冷水机组实际性能系数的现场实测研究

*现场实测研究唐辉强(广东省建筑科学研究院集团股份有限公司)摘要对冷水机组实际性能系数(COPd)进行检测，指出现场检测相关细节问题，并通过实际工程案例分 析不同负荷下COPd的变化，认为冷水机组高效区范围为负荷率60%〜80%,稳定区范围为负荷率80%以

上。研究结果可供检测和施工相关方参考。关键词 冷水机组；性能系数;现场检测；运行负荷；高效区Research on actual performance of coefficient for chiller by on-site detectionTang Huiqiang(Guangdong Provincial Academy of Building Research Group Co., Ltd.)ABSTRACT The actual performance of coefficient (COPd) for chiller is tested on-site,

the corresponding details for on-site detection are pointed out. At the same time, the chan­

ges of COPd under different operation loads are analyzed through practical engineering ca­

ses .It is concluded that the range of high efficiency zone is between 60 % and 80 % of the operation load of chiller, and the range of stable zone is above 80%. It can be used as a

reference for related parties of detection and construction.KEY WORDS chiller； coefficient of performance； on-site detection； operation load； high

efficiency zoneJGJ/T 177-2009《公共建筑节能检测标

准》①规定公共建筑节能检测应进行冷水机组实

际性能系数的检测。在现场实际运行工况下，冷

1冷水机组实际性能系数(COPd)计算方法冷水机组的供冷量应按照下式计算：CppJ/GR - 心水机组的制冷量与其消耗功率之比，称之为冷水

3 600(1)机组实际性能系数(COPJ,它与冷水机组性能系 数(COP)的区别在于：COP是在规定的试验条件

式中:Qc为冷水机组的供冷量(kW)；s为冷冻水平

均定压比热容，取4.18 kJ/(kg・°C)；-为冷冻水平

下的性能系数;COPd反映的是冷水机组在现场实 际运行条件下的性能水平，是现场实际运行工况

均密度(kg/m3),可以根据介质进出口平均温度由 物性参数表查取;V为冷冻水平均流量(n?/h)；如 为冷冻水回水温度(°C)；%为冷冻水供水温度(°C)。下的性能评价指标。由于实际运行时负荷状况存 在较大差异，现场根本不可能达到标准规定的试

冷水机组实际性能系数(COPJ按照下式计算：

验条件，通常情况下，冷水机组满负荷的运行时间 不足总运行时间的3%,故JGJ/T 177—2009提出

cop弋

Qc⑵了对空调系统节能性能检测项目——冷水机组实 际性能系数(COPd)的验收要求。式中M为实际测量工况下冷水机组的平均输入 功率(kW)。* “十三五”国家重点研发计划课题资助项目(2018YFC0704406-03) 收稿日期：2019-01-11作者简介:唐辉强，硕士，高级工程师，主要从事建筑节能方面的研究。第6期唐辉强：冷水机组实际性能系数的现场实测研究• 67 •2冷水机组实际性能系数（COPQ检测方法量测试值计算得到制冷（热）量，测试时温度计应 设在靠近冷水机组的进出口处，以减少由于管道

JGJ/T 177—2009中&1.2条规定，冷水机组 实际性能系数（COPd）现场检测要求机组运行稳 定，系统负荷不宜小于实际最大负荷的60%,负荷 不宜小于其额定负荷的80%；冷冻水出水温度应

散热所造成的热损失。流量传感器应设在冷水机 组进口或出口的直管段上，且应设在距上游局部阻 力构件10倍管径，距下游局部阻力构件5倍管径

在6〜9 °C之间；水冷式冷水机组冷却水进水温度 处⑵。若现场不具备上述条件，可根据现场的实际

应在29〜32 °C之间，风冷式冷水机组室外干球温 度应在32〜35 °C之间⑴。冷水机组实际性能系数

情况确定流量测点的具体位置。测试过程中应同

时对冷却侧的参数进行监测，以确保测试工况符 合测试要求。测试的关键在于冷水机组供/回水温度的检测,

（COPd）现场检测参数包括冷水机组冷冻水流量、

供回水温差及机组输入功率。冷水机组制冷量的检测参数包括水流量及供 回水温度。温度测量仪表可采用玻璃水银温度 计、电阻温度计或热电偶温度计，流量测量仪表采

管道上开孔安装温度传感器不容易实现，压力表上 可置温度传感器，但压力表与管道之间铜管内的流

体为不流动的“死水”，且铜管不做保温，其实测流体

用超声波流量计。检测原理如图1所示。蒸发器/或/冷凝器

温度与真实供/回水温度相差较远;冷水机组出口附 近留有泄水管，故可在泄水管上安装温度传感器测

Bi 温度计 卜Q调节阀量冷水机组供/回水温度，测试时须同时“泄水”，测 试时间不宜过长,过长会影响水流量的测试;当预留 安放温度计位置（见图2）时（或可将原来系统中安

(^\\ >1-1装的温度计暂时取出以得到放置检测温度计的位 置），可以将符合精度要求的温度计放入，测量水温。 当不能提供安放温度计位置时，可以利用热电偶测

温度计 流量计调节阀图1冷（热）源系统制冷量检测原理量供/回水管处壁面的温度，通过两者测量值得到供 回水温差。测量时应注意，在安放热电偶后覆盖绝 热材料，保证热电偶与水管管壁的充分接触页。测量时应分别对冷（热）源系统冷冻水（热水）的 进出口温度和流量进行测试，根据进出口温差和流

图2现场采集冷水机组供/回水温度照片机组输入功率宜采用电力质量分析仪在机组输 入线端测量，或采用两表（2台单相功率表）法测量，也 可采用1台三相功率表或3台单相功率表。采用两

状态，研究运行负荷对COPd测试值的影响是十分 重要的。由COPd计算公式可知，不同运行负荷

下，冷水机组供回水温差不同，冷水机组输入功率

表法测量时,电机输入功率为两表测试功率之和。3运行负荷对冷水机组实际性能系数（OOPd）的影响由于空调系统的冷负荷随室外气象参数扰动

不同，COPd也不同。广州某工程采用离心式水冷冷水机组，笔者 分别在不同运行负荷下对1台冷水机组的COP a 进行检测，时间在9月份。冷水机组部分负荷性能 系数测试数据见表1。和室内状态的改变而变化，在供冷期间冷水机组 的实际运行过程中大部分时间处于部分负荷运行

・68・调金常窒制表1广州某工程离心式水冷冷水机组的部分负荷性能第19卷负荷率似疋區

水流量/(m3/h)46%60848%56%60870%60880%600%608100%6086057.0608供水温度/°c13.915.92.010.712.72.09.612.411.115.14.010.014.54.58.813.74.97.6回水温度/°c供回水温差/°c制冷量/kW12.05.012.95.32.81 986.13593 516.06275.601 418.72755.131 418.724.2 837.34696.023 192.05433 475.76085.693 759.56665.62输入功率/妝WCOPd/(W/W)5.515.85注：测试工况下冷却水出水平均温度29.7 °C ,进水平均温度34.5 °C。由表1可见，该离心式水冷冷水机组的COP,

6.02 W/Wo按照GB 19577—2015«冷水机组能

效限定值及能效等级》，此工况下该冷水机组的能 效等级为2级。负荷率在80%以上时，冷水机组 实际性能系数(COPd)逐渐趋于稳定。随运行负荷的增大先增大，达到最大值后逐渐减小,

即存在一个高效区。负荷率在60%〜100%之间 时，COPd 均大于 5.60 W/W,按照 GB 501—

2015《公共建筑节能设计标准》要求，夏热冬暖地 区离心式水冷冷水机组(制冷量＞1 163 kW),

表2所示为某工程离心式冷水机组在不同运行

COP应大于或等于5.90 W/W⑷，而该冷水机组

负荷下的测试数据，可以看出该机组COPd同样随 着负荷的增大先增大，达到一个最大值后逐渐降低, 该冷水机组高效区负荷率范围为60%〜80% oCOPd最大值出现在负荷率70%左右，其值为

负荷率/%表2某工程离心式冷水机组的部分负荷性能(JB标准)⑹1020351.695.630527.4114.7405060708090100制冷量/kW输入功率/殳WCOPd/(W/W)175.571.82.45703.2135.05.21879.01 054.8183.91 230.6241.01 406.41 582.2293.15.401 758.0349.4157.85.57249.65.633.684.605.745.755.034结论围为负荷率60%〜80%,负荷率80%以上时趋于 稳定。1) 冷水机组实际性能系数(COPd)测试参数包 括冷冻水流量、供回水温差及机组输入功率,各参数 测试工况及评判应符合JGJ/T 177^2009((公共建 筑节能检测标准》的有关规定。参考文献[1] [2]

公共建筑节能检测标准:JGJ/T 177-2009CS].杜立春.建筑通风与空调工程系统节能性能现场检测 [J].制冷与空调,2009,23(1):-67.2) 检测供/回水温度时,应注意压力表与管道 之间的“死水”，且若铜管不做保温，应对测试结果 进行修正；当预留安放温度计位置时，可将符合精

[3] 通风与空调系统性能检测规程:DG/T J08-802—2005度要求的温度计放入，测量水温；或利用热电偶测 量供回水管壁面温度，但应注意保证热电偶与水 管管壁的充分接触。[S].[4] [5]

公共建筑节能设计标准：GE 501-2015CS].冷水机组能效限定值及能效等级：GE 19577—2015[S].[6]

钱立元.浅谈部分负荷性能对冷水机组节能运行的影 响[J].山西能源与节能,2007,4(1):23-24.3) 冷水机组COPd实测值随着负荷的增大先 是增大，达到一个最大值后逐渐降低，其高效区范