多联机IPLV 测试与负荷组合的关系[改]
IPLV和NPLV技术文件
科学评估一台机组的运行费用既要考虑满负荷的效率，更要考虑部分负荷效率。
事实上，机组运行在满负荷的时间不到2%，98%的时间运行在部分负荷。
美国制冷空调学会（ARI）为此经过大量研究，提出了一种广泛接受的科学评估方法，即机组综合部分负荷性能指标（NPLV）来全面评价一台机组的综合效率。
NPLV综合考虑机组在100%，75%，50%和25%不同负荷点的性能，并对不同点根据实际运行确定权重，来综合评估机组的效率水平。
中国最新颁布的公共建筑节能设计标准也包含了此综合部分负荷效率指标。
按此方法计算运行费用更科学，也更接近实际情况。
NPLV全称综合部分负荷性能。
根据美国制冷空调学会ARI550/590标准，通过对100%，75%， 50% 和25%四个部分负荷性能点加权计算得出。
NPLV的计算公式如下：NPLV=0.01*A+0.42*B+0.45*C+0.12*D其中A，B，C，D分别代表机组在100%，75%， 50% 和25%四个点的COP值。
IPLV和NPLV一、计算方法和意义IPLV : Integrative Part Load Value,即ARI标准工况下综合部分负荷值。
NPLV: No-standard Part Load Value ,即非ARI标准工况下部分负荷值。
注解：12、一般计算取100％，75％，50％，25％四个负载下的数值进行计算。
根据ARI550-98、ARI560-98、ARI590-98规定IPLV计算公式。
性能系数IPLV计算：IPLV=1/（0.01×A+0.42×B+0.45×C+0.12×D）能耗系数IPLV计算：IPLV=1/（0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D）A——100％制冷量时的性能系数COP。
（kW/kW）B——75％制冷量时的性能系数COP。
（kW/kW）C——50％制冷量时的性能系数COP。
多联机空调系统的变容量技术介绍
多联机空调系统的变容量技术介 绍
变频技术与数码涡旋的比较（续）
能效比/COP
变频技术:变频器的损失大约占功耗的15%，这样 就降低了系统的COP。当室内的总容量要求低时 （如10%、20%或30%），变频系统必须使用制 冷剂的热气旁通进行容量调节 。在室内的总容量 要求较低的情况下，由于制冷剂的热气旁通，能 量会有损耗，系统的COP降低。
多联机空调系统的变容量技术介 绍
变频技术（续）
但是，直流变频空调的成本要高于交流变频空 调，因此，市场上的变频机大部分是交流变频。
多联机空调系统的变容量技术介 绍
变频技术（续）
优点
✓ 比高温气体旁通系统实现更多级容量输出，因此对温度的 控制也更为精确
✓ 无旁通高温气体造成能量浪费
缺点
✓ 改变电机频率造成高度电磁干扰（交流变频）
变频技术（续）
多联机空调系统的变容量技术介 绍
变频技术（续）
变频空调分为直流变频和交流变频。
直流变频空调与交流变频空调的区别在于使用何 种压缩机（交流变频压缩机还是直流变频压缩机） 以及因压缩机的不同而带来控制器的变化。
交流变频压缩机本质上仍是三相交流异步电动机， 通过定、转子之间磁场的相互作用使转子旋转。 但其特别的设计使得可以在较大范围内通过改变 电源的频率和电压来改变电机的转速。
变频技术与数码涡旋的比较
环保
变频技术：交流变频不符合EMC（电磁兼容）要 求。变频控制器会产生高次谐波，造成一些电磁 干扰问题，如变压器/电容器过热、精密仪器的 精度降低以及干扰电视信号、移动信号和地铁站 信号的传送等。为解决电磁干扰问题，室外机/ 室内机都需添加电磁噪音过滤器或扼流圈，从而 提高了系统的造价。
多联式空调(热泵)机组测试方法问题的讨论
多联式空调（热泵）机组测试方法问题的讨论1 前言多联式空调（热泵）机组（以下简称多联机）是指一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机，室外侧采用风冷换热形式、室内侧采用直接蒸发换热形式，多联机是一种一次制冷剂空调系统，它以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。
一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。
通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求，多联机系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求。
近年来市场占有率逐年增加，在个别地区上海、浙江、江苏等地，家装多联机逐步走入平常百姓家。
从2005的测试数据看当时多联机的名义工况（室内温度干球27℃湿球温度19℃，室外温度35℃）的能效比大部分在2.0左右，IPLV（C）在2.8到左右，在很长一段时间内被认为是不节能的产品。
伴随直流变频、数码涡旋、电子膨胀阀技术的运用，同时多联机节能认证和能效标识的实施，大大的促进了多联机的能效水平的提高，名义制冷工况下能效比平均达到2.8左右，甚至有的达到了3.0以上，IPLV（C）平均在3.4左右，又伴随着新技术双直流变频压缩机和直流变速电机（内机风扇和外机风扇）的运用，有些产品IPLV（C）达到了5.0以上。
在多联机测试的过程中逐渐也呈现出一些问题，这都造成了测试结果的差异，会引起分歧。
本文对测试中常见问题，结合空调实际运用的情况，通过对测试数据分析和对比，提出解决问题的办法。
2 测试中如何实现多联机的卸载现行国家标准《GB/T 18837-2002多联式空调（热泵）机组》和《GB 21454-2008多联式空调（热泵）机组能效限定值及能源效率等级》中考核多联机的主要参数是综合性能系数即IPLV（C），测试中通过机组的卸载分别实现100%、75%、50%、25%等负荷点的能效比综合计算综合性能系数IPLV（C）。
常见中央空调系统与多联机系统的区别,你不一定知道!
常见中央空调系统与多联机系统的区别，你不一定知道！常见中央空调系统：风冷型和水冷型：系统比较：全空气系统：定风量系统：优点：可集中进行运行保养·检修；过渡期可采用直接送新风方式；可采取高洁净度的新风。
缺点：风管所占空间大；各空间的温湿度控制难，耗能较大；风机动力要求大。
变风量系统：优点：可进行个别控制；可节约运转费用；与定风量方式相比，对风机所要求的动力要求小；随负荷变动对应迅捷，使用舒适性高。
缺点：因需VAV装置及空调机调节风量装置，故初期设备投资费用高；风量减少会造成空气分布的不良。
全水系统：制冷和制暖时，使用阀门进行切换。
风机盘管：优点：可进行个别控制；水管输送形式，输送距离长，安装空间小于风管系统；随负荷变动对应快，舒适性较好。
缺点：水管连接，存在漏水隐患；需要追加新风系统。
水-空气系统：优点：可对各机组进行调节，实行个别控制；可根据负荷改变增设风机盘管；与全空气系统相比，风管所占空间小。
缺点：各室均设置有机组，保养工作量大；安装水配管，故有可能发生漏水现象；新风送风量少造成全新风制冷运行困难。
多联机系统：通过室外机对冷媒进行冷却，冷媒经铜管通至室内机，和空气换热对房间制冷/制热。
优点：可进行个别控制,随负荷变动对应迅捷，使用舒适性高；一次换热，直接膨胀式系统，节能性好；施工简便，周期短；日常保养简单。
缺点：设备初投资较高；需追加新风系统。
多联机的定义：多联机，亦称变冷媒流量多联式空调系统，由一台室外机连接数台不同或相同型式、容量的直接蒸发式室内机，构成一套单一制冷/热循环空调系统，也简称为VRV或VRF。
多联机系统的特点及应用：特点①：一次换热，无需搬送动力。
一次换热，直接蒸发式系统：多联机是采用一次换热方式的直接蒸发式空调系统，即冷媒在室外机经压缩后，直接通过室内机与室内侧空气进行热交换，因此系统更节能、高效。
一次换热，无需搬送动力。
不同空调系统的节能性比较：如前面所说明的那样，空调可分为中央空调和独立空调，在完成将室内的热量移送到室外的任务时，两者所使用的媒介不同。
部分负荷综合值IPLV 的含义探讨
作者简介：曹 琦（１９４０－），男，河南洛宁人，教授。
（上接第２３页）
参考文献：
［１］ ＧＢ ５７７３－８６，容积式制冷压缩机性能试验方法［Ｓ］． ［２］ ＪＪＦ １０５９－１９９９，测量不确定度评定与表示［Ｓ］． ［３］ 缪道平，吴业正 ． 制冷压缩机［Ｍ］． 北京：机械工业出版社，２００１．
冷量的计算，不能用于泵能耗的计算。因此在文献［２］中 用IPLV式计算空调系统总能耗中把泵的能耗也加进去
参考文献：
的 方 法 ，概 念 是 不 正 确 的 。
［１］ 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，１９９３．
另外，在文献［２］中说的变频泵节省的能量和转速３ ［２］ 曾振威．节能不能因小失大［Ｊ］． 暖通空调，２００２，３２（４）．
中图分类号： ＴＵ８３１．２ 文献标识码： Ａ 文章编号：１００６－８４４９（２００４）０２－０００９－０２
１ 引言
空调冷水机组在空调季节里９９％的时间都在部分 负荷下运行，为了评价制冷机在所有部分负荷下的综合 性 能 ，美 国 制 冷 学 会（ ＡＲＩ ）对 大 量 冷 机 的 运 行 进 行 了 调 查 统 计 ，提 出 了 部 分 负 荷 综 合 值 IP LV（ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｐａｒｔ－Ｌｏａｄ Ｖａｌｕｅ）的概念，并在ＡＲＩ ５００－９０标准中给 以规定，在ＡＲＩ５５０／５９０－９８标准里给予修正。我们一应 弄清IPLV的确切含义，对冷机在整个空调季节运行的 综合性能作出正确的评价。
Key words: refrigerant compressors; refrigerating capacity; uncertainty; reciprocating compressor; simulation;
综合部分负荷性能系数(IPLV)的计算与限值
综合部分负荷性能系数（IPLV）的计算与限值综合部分负荷性能系数（IPLV，Integrated Part Load Value）是指：基于机组部分负荷时的性能系数值，按机组在各种负荷条件下的累积负荷百分比进行加权计算获得的表示空气调节用冷水机组部分负荷效率的单一数值。
[1]IPLV计算公式综合部分负荷性能系数（IPLV）计算方法如下：IPLV = 1.2% A + 32.8% B + 39.7% C + 26.3% D（4.2.13）式中：A——100%负荷时的性能系数(W/W)，“冷却水进水温度30℃”且“冷凝器进气干球温度35℃”；B——75%负荷时的性能系数(W/W)，“冷却水进水温度26℃”且“冷凝器进气干球温度31.5℃”；C——50%负荷时的性能系数(W/W)，“冷却水进水温度23℃”且“冷凝器进气干球温度28℃”；D一一25%负荷时的性能系数(W/W)，“冷却水进水温度19℃”且“冷凝器进气干球温度24.5℃”。
冷水（热泵）机组IPLV电机驱动的蒸气压缩循环冷水（热泵）机组的综合部分负荷性能系数（IPLV）应符合下列规定：1）水冷定频机组的综合部分负荷性能系数（IPLV）不应低于表4.2.11的数值；2）水冷变频离心式冷水机组的综合部分负荷性能系数（IPLV）不应低于表4.2.11中水冷离心式冷水机组限值的1.30倍；3）水冷变频螺杆式冷水机组的综合部分负荷性能系数（IPLV）不应低于表4.2.11中水冷螺杆式冷水机组限值的1.15倍。
表4.2.11 冷水（热泵）机组综合部分负荷性能系数（IPLV）多联式空调（热泵）机组IPLV采用多联式空调（热泵）机组时，其在名义制冷工况和规定条件下的制冷综合性能系数IPLV（C）不应低于表4.2.17 的数值。
表4.2.17 多联式空调（热泵）机组制冷综合性能系数IPLV（C）IPLV的适用范围。
空气能热泵iplv值4.5
空气能热泵iplv值4.5 IPLV（Integrated Part Load Value）是衡量空调、热泵等设备在全负荷和部分负荷条件下的综合性能的指标。
IPLV的计算涉及设备在不同负荷条件下的性能数据。
对于空气能热泵，IPLV通常包括在不同负荷条件下的制冷和制热性能。
IPLV值是一个加权平均值，考虑了设备在整个使用周期内不同负荷条件下的性能。
一个IPLV值为4.5可能表示设备在整个使用周期内的综合性能较好，适用于在不同负荷条件下提供高效制冷和制热。
通常，IPLV值越高，表示设备的能效性能越好。
请注意，IPLV值是一种标准化的测量，具体的性能表现还受到设备型号、制造商、使用环境等因素的影响。
如果你需要更详细的信息，建议查阅具体空气能热泵产品的技术规格或与制造商联系。
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空调温度不低于26℃的规定下对机组IPLV 的探讨
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成都 294 281 265 215 153 89 42 16 4 0 0
0 0 0 0
西安 275 241 214 182 161 143 124 91 81 57 41 35 20 15 9
为了在空调设备中体现节能的原则，首先应提 高设备在额定负荷下 EER，这是最基本的保障。然 后在部分负荷下，有如下提高性能系统的优势：
在空调工况下，冷凝温度降低 1℃或蒸发温度 升高 1℃，EER 可提高 4-5%。可以说在部分负荷下 就是调节和优化蒸发温度和冷凝温度来取得最佳 的 EER，主要是采用微电子控制技术来实现，在部 分负荷下有比额定负荷下更高的 EER，即可以得到 高的 IPLV 值。这包括压缩机容量控制，数据采集 系统，电子膨胀阀、变频器控制水泵等措施。可以 说额定负荷下 EER 体现了设备机械制造水平，IPLV
（2）
+
(
PLFn−1
−
PLFn
)
⎛ ⎜⎝
EERn−1 − 2
EERn
⎞ ⎟⎠
+
( PLFn )( EERn )
式中：PLF－部分负荷因子，按图 10 取值；n
美国
6.57
－可调节的容量总数；下标 1－代表 100％容量且
欧洲
6.45
在部分负荷条件下；下标 2，3 等－代表指定容量
IPLV（W/W）
1、环境温度较低时可以降低冷却水的温度， 即降低冷凝温度；
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多联机IPLV 测试与负荷组合的关系摘 要 本文指出了综合性能系数（IPLV ）与各部分负荷100%、75%、50%、25%之间的含义关系，运用实例说明当采用不同的部分负荷组合进行IPLV 测试时,有时会得到不同的测试结果。
关键词 综合性能系数（IPLV ） 部分负荷系数（PLF ） 能效比（EER ）Relationship of Test on IPLV for multi-connected air-condition unitand the part load combinationABSTRACT This paper points out the relationship among IPLV and part load 100%、75 % 、50 % and 25 % ，gives examples to illustrate that IPLV is very different under different part load selections test condition.KEY WORDS integrated part load value ； part load factor ；energy efficiency ratio1 引言国标GB/ T 18837-2002［1］对多联机综合性能系数( IPLV ) 的测试工况、室内机数量选择和配管安装条件等进行了详细描述。
其中关于测试负荷比例的描述如下：多联式空调(热泵) 机组属制冷量可调节系统，机组必须在其Q 1 ( 100 %) 负荷、Q 2(75 % ±10 %) 负荷、Q 3 (50 % ±10 %) 负荷和Q 4 (25 % ±10 %) 负荷的卸载级下进行标定，这些标定点用于计算综合性能系数。
除Q 1负荷外，Q 2 、Q 3 和Q 4 负荷均有±10 %的偏差。
也就是说,，只要这3 个负荷不超过±10 %，均符合国家标准的要求。
笔者所要讨论的问题是：在保证Q 2 、 Q 3 和Q 4 负荷在国标规定的±10 %偏差范围内，按不同的负荷组合进行IPLV 测试时，将会得到不同的测试结果。
在这些测试结果中，也必然存在一个最优的和一个最差的，那么哪一个才代表这台机组的IPLV 呢？2 不同负荷组合与IPLV 的关系分析国标GB/T 18837-2002[1]用下列等式计算综合制冷性能系数IPLV (C)：IPLV (C) = (PLF 1 -PLF 2) ( EER 1 + EER 2)/ 2 + ( PLF 2 -PLF 3) ( EER 2 + EER 3)/ 2 +(PLF 3 -PLF 4) ( EER 3 + EER 4)/ 2 + ( PLF 4) ( EER 4) (1) 式中:PLF 1、PLF 2、PLF 3、PLF 4——由图1确定部分负荷额定工况下( 100 %) 负荷、(75 % ±10 %)负荷、(50 % ±10 %) 负荷和(25 % ±10 %) 负荷的部分负荷系数；EER 1、EER 2、EER 3、EER 4——表示部分负荷额定工况下100 % 负荷、(75 % ±10 %) 负荷、(50 % ±10 %) 负荷和(25 % ±10 %) 负荷时的EER 。
对于给定的被测机组，其EER 与负荷的关系EER = F ( Q ) 也必然确定。
因Q 1 = 100 % , 则EER 1 值也就确定了。
Q 2 、 Q 3 和Q 4 有±10 %的变化，对应的EER 2 、 EER 3 和EER 4 也随之变化，它们分别是负荷Q 2 、 Q 3 和Q 4 的函数，即：EER 2 = F( Q 2)；EER 3 = F( Q 3)； EER 4 = F( Q 4) 。
国标GB/T 18837-2002[1]对部分负荷系数PLF 函数曲线有明确的规定，图1就是引自国家 标准的部分负荷系数PLF 曲线图。
注：曲线基于下列公式PLF = A 0 + ( A 1 ×Q) + ( A 2 ×Q2) + ( A 3 ×Q3) + ( A 4 ×Q4) + ( A 5 ×Q5) + ( A 6 ×Q6) (2)式中:Q 为部分负荷额定工况下全负荷容量的百分比，0～100；A 0～A 6 均为常数。
A 0 = -0. 127 739 17 ×10-6；A 1 = -0. 276 487 13 ×10 -3；A 2 = 0. 506 724 49 ×10 -3；A 3 = -0. 259 666 36 ×10-4；A 4 = 0. 698 753 54 ×10 -6；A 5 = -0. 768 597 12 ×10-8；A 6 = 0. 289 182 72 ×10 -10。
由于Q1 = 100 %，所以PLF1值也就确定了( PLF1 = 1) 。
Q2、Q3和Q4有±10 %的变化，对应的PLF2，PLF3和PLF4也随之变化，分别是负荷Q2、Q3 和Q4的函数：PLF2= G ( Q2)；PLF3= G( Q3)；PLF4 = G( Q4) 。
综上所述，对于给定的被测机组，综合性能系数IPLV (C)实际上就是Q2 、Q3和Q4 的函数，即：IPLV ( C) = Y ( Q2, Q3, Q4)(3)对不同的负荷组合进行IPLV 测试，并获得一个最优的IPLV 值，就是求解函数IPLV ( C)=Y ( Q2, Q3, Q4) 的最大值问题。
该问题可以用Excel 中的Solver 来解决。
为清楚起见，现举例说明选择不同的负荷组合进行测试时，其对IPLV 的影响。
现有1台标称28kW 多联机A ，在部分负荷额定工况下测试的性能如表1 所示。
对于给定的被测机组，其EER 与负荷Q 的关系EER = F( Q) 是必然确定的。
为便于求解，将上述4 个测点拟合成一条曲线，函数如下：EER = 0. 000 020 831 484 287 759 Q3 -0. 004 564 041 262 436 980 Q2+0. 314 532 311 543 445 000 Q -3. 913 953 105 470 930 000(4)从而转化为对函数IPLV (C)= Y ( Q2, Q3, Q4)求最大、最小值问题，其计算值结果如表2 所示。
可见，IPLV 结果。
对于该给定机组，在最优组合条件下(较低的Q 2，中间的Q 3 ，较高的Q 4) ，IPLV (C) max = 2. 77 ，满足国家标准的要求( IPLV (C) max > 3. 0 ×0. 92 = 2. 76) ；而在最差的组合条件下(较高的Q 2 ，较高的Q 3 ，较低的Q 4) ， IPLV ( C) min = 1. 87 ，远远低于国家标准的要求。
如何对这台机器进行界定？ 恐怕目前的国标(GB/ T 18837-2002) 回答不了这个问题。
同理，对另外一个品牌标称28kW 多联机B ，求IPLV (C) 极值可得如表3 所示。
这台多联机,在较高的Q 2 ,较高的Q 3 和较低的Q 4 部分负荷组合下,得到最优的IPLV (C) max = 3. 24 ,而在较高的Q 2，中间的Q 3和较高的Q 4部分负荷组合下，得到最差的IPLV (C) min =3. 06 。
通过上述两例比较可以看出：多联机在不同部分负荷组合条件下进行IPLV 测试时，将会得到不同的测试结果。
以上举例分析的是不同部分负荷组合对制冷IPLV (C) 的影响。
如果对不同部分负荷组合与制热IPLV (H) 的关系进行分析，也会得到类似的结论，此处不再累述。
3 解决途径和目前厂商测试IPLV 现状如果将国家标准GB/T 18837-2002[1]规定的IPLV 测试负荷点Q 2 、 Q 3和Q 4 从±10 %偏差改成±5 %偏差或更小，无疑会提高不同部分负荷组合条件下IPLV 测试结果的一致性。
然而与常规家用空调系统相比，多联机是一类多室内机配置且内部参数互相耦合的复杂制冷系统。
由于室内机配置型式比较多，连接数量也多于常规空调，系统连接管路也比较长，这都将直接影响多联机系统内部压力的变化、制冷剂的沉积与闪发，因此要想把整个系统制冷量按各配置室内机名义制冷量比例分配给各室内机，几乎是不可能的。
正是由于多联机存在上述制冷剂分配不均的固有问题，对安装少于3 台的室内机进行IPLV 测试试验时，很难将Q 2 、Q 3 和Q 4 都控制在±5 %偏差的范围内，除非连接较多小容量相同型式的室内机(如1 HP 机或更小) 进行IPLV 测试。
但室内机连得越多，管路就越长，系统能力衰减就越厉害，其整机性能也就越差。
为了获得较高的IPLV 值,多联机厂商无疑会选择最有利于自己机组的部分负荷组合条件下进行IPLV 测试，使得测出的IPLV 值普遍比较高。
这也是目前国标GB/T 18837-2002需要再进一步完善的地方。
4 结 论综合性能系数( IPLV ) 不但与机组本身的性能有关，还与机组不同部分负荷的组合有关。
在不同部分负荷组合条件下，对于有些机组，有时可能会得出两个迥异的测试结果，有的甚至关系到这个产品是否符合国家标准的要求。
参考文献[1] GB/ T 18837-2002 多联式空调(热泵) 机组. 北京: 中国标准出版社,2002.。