单元式水冷多联热管空调系统有限时间热力学分析与能效评价
制冷循环系统能效分析与改进
制冷循环系统能效分析与改进导言制冷循环系统是现代工业生产和日常生活中不可或缺的一部分。
然而，传统的制冷循环系统存在能源消耗高、碳排放量大等问题。
为了提高系统的能效，并实现可持续发展，对制冷循环系统进行能效分析和改进势在必行。
一、制冷循环系统简介制冷循环系统是一种通过循环工质的压缩、膨胀、冷却和加热等过程实现制冷效果的系统。
其主要组成部分包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀。
目前常用的制冷循环系统有蒸发冷凝循环、吸收循环和磁制冷循环等。
二、制冷循环系统能效分析制冷循环系统的能效分析是为了评估系统的能源利用效率以及发现能效低下的原因。
常用的能效分析指标有制冷系数(COP)和能耗比(EER)等。
1. 制冷系数（COP）制冷系数是制冷剂在工质循环过程中所提供的制冷量与系统所消耗的功率之比。
COP越高，表示制冷循环系统的能效越好。
但是，实际制冷循环系统中，COP并不是一个恒定值，其受到多种因素的影响。
2. 能耗比（EER）能耗比是制冷循环系统在单位时间内所提供的制冷量与系统所消耗的电能之比。
EER与COP的计算方法相似，但EER更适用于直流制冷循环系统。
EER越高，表示单位制冷量所消耗的电能越低，系统能效越高。
三、制冷循环系统能效改进方案为了提高制冷循环系统的能效，我们可以通过以下几个方面进行改进。
1. 优化设计在制冷循环系统的设计阶段，可以考虑采用先进的控制策略和先进的组件设计，如变频调速技术、三级分级压缩技术等。
这些技术可以降低系统运行时的能耗和热损失。
2. 合理选用工质工质的选择对制冷循环系统的能效影响非常大。
传统制冷剂，如氟利昂，对大气臭氧层有破坏作用，同时全球变暖潜力较高。
因此，可以考虑使用更环保的工质，如氨、二氧化碳等。
这些工质不仅环保，而且具有较高的制冷效果。
3. 效能提升制冷循环系统的效能提升是提高系统能效的关键。
系统运行过程中，可以通过减少压缩过程中的压降、减小蒸发温度差等方法，降低系统的能耗。
空气能供暖系统的运行效率与能耗评估
空气能供暖系统的运行效率与能耗评估空气能供暖系统是一种利用空气中的热能进行采暖和热水供应的环保型暖气系统。
因其高效、安全、节能的特点，越来越多的家庭和企业选择采用空气能供暖系统。
本文将重点介绍空气能供暖系统的运行效率与能耗评估，以帮助读者更好地了解空气能供暖系统的优势和使用方法。
一、空气能供暖系统的运行效率评估空气能供暖系统的运行效率主要取决于其热泵的性能指标，包括制冷系数（COP）和制热系数（HSPF）。
制冷系数指的是空气能供暖系统在制冷模式下每消耗一单位的电能能提供多少单位的制冷量，制热系数则是指在制热模式下每消耗一单位的电能能提供多少单位的热量。
一般而言，制冷系数和制热系数越高，空气能供暖系统的运行效率越高。
通常来说，COP超过3.0以上，HSPF超过7.0以上的空气能供暖系统被认为是高效节能的。
为了准确评估空气能供暖系统的运行效率，可以进行实际运行的监测和数据收集。
通过监测系统的能耗和供暖效果，可以计算出其实际的COP和HSPF值，从而判断空气能供暖系统是否具备高效节能的性能。
二、空气能供暖系统的能耗评估除了运行效率外，空气能供暖系统的能耗也是评估其性能的重要指标。
对于用户而言，能耗的降低意味着更低的能源消耗和更少的能源开支。
对于空气能供暖系统的能耗评估，可以考虑以下几个方面：1. 室内热负荷的合理设计：室内热负荷是指空气能供暖系统需要提供的热量，合理的热负荷设计可以减少系统的运行时间和能耗。
通过综合考虑建筑的保温性能、空间利用和用户的实际需求等因素，合理估计室内热负荷，可以避免供暖系统设计不足或过剩而造成的能耗浪费。
2. 设备的匹配与优化：空气能供暖系统由室内机、室外机和热水器等组成，各部件的匹配和优化对系统的能耗影响明显。
选择合适的设备，确保各部件之间的匹配协调，可以提高系统的运行效率，降低能耗。
3. 正常使用与维护：合理的使用和维护也是降低空气能供暖系统能耗的关键。
用户应定期清洁和更换空气过滤网、保持室内外机通风良好，避免灰尘和杂质的堆积。
主要制冷空调产品季节性能源效率评价方法标准的分析
第9卷 第2期制冷与空调2009年4月REFRIGERA TION AND A IR CONDITIONIN G7211主要制冷空调产品季节性能源效率评价方法标准的分析张明圣(合肥通用机械研究院)摘 要 通过对中、美标准中季节性能源效率评价指标季节能效比(S E ER/A P F)和综合部分负荷性能系数(I PL V/N PL V)的评价体系建立基础的分析,指出现有标准体系中的S E ER/A P F和I PL V/N PL V评价指标不具备数值换算的基础,如果试图统一S E ER/A P F和I PL V/N PL V评价指标,则必须首先统一两者的计算理论依据和边界条件。
关键词 季节能效比;综合部分负荷性能系数;全年性能系数;小时分布数;建筑物负荷;制冷;空调Analysis of seasonal energy eff iciency evaluation method standards of main refrigeration and air2conditioning equipmentsZhang Mingsheng(Hefei General Machinery Research Instit ute)ABSTRACT Mainly analyzes t he S E ER/A P F and I PL V/N PL V evaluation system of U Sand China Standards.Point s out t here are no value conversion in S E ER/A P F and I PL V/N PL V evaluation index wit h present standard system.If trying to unify t he evaluation in2dex of S E ER/A P F and I PL V/N PL V,it sho uld unify t he calculation t heory basis andboundary condition.KE Y WOR DS S E ER;I PL V;A P F;number of hour dist ribution;building loading;ref rige2ration;air2conditioning 近年来,我国制冷空调主要产品标准陆续进行了制定和修订,于2002年制定了世界首个多联式空调(热泵)机组的国家级标准,2007年完成了G B/T18430《蒸气压缩循环冷水(热泵)机组》[1]的修订,于2008年完成了G B/T17758《单元式空气调节机》[2]的修订。
GB2021454-2008多联式空调(热泵)机组能效限定值及能源效率等级
GB 21454-2008多联式空调（热泵）机组能效限定值及能源效率等级（摘要）该标准规定了多联式空调（热泵）机组的制冷综合性能系数（IPLV(C)）限定值、节能评价值、能源效率等级的判定方法、试验方法及检验规则，适用于气候类型为T1的多联式空调（热泵）机组，不适用于双制冷循环系统和多制冷循环系统的机组。
能效限定值多联式空调（热泵）机组的制冷综合性能系数（IPLV(C)）实测值应大于等于表1的规定值。
表1 多联式空调（热泵）机组能效限定值名义制冷量（CC）W 制冷综合性能系数（IPLV(C)）W/WCC ≤ 28000 2.8028000＜CC≤84000 2.75C C＞ 84000 2.70能源效率等级的判定方法根据产品的实测制冷综合性能系数（IPLV(C)），查表2，判定该产品的能源效率等级，此能效等级不应低于该产品的额定能源效率等级。
表2 能源效率等级对应的制冷综合性能系数指标（W/W）能效等级名义制冷量（CC）W5 4 3 2 1CC ≤28 000 2.80 3.00 3.20 3.40 3.6028 000<CC≤84 000 2.75 2.95 3.15 3.35 3.55C C＞ 84000 2.70 2.90 3.10 3.30 3.50制冷综合性能系数（IPLV(C)）的标注值应在其额定能源效率等级对应的取值范围内。
节能评价值多联式空调（热泵）机组的节能评价值为表2中能效等级的2级所对应的制冷综合性能系数（IPLV(C)）指标。
试验方法制冷综合性能系数（IPLV(C)）的测试方法按照GB/T 18837 的相关规定执行。
制冷综合性能系数（IPLV(C)）实测值保留两位小数。
制冷综合性能系数（IPLV(C)）测试时，室内机的型式为适合IPLV检测、最少数量的最小静压室内机组合。
对于制冷量非连续可调的机组，制冷综合性能系数（IPLV(C)）需要作 –7.5% 的修正，以反映开停机的能耗损失。
水冷多联管热管系统的有限时间热力学分析与优化
水冷多联管热管系统的有限时间热力学分析与优化
杨志新;陈飞虎;刘杰宏;徐寒婷
【期刊名称】《洁净与空调技术》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】采用有限时间热力学、㶲方法分析了水冷多联热管系统(MSHPS)。
计算结果表明,IT服务器应该集中安排在1.3m以下的位置。
CDU在6s的时间内具有约74J的传热量。
最佳流量时CDU的速率为0.82kg/s。
计算了免费冷却时间,部分免费冷却时间。
并分析了中国主要城市的节能潜力从61%到25%。
研究结果对其他管网系统实际应用具有重要意义。
【总页数】6页(P28-33)
【作者】杨志新;陈飞虎;刘杰宏;徐寒婷
【作者单位】长沙麦融高科股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】R44
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分析水源多联式空调机组性能评价方法
分析水源多联式空调机组性能评价方法发布时间：2021-11-11T03:37:40.067Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：马晓頔[导读] 水源多联机组具有安装灵活、室外机和室内机距离短，可以预留冷却水接口的优势，可以充分利用地下水作为水源，有利于改善空调系统造成的城市热岛效应，具有更高的环保效应和节能效应。
深圳麦克维尔空调有限公司 518111摘要：针对水源多联机的性能评价主要使用IPLV、SEER等测试方法，但受到空调运行环境、气候环境等影响，无法保证测试结果的准确合理。
基于此，本文通过分析性能评价难点，提出了在运行环境下对水源多联机性能的评价方法。
以期能够满足多联机运行环境的要求，对多联机性能客观评价，掌握多联机运行状态。
关键词：水源多联式空调机组；机组性能；评价方法引言：水源多联机组具有安装灵活、室外机和室内机距离短，可以预留冷却水接口的优势，可以充分利用地下水作为水源，有利于改善空调系统造成的城市热岛效应，具有更高的环保效应和节能效应。
但目前关于水源多联机性能评价的方法和指标缺乏统一的规定，影响到水源多联机的推广和维护管理。
因此需要针对水源多联机评价加强研究，采取科学有效的评价方法对机组性能客观评价。
一、水源多联式空调机组性能评价难点风冷多联机组空调系统在我国广泛应用，具有灵活组机、性能优良、安装简便的优势，但风冷多联机组使用受到安装空间、室外噪声等因素的局限。
随着水源多联机空调系统的研发，逐渐取代风冷多联机，水源多联机具有更高的环保和节能特性，能够有效减少室外机散热，改善城市热岛效应。
同样具有安装灵活的优势，在很多办公建筑中得到广泛应用。
从推出多联式空调机组后，其简洁的中间换热系统，响应时效快，能量损失较小，具有控制灵活、节能舒适的特征，在我国很多地区得到广泛应用。
我国于20002年提出多联机性能评价方法，于2015年提出EER、APF以及IPLV等多种不同类型多联机[1]。
制冷系统中热力学性能分析与优化
制冷系统中热力学性能分析与优化引言：制冷技术被广泛应用于家庭、商业和工业领域，为人们提供舒适的空调环境和保鲜冷藏的条件。
然而，随着能源紧张和环境污染问题的加剧，制冷系统的能源效率和环境友好性日益受到关注。
因此，研究制冷系统中的热力学性能分析和优化具有重要意义。
一、热力学性能分析热力学性能是衡量制冷系统效率的重要指标。
在制冷系统中，常用的热力学性能参数包括制冷剂的制冷量、制冷剂的压缩功和制冷效能。
制冷量是指制冷系统从低温热源吸收的热量，制冷效能则是指单位制冷量所需的功。
在热力学性能分析中，常用的方法是通过制冷循环的热力学分析来研究制冷系统的性能。
热力学循环通常由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等组成。
通过分析每个组件的热量交换和功交换，可以得到制冷系统的热力学性能。
二、热力学性能优化为了提高制冷系统的能源效率和环境友好性，热力学性能的优化成为一个重要的研究方向。
热力学性能优化可以从不同方面进行，包括选择合适的制冷剂、优化制冷循环和改进制冷设备等。
首先，选择合适的制冷剂对于提高制冷系统的性能至关重要。
制冷剂的选择应考虑到制冷量、环境影响和安全性等因素。
一些高效环保的制冷剂，如天然制冷剂和新型制冷剂的应用可以显著提高制冷系统的能源效率，同时减少对大气臭氧层的破坏。
其次，优化制冷循环可以有效改善制冷系统的性能。
通过改变循环中的工作流体、压缩比和温度等参数，可以实现制冷效能的提高。
例如，采用逆向循环和多级循环等技术可以显著提高制冷系统的能效。
最后，改进制冷设备也是提高制冷系统性能的重要途径。
新型的蒸发器和冷凝器设计、高效的节流阀以及先进的压缩机技术都可以提高制冷系统的效率。
此外，采用可调速驱动的压缩机和采用回热利用技术等方法，也可以在降低能耗的同时提高制冷系统的性能。
结论：制冷系统中热力学性能的分析和优化，对于提高能源效率和环境友好性具有重要意义。
通过选用合适的制冷剂、优化制冷循环和改进制冷设备等措施，可以有效地提高制冷系统的性能。
制冷系统效能评价及其优化研究
制冷系统效能评价及其优化研究制冷系统是现代工业和家庭生活中不可或缺的一个部件，主要用于降低温度、控制湿度和保鲜等方面。
然而，由于制冷系统本身的能耗和运行效率等问题，导致了能源浪费和环境污染等诸多问题。
因此，为了提高制冷系统的效能和节能性能，需要开展制冷系统效能评价及其优化研究。
1、制冷系统效能评价方法为了评估制冷系统的效能和节能性能，需要选取一些合适的评价指标。
制冷系统的效能评价指标主要包括性能系数、制冷量、制冷功率、制冷剂质量流量等。
其中，性能系数是评价制冷系统能效最重要的一个指标。
其定义为制冷量与制冷功率之比，即$$COP = \frac{Q_c}{P_c}$$其中，$Q_c$为制冷量，$P_c$为制冷功率。
性能系数越高，制冷系统的节能性能就越好。
除此之外，还可选取以下指标进行评价：（1）制冷剂质量流量：其表示制冷剂在单位时间内通过制冷装置的质量量，直接反映了制冷系统的负荷水平；（2）制冷剂循环系数：是制冷剂流量和制冷剂回流量之比，反映了制冷系统的循环能力；（3）制冷效率：表示制冷系统从所得到的制冷量中所占的比例，即$$Efficiency = \frac{Q_c}{Q_e}$$其中，$Q_e$为制冷系统所耗用能源。
制冷效率越高，制冷系统的节能性能就越好。
2、制冷系统优化研究为了优化制冷系统的能效和节能性能，可以从以下三个方面入手：（1）制冷系统设计优化制冷系统设计的合理性直接影响着制冷系统的效能和节能性能。
在制冷系统设计阶段，应采用先进的设计理念和方法，为制冷系统提前划定较为严密的设计规范，并根据不同情况具体优化设计。
例如，应在设计上考虑提升制冷器的传热效率、采用高效换热器、改进制冷剂回收系统等方法来优化制冷系统效能。
（2）采用新型制冷剂传统的制冷剂如CFC、HCFC、HFC等制冷剂具有严重的环境污染问题，因此，研发和应用新型制冷剂具有重要的意义。
新型制冷剂应具备良好的环保性和高能效等特点。
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单元式水冷多联热管空调系统有限时间热力学分析与能效评价陈飞虎;廖曙光;柴宁;张泉【摘要】近年来,随着信息化的飞速发展,数据中心的规模不断扩大.在带来变革的同时,数据中心的迅速扩张也产生了日益严重的能源问题.降低数据中心冷却系统能耗,已成为节能减排的迫切要求.利用热管技术进行自然冷却和冷水主机水冷方式是降低这一能耗的有效方法之一.本文根据数据中心负荷的特点,以湖南常德某数据中心(111°39′E,29°00′N)的72台背板热管空调为对象,利用有限时间热力学方法对该数据中心应用的单元式水冷多联热管系统进行分析,并建立了全年能耗计算的评价方法.该分析方法提高了传统的评价方法的精度,可以为热管技术在数据中心的推广与能效分析提供参考.【期刊名称】《南华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(032)001【总页数】7页(P46-52)【关键词】数据中心;单元式水冷多联热管空调;有限时间热力学;全年能耗【作者】陈飞虎;廖曙光;柴宁;张泉【作者单位】长沙麦融高科股份有限公司,湖南长沙,410081;湖南大学土木工程学院,湖南长沙,410081;长沙麦融高科股份有限公司,湖南长沙,410081;长沙麦融高科股份有限公司,湖南长沙,410081;湖南大学土木工程学院,湖南长沙,410081【正文语种】中文【中图分类】TB660 引言目前数据中心的能源消费在世界能源消费总量占了很大比重，如果能在冷热源领域的节能研究能够取得成效，其节能效益是十分显著的.但目前动态仿真和分析的评价方法为准静态的评价方法[1].系统运行时，外界环境温度、系统的运行参数等是逐时变化的.其评价方法粗糙，且不能反应系统的实际运行状态.本文将用有限时间热力学分析方法分析数据中心的流情况，并提出了全年能效的评价方法.该分析方法与模拟方法能够反应真实的系统实际的运行过程.可为热力系统的评价提供参考.1 有限时间热力学分析方法工程热力学或者经典热力学研究的可逆过程和可逆循环，其内外势差趋于0，这就要求过程进行的无限缓慢，过程所花费的时间无限长，因此可逆循环的功率或者制冷效率趋于0，或者说，在有限的换热时间内，换热器的面积必须无限大.这就是说，获得此种不涉及时间概念的理想可逆循环的热效率或制冷系数是以循环的功率或者制冷效率趋于0 为代价的.事实上，工程实际对此不但无法接受，而且可逆循环在实际过程中也是无法实现的[2].20世纪70 年代中叶，柯曾(Curzon)、阿尔伯恩(Ahlborn)和吴治(Chih Wu)首先论涉了有限时间热力学概念，提出在有限时间内完成循环和优化循环这样一个具有实际工程意义的问题，为宏观热力学的近代发展开辟了一个新的领域.典型内可逆循环如图1所示.所谓内可逆卡诺循环是指不考虑工质的粘性摩阻，工质在循环过程中是可逆的；然而，工质在吸热过程和放热过程中与热源间存在温差.对于内可逆循环，假设工质在吸热和放热过程中的温度分别为T1和T2，热源和冷源的温度分别为TH和TL，则根据传热理论，吸热量Q1和放热量Q2分别为[3]：Q1=K1A1(T1-TH)τ1Q2=K2A2(TL-T2)τ2(3)式中：k为传热系数，A为传热面积，τ为传热时间.在输出功率最大时内可逆卡诺循环的热效率：(4)同时可以推出：(5)以及最大功率的计算式：(6)从上述结果我们可以看到一个合理的结论：利用有限时间热力学所得到的内可逆卡诺循环的热效率(式)与传统卡诺循环相比更接近实际，也更具有实际指导意义.由图1中，这些公式中的TH、TL、T1和T2都是时间的函数，在实际工程中这些温度参数也是随着时间的不同而不同的，随着时间的变化有不同的结论，同样的功率也是时间的函数，也就是随着一定的变化规律变化.图1 典型内可逆循环的T-S图Fig.1 T-S diagram of a typical irreversible cycle2 单元式水冷多联热管空调系统的物理模型数据中心冷却系统是极为复杂的能量系统，它包含了若干个子系统，最简单的划分可以是冷热源系统、日冷夜分配装置(coolant distribution unit,CDU)系统、末端与环境控制系统等.本文将对目前数据中心广泛应用的单元式水冷多联热管空调进行仿真研究.如图2，制冷主机通过压缩机提供冷量到冷量分配单元(CDU)，与背板热管空调吸收的热量进行交换，达到冷却降温的目的.图2 单元式水冷多联热管系统图Fig.2 Diagram of a unit type water cooled multi coupling heat pipe system3 水冷多联热管空调系统的数学模型3.1 压缩机的分析如图3，制冷剂的T-s图，1′-2′-3′-4′-5′为理论制冷循环，1-2-3-4-5为实际的制冷循环.图3 空调制冷机组的T-s图Fig.3 T-s diagram of air conditioning refrigeration unit质量流量为mref的制冷剂逐时进入压缩机的状态为1，排出时为2，由于压缩机压缩过程的不可逆性，产生了过程的熵增和损失，其平衡方程为[4]：(7)压缩机逐时输入的量即有用功为：(8)不可逆压缩过程的熵增为：(9)则压缩机压缩过程的损失为：(10)理想可逆压缩时，压缩机耗功为：(11)压缩机实际压缩终点状态2点参数可由式(12)来确定：(12)所以：(13)式中ηis,c表示压缩机的等熵压缩效率，本机组采用离心式压缩机，其等熵压缩效率与活塞式压缩机相比提高约10%，这里取0.85.状态点1和点3由蒸发温度和冷凝温度可以得到.3.2 冷凝器分析冷凝热Qcond等于从2状态到状态点 4的焓降[5].(14)根据T-s图，4点的状态可以确定.(15)又有：(16)3.3 节流阀的分析如图3，节流过程线为4～5，由平衡方程和绝热节流过程方程有节流阀的损失[6]为：(17)3.4 蒸发器的分析在蒸发器中循环制冷剂从低温热源吸热以转化为气态，进入压缩机.如图 1中的过程线5～1.当冷量被利用时，由平衡方程知损失为：(18)式中mev,w为冷水流量，hevwi、hevwo为进、出口冷水的焓值，hevwi、hevwo为冷水进出口的熵值.3.5 冷量分配单元CDU 的分析如图4所示，冷凝热Qcond等于从7状态到状态点8的焓降[7].(19)根据图4中，7、8点的状态可以确定.(20)图4 热管换热器中制冷剂的T-S图Fig.4 T-S diagram of refrigerant in heat pipe heat exchanger又有：(21)3.6 热管末端的分析热管末端实际上是一个换热器，可以采用蒸发器的模型.近年来多用的是平行流换热器代替原来的铜管铝翅片换热器[8].在热管换热器中循环制冷剂对室内回风吸热转化为气态，进入CDU.空气温度降低.如图4中的过程线9～6.当冷量被利用时，由平衡方程知损失为：Iev=mref·[(h9-h6)-T0·(s9-s6)]+mev,a[(hevao-hevai)-T0·(sevao-sevai)](22)式中mev,a为冷水流量，hevai、hevao为进、出口空气的焓值，sevai、sevao为空气进出口的熵值.4 单元式水冷多联热管系统的仿真模型4.1 压缩机的仿真模型由输入的蒸发温度Te计算得到制冷剂的熵值s1；再由冷凝温度Tc计算得到制冷剂的熵值s2；根据Te、Tc和压缩机的压缩效率ηis,c计算得出(h2-h1)的值，然后将(h2-h1)减去初始温度T0乘以(s2-s1)的积，将计算结果(h2-h1)-T0(s2-s1)乘以制冷剂流量mref就得到压缩机的损失mmef[(h2-h2)-T0(s2-s1)]，如图5所示[9].图5 压缩机仿真模型Fig.5 Compressor simulation model4.2 冷凝器的仿真模型根据冷凝温度Tc、蒸发温度Te 、2点的焓h2、熵s2、4点的焓h4和熵s4值可以得到冷凝器的损.于是，模块Mref·[(h2-h4)-T0·(s2-s4)] 的值可以计算得出，如图6所示.图6 冷凝器的仿真模型Fig.6 The simulation model of condenser4.3 膨胀阀的仿真模型由输入的冷凝温度Tc得到Te；又由输入的蒸发温度h2计算出s5；将h4减去s5，得到的(s4-s5)乘以基准温度T0和制冷剂质量流量mref，则可以得到膨胀阀的损失T0·mref·(s4-s5).如图7所示.4.4 蒸发器的仿真模型根据进出蒸发器进出口的水温Tevi和Tevo，计算出进出水的焓hevi、hevo与熵值sevi、sevo，将基准温度T0乘以(sevo-sevi)，然后将进出水温焓值差(hevo-hevi)减去T0(sevo-sevi)，将计算结果乘以冷水制冷流量mev,w，就得到蒸发器水侧的损mev,w[(hevo-hevi)-T0(sevo-sevi)].同样计算出制冷剂侧的损mref[(h5-h1)-T0(s5-s1)],从而得到蒸发器的损失mev,w[(hevo-hevi-T0(sevo-sevi)]+mref[(h5-h1)-T0(s5-s1)]，如图8所示.图7 膨胀阀的仿真模型Fig.7 The simulation model of expansion valve图8 蒸发器的仿真模型Fig.8 The simulation model of evaporator4.5 CDU的仿真模型CDU的实质是一个冷凝器，建模方式与冷凝器同样，热管末端相当于一个蒸发器，可以用蒸发器的仿真模型[10].4.6 系统的仿真模型将系统的各个部件按制冷剂的流动方向进行连接，并建立系统的仿真模型，如图9所示：1.压缩机；2.冷凝器；3.膨胀阀；4.蒸发器；5.CDU；6.热管末端.图9 单元式水冷多联热管系统的仿真模型及计算结果Fig.9 The simulation model and calculation result of the unit type water cooling multi coupling heat pipe system系统的制冷效率与效率公式如下：(23)(24)式中，热管空调(heat pipe)的能效比表示为COPhp，即热管系统的制冷系数；为逐时的制冷量；为压缩机逐时的输入功；η为系统的效率；为系统逐时产生的量；为压缩机逐时的输入值.5 结果与讨论当制冷剂流量在0.1～1 m/s之间变化时，系统的实际输入净功变化如图10，可以看出，制冷剂流量为0.003 2 kg/s时，系统的输入净功为27 kW.图10 水冷主机模式下系统实际输入功率与制冷剂流量的关系图Fig.10 The relation diagram of input power and refrigerant flow rate in water cooling host model system图11为自然风冷模式下室外风量与室外温度的关系图，由图10可以看出，在室外温度为5.8 ℃时，循环风量为0.384 kg/s.图11 自然风冷模式室外风量与室外温度的关系图Fig.11 The relation diagram of outdoor air volume and outdoor temperature in natural air cooling mode图12为自然风冷模式下能处理的数据中心的空气量与数据中心室内温度的关系图，由图12可以看出，在数据中心温度为37 ℃时，能处理的风量为0.22 kg/s.图12 自然风冷模式能处理的数据中心的空气量与数据中心室内温度的关系图Fig.12 The relationship between the air volume of the machine room and the room temperature of the machine room that can be treated by naturalair cooling mode将全国典型地区的气象数据作为输入参数，可以计算出系统实际的衡量制冷剂系统的能效比(Coefficient of performance,简称COP)和效率，如图13所示.图13 单元式水冷多联热管系统在全国典型城市实际的COP与效率Fig.13 The COP and exergy efficiency of the unit type water cooled multi couplet heat pipe system in typical cities in China6 结论传统的经典热力学在计算系统工作状况时是计算在稳定工况静态的COP，而在实际的运行环境中，各个状态参数如室外空气温度、冷水温度、冷却水温度等是不断的发生变化的.而动态的方法实际上也是从一个准静态过程到另一个准静态过程，不能反应系统的真实运行状态，因此系统性能的评价指标粗糙.应用有限时间热力学分析方法能对于机组工作的整个过程中的各个参数发生变化对于系统运行所产生的影响进行全面的分析，再现系统的实际运行状况.该算例提出了一种分析与评价热管系统的新的方法，可以为实际的管网系统的分析与准确的能耗评价提供参考. 参考文献：[1] 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