变频多联空调系统在建筑中的应用技术

【前言】变频多联空调系统在建筑中的应用技术由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。变频多联空调的工作原理是：室内温度传感器根据实际的空调负荷控制室内机冷媒管道上的电子膨胀阀（EVi），通过冷媒压力的变化对室外机的压缩机进行控制，改变系统的冷媒流量，使空调系统自动调节，满足室内负荷变化的要求，以达到节能的目的。 多联机系统结构原理简图...

摘要：本文介绍了变频多联空调在我国的产业发展状况，机组运行原理及基本性能特点，论述了以变频制冷压缩机为核心的技术在建筑中的节能应用，并提出多联机空调系统设计方面的需注意问题，以便达到良好的使用效果。

关键词：变频多联空调；节能；室内外机；高差；能力修正

1 引言

能源和环境问题是当今世界关注的焦点。为了节约能源保护环境，采用变流量以适应空调负荷变化，在制冷空调领域受到广泛重视，变水量、变风量和变制冷剂流量等变流量系统的应用，在提高调控质量和节约能源两个方面效果突出。变频多联空调系统，即变制冷剂流量（Variable Refrigerant Volume）直接蒸发式空调系统，简称VRV（已被日本大金公司注册为产品商标）。

2 变频多联空调系统原理

变频多联空调的工作原理是：室内温度传感器根据实际的空调负荷控制室内机冷媒管道上的电子膨胀阀（EVi），通过冷媒压力的变化对室外机的压缩机进行控制，改变系统的冷媒流量，使空调系统自动调节，满足室内负荷变化的要求，以达到节能的目的。

多联机系统结构原理简图

多联由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。

一定工况下，制冷量与制冷剂质量流量成正比，

即：Q = q × m；

式中： Q ——制冷量。

q ——制冷剂单位质量制冷量。

m ——制冷剂质量流量。

一定工况下，制冷剂质量流量与压缩机转速成正比例函数关系，

即：m = f （ N ） ；

式中： f ——制冷剂质量流量与压缩机转速的函数关系，不同结构的压缩机此关系式不同。

N ——压缩机转速。

综上两式，通过调节压缩机转速实现空调制冷量的调节，正是变频空调变频能量调节的原理。在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路，以调节进入室内机的制冷剂流量。通过控制室内外换热器的风扇转速积，调节换热器的能力。在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后，变频多联机空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。

3 变频多联空调系统性能特点

变冷媒流量多联机空调系统具有以下基本特点：

一是从原理上，变频多联空调采用冷媒直接蒸发式对室内空气进行冷却，效率高、耗能低，在制冷时间响应上比其它中央空调更迅速。

二是从使用上，变频多联空调独立控制、使用灵活，扩展性好，外形美观，智能化控制水平高。

三是从投资上，变频多联空调占用安装空间小，设计自由度高，不需另设机房，安装周期短，可分期建设、分期投资。室内机款式容量和形式多样，用户可以灵活选择。

4 变频多联空调系统的实际应用及注意问题

近几年变频多联空调系统以其具有安装便捷、使用灵活、维护简便、便于独立计量，占用安装空间小，可分期投入，可以实现“想用就用，想停就停”的个性化使用等特点，更能满足建设单位和用户的使用要求，也受到了建设单位的青睐。

根据其特点，系统设计时应注意以下几方面的问题；

4.1 室外机选型的修正

多联机空调系统的实际工况必须进行不同温度工况下的能力修正。另外，由于全国各地的气象参数差异较大，所以必须根据项目所在地区的气象参数查表按照设备厂家提供的修正表格或曲线进行修正。

4.2 管道长度和内外机高差的能力修正

通常标准工况的规定为：管道长度5米，内外机高差为零。而实际设计中室外机一般都放置在屋面，管道长度和内外机的高度差往往超过标准工况，设计时必须根据设备厂家提供的修正表格或曲线进行不同高差和配管长度的能力修正。

4.3 采用不同配管管径的能力修正

同样的室外机当配管管径减小时，设备的能力将下降。如10匹外机，当量配管长度为60米，内外机的高差为25米时，若配管管径由原来的Φ28.6减为Φ25.4，则修正系数由0.85变为0.77，管径的变化对设备能力的影响比较明显。

4.4 热泵机组除霜运转的能力修正

随着空调技术和电子技术的发展而逐渐完善，各设备厂家关于除霜的控制逻辑主要有三种形式：定时除霜方案、温度传感器除霜方案、时间与温度传感器相结合的方案。对于冬季需要制热运转的热泵机组，在选择设备时一定要考虑除霜修正。表是某厂家设备的除霜修正曲线和修正表[9]；

表 除霜运行时的修正因数

制热量修正值=修正系数×制热量

室外机进风温度（℃）

（相对湿度=85%） -7 -5 -3 0 3 5 7

修正因数 0.95 0.93 0.88 0.85 0.87 0.90 1.0

4.5 室内机间歇运行的修正

在选择室内机时要考虑一定的间歇附加，提高室内机的容量。一般取基本负荷的10～20%，以便达到良好的运行效果。

4.6 特殊设置场所的负荷修正

在设计时室内机选型一般可以考虑5～10%附加修正。当外机的安装位置处在风沙和灰尘比较严重的场合时，外机的能力也应该做上述修正。另外，外机迎风面的设置需要根据当地冬季主导风向来确定，尽量避免冬季的雨雪直接吹向换热器，室内机过滤网也应定期进行清洗。

5 总结

由于暖通设计师对设备本身的了解有限，目前多数的多联机设计图纸都是由设备厂家或经销商直接提供，加上对国家规范的掌握情况及设计水平的参差不齐，在多联机空调系统的应用中上造成了许多不良工程，影响了这种系统进一步的推广应用。随着变频多联式空调系统的应用不断增加，设计人员需要通过不断的技术交流与学习，才可以使我们较好地掌握这一系统的应用，让多联机系统体现优势所在、发挥它的作用，有一个更广阔的前景。

参考文献：

[1] 彦启森.空调技术的发展与展望[A].中国暖通空调制冷，1998年学术年会学术文集[C].1998.1-5.

[2] 彦启森.《论多联式空调机组》[M].暖通空调， 2002

[3] 陈伯时，陈敏逊.交流调速系统[M].机械工业出版社，1998

[4] 机械电子工业部天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册[M].机械工业出版社，1998.

[5] 石文星， 赵伟， 王宝龙. 论多联式空调（热泵）系统的季节性能评价方法[J]. 制冷学报， 2008.

[6] 石文星， 彦启森， 陈华俊，王宝龙. 论变频空调器性能评价体系[J]. 暖通空调，2004， 34（5）： 52-58.

[7] 张智力，吴喜平. VRV 空调系统的节能因素分析. 能源技术，23（2）

[8] 赵伟， 周德海， 石文星. 多联机空调系统的性能域[J]. 暖通空调，2010， 40 （7）： 98-102， 107.

[9]《 Set Free 自由设定变频控制多联式空调系统技术资料I》Rev.3，青岛海信日立空调系统有限公司，2005

[10]张永铨，巨永年. 变频控制的VRV 空调系统·暖通空调，1994，3

[11]第三代智能变频中央空调MDVⅢ，美的产品样本，2005年第一版 5.GB/T18836-2002 风管送风式空调（热泵）机组