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1、改进的BIN参数在水源热泵住宅中央空调系统中的应要：本文对美国ASHRAE改进的Bin能耗计算方法(ModifiedBinMethod)作了一些适合于我国华北地区民用住宅使用的修改后，根据天津市最近十二年的气象数据，计算了天津地区全天24小时和18:00～8:00之间两种情况下的全年Bin数据。并在考虑了水源热泵的部分负荷特性对机组效率的影响之后，对水源热泵住宅中央空调系统的两种常见工作模式进行了全年能耗计算与分析。关键词：水源热泵住宅中央空调Bin能耗分析部分负荷特性ApplicationoftheModifiedBINMethodtoodifiedBinMethodfromASHRAEa
2、lrunmodesoftheodifiedBinMethod,energycalculationandanalysis,partialloadcharacteristic1.概述 住宅中央空调(ResidentialCentralAir-conditioning)的概念最先于美国,它是一种通过风道或冷热水管道将中央空调处理机集中处理过的空气或冷热水送进位于不同房间的空调未端,补偿各房间的冷热损失,以达到各房间空气调节目的的空调形式。 随着我国目前城市环境问题的日益重视和能源结构的调整,在黄河流域,采用经济、清洁的热泵中央空调系统,已经变得日益重要。正是在此背景下,深井回灌的水源热泵(od
3、ifiedBinMethod)引入水源热泵住宅中央空调系统的能耗分析与计算,使得该系统的能耗分析与计算变得更为简单。2.建筑物全年负荷计算2.1计算方法简介 空调系统全年能耗分析必须以建筑物全年负荷计算为基础。关于建筑物全年负荷计算有两种方法：一是建立建筑物热过程的动态模型,在计算机上作全年或某时间段的逐时模拟,逐时计算法是最复杂,也是最准确的一种能耗计算法,它是根据室外逐时的气象数据,室内设计参数,逐时计算出建筑的能耗。其代表软件有:美国政府的DOE2,美国军方的BLAST和室内环境温度和能耗模拟软件DEROB。二是各种简化计算方法,如度日法、扩大度日法、当量运行小时法、温频法(Bin)
4、等。与动态模拟相比,后者精度稍差,但比较简单,当建筑物用途及系统恒定时,用这种方法是合理的［1］［2］［4］。 度–日法是最简单的方法，但通常产生的结果较差，它不能在运行效率取决与室外环境的系统中运行，热泵就是一个很好的例子。本文采用的改进的温湿频参数(ModifiedBinMethod)法同属于简化计算法，但是它将室外工况和部分负荷工况所产生的效果考虑在内，这种方法具有足够的精度满足水源热泵系统的要求［4］。尤其，改进的Bin方法与其他方法比较，更侧重于能耗的分析与计算。该方法可以在各种负荷状态(而不只是在设计负荷条件)下，将设备的运行效率、启停状态的影响以及再热量、全热回收等因素考虑在
5、内，进行较为准确的能耗分析。本文结合我国气象数据的特点,对ASHRAE改进的温频参数(Bin)法做了如下调整： 1)Bin数据的温度间隔取为两度,提高了计算精度； 2)用含湿量代替湿球温度,这样在计算潜热负荷时不用再进行由湿球温度到含湿量的换算； 3)由于我国大部分地区冬夏季空调参数相差很大,结合住宅空调运行特点,分别计算了天津地区24小时和18:00~8:00的两种Bin数据。 其中湿球温度直接于天津地区室外气象数据，它的采用使得计算潜冷负荷和潜热负荷时节省了相对湿度向湿球温度转换的步骤。2.2负荷计算 本文仅就与温频参数相关的太阳负荷和围护结构热传导带来的室内负荷进行详细分析,
6、室内负荷和新风负荷可参阅有关空调设计手册。2.2.1通过窗户的太阳负荷 (1) 式中： QSOLj—通过窗户的太阳负荷,(SHGFi—朝向i月最大太阳数,(2) AGi—朝向i的窗户的总面积,(m2) Cs—朝向i的遮阳系数，Cs=0.93； CLFTOTi—朝向i在24小时内太阳冷负荷系数之和； KT—月平均日照率； T—空调系统在t℃时的运行小时数,(hr)； A—建筑物的空调面积,(m2)； 其中,QSOL与室外气温T之间存在着线性关系： (2) 式中： tc―峰值冷负荷温度,天津地区为35℃；th―峰值热负荷温度,天津地区为-11℃)。
7、2.2.2围护结构热负荷 围护结构热负荷由两部分构成： 1)通过屋面、墙体、玻璃窗由室内外温差引起的稳定传热部分： (3) 式中： TL—由室内外温差引起的围护结构传导冷热负荷(2)； ｎ—建筑物的传导表面数； Ai—第i个围护结构表面的面积(m2)； Ki—第i个表面的传热系数(2·℃)； t—室外空气温度(℃)； tn—室内设定温度(℃),制冷工况26℃,采暖工况20℃,防冻
