此系統(tǒng)的另外一個特點是空氣依次通過兩個換熱器，因此在計算中需要補充一個方程，即HE2空氣側(cè)的入口狀態(tài)為HE1的空氣側(cè)出口狀態(tài)。

　　4.4 算例

　　采用復(fù)雜制冷系統(tǒng)汽液兩相流體網(wǎng)絡(luò)模型和分布參數(shù)法支路數(shù)學(xué)模型，對各種復(fù)雜制冷系統(tǒng)進行了仿真研究來分析各個系統(tǒng)的性能，以進行進一步的優(yōu)化設(shè)計和優(yōu)化控制研究。圖5所示為對圖2所示的變頻VRF空調(diào)系統(tǒng)在全體制冷模式下系統(tǒng)性能的仿真結(jié)果。三個室內(nèi)機的結(jié)構(gòu)完全一樣，風(fēng)量都為550m3/h，但是三個房間的溫度分別時房間A為22oC，房間B為25oC，房間C為27oC，房間的相對濕度都為50%。三個房間的電子膨脹閥分別控制對應(yīng)蒸發(fā)器出口過熱度為5oC。整個系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑充注量為3.5Kg。

　　從圖中可以看出，隨著壓縮機頻率的上升生發(fā)，冷凝溫度(Tc)上升，蒸發(fā)溫度(Te)下降，壓縮機的輸入功率(Wcomp)和每個房間的制冷量(QA,QB,QC)也都不斷上升，整個系統(tǒng)的能效比(EER)在壓縮機頻率為40Hz達到z*大值，這主要時在極低頻率下壓縮機的效率迅速下降，而隨著頻率的升高，系統(tǒng)壓縮比變大，也導(dǎo)致系統(tǒng)的能效比降低。上述系統(tǒng)層面的性能變化規(guī)律與傳統(tǒng)的單元空調(diào)系統(tǒng)(變頻空調(diào)器)是基本一致的[11,12]。在某個特定的頻率下，房間的溫度越高，該房間的制冷量越大。這主要是因為整個系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度是基本一致的，而且每個室內(nèi)機的出口都被控制在相同的過熱度，因此房間溫度越高，換熱溫差就越大，在換熱器結(jié)構(gòu)和風(fēng)量相同的情況下，換熱溫差越大，和空氣的熱交換量也就越大。

　　本文所提出的基于分布參數(shù)法支路模型的復(fù)雜制冷系統(tǒng)汽液兩相流體網(wǎng)絡(luò)模型可以用來分析系統(tǒng)制冷劑充注量、壓縮機頻率、聯(lián)接管路結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)換熱器結(jié)構(gòu)、風(fēng)量與環(huán)境溫濕度條件對整個系統(tǒng)以及每個支路的影響,可以用來對復(fù)雜制冷系統(tǒng)的性能分析，優(yōu)化設(shè)計和優(yōu)化控制進行仿真研究。而且在上述算例中，每個工況的計算都在5分鐘之內(nèi)完成，有著良好的計算效率。

　　圖5 變頻VRF空調(diào)系統(tǒng)性能分析(全體制冷模式)

　　5. 結(jié)論

　　本文采用汽液兩相流體網(wǎng)絡(luò)的方法建立了復(fù)雜制冷系統(tǒng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型。制冷劑汽液兩相流體網(wǎng)絡(luò)模型具有連接形式靈活，擴展性強的特點，具有良好的通用性，能夠用關(guān)聯(lián)矩陣的形式對各種復(fù)雜制冷系統(tǒng)附件之間的聯(lián)接關(guān)系進行描述，并采用虛實支路相結(jié)合的方法，使得每個系統(tǒng)盡管有多種運行模式，各個支路的功能并不確定的情況下，每個系統(tǒng)都有一種統(tǒng)一的描述方式。采用基于圖形法的變頻壓縮機和膨脹閥的仿真模型以及分布參數(shù)法換熱器和管路模型，使得模型可以用來分析系統(tǒng)制冷劑充注量、壓縮機頻率、聯(lián)接管路結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)換熱器結(jié)構(gòu)、風(fēng)量與環(huán)境溫濕度條件對整個系統(tǒng)以及每個支路的影響,并具有較高的精度和計算效率。本方法用來建立變頻VRF空調(diào)系統(tǒng)、帶生活熱水熱泵系統(tǒng)和熱泵型調(diào)溫除濕機系統(tǒng)的仿真模型，并用來進行性能分析，取得了良好的效率。本方法可以用來對各個復(fù)雜制冷系統(tǒng)進行建模和仿真研究，為復(fù)雜制冷系統(tǒng)的性能分析，優(yōu)化設(shè)計和優(yōu)化控制提供了一套有效的工具。

　　6. 參考文獻

　　[1] Field A. News, markets and technical developments in the AC/R industries as reported in the European media. Japan Air Conditioning, Heating & Refrigeration News, 2002, 34(3): 5.

　　[2] Masuda, M., K. Wakahara, and K. Marsuki. 1991. Development of a multi-system air conditioner for residential use. ASHRAE Transactions 97(2): 127-131.

　　[3] Lijima, H., N. Tanaka, Y. Sumida, and T. Nakamura. 1991. Development of a new multi-system air conditioner with concurrent heating and cooling operation. ASHRAE Transactions 97(2): 309-315.

　　[4] Shao S.Q., Shi W.X, Li X.T., Ma J. A new inverter heat pump operated all-year-round with domestic hot water. Energy Conversion and Management, in press.

　　[5] Chua K.J., Chou S.K., Ho J.C., Hawlader M.N.A. Heat pump drying: recent developments and future trends. Drying Technology, 2002, 20(8): 1579-1610.

　　[6] 石文星. 變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)特性及其控制策略研究:[博士學(xué)位論文]. 北京：清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系，2000

　　[7] 彥啟森. 論多聯(lián)式空調(diào)機組. 暖通空調(diào), 2002, 32(5):2-4

　　[8] Xia J.J, Winandy E., Georges B., Lebrun J. 2002. Testing methodology for VRF systems. Proceedings of the ninth international refrigeration and air conditioning conference at Purdue, R4-2.

　　[9] Choi J.M., Kim Y.C. Capacity modulation of an inverter-driven multi-air conditioner using electronic expansion valves. Energy, 2003, 28: 141-155.

　　[10]Fischer, S.K., Rice C.K., and Jackson W.L. The Oak Ridge Heat Pump Design Model: Mark III Version Program Documentation. ORNL/TM-10192. Oak Ridge National Laboratory. 1988.

　　[11]Domanski P, Didion D. Mathematical model of an air-to-air heat pump equipped with a capillary. International Journal of Refrigeration, 1984, 7(4): 249-255.

　　[12]Park Y.C., Kim Y.C., Min M.K. Performance analysis on a multi-type inverter air conditioner. Energy conversion and Management, 2001, 42: 1607-1621.

　　[13]邵淵, 周興禧, 陳武. 雙聯(lián)變頻空調(diào)系統(tǒng)特性的仿真研究. 暖通空調(diào), 2003, 33(2): 15-18

　　[14]Shi, W.X., Shao S.Q., Li X.T., Peng X.F., Yang X.D. A network model to simulate performance of variable speed refrigerant volume refrigeration systems. ASHRAE Transactions, 2003, 109(2): 4636

　　[15]邵雙全, 石文星, 李先庭, 彥啟森. 多元變頻空調(diào)系統(tǒng)物理模型研究. 系統(tǒng)仿真學(xué)報，2002, 14(6): 690-694

　　[16]邵雙全, 石文星, 李先庭, 彥啟森. 基于兩相流體網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜制冷空調(diào)系統(tǒng)模型研究. 中國機械工程，2003, 14(8): 690-693

　　[17]Shao S.Q., Shi W.X., Li X.T., Chen H.J. Performance representation of variable-speed compressor for inverter air conditioners based on experimental data. International Journal of Refrigeration, in press.

　　[18]Nakashima Y., Lijima H., Umehara M., Matusuoka F. Reversible Flow Type Linear Expansion Valve for Heat Pump. ASHRAE Transactions, 1985, 91: 1555-1568.

　　[19]Shao S.Q., Li X.T., Shi W.X., Yan Q.S. A universal simulation model of air-cooled condenser consisting of plate-fin-tube. Proceedings of 2003 ASME Heat Transfer: 2003 ASME Summer Heat Transfer Conference, July, 2003, Las Vegas, Nevada: HT2003-47405.