【word】 VRF空调系统设计选型软件的开发与应用

【word】 VRF空调系统设计选型软件的开发与应用 VRF空调系统设计选型软件的开发与应用 计算机应用与IT技术 VRF空调系统设计选型软件的开发与应用 徐铭轩 (美的商用空调设备有限公司.广东佛山528311) ? ?…...’’.....’.......’...’’..’....’....’...’’....’.’....’....’.’..’.........? ? ;摘要:变制冷剂流量(VRF)空调系统有别于传统的集中式空调系统.随着vRF空调系统的 :广泛应用,势必需要一种更有效的推广手段.本文结合暖通软件技术和相关实例,阐述了vRF设: :计选型软件的开发与应用.: :关键词:VRF;选型;软件;推广: ? ??_-??_---_-?--_-__?-----?_??--?---?----?__?-__?---??_--?------?--?-__--__?? ? 中图分类号:TU831.6文献标识码:A文章编号:1006—8449(2010)01,0047—04 0引言 随着我国经济建设的发展,住宅建设迅猛增长.为 了节约能源,满足人们对室内外空气环境不断提高的 需求,变制冷剂流量(VRF)在制冷空调领域越来越受 到重视.在Et系和国内部分厂家的努力下,VRF系统 已经得到广泛的应用.典型产品有大金VRV,美的 MDV等. VRF空调系统具有诸多优点: (1)能效比高,节能效果显着,通过控制压缩机输 出的冷媒流量和进人蒸发器(冬季制热时为冷凝器)冷 媒流量,适时地满足室内负荷的变化; (2)安装方便,灵活,占用空间少,室内,外机只需 冷媒管,控制线进行连接,且系统设置较灵活; (3)控制方式先进,可方便实现分户计费,VRF系 列设备,室内,外机均带控制电路板,对每台室内机可 实现有线或无线控制,可分区,分层或接人楼宇控制系 统; (4)运行范围宽广,适用性强,制冷运行范围:一5, 52?,制热运行范围:一25—24?,还可以冷暖同时供给; (5)运行可靠,维修方便且不需专人管理,冬季无 防冻运行问题,开,停机随意,元冻坏管路之忧; (6)为满足各种使用场合需求,有多种形式室内机 可选.一般包括:天花板卡式嵌入型(单向,双向,多向 气流),天花板嵌入风管型(连接,内藏),天花板嵌人导 管内藏型(下吸风,背吸风),天花板悬吊及落地两用 型,天花板卡式悬吊型,壁挂型,落地型和落地内藏型. 在暖通空调系统设计等领域,计算机软件技术以 其不可替代的高效率和可靠性,已经成为人们工作中 不可或缺的工具.结合暖通辅助设计软件和模拟分析 软件,为VRF系统的应用创造一种简便实用的推广解 决方案势在必行.2008年7月,广东美的商用空调设 备有限公司和上海华电源信息技术有限公司共同开发 了MDV系统设计选型软件,同时面向国内和海外市 场.一经推出,获得使用者的极大好评.下面以此例, 阐述VRF空调系统设计选型软件的开发思路. 1总体设计思想和设计流程 暖通空调辅助设计软件可分为2大类:CAD平台 和Windows平台.在国内,CAD平台是主流,而其中又 以AutoCAD软件为主.但在海外主流市场,由于知识 产权和售价的问题,AutoCAD的应用并不广泛.兼顾 不同市场的共性需求,选择Windows平台,功能强大 且不需要专业操作技能,适合一般技术人员. 由于要面向海外市场,对众多小语种的支持成为 必要条件.考虑到市场因素,适用的语种包括:英语,中 文,西班牙语,意大利语,葡萄牙语,俄语,德语,法语和 韩语. 由于产品系列众多,必须要数据库的支持. , ~I134一/I期第3l卷-斗 MicrosoftAccess由于功能强大,操作简便及稳定性高 成为首选.因为要兼顾到小语种的需求,数据库必须 保证以标准Unicode字码输入,而且数据库的排序改 为常规,而不能用默认的汉语拼音排序,否则在某些操 作系统中会出现程序找不到后台数据库的情况. 系统大体上分为负荷计算,设备选型,绘图,报表 输出和能耗分析5大模块. 设计时按照两条流程:1)常规的从负荷计算一设 备选型一绘图一报表输出;2)跳过负荷计算和设备选 型,直接绘图一报表输出. 总设计流程如图1所示. 图1整体设计流程 2系统设计过程 2.1工程信息登记 由设计者登记简单的 工程信息,包括国家名,城 市名,工程名称之类. 考虑到之后要进行的 负荷计算和设备能力校 核,按照某一城市预设相 应的气象参数,包括经度, 纬度,夏季室外大气压力, 夏季室外平均气流速度以 及夏(冬)季室外干(湿)球 温度. 2-2负荷计算 首先要搭建暖通空调使用场所,以房间为单位. 负荷计算可分为简单估算和详细计算. 简单估算是按照所在城市的气象特点,估算出建 筑物应用场所的负荷指标,再乘以相应场所的面积即 可. 详细计算是在华电源HDY—SMAD空调负荷计算 及分析软件基础上,按照最新的《采暖通风与空气调节 设计规范》,采用逐时计算法: (1)室外综合温度计算 :+ 式中一夏季空气调节室外计算逐时综合温度,oC; 一 夏季空气调节室外计算逐时温度,oC; P一围护结构外表面太阳辐射吸收系数; I,一围护结构所在朝向的逐时太阳总辐射强度, W/m2: 计算机应用与IT技术 o/一围护结构外表面传热系数,w/(m:?K). (2)夏季空气调节室外计算逐时温度 Tsh=+/3at(2) 式中一夏季空气调节室外计算日平均温度,?; 一 室外温度逐时变化系数; ?一夏季室外计算平均日较差,?. (3)围护结构热特性计算.以谐波反应法为例,外 扰波动引起墙体,屋顶表面温度波动值?TN(t): aTN(t):?c.s(一一)(3)n=lr 式中n一谐波阶数; 一 第n阶扰量的衰减度; 一 第凡阶扰量的相位延滞,(.); 一 第n阶室外综合温度变化的频率,Hz; ?一第n阶室外综合温度的波幅; 一 第凡阶室外综合温度变化的初相角,(.). 温度的衰减和相位延迟: (]=[][]=F[](4) 式中F一单层壁传递矩阵; — 平壁内表面温度,oC; 一 平壁外表面温度,oC; 口一平壁热量流人,W; q:一平壁热量流出,W; ,日,c,D一只与单层壁构造和谐量频率有 关的四个元素. A=D=chk/(1+i1 — shkl(1+i)D一 一而 C=一ak(1+i)shkl(1+i) k=,/—(5) 式中i一虚数基本单位; Z一平壁厚度,m; A一平壁的导热系数,w/(m?K); a一导温系数,m2/s. 两界面上的温度和热流可通过矩阵,联系,矩阵 F中的四个元素,B,c,D只与单层壁的构造和谐量 频率?有关,该矩阵称为单层壁传递矩阵. 对多层壁内外表面温度,热流传递矩阵: 48 I卷 计算机应用与IT技术 [on]=[n]Ig0o.]=J[:l0] f1_FF…F.Ff1【g1J【goj f,4B1 F=FF2…【cDJ(6) 式中一最外层壁面温度,qC; 口.一最外层壁面热流; 0一最内层壁面温度,cC; 口一最内层壁面热流,w. 正立面 ,一堡衰复元素的模的肌i倍,传热衰减预设值.为复元素的幅角. …… (4)房间热特性计算.房间系指由六面体构成的 空调房间,当其内部受谐性辐射热扰量作用时,房间向 室内放出的热量也是一个同周期的谐性曲线,也有放 热衰减和放热延迟,而放热衰减和延迟与六面体各自 的放热衰减特性和放热延迟有关,同时与各自接受的 辐射热扰量的比例也有关. (5)太阳辐射计算如图2所示. 令赤纬角 纬度 令时差 令太阳高度角 太阳时角 太阳方位角 壁面方位有 入射角 大气透明度 图2太阳辐射计算 根据计算地区的经度,纬度等参数信息计算太阳 直射辐射强度,太阳散射辐射强度以及地面反射辐射 强度等.从而计算室外计算综合温度. (6)窗户外遮阳导致阴影面积计算,如图3所 示.透过外窗的太阳直射辐射和散射辐射形成的冷负 荷,需要预先确定窗口受到太阳照射时的直射面积和 散射面积. (7)人体,设备,照明等计算.根据人体,设备,照明 的散热量,以及放热特性来计算逐时冷负荷H. 其中参与计算的气象参数依据工程信息登记中的 平面举 图3遮阳面积计算 4设备选型 设备选型包含室内机选型,内机群组,外机选型以 及控制系统选型. 室内机选型有2种方式可选:1)根据上一步计算 的负荷和使用场所的需要,选择相应类型的室内机; 2)输入房间所需的风量和静压,按照不同室内机的风 压曲线进行选择,适用于天花板嵌人风管型(连接,内 藏),天花板嵌入导管内藏型(下吸风,背吸风); 内机群组:根据已选的内机,按照设计需求进行群 组,可选单台群组,楼层群组,全部群组; 外机选型:根据所分的群组,选择相应的室外机; 控制系统选型:依据已搭建好的空调系统,自由选 择控制器,网络及楼宇控制软件等,并智能输出相应的 接线图. 5绘图模块 按照已经选好的内,外机设备关系,配合分歧管, 可自由搭建相应的冷媒系统.可由拖动分歧管和内机 图标来实现. 系统搭建完毕,可以进行系统计算.计算结果包 括:内外机连接的每段铜管的管径,经室外气温和管长 校核之后的内/夕},机实际能力,系统配置率,冷媒添加 量,最远端的铜管长度及其限制,内/外机的落差. 以R410A系列为例,管径计算原则见表1和表2. 每段管长都有起始长度值,计算结果依此算出.在 手动修改任一管长后,再计算时,计算结果应当实时改 变.当有任一结果超过预定的限制时,软件将弹出提示 , I49总第l3l期第3I卷-斗y 33g 2 F lI j3q 22D 22AC = 22 g 表1室外侧管径计算规则 注:A情况指当液侧所有配管等效长度<90m时,B情况指当液 侧所有配管等效长度>90m时;1HP=0.746kW. 表2室内侧管径计算规则 下游内机容量A (x10OW) 主配管尺寸,mm (不得大于主管的尺寸) 气管液管 理 毒 鲁 , 惺 曩.’一 删 / / / / / / / 室内空气干球温度, a) . 蜘1.2 1.1 斑jj1.o 0.9 计算机应用与IT技术 过大时,可返回到内机选型步骤重新操作. 以R22系统为例,28kW室外机制冷能力修正: 有效制冷能力=额定制冷能力x修正系数【I×lI× lllxlV].其中:IX1IxHIxlV指图4中四个图表查询的 修正系数 6报表输出 在上步已经完成的设计图基础上,可以直接将设 计图以图片格式保存,也可以选择导出最终的报表. 包括直接打印,Excel和Word三种形式.其中,Excel 格式是报价单,只列出所选设备的统计表,方便使用者 进行工程报价. 誓7能耗分析 计算能耗分析作为一个独立的插件程序整合到软件 室内,外机中,以华oaN,HDY—SMAD空调负荷计算及分析软件 实际能力依据工为基础,重点包括: 程信息登记中预(1)造价比较:包括~.tS/室外机,安装辅材和安装 设的气象值和设人工费用; 计铜管长度来进(2)运行时间分析:包括预冷,预热的时间和实际 行校核.假如设运行的时间; 备校核后的能力(3)空调能耗分析:以空调的能效比×运行的时 与额定能力相差间; 一 5051015202530354043 室外空气湿球温度,? b) 蚓————一,. , , 5.No.I第蜷 (4)运行费用分析:以1a为单 位,由用户手动输入单位电费,计算 系统年运行费用; (5)设备使用寿命分析:设备的 设计使用寿命,设置一个上限,一个 下限: (6)维护管理分析:Et常定期的 清洗/维护费用. 8结语 VRF系统以其高能效,安装方便 和运行可靠已成为中小型中央空调 系统的首选方案.作为一种推广工 具,在经过将近一年的市场推广和使 用中,美的MDV系统设计选型软件 收到了很好的反馈.它提高了厂家和 经销商的工作效率,是一个完整的 VRF推广解决方案. (下转第27页) 工程设计 探讨fJ].流体机械,2005,33(1):56,59. [20】ZHANGCL,DINGGL.Modifiedgeneralequationforthedesignof capillarytubes[J].ASMEJournalofFluidsEngineering,2001. 【21]JMIRIEL,LSERRES,ATROMBE.Radiantceilingpanelheating— coolingsystems:experimentalandsimulatedstudyoftheperformances, thermalcomfortandenergyconsumptions[J].ThermalEngineering, 2002,22. 【221马玉奇,刘学来,李永安,薛红香.毛细管空调系统的节能性分析 [J】. 低温建筑技术,2008,1. [23]杜珂,施秀琴,史勇.某别墅平面式空调系统设计fJ].工程建设与设 计,2006,(5). [24]狄文静.毛细管供暖装饰板材开发与实验研究【D]:【硕士学位 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 】. 哈尔滨:哈尔滨工业大学,2008. 【25]江亿.我国建筑能耗趋势与节能重点【J].建设科技,2006,(7) [261王建军.我国钢铁工业余热余能调研报告[J】.工业加热,2007,(2). [27]林丽,郑秀华,詹美萍.地热能源利用现状及发展前景[川.资源与产 业,2006,(6). 【28]王默晗,杨前明,孔祥强.太阳能供暖在建筑中的应用[Jl】.中国建设 动态,2006,(6). 收稿日期:2009—1O一12 修回日期:2009—12—1O DevelopmentofLow-temperatureHotWaterRadiantHeatingTechnologya nd ItsApplicationProspectsinChina SHAOChun-ting,YANGYi (ArchitecturalDesignandResearchInstituteofZhejiangUniversity,Hangzh ou310021,China) Abstract:Theresearchanddevelopmentstatusofthelowtemperaturehot-wat erradiantheatingtechnologywas introduced,andstructureandcharacteristicsofseveralradiationplatewerede scribed.BasedonChina’Scurrent temperatureheatsourcesituationandthetechnicalbasis,wecanconclu low— dethatthistechnologyisfeasibleinChina, andhasaverygoodprospect.Theexistingproblemsandthemaindirectionsinf utureresearchwerealsopointedout. Keywords:low—-temperatureheatsource;radiantheat;radiationplate 作者简介:邵春廷(1985-),男,黑龙江大庆人,工学硕士,助理工程师,主 要从事暖通空调设计工作. (上接第5O页) 参考文献: 【1】GB50019—2003,采暖通风与空气调节设计规范【s].北京:中国 计划 出版社,2003. f2】中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施一暖 通空调?动力fM】.北京:中国建筑工业出版社,2003. [3]陆耀庆.实用供热空调设计手册【M].北京:中国建筑工业出版社, 2008. f4]单寄平.空调负荷实用计算法【M].北京:中国建筑工业出版 社,1989 [5]美的中央空调MDV技术手册[z],广东佛山,2008. 收稿日期:2009—10—09 修回日期:2009—12—03 DevelopmentandApplicationofVRFA/CSystemSelectionSoftware XUMing——xuan (MidedCommercialAirConditioningEquipmentCo.,Ltd.,Foshan528311,China) Abstract:VRFA/CsystemisdifferentfromthetraditionalcentralA/C. VRFA/CsystemhasbeenaDpliedm0re andmorewidely,itneedamoreeffectivesolution.Inthepaper,basedonHVACsoftwaretechnologyandrelated examples,thedesignmethodofVRFsystemselectionsoftwareanditsapplicationwereintroduced. Keywords:VRF;selection;software;promotion 作者简介:徐铭轩(1982一),男,江西南昌人,学士,技术支持工程师. 131~”J I2,/总第第3l卷_厶