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。

考虑源荷相关性及条件风险价值的综合能源系统参与电能量-备用市场优化

为充分挖掘多种备用资源的调节潜力,针对综合能源系统同时参与电能量与备用市场时的优化调度问题进行了研究。考虑同一区域内能源和负荷的相关特性以及系统的运行风险,建立综合能源系统的日前调度随机优化模型。首先,采用基于Cholesky分解的拉丁超立方采样技术生成符合综合能源系统中源荷相关性的风-光-荷样本矩阵。其次,采用近邻传播(affinity propagation, AP)聚类算法生成典型场景。然后,以日前调度成本、备用资源调整期望成本及条件风险价值构成的调度总成本最低为目标,构建综合能源系统随机优化调度模型。最后,建立综合能源系统仿真模型,验证所提方法能够刻画综合系统内部的源荷相关性,并实现系统运行经济性和安全性的平衡。

综合部分负荷性能系数测量不确定度分析

利用间接测量量的不确定度理论,建立空调产品综合部分负荷性能系数(IPLV)合成不确定度计算模型,以某型号低环境温度空气源热泵(冷水)机组为例,对其IPLV测量结果的测量不确定度进行分析,结果表明:功率测量引入的B类标准不确定度对IPLV的影响较大,其次是进/出水温度和水流量测量因素,IPLV的A类标准不确定度对合成标准不确定度的影响可以忽略;空调产品IPLV的测试需要重点关注仪器仪表的精度,较高精度的仪器仪表能够有效降低空调产品IPLV的测量不确定度。

基于C藤Copula及条件风险价值的综合能源系统灵活爬坡优化调度

随着可再生能源渗透率增加,净负荷波动幅度也随之变大。因此,该文针对净负荷不确定性变化,结合预测误差相关性与条件风险价值(conditional value at risk,CVaR),提出一种综合能源系统灵活爬坡优化调度方法。首先,通过神经网络模型预测风光荷初始功率,针对预测误差,运用C藤Copula函数构建多元随机变量预测误差的联合概率分布,并据此提出一种灵活爬坡产品设计方法;然后,在考虑净负荷不确定性带来的弃风光和切负荷条件风险价值的基础上,构建考虑灵活爬坡产品风险价值的综合能源系统优化调度模型。仿真结果表明,考虑净负荷预测误差相关性的优化使系统整体经济性提升1.22%,切负荷与弃风光总量减少了17.01%,验证该文方法的有效性。结合不同置信水平下的CVaR值,可为综合能源系统调度提供一定的风险参考。

地下车站冷水机组部分负荷性能系数研究

部分负荷性能系数的概念综合考虑了气象因素、实际负荷及运行条件,便于在更贴近实际使用条件下对机组进行比较、评价,有助于促进机组实际运行性能水平的提高,目前已被空调行业广泛采用。国标定义的部分负荷性能系数具有广谱性,力求覆盖全国各气候区及各种建筑类型。地铁车站应用场景下,空调负荷有其固有的特点,不宜直接采用国标定义的部分负荷性能系数定义工况点及计算方法。本文选取我国不同气候区域的代表城市,在深入研究地下车站空调负荷特点的基础上,提出适应于地下车站应用场景的部分负荷性能系数定义工况点及相应的计算方法。

高铁客站空调系统冷水机组设计能耗预测

目前全年空调能耗一般通过性能化模拟得出,其模拟需要准确的边界条件,且计算过程烦琐,而众多大、中、小型高铁客站冷负荷采用典型设计日进行计算,无法给出全年空调系统设计预测能耗和实际运行能耗.本文利用综合部分负荷性能系数(IPLV)的概念,以夏热冬冷地区某高铁客站为例,分析并给出了其冷水机组不同负荷率下的COP和运行时长的计算方法.在设计阶段对能耗进行相对准确的简单估算,为实现定量控制空调系统能耗及碳排放目标提供支持.

基于液体载冷剂法的空调器性能测量不确定度分析

基于液体载冷剂法,应用间接测量参数的不确定度理论,建立了空调器性能参数的标准不确定度计算模型,给出了基于液体载冷剂法性能测量参数的标准不确定度评价方法。以水冷冷水机组综合部分负荷性能系数的标准不确定度评定为例进行分析。结果表明:进出水温度测量引入的标准不确定度对水冷冷水机组的综合部分负荷性能系数影响较大,其次是水流量和功率测量因素;综合部分负荷性能系数的A类标准不确定度远小于B类标准不确定度。因此,在测量水冷冷水机组综合部分负荷性能时,需要重点关注仪器仪表的精度,较高的仪器仪表精度能有效降低水冷冷水机组性能参数的测量不确定度。

一种冷水机组季节性能评价新指标与多台机组联合运行性能评价

综合部分负荷性能系数IPLV是评价冷水机组季节运行性能的重要指标,但在对其合理性的评价上存在诸多争议。从季节性能评价指标的物理本质出发,构建了描述单台冷水机组性能的季节部分负荷性能系数SPLV指标;基于SPLV的评价思想,提出了描述多台冷水机组联合运行时的季节部分负荷性能系数SPLV(N)的计算方法和测试工况,并应用SPLV(N)对不同类型冷水机组进行了性能评价。结果表明,所构建的SPLV指标可以更为真实地反映冷水机组的季节运行性能;SPLV(N)的大小与冷水机组的性能曲线形状有很大关系,不同类型的机组各有其适宜的应用形式。

冷水机组季节性能评价新指标SPLV和IPLV的比较

基于"性能指标应等于季节总制冷量与总耗电量之比"的物理意义提出了季节部分负荷性能系数SPLV新指标。就SPLV和IPLV的公式形式、指标大小以及在典型性能曲线中的应用三个方面对二者的区别与联系进行分析,得出结论:SPLV与IPLV采用相同的构成要素,但二者的公式形式和量纲不同;对同一机组而言,IPLV≥SPLV,且各部分负荷工况点的性能系数COPc差别越大,其IPLV相对SPLV偏差也越大。

基于综合薄弱度的电网节点脆弱性评估

为辨识电网运行中的薄弱节点,给出了统筹考虑电网各元件负载率分布的均匀程度、系统负载率和损失负荷相对值的综合薄弱度辨识方法。利用IEEE39节点系统仿真,将所得结果与现有研究方法进行比较,验证了综合薄弱度指标的有效性。最后对甘肃750kV及330kV电压等级电网进行仿真计算,结果表明,基于综合薄弱度指标得到的薄弱节点能较好地反映节点在电网中的薄弱程度,并且符合甘肃电网的实际运行情况。以此作为参考,电网的运行及调度人员就可以对薄弱节点进行重点监控,提前制定防御措施,以提高系统的稳定性。

冷水机组综合部分负荷性能系数(IPLV)计算公式的更新

分析了我国IPLV公式修订的必要性,对IPLV的影响因素进行了分析,并对其计算方法进行了改进;明确了IPLV的计算方法和步骤,通过大量数据分析,提出了IPLV计算所需各项权重系数的确定方法并给出了具体数值;基于典型公共建筑模型数据库对IPLV公式进行了计算,得出了适用于当前我国冷水机组性能水平及使用特点的IPLV公式。

空调能效比和季节能效比的分析

针对空调节电问题,通过统计数据和测试数据分析了我国空调产品能效比的基本情况以及我国国家标准中规定能效比值与国外相关标准的差距,指出了我国能效水平提升具有很高的潜力．根据季节温度分布,分析了房间空调器的季节能效比以及冷水机组的综合部分负荷值,得出能效比和房间空调器的季节能效比以及冷水机组的综合部分负荷值对空调节能有同等重要的作用,季节能效比和综合部分负荷值的应用对节电有利．

基于分段竞价的售电侧需求响应策略

需求响应可以有效改善负荷曲线,提高系统可靠性。在分段竞价模式基础上,提出了用户可平移负荷参与需求响应的方式。根据发电成本随连续生产时间的增加而有所降低的特性,建立了负荷段组合优化模型,提出售电公司将用户不同的可平移负荷组合为长负荷段参与市场交易,以获得较低的发电成本。在此基础上以购电费用最小为原则建立了市场出清模型,计算出清价格。采用合作博弈双边Shapley值方法,解决用户合作后的购电费用合理分配问题。基于某地区实际负荷数据的算例计算表明,通过售电公司对用户可平移负荷资源的优化组合,可有效降低机组发电成本,减少用户购电费用,实现发电企业和用户的共赢。

中美两国冷水机组标准的IPLV评价体系差异性分析

介绍中美两国冷水机组IPLV评价的现状,从IPLV的构建原理和权重系数的推导方法、试验工况、测试方法、测试允差、插值计算方法等方面对两国冷水机组IPLV评价体系进行对比分析,指出我国当前IPLV评价体系已不适应我国建筑业和暖通空调产业现阶段发展水平,该工作对于明确两国标准的差异性、推动我国冷水机组产品性能评价体系的改进与完善具有参考价值。

利用蒸发冷却技术制取高温冷水设备的应用气候分区

推导了蒸发冷却式冷水机组出水温度的计算式,提出了蒸发冷却式冷水机组和蒸发冷却与机械制冷复合高温冷水机组综合部分负荷性能系数的计算方法,对这两种机组的应用进行了气候分区。

多联机的三种制冷季节性能评价指标的差异性分析

对一台多联机进行了35个工况的制冷性能试验,获得了该多联机的全工况制冷运行性能。应用GB/T 17758—2010《单元式空气调节机》规定的建筑冷负荷模型、制冷运行时间模型和实测多联机性能值,分别采用中国、日本、美国三种现行评价体系对被测多联机的制冷季节运行性能进行计算,并与其全工况季节运行性能指标进行对比,指出各评价指标的差异性。

基于Matlab分析负荷对多联机IPLV的影响

多联机有其特殊的优点,但是不同部分负荷的组合对IPLV的影响仍需进一步研究。文中建立IPLV与部分负荷的相关公式,运用MATLAB软件分析不同卸载级负荷与IPLV的关系,从而确定不同部分负荷的最优组合。

正确理解、解释与应用ARI550/590标准中的IPLV指标

概述了美国ARI 550/590标准的历史演变及两次修订的主要内容。给出了综合部分负荷值IPLV与非标准部分负荷值的定义,详细分析了目前国内对IPLV指标的理解、解释和应用的分歧点,并引用该标准的相关条文与白皮书的内容,阐明作者的观点。

冷水机组产品国家标准的修订及IPLV应用的探讨

通过对是否在我国冷水机组产品的国家标准中采用综合部分负荷性能系数IPLV正反两方观点的分析,得出了肯定性结论。提出应对冷水机组产品的COP和IPLV同时考核,并进一步指出应该采用现行国家节能建筑设计规范中的公式和参数。

低温空气源热泵(冷水)机组的IPLV(H)评价方法研究

针对低环境温度空气源热泵(冷水)机组(简称低温空气源热泵)标准制定中的制热综合部分负荷性能系数IPLV(H)的评价方法进行了研究。以IPLV的评价思想为指导,根据我国北方寒冷地区的气候条件与建筑热负荷特性,从IPLV(H)计算公式权重系数的确定、部分负荷率测试工况点的选取及制热性能系数COPh的测试方法三个方面进行探讨,提出了适用于寒冷地区计算空气源热泵的IPLV(H)计算公式:IPLV(H)=0.083×A+0.403×B+0.386×C+0.129×D,并给出了机组在100%、75%、50%和25%负荷率下COPh的测试工况和测试方案,为商用和户用低温热泵(冷水)机组的标准制定提供参考。