土壤源VRF空調(diào)系統(tǒng)冬季運(yùn)行特性實(shí)驗(yàn)研究

鄭曉薇 張旭 趙德印 羅仲

（同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院 上海 201804）

土壤源VRF空調(diào)系統(tǒng)冬季運(yùn)行特性實(shí)驗(yàn)研究

鄭曉薇 張旭 趙德印 羅仲

（同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院 上海 201804）

以土壤源VRF空調(diào)系統(tǒng)為研究對(duì)象，利用土壤源VRF實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)其冬季運(yùn)行特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，分析在不同開機(jī)率時(shí)，小時(shí)制熱量、小時(shí)耗功量、機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的變化規(guī)律。結(jié)果表明：小時(shí)制熱量與小時(shí)耗功量隨開機(jī)率的升高基本呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，且耗功量對(duì)開機(jī)率的變化更為敏感；不論室內(nèi)機(jī)的開啟率為何值，小時(shí)制熱量隨部分負(fù)荷率的增大而增大，小時(shí)耗功量、機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的增加呈現(xiàn)下凹、上凸的變化趨勢(shì)，即土壤源VRF空調(diào)機(jī)組在部分負(fù)荷運(yùn)行條件下具有較為良好的節(jié)能性。

土壤源VRF空調(diào)系統(tǒng)；開機(jī)率；部分負(fù)荷率；冬季運(yùn)行

變制冷劑流量多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，也稱VRF（variable refrigerant flow）空調(diào)系統(tǒng)，它是采用制冷劑蒸發(fā)冷卻空氣或冷凝加熱空氣，通過控制制冷劑流量實(shí)時(shí)地滿足室內(nèi)冷、熱負(fù)荷要求的高效率系統(tǒng)空調(diào)［1］。土壤源VRF空調(diào)系統(tǒng)作為新一代的VRF空調(diào)系統(tǒng)，集合了VRF空調(diào)系統(tǒng)和地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，既能實(shí)現(xiàn)智能化控制又具有高效節(jié)能性，延伸了傳統(tǒng)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的適用范圍，克服了傳統(tǒng)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)連管長、室內(nèi)外高度差大的缺點(diǎn)，有效節(jié)約銅管用量，拓展了多聯(lián)機(jī)的使用范圍和發(fā)展空間，具有巨大的市場(chǎng)潛力和廣闊的應(yīng)用前景［2］。

土壤源VRF空調(diào)在我國的應(yīng)用剛剛起步，對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行特性仍處于初步探索中。國內(nèi)外關(guān)于該方面的研究主要集中在系統(tǒng)運(yùn)行特性［3-7］、能耗對(duì)比分析［8-13］、部分負(fù)荷特性［14］等方面，但對(duì)于土壤源VRF空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行方面的研究還不夠深入，缺乏實(shí)驗(yàn)的支撐。

因此，本文通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土壤源VRF空調(diào)系統(tǒng)在冬季制熱連續(xù)運(yùn)行工況的基礎(chǔ)上，針對(duì)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)具有個(gè)性化調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，從開機(jī)率方面來分析其部分負(fù)荷條件下的運(yùn)行特性，其結(jié)果為該類型系統(tǒng)的性能優(yōu)化與能耗計(jì)算提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由地源側(cè)、機(jī)組側(cè)和用戶側(cè)三部分組成，系統(tǒng)的構(gòu)成見圖1［3］。

地源側(cè)主要包括10口埋深80 m的地埋管井和2口埋深100 m的地埋管井，鋪設(shè)在同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)機(jī)械與能源工程學(xué)院大樓外的綠化帶下方。鉆孔孔徑均為135 mm，采用單U型PE地埋管，內(nèi)徑25 mm，外徑32 mm。

圖1 測(cè)試系統(tǒng)圖Fig.1 Testing system

機(jī)組側(cè)的核心部分是由某公司提供的水冷VRF機(jī)組（型號(hào)RWXYQ10AY1），其主要設(shè)備參數(shù)見表1。

表1 土壤源VRF機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)Tab.1 Design parameters of VRF unit

用戶側(cè)主要包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn)用房（A214和A314），建筑面積均為100 m2，坐南朝北，各自選用兩臺(tái)天花板嵌入式室內(nèi)機(jī)，其主要參數(shù)見表2。

表2 室內(nèi)機(jī)技術(shù)參數(shù)Tab.2 Technical parameters of indoor unit

2 測(cè)試系統(tǒng)

測(cè)試系統(tǒng)包括測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

測(cè)量系統(tǒng)主要包括溫度、流量、耗電功率等參數(shù)的探測(cè)元件。室外氣溫測(cè)試采用 WZY-1溫度自計(jì)議，誤差為±0.3℃；室內(nèi)氣溫采用溫濕度自記儀WSZYW-1，誤差為±0.3℃，根據(jù)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB／T 18883—2002）［15］布置5個(gè)測(cè)點(diǎn)并成梅花式均勻分布；機(jī)組地源側(cè)的循環(huán)水流量采用LWGY-25-B渦輪流量，標(biāo)準(zhǔn)量程為2～10 m3／h，誤差為±0.2%；各地埋管換熱器環(huán)路的水流量采用LWGY-10-B渦輪流量計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)量程為0.2～1.2 m3／h，誤差為±0.5%；VRF機(jī)組（主要是變頻壓縮機(jī)）和地源側(cè)循環(huán)水泵的耗電量采用阿爾泰DAM-3505電量采集模塊（電壓量程 400 V，電流量 50 A，測(cè)量精度±0.2%）；四臺(tái)室內(nèi)機(jī)耗電量及主循環(huán)水泵（定頻泵）耗電量采用功率分析儀測(cè)定。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要構(gòu)成有工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集模塊、通訊模塊等，數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的信號(hào)通過現(xiàn)場(chǎng)總線RS485傳輸至通訊模塊ADAM4520，工控機(jī)與通訊模塊通過RS232連接。利用專用組態(tài)軟件（力控ForceControl16.1）對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量溫度、流量、溫濕度、壓力、耗電量等數(shù)據(jù)的采集并存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間間隔設(shè)為1 min。

3 測(cè)試方法

冬季工況實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)間為2016年1月1日至2016年1月31日，實(shí)驗(yàn)期間地源側(cè)開啟1#、2#、3#、6#、7#、8#、10#、11#、12#地埋管井，為VRF機(jī)組提供熱量。每個(gè)實(shí)驗(yàn)工況時(shí)間周期設(shè)定為24 h，各工況時(shí)間段為當(dāng)天8：00—第二天8：00。在各種工況中，室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的風(fēng)量均保持不變（4臺(tái)室內(nèi)機(jī)以最大風(fēng)量HH開啟），室內(nèi)設(shè)定溫度為25℃。

土壤源VRF多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際能耗需要靈活組合，因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，按照開滿4臺(tái)、3臺(tái)、2臺(tái)和1臺(tái)室內(nèi)機(jī)來搭配出不同的工作容量，即定義實(shí)驗(yàn)過程中所開啟室內(nèi)機(jī)的額定制熱量之和與全部室內(nèi)機(jī)額定制熱量之和的比值為開機(jī)率［16］。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)將4臺(tái)室內(nèi)機(jī)組合成不同開機(jī)率的工況進(jìn)行研究，具體組合方式見表3。

本文通過連續(xù)測(cè)量各臺(tái)室內(nèi)機(jī)送回風(fēng)的干球溫度來得到相應(yīng)的制熱量。在室內(nèi)機(jī)送回風(fēng)口布置溫濕度測(cè)點(diǎn)，采用溫濕度自記儀，型號(hào)為WZY-1，測(cè)量精度±0.3℃，測(cè)量送回風(fēng)口的干球溫度。室內(nèi)機(jī)實(shí)際處理的風(fēng)量應(yīng)等于送風(fēng)量或回風(fēng)量，但由于送風(fēng)口為條形，不便測(cè)量風(fēng)量，因此在回風(fēng)口處測(cè)量風(fēng)量，本文采用套帽式風(fēng)量罩（TSI8375）測(cè)量。根據(jù)式（1）來計(jì)算實(shí)驗(yàn)中各臺(tái)室內(nèi)機(jī)的實(shí)際制熱量。

表3 室內(nèi)機(jī)的開啟與開機(jī)率Tab.3 The opening of indoor unit and operation rate

式中：q為各臺(tái)室內(nèi)機(jī)的實(shí)際制熱量，kW；Qn為室內(nèi)機(jī)處理的風(fēng)量，kg／s；cp為空氣的定壓比熱容，取1.01 kJ／（kg·℃）；Tri為各個(gè)室內(nèi)機(jī)回風(fēng)干球溫度，℃；Tsi為各個(gè)室內(nèi)機(jī)送風(fēng)干球溫度，℃。

采用機(jī)組水流量法在機(jī)組進(jìn)出口水管上布置測(cè)點(diǎn)，分別測(cè)量機(jī)組地源側(cè)進(jìn)出口水溫和循環(huán)水流量，根據(jù)式（2）、式（3）可以計(jì)算得到機(jī)組地源側(cè)實(shí)際取熱量Q′和系統(tǒng)實(shí)際制熱量Q：

式中：Q′為機(jī)組實(shí)際取熱量，kW；Q為系統(tǒng)實(shí)際制熱量，kW；cp′為水的定壓比熱，J／（kg·℃）；ρ為水的密度，kg／m3；V′為循環(huán)水流量，m3／h；to′ut、ti′n為機(jī)組地源側(cè)出進(jìn)口溫度，℃；W為系統(tǒng)總輸入功率，kW。

系統(tǒng)總輸入功率主要包括以下三部分：

式中：Wunit為水冷 VRF機(jī)組制熱的實(shí)時(shí)功率，kW；Wp為水泵的輸入功率，kW；Wf為室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)的輸入功率，kW。

機(jī)組的瞬時(shí)能效比COP按照式（5）計(jì)算。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

部分負(fù)荷特性是指室內(nèi)外工況一定時(shí)，多聯(lián)機(jī)所服務(wù)的空調(diào)區(qū)域的負(fù)荷變化對(duì)其性能參數(shù)的影響規(guī)律［17］，由于多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)具有個(gè)性化調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，開機(jī)率以及室內(nèi)機(jī)負(fù)荷均勻性將直接影響室內(nèi)機(jī)的能力輸出，從而影響多聯(lián)機(jī)的運(yùn)行性能［18］。因此，本文主要從開機(jī)率方面來分析其部分負(fù)荷條件下的運(yùn)行特性。

ASHRAE手冊(cè)將部分負(fù)荷率（partial load ratio）定義為實(shí)際制熱（冷）量與該工況下滿負(fù)荷時(shí)的制熱（冷）量之比，而在實(shí)際工程中則將其定義為實(shí)際制熱（冷）量與設(shè)備額定容量（即銘牌上的制熱／制冷容量數(shù)值，對(duì)于某一固定具體的設(shè)備，其值為定值）之比。相關(guān)研究表明［19］這兩種部分負(fù)荷率定義值的誤差7%以內(nèi)，使用工程界中常用的部分負(fù)荷率的定義完全可以滿足工程應(yīng)用的精度。因此本文采用工程上所使用的部分負(fù)荷率的定義，此法在一定程度上可以反映實(shí)際制熱（冷）量的大小。

圖2 不同開機(jī)率下部分負(fù)荷率的分布情況Fig.2 The distribution of part load ratio at different operation rates

在實(shí)驗(yàn)期間對(duì)不同開機(jī)率下部分負(fù)荷率的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，圖2給出了部分負(fù)荷率分布情況。由圖2可知，當(dāng)開機(jī)率為15.97%和100%，其部分負(fù)荷率主要集中在0.4～0.6之間；當(dāng)開機(jī)率為52.07%和84.03%，其部分負(fù)荷率主要在0.4～0.5之間；當(dāng)開機(jī)率為36.1%、68.05%，其部分負(fù)荷率主要集中在0.5～0.7之間。了解部分負(fù)荷率的分布情況能夠更具針對(duì)性地減小占比較大范圍的部分負(fù)荷率的耗電量，提高對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)機(jī)組的COP，從而進(jìn)一步提高土壤源VRF空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性［14］。故本文對(duì)部分負(fù)荷率在0.3～0.4、0.4～0.5、0.5～0.6、0.6～0.7、0.7 ～0.8范圍內(nèi)進(jìn)行分析討論。

1）開機(jī)率相同

在冬季制熱工況下，室內(nèi)設(shè)定溫度25℃（室內(nèi)實(shí)測(cè)溫度在20.7℃上下波動(dòng)，幅度較小），選取機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)水溫度（即地埋管出水溫度）為10℃、12℃、14℃、16℃（在正常工況下，機(jī)組蒸發(fā)器都工作在12～17℃，進(jìn)水溫度在10℃以下為極限工況），開機(jī)率為100%時(shí)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合得到一拖四的土壤源VRF空調(diào)機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的擬合曲線如圖3所示。

由圖3可知，在開機(jī)率為100%，地埋管出口水溫為16℃時(shí)，部分負(fù)荷率處在0.31～0.48的范圍內(nèi)，機(jī)組的COP隨著部分負(fù)荷率的增加而增加，在0.45～0.55的范圍內(nèi)趨于穩(wěn)定并達(dá)到最大值（限值），在0.55～0.76的范圍內(nèi)，機(jī)組的COP隨著部分負(fù)荷率的增加而逐漸減少，整體機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的變化呈現(xiàn)上凸的曲線分布，其與文獻(xiàn)［13-14］的測(cè)試結(jié)果基本一致，在實(shí)際運(yùn)行過程中存在一個(gè)由部分負(fù)荷率PLR和負(fù)荷不均勻指數(shù)UI（直接反映室內(nèi)負(fù)荷的不均勻程度）所決定的“性能域”［17］。同時(shí)也說明土壤源VRF空調(diào)機(jī)組在部分負(fù)荷的運(yùn)行條件下具有較為良好的節(jié)能特性。這是因?yàn)殡S著部分負(fù)荷率的不斷減小，壓縮機(jī)的輸出容量不斷減小，使蒸發(fā)壓力升高、冷凝壓力降低，壓縮機(jī)的耗功量隨之減少，然而壓縮機(jī)的效率隨著壓力比的降低逐漸增大，而增大的程度隨著壓力比的不斷減小而相應(yīng)的降低，導(dǎo)致壓縮機(jī)耗功量減少的速率與部分負(fù)荷率降低的速率不一致，使曲線呈現(xiàn)上凸的變化趨勢(shì)。

圖3 開機(jī)率100%時(shí)機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的變化情況Fig.3 COP variation of the unit with partial load ratio changes at 100%operation rate

從圖3還可以看出，機(jī)組的COP隨著地埋管的出水溫度的逐漸升高而逐步增大，但增長速率較緩慢。在蒸發(fā)器進(jìn)水溫度為10℃，部分負(fù)荷率處于0.31～0.48、0.61～0.75時(shí)，機(jī)組的COP較低，均在6以下。這主要與地埋管換熱能力有關(guān)，并且隨著地埋管出水溫度的降低，制冷劑的溫度波動(dòng)越大，機(jī)組的壓縮比增大導(dǎo)致機(jī)組工作不穩(wěn)定使COP下降。

2）開機(jī)率不同

在冬季制熱工況下，室內(nèi)設(shè)定溫度25℃（室內(nèi)實(shí)測(cè)溫度在20.7℃上下波動(dòng)幅度較小），室外溫度約為7℃，選取36.1%，52.07%，84.03%，100%的開機(jī)率進(jìn)行研究，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合得到一拖四的土壤源VRF空調(diào)機(jī)組的小時(shí)制熱量、系統(tǒng)的小時(shí)耗功量及機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的曲線如圖4～圖6所示。

由圖4、圖5可知，土壤源VRF空調(diào)機(jī)組的小時(shí)制熱量與系統(tǒng)的小時(shí)耗功量隨開機(jī)率的升高基本呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，且耗功量對(duì)開機(jī)率的變化更為敏感，這與文獻(xiàn)［3，5］的測(cè)試結(jié)果基本一致。當(dāng)房間內(nèi)的室內(nèi)機(jī)開啟數(shù)量減少時(shí)，機(jī)組的小時(shí)制熱量和系統(tǒng)小時(shí)耗功量都隨之減少，且當(dāng)部分負(fù)荷率處在0.1～0.4時(shí)，開機(jī)率對(duì)機(jī)組的小時(shí)制熱量的作用更為明顯，當(dāng)部分負(fù)荷率集中在0.15～0.65之間時(shí)，開機(jī)率對(duì)系統(tǒng)的小時(shí)耗功量的影響更大。這是因?yàn)檩^低的開機(jī)率使得制冷劑的流量不斷減少，進(jìn)而制熱量逐步減少。

圖4 機(jī)組小時(shí)制熱量隨部分負(fù)荷率的變化情況Fig.4 The variation of hourly heating capacity of unit with different partial load ratio

圖5 系統(tǒng)小時(shí)耗功量隨部分負(fù)荷率的變化情況Fig.5 The variation of hourly system power consumption with different partial load ratio

從圖4、圖5還可以看出，當(dāng)室內(nèi)外工況一定時(shí)，不論室內(nèi)機(jī)的開啟率為何值，土壤源VRF空調(diào)機(jī)組的小時(shí)制熱量均隨部分負(fù)荷率的增大呈線性增長趨勢(shì)；而系統(tǒng)的小時(shí)耗功量均隨部分負(fù)荷率的增加呈現(xiàn)下凹的變化規(guī)律，室內(nèi)機(jī)全開時(shí)，當(dāng)部分負(fù)荷率小于0.39時(shí)，系統(tǒng)的小時(shí)耗功量隨部分負(fù)荷率的增大而減小，當(dāng)部分負(fù)荷率大于0.39時(shí)，系統(tǒng)的小時(shí)耗功量隨部分負(fù)荷率的增大而增大，且隨著開機(jī)率逐漸增大，系統(tǒng)小時(shí)耗功量的最低點(diǎn)逐漸向右側(cè)偏移，由開機(jī)率為36.01%時(shí)的0.31偏移至開機(jī)率為100%時(shí)的0.39。

在評(píng)價(jià)VRF系統(tǒng)的制熱（冷）能耗特性時(shí)，一般采用瞬時(shí)能效比IEER（instantaneous energy efficiency rate），定義為：空調(diào)系統(tǒng)在某一時(shí)刻系統(tǒng)總制冷量與空調(diào)系統(tǒng)總耗電量的比值［20］；而在土壤源VRF空調(diào)系統(tǒng)中，其運(yùn)行并不完全處于穩(wěn)態(tài)，它是一個(gè)周期約為10～15 min的較為穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)過程，在非穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的情況下瞬時(shí)狀態(tài)對(duì)于表征系統(tǒng)性能是沒有意義的［21］，由于室外干球溫度在20 min內(nèi)基本保持不變，因此用20 min內(nèi)的機(jī)組和系統(tǒng)COP的平均值來評(píng)價(jià)土壤源空調(diào)系統(tǒng)的性能。

圖6 不同開機(jī)率機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的變化情況Fig.6 COP variation of the unit with partial load ratio changes at different operation rate

由圖6可知，在部分負(fù)荷率相同時(shí)，由于開機(jī)率不同而引起的機(jī)組COP變化并不顯著，差異相對(duì)較小，僅在部分負(fù)荷率處于0.53～0.75，100%開機(jī)率的擬合曲線略高于84.03%的工況，這是因?yàn)橛捎谑覂?nèi)機(jī)的關(guān)閉，土壤源VRF系統(tǒng)蒸發(fā)器的面積減小，削弱了換熱效果，機(jī)組的COP有所降低，當(dāng)室內(nèi)機(jī)開啟數(shù)量增加時(shí)，壓縮機(jī)調(diào)節(jié)其輸出容量使得已開啟的室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器面積得到充分地利用，故而機(jī)組COP有所增加。此外，無論開機(jī)率如何變化，機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的變化仍然呈現(xiàn)上凸的變化趨勢(shì)。

5 結(jié)論

通過對(duì)土壤源VRF系統(tǒng)冬季制熱運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，得到如下結(jié)論：

1）在冬季制熱工況，室內(nèi)設(shè)定溫度為25℃，開機(jī)率為100%的實(shí)驗(yàn)條件下：整體機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的變化呈現(xiàn)上凸的曲線分布，且機(jī)組的COP隨著地埋管出水溫度的逐漸升高而逐步增大，但增長速率較為緩慢。

2）在冬季制熱工況，室內(nèi)設(shè)定溫度為25℃，開機(jī)率為36.1%，52.07%，84.03%，100%的實(shí)驗(yàn)條件下：小時(shí)制熱量與小時(shí)耗功量隨開機(jī)率的升高基本呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，且耗功量對(duì)開機(jī)率的變化更為敏感。

當(dāng)室內(nèi)外工況一定時(shí)，不論室內(nèi)機(jī)的開啟率為何值，土壤源VRF空調(diào)機(jī)組的小時(shí)制熱量均隨部分負(fù)荷率的增大呈線性增長趨勢(shì)；而系統(tǒng)的小時(shí)耗功量均隨部分負(fù)荷率的增加呈現(xiàn)下凹的變化規(guī)律，且隨著開機(jī)率的增大，小時(shí)耗功量的最低點(diǎn)逐漸向右偏移。

在開機(jī)率不同時(shí)，部分負(fù)荷率相同的情況下，由于開機(jī)率不同而引起的機(jī)組COP變化并不顯著，差異相對(duì)較小，且并不影響機(jī)組COP隨部分負(fù)荷率的變化趨勢(shì)。

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About the corresponding author

Zhang Xu，male，professor，doctoral supervisor，director of Department of HVAC and Thermal Engineering，School of Mechanical Engineering，Tongji University，+86 21-65983605，E-mail：zhangxu-hvac＠ tongji.edu.cn.Research fields：energy conservation and renewable energy in building，LCA，low-energy in rural area，ventilation in complicated space.

Experimental Study on Operating Performance of Ground Source Variable Refrigerant Flow System in W inter

Zheng Xiaowei Zhang Xu Zhao Deyin Luo Zhong

（School of Mechanical Engineering，Tongji University，Shanghai，201804，China）

The operational characteristics of ground source variable refrigerant flow（GSVRF）system in winter was investigated based on the measured data in GSVRF test rig.The variations of hourly heating capacity，hourly system power consumption and coefficient of performance（COP）of unit under different operation rate and part load ratio（PLR）were obtained.The results of the experiments indicate that the hourly heating capacity and hourly system power consumption increased substantially with the growing amount of operation rate，and the amount of hourly system power consumption is more sensitive to changes in the operating rate；regardless of the operation rate，hourly heating capacity increases with the rise of PLR；hourly system power consumption and COP of unit exhibits concave and convex trends with the rise of PLR，which shows that GSVRF system has more favorable energy efficiency at part load operating conditions.

ground source variable refrigerant flow system；operation rate；part load ratio；operation in winter

TU831.3

A

0253-4339（2016）06-0049-06

10.3969／j.issn.0253-4339.2016.06.049

簡介

張旭，男，教授，博士生導(dǎo)師，同濟(jì)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，暖通空調(diào)及燃?xì)庋芯克L，（021）65983605，E-mail：zhangxu-hvac＠tongji.edu.cn。研究方向：建筑節(jié)能及新能源在建筑系統(tǒng)的應(yīng)用；建筑物能量系統(tǒng)生命周期評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究；面向小城鎮(zhèn)及農(nóng)村的低成本能源系統(tǒng)的技術(shù)集成和新能源綜合利用；復(fù)雜空間通風(fēng)技術(shù)。

2016年3月18日