的負荷點，可以采用最靠近部分負荷工況點的2個點對額定點進行內插計算。

3）不能卸載，僅能100%負荷運行

此時，采用CD系數來計算各個符合工況點的性能系數，然后用IPLV公式進行計算。

根據GB/T 17758-2010標準的規定，若機組不能卸載到25%、50%或75%，按以下規定進行：

式中：

Qm——實測制冷量，kW；

Pm——實測輸入總功率，kW；

CD——衰減系數，由于機組無法達到最小負荷，壓縮機循環停機引起。

式中：

LF——負荷系數；

%LD——表2中規定的負荷點（75%、50%或25%）；

QFL——滿負荷制冷量，kW；QP——部分負荷制冷量，kW。

表2 水環式水冷多聯機部分負荷工況

4 結束語

新版多聯機標準GB/T 18837-2015對水冷多聯機檢測方法的規定，較好地規范了水冷多聯機產品的檢測，更從產品的實際應用等角度出發，對產品性能的評價進行了完善。不足之處是，新標準對于水冷多聯機組制熱性能方面并無評價方法，這可能是受制于室外側換熱介質即水在0 ℃以下易結冰的緣故。因此，今后企業可根據機組正常的使用環境來對制熱性能進行評價。

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Analysis on Test Methods of Water-cooled Multi-connected Air Conditioning Unit

LI Zhi-liang*, JIANG Ji-zhou, FENG Cui-hua, ZHANG Wei
(Hefei General Machinery Research Institute, He Fei, Anhui 230031, China)

The performance evaluation method of the water-cooled multi-connected air conditioning unit is introduced. According to GB/T 18837-2015 (Multi-connected Air-conditioning (heat pumping) Units), the detecting device and test requirement, the water side fouling factor correction and the integrated part load performance are analyzed to specify the test method of the water-cooled multi-connected air conditioning unit. It can provide the better understanding for each technical requirements and capacity evaluation of the product.

Air conditioning unit; Multi-connected; Water-cooled; Performance

10.3969/j.issn.2095-4468.2016.06.205

*李志亮(1984-)，男，工程師，碩士，研究方向：制冷空調的性能及安全。聯系地址：合肥市長江西路888號，郵編：230031。聯系電話：0551-65335755。E-mail：lizhiliang1984@126.com。