vrv空調(diào)系統(tǒng)特性與控制策略二

VRV空調(diào)系統(tǒng)特性與控制策略研究（三）摘要：通過對影響VRV空調(diào)系統(tǒng)在熱泵模式下室外機蒸發(fā)器-壓縮機模塊換熱量和過熱度的壓縮機頻率、室外空氣溫度、蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)器風(fēng)量的模擬分析，得出了不同參數(shù)對系統(tǒng)的影響和調(diào)節(jié)特性，提出了壓縮機頻率控制冷劑流量，室外機風(fēng)量控過熱度的新的控制原理和方法，這種方法更適合于VRV空調(diào)系統(tǒng)。關(guān)鍵字：VRV空調(diào)系統(tǒng)壓縮機冷凝器調(diào)節(jié)特性控制策略獨立控制蒸發(fā)器-壓縮機聯(lián)合調(diào)節(jié)特性與控制策略1.引言在本文（一）（二）的基礎(chǔ)上，運用數(shù)值模擬的方法分析VRV空調(diào)系統(tǒng)在熱泵模式下壓縮機頻率、室外溫度、室外機風(fēng)量、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度等對室外冷凝器換熱的影響，得出了室外機的調(diào)節(jié)特性，從而歸納出了制冷模式下對室外機機更合理的控制策略――壓縮機頻率控制制冷劑流量，室外機風(fēng)量控制過冷度。2.調(diào)節(jié)特性2.1壓縮機頻率-流量特性當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)制劑過熱度Tsu＝5℃，冷凝溫度Tc＝50℃時，在不同蒸發(fā)溫度Te下的壓縮機流量特性曲線。在相同入口狀態(tài)下，制冷劑質(zhì)量流量隨壓縮機頻率的上升而增加；隨著蒸發(fā)溫度的升高，壓縮機的壓縮比逐漸變小，壓縮機入口制冷劑比容減小，其流量特性曲線的斜率逐漸增加。2.2風(fēng)量-風(fēng)溫聯(lián)合調(diào)節(jié)特性在冷凝溫度Tc=40℃，過冷度Tsb＝5℃，蒸發(fā)溫度Te=-10℃，制冷劑流量Gr=0.015kg/s情況下，蒸發(fā)器換熱量Q與風(fēng)量Gα、風(fēng)溫Tα的關(guān)系。在某一固定風(fēng)溫下，如Tα＝0℃，當(dāng)風(fēng)量很小時，蒸發(fā)器出口制冷劑為兩相狀態(tài)，隨著風(fēng)量的增加，增大了管外空氣側(cè)的換熱系數(shù)，還使空氣側(cè)的換熱能力增加，蒸發(fā)器出口制冷劑焓值逐漸增大，換熱量也逐漸上升。當(dāng)風(fēng)量增大到使蒸發(fā)器出口過熱以后，風(fēng)量的增加對換熱量的影響很小。在蒸發(fā)溫度不變時，風(fēng)溫的上升，使得蒸發(fā)器內(nèi)外側(cè)換熱溫差逐漸增大，因此使蒸發(fā)器出口過熱所對應(yīng)的風(fēng)量也隨風(fēng)溫的上升而逐漸減小，如Tα＝15℃曲線所示，在風(fēng)量Gα＝300m3/h時，蒸發(fā)器出口制冷劑就已經(jīng)過熱。2.3風(fēng)溫-頻率聯(lián)合調(diào)節(jié)特性在Tc=40℃,Tsb＝5℃，Te＝-10℃，Gα＝1200m3/h情況下，冷凝換熱量Q與壓縮機頻率Fz、風(fēng)溫Tα的關(guān)系曲線在某一確定的風(fēng)溫下，如Tα＝-6℃，當(dāng)壓縮機頻率很小時，制冷劑流量也很小，在能夠使蒸發(fā)器出口保持過熱時，蒸發(fā)器換熱量熱量隨壓縮機頻率的增加而逐漸增加，當(dāng)流量增加到蒸發(fā)器出口回液后，表明蒸發(fā)器空氣側(cè)換熱已經(jīng)接近極限，制冷劑流量的增加會改善制冷劑側(cè)的換熱系數(shù)，蒸發(fā)器換熱量隨壓縮機頻率上升的速度明顯降低。在蒸發(fā)溫度不變時，風(fēng)溫的上升，使得蒸發(fā)器內(nèi)外側(cè)換熱溫差逐漸增大，因此使蒸發(fā)器出口過熱所對應(yīng)的壓縮機頻率也隨風(fēng)溫的上升而逐漸上升。如Tα＝-9℃曲線所示，在頻率Fz=30Hz時，蒸發(fā)器出口就已經(jīng)回液，而Tα＝-4℃與Tα＝10℃時，F(xiàn)z＝120Hz，蒸發(fā)器出口制冷劑仍為過熱。2.4蒸發(fā)溫度的影響在Tc=40℃、Tsb=5℃、Tα=10℃、Gα=1200m3/h情況下，蒸發(fā)器換熱量與壓縮機頻率Fz、蒸發(fā)溫度Te的關(guān)系蒸發(fā)溫度不僅影響到壓縮機的制冷劑流量還影響到蒸發(fā)器內(nèi)外側(cè)的換熱溫差，從圖4中可以看出，在某一蒸發(fā)溫度下，隨著壓縮機頻率的增加，通過蒸發(fā)器的制冷劑流量也增加，蒸發(fā)器的換熱量一直增大；當(dāng)蒸發(fā)器出口制冷劑回液時，換熱量隨壓縮機頻率增加的速度明顯下降。隨著蒸發(fā)溫度的下降，蒸發(fā)器內(nèi)外側(cè)換熱溫差增大；蒸發(fā)器出口出現(xiàn)回液時，所對應(yīng)的壓縮機頻率逐漸增加大，蒸發(fā)器的換熱量也隨蒸發(fā)溫度的下降而逐漸上升，如圖4中的Te＝2～8℃所示的各條曲線，當(dāng)蒸發(fā)溫度下降到蒸發(fā)器出口不回液后，蒸發(fā)溫度的下降所引起的制冷劑流量下降是影響蒸發(fā)器換熱的主要因素，所以換熱量隨蒸發(fā)溫度的下降而下降，如圖4中的Te＝1～-10℃的各條曲線。從以上分析可以看出，對于固定的支路，蒸發(fā)溫度有一個最優(yōu)值，使得蒸發(fā)器在保證出口過熱的情況下?lián)Q熱量達到最大。2.5風(fēng)量-頻率聯(lián)合調(diào)節(jié)特性當(dāng)Tc=40℃,Tsb=5℃,Te=0℃,Tα=10℃時，蒸發(fā)器換熱量Q與壓縮機頻率Fz、風(fēng)量Gα的關(guān)系1.Gα＝300m3/h2.Gα＝400m3/h3.Gα＝500m3/h4.Gα＝600m3/h5.Gα＝700m3/h6.Gα＝800m3/h7.Gα＝900m3/h8.Gα＝1000m3/h9.Gα＝1400m3/h在某一固定風(fēng)量和壓縮機頻率很小的情況下，制冷劑流量很小，蒸發(fā)器出口制冷劑為過熱冷狀態(tài)；隨著頻率的增加，制冷劑流量增大，換熱量逐漸增大；當(dāng)流量增大到一定程度后，蒸發(fā)器出口制冷劑為兩相狀態(tài)，流量的增加只能增加管內(nèi)側(cè)的換熱系數(shù)，但管外側(cè)空氣換熱已接近極限，換熱量只有少量增加。當(dāng)壓縮機頻率不變即制冷劑流量不變的情況下，當(dāng)風(fēng)量很小時，蒸發(fā)器出口制冷劑為兩相狀態(tài)；當(dāng)風(fēng)量增加后，蒸發(fā)器出口制冷劑的干度和焓值逐漸增大，換熱量逐漸增大；當(dāng)風(fēng)量增大到蒸發(fā)器出口制冷劑過熱后，盡管風(fēng)量的增加會進一步加大蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度從而增加換熱量，但由于過冷制冷劑與空氣只進行顯熱交換、換熱量增加緩慢。因此在蒸發(fā)器出口過熱的情況下，風(fēng)量的增加對蒸發(fā)器換熱量影響很小，但隨著風(fēng)量的增加，蒸發(fā)器出口出現(xiàn)回液時所對應(yīng)的壓縮機頻率逐漸增大，而在回液后的換熱量仍會隨著風(fēng)量的增大而略有增大。3.控制策略兆在訊SVR倍V滾空調(diào)系統(tǒng)中，倆為滿足室內(nèi)蒸違發(fā)器熱負荷的掘需要，要求室獲外機提供一定施狀態(tài)和流量的劈制冷劑，為了爭滿足系統(tǒng)的穩(wěn)倒定運行，在室誤外蒸發(fā)器出口撤有一定的過熱抽度要求；在熱裹回收急型誕MVR橋V券空調(diào)系統(tǒng)中，少多個室內(nèi)機可姐能同時制冷和恩制熱，需要室棟外機提供一定愚的制冷劑，并上且室外機的換呀熱量要和室內(nèi)貓總負荷相匹配脆，都需要對室霞外機出口的制割冷劑狀態(tài)和流物量進行控制。夾本文著重研究爹了在室外換熱曬器為蒸發(fā)器時新的調(diào)節(jié)特性與比控制策略。酒以上對影響蒸哲發(fā)器換熱的多立個參數(shù)分別進載行了分析，這跨些參數(shù)中蒸發(fā)徐溫度是表征制搖冷系統(tǒng)運行的柄狀態(tài)參數(shù)，風(fēng)肅溫由實際運行陷時的室外空氣最參數(shù)決定，因轉(zhuǎn)此上述參數(shù)中枝只有壓縮機頻甚率與蒸發(fā)器風(fēng)伴量是調(diào)節(jié)參數(shù)血，而用這兩個恐參數(shù)要滿足室系內(nèi)蒸發(fā)器側(cè)負貫荷提出了的制澆冷劑流量和過久熱度要求。戶根據(jù)上述分析越，在壓縮機頻熔率優(yōu)先控制制光冷劑流量的情帆況下，可以用督風(fēng)量獨立調(diào)節(jié)元過冷度，何即秋B溉（顛t狹）為上三角矩水陣，可以實現(xiàn)幣壓縮機頻率與公室外機風(fēng)量對砍系統(tǒng)制冷劑流輸量和冷凝器出諷口制冷劑過冷姿度的解耦控制目。4.結(jié)論年根據(jù)上述分析跡，在熱泵模式柜下，室外換熱餓器為蒸發(fā)器時減，室外機（蒸映發(fā)器－壓縮機霞）要為整駐個華VR次V墨空調(diào)系統(tǒng)提供依一定流量的制然冷劑，而且為治了保證壓縮機