冷水(热泵)机组能效测试方法及能效限定值的对比研究

冷水(热泵)机组作为集中空调系统的主要耗能设备,行业整体机组能效的提高会对按期实现“双碳”目标具有重大促进作用。GB/T 18430作为冷热水机组的基础性标准,修订工作已接近尾声,与之配套的能效标准GB19577—2015也需要进行相应的修订升级。对GB/T 18430中对舒适型冷水(热泵)机组的考核方法与对应美国和欧洲的进行了对比分析,构建了一个水冷式冷水(热泵)机组的理论模型,从而将中国、美国和欧洲能效标准中规定的限定值水平折算为同一个指标下进行对比。对比发现,我国目前水冷式机组的IPLV入门限定值分别提升5.4%和25.2%后可以达到美国能效标准A路径和B路径能效水平,提升13.4%后可与欧洲能效标准水平持平;风冷式机组能效限定值在数值上增加25.4%后可与欧洲能效标准基本持平。本文的工作为后续能效标准GB19577—2015的修订提供了参考依据。

GB 19577—2024《热泵和冷水机组能效限定值及能效等级》解析

热泵和冷水机组作为获取冷、热水的装置,节能环保,得到了广泛的普及和应用。GB 19577—2015《冷水机组能效限定值及能效等级》已经执行了9年时间,随着制造工艺、新材料、新科技的应用,整体的能效水平得到了提高,为此国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会于2024年4月29日发布了标准GB 19577—2024《热泵和冷水机组能效限定值及能效等级》,并将于2025年2月1日正式实施,该标准代替了GB 19577—2015、GB 29540—2013、GB 30721—2014、GB 37480—2019。本文通过分析GB 19577—2024与GB 19577—2015等标准的差异,为从事热泵和冷水机组生产制造企业及检测机构和市场监管部门理解并执行标准提供了基础。

基于有限元分析法的双基础立式泵机组减振的研究与改造

采用有限元分析法,基于大型有限元软件ANSYS建立机组与楼板的模型,对大型双基础立式泵机组的振动和电机层楼板的承载能力进行分析评估。旨在经过不断修正获取动力特性与实测值较为吻合的结构有限元模型。通过实践改造,有效降低楼板振动,提高泵站运行的安全可靠性。

一体式多能源耦合热泵机组的性能研究

传统空气源热泵机组在低环境温度中运行的能效低,随环境温度的降低,制热量衰减严重,且存在潮湿天气下运行时结霜严重、化霜时影响用户采暖效果等问题。以一体式多能源耦合热泵机组为研究对象,建立了实验平台,通过测试对该热泵机组的性能系数(COP)进行分析研究。研究结果表明:1)一体式多能源耦合热泵机组采用模块化设计,安装快捷方便,系统控制简单,且初始投资较低。2)通过全流道双效集热板和风冷换热器可吸收自然环境中的太阳能、空气能、水汽能等多种能源,实现了一机多能源互补,有效解决了传统空气源热泵机组在环境温度低时能效低、在极端寒冷天气下不能正常运行的问题。3)在环境温度为2.2~3.8℃,日均太阳辐照度为476 W/m^(2)的条件下,一体式多能源耦合热泵机组的输出功率为72.3~76.1k W,COP在3.4~3.5之间,比传统空气源热泵机组的COP提高了22%左右。

变频器谐波对换热站循环泵机组能耗影响的试验研究

变频调速技术已越来越多地应用于供热系统设备中,如地热供暖系统的换热循环管道泵,但变频器高次谐波及其附加损耗对整个机组能耗的影响并未引起足够的重视。以换热站循环泵机组为研究对象,采用NI虚拟仪器、Labview测试软件和高频电参数仪等设备开展了试验研究,测得水泵机组在滤波前后的水泵的性能参数以及水泵系统的电参数,并计算分析两种情况下的水泵机组能耗,发现滤波前后的机组能耗相差3%~6%,电动机效率相差近10个百分点,并且滤波前后的水泵机组能耗差随着频率的降低而逐渐增大,为合理使用变频器和确定水泵机组的调速范围提供一定的依据。

在新形势下推进防汛抢险移动泵机组的建设研究

近年来,我国的恶劣天气接连发生,使洪涝、干旱、台风等一系列自然灾害逐年增多,给人民的生产、生活造成了严重的经济损失。防汛抢险移动泵机组具有机动灵活、安装简单及快捷等特点,为防洪抗旱做出了突出的贡献。然而由于其种类繁多、施工工期紧张、工作繁重等原因,急需对其进行有效的管理。本文从国内外移动泵机组技术和产品应用情况切入,主要论述了移动泵机组在防汛抢险中的日常运行管理经验,并结合案例更加具体地阐述,希望移动泵机组在防汛抢险中能更好地运行管理。

浅谈风冷热泵机组运维问题及解决措施

本文针对上海某综合医技楼内热泵机组在运维过程中出现的问题及原因,提出了一些症状分析的思路以及问题解决措施方案,确保了机组设备的正常运转和满足了院方的室内环境温度需求,并总结相关方案为同类工程提供参考。

基于大数据的多联式空调(热泵)机组待机情况分析

基于蜂窝通信模块获取分布于全国的22.6万套多联式空调(热泵)机组(简称“多联机”)的运行情况,按照建筑气候区划、使用环境等分析多联机的待机情况。研究结果显示:多联机的平均待机率达69.2%,其中家用多联机平均待机率为74.3%,商用多联机平均待机率为56.9%,家用多联机平均待机率比商用多联机高17.4%;每台多联机平均每年待机耗电量达91.0kW·h。

多联式空调(热泵)机组全年性能系数分析

根据GB/T18837—2015《多联式空调(热泵)机组》中全年性能系数的试验和计算方法,分析多联式空调(热泵)机组全年性能系数的测算中容易出现的问题,并结合GB/T17758—2010中33个城市的制冷(热)温度发生时间,对2台多联式空调(热泵)机组性能系数测试结果进行分析。结果表明:多联式空调(热泵)机组性能系数受建筑类型和地域影响较大,采用单一地区制热(冷)的温度发生时间计算所得性能指标对多联机进行评价存在一定的局限性,建议在标准修订中采用不同建筑气候分区细分多联机性能评价指标。

风冷式热泵机组结构优化设计及散热性能研究

基于ANSYS ICEM软件对风冷式热泵机组进行物理建模和网格划分,在常规制冷工况下利用Fluent软件对运行机组进行温度场及速度场仿真模拟。分析其散热过程,并结合实验监测的方式进行研究。针对夏季高温风冷式热泵机组散热效率低下的问题,设计了一种辅助散热系统并进行结构优化,通过水帘预冷与雾化喷淋装置强化换热过程,提高散热效率、减少散热死区,并通过实验测试不同辅助装置对机组散热性能的影响。研究结果表明,增加辅助散热系统可有效提高机组散热效率。相同室外空气状态下,综合散热性能、蒸发效率以及经济性方面,雾化喷淋装置相比水帘预冷装置更有优势。

原油集输站库外输泵机组本体故障分析及对策

原油集输站库外输泵机组作为原油输送的重要设备,直接决定着原油输送的正常运行。本文通过分析外输泵机组故障的可能原因,查找出外输泵机组本体故障是输油站库外输泵机组的主要故障,通过调查发现“泵机组轴承温度高”和“电机超负荷运行”是造成外输泵机组本体故障的主要症结,提出针对性措施对策并实施改造,减少外输泵机组故障时间,保障了原油外输的安全平稳运行。

风冷多联式空调(热泵)机组能效水平分析

自产品标准GB/T 18837—2015《多联式空调(热泵)机组》于2016年7月1日实施以来,笔者所在单位已开展600余套此类产品能效试验,检验样品覆盖国内主流品牌的市场流通产品,检验样品室内外机组合型式在满足产品标准基本规定的前提下也具有多样性。本文基于检验数据及检验过程中面临的具体问题,对风冷多联式空调(热泵)机组产品的市场能效水平进行了分析,并针对GB 21454—2021能效标准中的能效限定值及能源效率等级给出了验证结果。

太阳能—地源热泵式空调自适应模糊PID复合控制方法

为了优化太阳能-地源热泵空调系统的能耗和效率,减少环境因素对稳定运行的影响,提出自适应模糊PID复合控制方法。通过监控管理层上位机采集现场数据信号,并下发开关量信号至PLC控制器,再通过PLC控制器对太阳能集热器、循环水泵和温度进行控制。同时,将模糊PID控制器作为子程序控制循环水泵的频率,温度误差和误差变化率作为复合控制器的输入,通过模糊化处理输入信号,调节PID控制的相关参数,输出控制变频器频率的信号,以调节水泵电机的运转速度,精准控制室内温度。实验结果表明,该方法能提高太阳能的利用率,具有较好的抗干扰性能和较高的制冷、供暖性能系数,可实现高效的节能效果。

真空卸污系统凸轮泵机组维护维修技术要点

凸轮泵式真空机组作为真空卸污系统关键设备,也是提供真空动力的设备,其稳定、可靠运行是卸污系统正常工作的基础。在阐述凸轮泵真空机组设备组成和原理的基础上,总结机组设备常见故障情况及主要检查维修内容、分析维修维护技术要点,以提升维护维修水平能力,保证卸污系统良好运行。

基于数据拟合的江水源热泵系统能效模型研究

采用数据拟合建立了制热工况下江水源热泵机组基础性能系数模型,在此基础上考虑蒸发器和冷凝器侧水温、水量对机组性能的影响,拟合得到变工况下江水源热泵机组制热能效模型;同时基于水泵“最小二乘法”拟合公式,建立了江水取水侧和用户侧水泵能耗模型。依托于重庆市某区域复合供能系统项目实测数据,机组能效模型误差为-5.84%~13.65%,输配系统能耗模型误差为-5.94%~9.99%,说明模型具有较高精确度,在0.2≤ε≤1.0,46℃≤t c,o≤54℃,5℃≤t e,i≤10℃,0.6≤n c≤1.2,0.6≤n e≤1.0范围内能够用于变工况下热泵机组和水泵能耗的有效预测。

中深层地下水源热泵机组群实际运行特性分析

以陕西某中深层地下水源热泵系统为例,分析新热源旧管网地热能供热系统的现有运行策略;采集供热站在供暖季各设备实际运行数据,分析室外温度、不同启停组合对供热站热泵机组群性能的影响;通过新旧运行方案的对比分析,预测优化后的运行方案可以为供热站每个供暖季提升的经济效益。研究结果表明,现有运行方案热泵机组群运行耗电量和制热量均呈现阶跃式分布,相同热泵机组运行台数下,不同机组出力存在差异;不同启停组合下,制热量存在较大差别,但制热性能系数基本相同;优化后的运行方案,可以为供热站每个供暖季节约电费约39.2万元。

基于PLC技术的矿井潜水泵机组恒压自动控制方法

由于传统潜水泵人工控制方式效率较低,导致机组运行过程中产生不必要的电能消耗,提出基于可编程逻辑控制(Programmable Logic Controll,PLC)技术的矿井潜水泵机组恒压自动控制方法。建立矿井潜水泵电机的数学模型作为理论依据,确定矿井潜水泵机组恒压自动控制参数作为数据基础,设计一个包含比例微积分调节结构的PLC控制器,实现矿井潜水泵机组恒压自动控制。实验结果表明:所提方法控制下的矿井潜水泵机组电压裕度值一直处于0.5°~1°范围内,控制时间为0.22 s,验证了该方法的有效性。

风冷多联式空调(热泵)机组制热季节性能系数评价方法优化

分析GB/T 18837—2015《多联式空调(热泵)机组》及GB 21454—2021《多联式空调(热泵)机组能效限定值及能效等级》的制热季节性能系数评价方法,指出标准存在2个主要问题:试验工况与制热季节负荷特征的偏离,试验及计算框架对气候分区适应性不足,并针对性地提出优化评价方法。该研究有助于提高风冷多联式空调(热泵)机组制热季节性能系数计算精度,拓宽评价方法的应用范围,为标准的修订提供参考思路。

空气源分体式热管-热泵供暖系统在煤矿井口防冻中的特性研究

为提高空气源热泵的性能,同时更好地满足煤矿井口防冻特殊工艺要求,将空气源热泵与热管技术相耦合,使用小压比热泵机组搭建了空气源分体式热管-热泵供暖系统实验平台。该耦合系统中蒸发器和冷凝器两端均采用相变传热的方式,并对其进行不同运行工况下的性能特性研究,结果表明:该耦合供暖系统即使在0℃左右的室外条件下,耦合机组的系统制热性能仍可达到4.5以上,远远优于传统空气源热泵机组。

多联式空调(热泵)机组室外机压缩机四倍频噪声波动原因分析及改善

某型号多联式空调(热泵)机组室外机压缩机四倍频噪声存在波动,最高在60 dB(A)以上,影响产品舒适性。为了分析室外机压缩机四倍频噪声波动的原因,对压缩机结构噪声传递路径上各节点的振动特性进行测试,同时分析压缩机单体振动和噪声特性,确定室外机压缩机四倍频噪声波动是由压缩机单体振动波动引起。分析压缩机内部结构参数及噪声数据发现,定转子间隙是影响压缩机四倍频噪声的关键参数。改善压缩机生产和检验工艺,将定转子间隙控制在0.48 mm以上,室外机压缩机四倍频噪声可以控制在50 dB(A)以内。