變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)中機(jī)型的精細(xì)選擇設(shè)計(jì)

1 多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)簡介

  多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),即制冷劑可變系統(tǒng),它是通過采用制冷劑蒸發(fā)或冷凝來冷卻或加熱室內(nèi)的空氣，以達(dá)到或滿足消掉室內(nèi)冷、熱負(fù)荷的空調(diào)要求。系統(tǒng)按空氣源熱泵原理工作，由室外機(jī)、多個(gè)室內(nèi)機(jī)和制冷劑管路系統(tǒng)組成。室外機(jī)由壓縮機(jī)、室外側(cè)換熱器（室外機(jī)的蒸發(fā)或冷凝換熱設(shè)備）、風(fēng)機(jī)和其他附件組成。室內(nèi)機(jī)由風(fēng)機(jī)和室內(nèi)側(cè)換熱器（室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)或冷凝換熱設(shè)備）和其他附件組成。變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)按照不同的房間要求，通過很好的控制各個(gè)室內(nèi)機(jī)制冷劑供給流量，適時(shí)的滿足室內(nèi)負(fù)荷變化的需要，從而達(dá)到保障性和經(jīng)濟(jì)性。

目前，應(yīng)用比較廣泛的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的機(jī)組形式主要分為變頻多聯(lián)機(jī)組和數(shù)碼渦旋壓縮多聯(lián)機(jī)組。

  變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、使用靈活、安裝方便、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、可方便實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)費(fèi)，平常運(yùn)行費(fèi)用省等優(yōu)點(diǎn)。

2 變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題

  目前，變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在各個(gè)實(shí)際工程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，運(yùn)轉(zhuǎn)效果也比較理想，但是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中還存在一些問題，影響系統(tǒng)性能的提高。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中務(wù)必充分考慮各個(gè)影響因素，推進(jìn)系統(tǒng)的完善。

  設(shè)計(jì)中存在的一些問題和注意事項(xiàng)：新風(fēng)問題，有的工程無新風(fēng)系統(tǒng)，合理設(shè)置新風(fēng)使室內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)得到保證，過渡季節(jié)（部分時(shí)間）只開新風(fēng)系統(tǒng)就能滿足使用要求；室內(nèi)外機(jī)的匹配問題，由于把不同功能和不同使用時(shí)間的房間考慮為同一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，在某一時(shí)間，室內(nèi)的負(fù)荷遠(yuǎn)小于室外個(gè)機(jī)輸出冷量（設(shè)計(jì)計(jì)算冷量）,這樣不能很好發(fā)揮室外機(jī)的作用，合理確定室內(nèi)外機(jī)的配比能很好提高系統(tǒng)性能；室外機(jī)耗電量問題，在設(shè)計(jì)或安裝過程中發(fā)現(xiàn)室外機(jī)的耗電量與其設(shè)備（樣本）提供的耗電量不符，實(shí)際耗電量大于設(shè)計(jì)時(shí)室外機(jī)的耗電量，這一問題主要由于設(shè)計(jì)者把產(chǎn)品樣本中提供的壓縮機(jī)輸出功率當(dāng)作壓縮機(jī)的耗電量，實(shí)際上兩者之間存在差異；管道長度、室內(nèi)外溫度對室外機(jī)冷量（熱量）的影響；室外機(jī)的布置問題，室外機(jī)的布置應(yīng)滿足下述要求：進(jìn)風(fēng)通暢不干擾，排風(fēng)順暢不回流；凝結(jié)水管的安裝問題，工程中凝結(jié)水管的長度應(yīng)盡量短，并要有0.01的坡度，以免形成管內(nèi)氣阻，排水不暢；室內(nèi)機(jī)選擇問題，這點(diǎn)在下章詳細(xì)分析。

  還應(yīng)注意的一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)：作用半徑適當(dāng)選取，控制吸氣管阻力損失；系統(tǒng)布局要思考，需要考慮室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的相對位置關(guān)系，制冷模式—室外機(jī)在下部時(shí)上升高壓液體管需克服重力損失防止液體閃發(fā)，制熱模式—室外機(jī)在上部時(shí)高差越大要求壓縮機(jī)排氣壓力越高；高壓液體遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，可能出現(xiàn)沿程閃發(fā)和液體回流；膨脹閥的容量要考慮室內(nèi)機(jī)在任何位置都有良好調(diào)節(jié)特性；各房間空氣參數(shù)應(yīng)相差不大，否則只適應(yīng)部分參數(shù)同時(shí)增加能耗。

3 室內(nèi)機(jī)的精細(xì)選擇設(shè)計(jì)

  變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程如下:先是系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃，進(jìn)行空調(diào)分區(qū)的劃分，擬定新風(fēng)解決方案和控制解決方案。根據(jù)設(shè)計(jì)要求、氣候條件、建筑狀況、發(fā)熱設(shè)備等進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，由負(fù)荷計(jì)算結(jié)果初步確定室內(nèi)機(jī)容量、形式、設(shè)計(jì)位置。之后擬定室內(nèi)外機(jī)的合理配比對室外機(jī)進(jìn)行選型，隨后根據(jù)各影響因素確定修正系數(shù)進(jìn)行室內(nèi)機(jī)能力的再確認(rèn)，然后確定室內(nèi)機(jī)型號(hào)容量。然后進(jìn)行風(fēng)管設(shè)計(jì)，布置合理的氣流組織形式。

  在室內(nèi)機(jī)的選型過程中如果只是通過負(fù)荷計(jì)算結(jié)果來確定室內(nèi)機(jī)的容量，會(huì)造成設(shè)備的浪費(fèi)和室內(nèi)外機(jī)匹配不合理的現(xiàn)象。因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)有多個(gè)影響因素需要考慮，其中包括溫度因素、連接率因素、管長因素、融霜因素等，綜合考慮這些因素的修正系數(shù)可提高選型的準(zhǔn)確性，同負(fù)荷計(jì)算更匹配，設(shè)計(jì)很合適，能很好減少設(shè)備的浪費(fèi)。

  3.1 溫度修正

   能力修正的一個(gè)要點(diǎn)是溫度的修正。不同的溫度條件下，機(jī)組的能力也不盡相同?？梢愿鶕?jù)具體設(shè)計(jì)條件，查詢不同溫度條件下機(jī)組的容量表來獲得這一步的修正。舉例如下：

   設(shè)備額定工況：夏季室內(nèi)：27℃DB，19℃WB；室外：35℃DB；

   冬季室內(nèi)：20℃；室外：7℃DB，6℃WB；

   設(shè)計(jì)溫度與上述溫度不同時(shí)需對容量進(jìn)行溫度修正，從容量表（某空調(diào)公司提供）中查出設(shè)計(jì)溫度條件下室外機(jī)的實(shí)際容量。

表1 溫度修正容量表（以10HP機(jī)為例）

  3.2 連接率修正

   室內(nèi)機(jī)容量總和超過室外機(jī)所提供的實(shí)際能力時(shí)，室外機(jī)的能力不再同室內(nèi)機(jī)容量總和呈線性變化，室內(nèi)機(jī)的容量會(huì)有所衰減，連接率較大時(shí)須考慮這個(gè)因素的影響。

圖1 連接率修正曲線

  3.3 管長修正

   變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)管長較長時(shí)會(huì)產(chǎn)生衰減，一般只需對制冷情況進(jìn)行管長修正。先配管的長度影響流體阻力，管長過長導(dǎo)致阻力加大。其次配管的長度影響系統(tǒng)性能，吸氣管阻力增加，壓縮機(jī)吸氣壓力降低，制冷能力下降。吸氣壓力下降、過熱增加，系統(tǒng)EER相應(yīng)下降。管長超過90m時(shí)可通過增加管徑的方法降低管長衰減。

表2 管長修正系數(shù)表

  3.4 融霜修正

   變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在較低溫度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其一個(gè)循環(huán)周期包括制熱運(yùn)轉(zhuǎn)與融霜運(yùn)轉(zhuǎn)兩部分，所以融霜過程勢必會(huì)影響機(jī)組的制熱能力。

   制熱能力=制熱能力特性表記載值×結(jié)霜時(shí)能力修正系數(shù)

表3 融霜修正系數(shù)表

  3.5 室內(nèi)機(jī)的實(shí)際能力

   當(dāng)所有室內(nèi)機(jī)同開時(shí)，其實(shí)際能力是根據(jù)室外機(jī)能力按比例分配的，此時(shí)室內(nèi)機(jī)的能力按下式得出：

   室內(nèi)機(jī)的實(shí)際能力＝（室內(nèi)機(jī)總?cè)萘恐?單臺(tái)室內(nèi)機(jī)容量值）×室外機(jī)的實(shí)際能力（包含溫度修正、連接率修正）×管長、融霜修正系數(shù)

   舉例如下：系統(tǒng)一臺(tái)10HP 室外機(jī)拖六臺(tái)2HP 室內(nèi)機(jī)室外溫度：35 ℃DB；室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度：25℃DB, 18℃WB 連接率120％ 在溫度、連接率條件下外機(jī)能力為：

   28.6kw，總管長：80m（高低差40m），管長修正：0.92。

   單臺(tái)室內(nèi)機(jī)的實(shí)際能力＝56/（56×6）×28.6Kw×0.92=4385W(額定值5600W)

  4 結(jié)論

   變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在歐美已廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在日本市場上新建筑的32%，舊建筑改建中的60%采用了變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，我國也已有多幢建筑物采用這種系統(tǒng),如深圳的市政設(shè)計(jì)院辦公樓、同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院、蘇州大學(xué)理工教學(xué)樓、北京的電信器材公司等。變頻多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)在國內(nèi)的市場不斷擴(kuò)大，在今后的數(shù)年中充分地發(fā)揮出優(yōu)越性。

在變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中還存在很多需要解決的問題，還需要在以后的工程實(shí)踐中不斷完善系統(tǒng)，希望本文對以后的變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作帶來幫助。

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