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电压缩制冷机

元件定义​

该元件指电压缩制冷机的设备设施，电压缩制冷机组是指依靠压缩机提高制冷剂的压力以实现制冷循环的制冷机。依靠压缩机提高制冷剂的压力以实现制冷循环的制冷机。按所用制冷剂的种类不同，压缩式制冷机分为气体压缩式制冷机和蒸气压缩式制冷机两类。蒸气压缩式制冷机又有氨制冷机和氟利昂制冷机等。气体压缩式制冷机又分为空气制冷机和氦气制冷机等。按所用压缩机种类不同，压缩式制冷机又分为往复式制冷机、离心式制冷机和回转式制冷机（螺杆式制冷机、滚动转子式制冷机）等。蒸汽压缩式制冷机按其系统组成不同分为单级、多级（两级或三级）和复叠式等。

以气体压缩式制冷机为例，压缩机以气体为制冷剂，由压缩机、冷凝器、回热器、膨胀机和冷箱等组成。经压缩机压缩的气体先在冷凝器中被冷却，向冷却水（或空气）放出热量，然后流经回热器被返流气体进一步冷却，并进入膨胀机绝热膨胀，压缩气体的压力和温度同时下降。气体在膨胀机中膨胀时对外作功，成为压缩机输入功的一部分。同时膨胀后的气体进入冷箱，吸取被冷却物体的热量，即达到制冷的目的。此后，气体返流经过回热器，同压缩气体进行热交换后又进入压缩机中被压缩。气体制冷机都应采用回热器，这不但能提高制冷机的经济性而且可以降低膨胀机前压缩气体的温度，因而降低制冷温度。

对不同种类的电压缩制冷机来说，都是通过消耗电能来制冷，并未对不同类型的制冷机进行建模，而是采用通用模型，其数学模型如下：

水力模型：

Δp=pin−pout=k⋅m⋅∣m∣/ρ2\Delta p = p_{in} - p_{out} = k \cdot m \cdot |m| / \rho^{2}

热力模型：

P⋅cop=m(hin−hout)P \cdot cop = m(h_{in}-h_{out})

式中 Δp\Delta p 是进出口压差（kPa\mathrm{kPa}），pinp_{in}、poutp_{out} 分别为流体进出口压力（kPa\mathrm{kPa}），kk 是局部压降系数（kPa/(m3⋅s−1)2\mathrm{kPa/(m^3 \cdot s^{-1})^2}）, mm 是质量流量（kg/s\mathrm{kg/s}），ρ\rho 是密度（kg/m3\mathrm{kg/m^3}），PP 是额定用电功率（kW\mathrm{kW}），copcop 是性能系数，hinh_{in}、houth_{out} 分别为工质的进出口比焓（kJ/kg\mathrm{kJ/kg}）。

电压缩制冷机
电压缩制冷机

元件说明​

属性​

CloudPSS 元件包含统一的属性选项，其配置方法详见 参数卡 页面。

参数​

设备参数​

参数名键值 (key)单位备注类型描述
生产厂商manufacturer生产厂商文本生产厂商
设备型号equipType设备型号文本设备型号
局部压降系数LocalPressureDropCoekPa/(m3⋅s−1)2\mathrm{kPa/(m^3 \cdot s^{-1})^2}局部压降系数实数局部压降系数
功率因数PowerFactor功率因数实数功率因数，范围为 0-1，一般在 0.9-1
设备工况OperateParam设备工况表格设备多挡位变工况运行参数，为表格，分别录入不同挡位的性能系数（COP）和制冷功率（CoolSupply）
最小供水温度MiniOutletTemp∘^{\circ}C最小供水温度实数最小供水温度，运行约束参数在计算时不生效，无意义
最大供水温度MaxOutletTemp∘^{\circ}C最大供水温度实数最大供水温度，运行约束参数在计算时不生效，无意义

基础参数​

参数名键值 (key)单位备注类型描述
元件名称CompName元件名称文本元件名称
元件类型CompType选择元件类型选择选择交流元件时为交流电，选择直流元件时为直流电
设备配置台数DeivceNumber台设备配置台数自然数设备配置台数
待选设备类型DeviceSelection从设备库中选择设备类型选择选择数据管理模块录入的设备型号，将自动绑定为对应设备在数据管理模块中录入的厂家、产品型号、额定运行参数等。

仿真参数​

在仿真参数中编辑设备的仿真边界条件，主要包含运行方式和运行策略曲线。

参数名键值 (key)单位备注类型描述
出力模式SettingParaType选择运行模式选择在输入仿真运行策略前需要指定设备运行模式。有温度和功率两种模式。若选择温度模式，则设备出力根据系统计算得到。若选择功率模式，设备出力为用户指定功率，进出口温度根据热功率和流量计算得到。
温度模式运行策略OutletTemp配置设备在不同时刻的运行温度表格仅当出力模式项为温度模式时生效，在表格中录入各个时间段对应的出口温度。 开始时间对应每个仿真时刻，供水温度为设备出口温度。
功率模式运行策略CoolSupply配置设备在不同时刻的功率表格仅当出力模式项为功率模式时生效，在表格中录入各个时间段对应的设备运行策略。 开始时间对应每个仿真时刻，设备启停运行策略为设备运行挡位和运行台数的组合，注意设备运行总台数不能超过设备配置台数。

优化参数​

在优化参数中编辑优化条件。

参数名键值 (key)单位备注类型描述
是否优化该设备OptimizationChoice是否元件的运行方式进行优化选择选择是，则设备的运行策略由系统优化得到，不读取仿真参数中设置的运行模式和运行策略；选择否，则系统按照仿真参数的运行模式和运行策略运行。

引脚​

引脚用于将元件与其他电设备连接，支持线连接和信号名的连接方式。

引脚的名称、键值、维度、定义描述的详细说明如下表所示。

引脚名键值 (key)维度描述
电接口DC/AC1×1可以在引脚处输入相同的字符使得元件与其他电元件相连，当基础参数元件类型项是直流元件时，键值为 DC；元件类型项是交流元件时，键值为 AC。
水入口Inlet1×1可以在引脚处输入相同的字符使得设备与其他电元件相连
水出口Outlet1×1可以在引脚处输入相同的字符使得设备与其他电元件相连

常见问题​

元件模型是否具有代表性？

IESLab 平台的设备主要关注能量流的变化和转换过程，主要建立能量转换的通用简化模型。暂未按照其子特征建立详细的子类模型。

能否优化模型，提升精度？
有提升模型精度的计划，建立电压缩制冷机的 COP（Coefficient of Performance，性能系数）与冷却水温度、冷冻水温度、环境温度、负载率等参数的关系模型。
设备的串并联模式有何不同？
  1. 当设备配置多台时，默认为并联，所有设备型号相同，各支路局部阻力均相同，局部压降相同，各支路流量相同。
  1. 当不同设备并联时，各支路局部压降相同，总流量为各支路流量之和。
  1. 当不同设备串联时，各支路流量相同，总局部压降为各设备段的局部压降之和。
电压缩制冷机的交直流元件有什么区别？

选择交流时为交流电，选择直流时为直流电在能量流计算过程中均为 PQ 节点。

注意，交流元件和直流元件不能直接相连。

电压缩制冷机元件在建模仿真平台使用时需要配置哪些元件参数？数据管理模块需要配置哪些数据？

在对电压缩制冷机元件进行仿真模拟前，务必录入编辑元件的基础参数和仿真参数；

在数据管理模块需要配置电压缩制冷机的额定运行参数。并在基础参数中绑定数据管理模块的电压缩制冷机。

电压缩制冷机元件的运行方式有哪几种配置方式？

共有 3 种，其中仿真 2 种，运行优化 1 种模式。

  1. 仿真：供水温度模式
    用户已知电压缩制冷机机组的冷水出口温度时，运行模式设置为供水温度，同时优化参数选择“否，使用仿真策略”。
    此时，电压缩制冷机机组供冷功率由进出口温度、流量等参数计算得到，由下游需求决定。特别注意：设备运行在温度模式时，设备出力完全由系统计算得到，不受设备配置台数和设备挡位等限制
  1. 仿真：功率模式
    用户已知电压缩制冷机机组供冷功率时，运行模式设置为制冷功率，同时优化参数选择“否，使用仿真策略”。
    此时，电压缩制冷机机组的进出口温度根据制冷功率和流量等参数计算得到。特别注意：设备运行在功率模式时，设备出力根据运行策略计算得到，受设备配置台数和设备挡位等限制，设备启停运行策略中，设备运行台数超过配置台数之后的策略无效。
  1. 运行优化
    此时电压缩制冷机元件的出力由系统优化计算得到，但是不读取仿真参数，需要将优化参数的是否优化该设备项设置为是即可。
温度和功率策略的开始时刻必须和仿真时刻一致吗？

建议保持一致。若运行策略的开始时刻与仿真时刻不一致，平台会自动采用插值和外推算法填充。 特别注意：对于运行策略，在仿真时刻之外的时间段策略，为前平推和后平推，即，策略之前的数值始终为策略的第一个值，策略之后的数值始终为策略里最后一个值。