简易系统性能仿真应用分析

罗彬

（广东美的暖通设备有限公司，广东 佛山 528311）

简易系统性能仿真应用分析

罗彬

（广东美的暖通设备有限公司，广东 佛山 528311）

文中在不使用大型专业制冷系统性能仿真软件的前提下，仅仅根据1组或几组实验数据拟合生成仿真系统。同时文章通过实测数据对这种方法的精度做了评价分析，有很强的实践指导作用。

空调器；仿真；性能；系统

一般来说，制冷仿真具有以下作用而广泛应用在各大制冷行业巨头的实际设计中。Q（质量）：其一，测试前各工况性能预知。其二，了解各部件单独对系统的影响。其三，避免因测试精度不足导致误判。C（成本）：其一，成本最优设计。其二，预知试验结果减少测试量降低产品开发成本。D（交货时间）：其一，预知试验结果减少测试量缩短开发时间。其二，大大提高方案海选时方案筛选速度。本系统的仿真程序如下：其一，以压缩机模型为核心在EXCEL里搭建逆运算平台。其二，通过1组实验数据在逆运算平台里算出压缩机和换热器等部件的参数。其三，利用得到的参数在EXCEL里搭建迭代计算平台经行仿真。

1 仿真平台的核心-压缩机模型

压缩机仿真有半经验模型和经验模型，目前广泛采用的是三次多项式的经验模型。公式如下：

公式中，C0～C9表示十个常系数。D表示排气饱和温度，S表示吸气饱和温度。X可以表示压缩机的制冷量、质量流量、电流、功率等参数。这种多项式经验模型是根据美国AHRI 540标准统一在20℉（11.1K）过热度，15℉（8.3K）过冷度条件测试得到的。

压缩机入口的实际修正方法：

2 冷媒物性计算概述

建议采用国际主流的REFPROP软件。REFPROP软件是美国NIST（国家标准与技术研究院）制作的一款制冷剂物性查询软件。很多制冷剂物性拟合公式也都是参照REFPROP来确定精度。推荐采用版本REFPROP 9.0，需要购买版权。

3 制冷系统逆运算求的换热器等部件参数概述（如表1）

系统逆运算的求解过程

表1

4 制冷系统迭代计算概述

系统逆运算输入参数输出结果排气管、吸气管的热损、压损；冷凝器KA值；蒸发器KA值；压缩机模型；过冷度、过热度；内、外电机功率。吸气、排气、冷入、冷出、蒸出等位置的压力、温度、焓值；质量流量；制冷量、制热量；压缩机功率、整机功率；能效比。

5 仿真精度分析

5.1 换热器不变更换压缩机（工况AHRI的SEER的指定B工况）

能力/Btu/h功率/W能效比/Btu/hw计算值25768 1818 14.18实测值25838 1853 13.95计算/实测99.73% 98.11% 101.65%

5.2 已知：已知某内、外机的历史测试数据，但该内外机没有匹配过。内外机匹配精度

能力/Btu/h功率/W能效比/Btu/hw计算值59239 4532 13.07实测值59462 4503 13.20计算/实测99.62% 100.64% 99.02%

精度总结：已知部分数据下能做到±3%以内精度。当然数据采集越多精度越高。

[1]候洪涛，王维平，等.面向导航系统性能仿真的可移植性框架[J].系统工程与电子技术，2011（5）.

TN919

A

1671-0037（2014）07-85-1

罗彬（1981.7-），男，高级工程师，研究方向：多联机性能设计。