多聯機設計中應注意的問題

王亞娟

（中國汽車工業工程公司,天津 300190）

近年來，“家用中央空調”“商用中央空調”因其設計靈活，安裝方便越來越多的應用在民用及商用空調領域。該種設備絕大多數采用冷熱源主機與室內末端裝置分開的型式，通過制冷劑管道和電氣管線進行連接。根據供冷方式的不同有進行劃分，以空氣為輸送介質的為風管式全空氣空調系統，以水為輸送介質的為水-空氣空調系統，以制冷劑為輸送介質的為變制冷劑流量多聯分體式空調系統。目前應用最多的是變制冷劑流量多聯分體式空調，簡稱為多聯機。本文主要探討多聯機空調系統設計及與配套專業配合過程中一些應注意的問題。

1 概述

變制冷劑流量多聯分體式空調系統又稱為VRV系統，但由于最初開發該空調系統的大金公司已將VRV系統注冊為商標，因此又衍生出VRF、MRV等名詞，但從原理上講都是控制冷媒流通量，經冷媒的直接蒸發或直接壓縮來實現制冷或制熱的空調系統。多聯機的變制冷劑流量主要通過兩種方式來實現，一種是通過改變壓縮機的工作狀態來實現，包括變頻多聯空調和數碼渦旋（變容）多聯空調。另一種是增加壓縮機的數量，即用多臺小容量壓縮機對應室內機，通過電子膨脹調節閥進行調節，在室外機側調節送入室內機的冷媒流量與狀態，進而實現末端的冷量輸出，這種就是俗稱的“一拖多”系統。

多聯機形式的多樣性決定了其主機選型、系統設計等方面均有差別。并且一套空調系統的設計離不開與相關專業的配合，不同的主機形式與土建、電氣、給排水諸多專業相配合過程中的側重點也有所不同，下面就以上問題進行進一步的探討。

2 系統設計中應注意的問題

（1）機組選型。變頻多聯空調和數碼渦旋多聯（變容）空調均可實現根據室內機的負荷調節壓縮機的工作狀態，從而達到節能的目的。變頻多聯是通過改變壓縮機馬達的轉速，來變化壓縮機的輸出功率和容量。數碼渦旋多聯是通過調節壓縮機一個工作周期的“負載狀態”與“卸載狀態”，變化兩個狀態的不同組合來進行容量調節。調節范圍，變頻多聯空調的調節范圍為50%~130%，數碼渦旋多聯空調的調節范圍為10%~100%。但“一拖多”的多聯空調機組，單臺壓縮機沒有調節功能，即使開啟一臺室內機室外壓縮機也要滿負荷投入運轉。

基于以上特點，在選擇機組形式時要根據所應用的地點有針對性的選擇。對于面積較大的商業建筑，建議選擇變頻多聯空調，在設計室內機時，其容量可以較室外機增加30%，從而有效的減少初投資。如果同時使用率不高，部分負荷的時間較多，建議選擇容量調節范圍更廣的數碼渦旋多聯空調?！耙煌隙唷笨照{由于其價格低廉，冷量范圍較小，更適合一些小型建筑，或者個別單獨供冷的場所。

（2）冷媒管路。變頻/變容多聯機經過多年的改進，（以大金為例）其室內機與室外機之間的冷媒配管長度為165m（等效長度為190m），室內機與室外機高低差可以達到90m。以上數值是機組的極限數值，也是設計中必須保證的數值。但在配置冷媒管路的時候，還必須要注意到制冷機組的出力是隨著冷媒配管長度及室內外機的高差變化而變化的。從大金公司的圖表中，可以看到，室內外高差50m，冷媒管等效長度90m的條件下，冷量的修正系數為0.7。因此，在設計中應盡量使室內外機的高差減小，冷媒管道的配管長度最短，對于大高差、長管路的系統則要重新測算后，增加機組的制冷量，以達到舒適的空調制冷效果。

在冷媒管路的設計中，還應注意第一分歧與最末端室內機之間的配管長度，不同廠家給出的長度不同，但由于制冷機組回油等技術問題，該數值均未超過40m。從本人的設計經歷來看，該項數據極大的限制了多聯機冷媒管路的設計，在設計多聯機系統時必須要引以重視。尤其在設計一些狹長的公用建筑空調時，往往要將整體空調拆分成兩個或三個系統，以滿足第一分歧配管的需要。

（3）新風系統設計。新風量的多少不但決定著室內空氣品質，而且也是影響室內空調負荷的重要因素。多聯機由于系統本身不能提供新風，因此需配合設計新風系統。目前在工程中運用較多的是，采用多聯機的室內機作為新風機進行新風處理。這種方法雖然簡單，但是室內機盤管是根據空調的回風狀態設計的，而不是按照新風狀態設計的，新風機既要承擔新風負荷還要將新風處理到室內空氣狀態點，顯然是不能滿足的。而采用新風換氣機來處理新風，既可以補充新風還可以回收排風中的冷量，回收效率為60%～70%。這樣只需在空調負荷計算時考慮進部分新風負荷就可以了。

3 專業配合中應注意的問題

好的設計是一項系統性工程，不僅局限在本專業，把設計的系統很好的實施，還需與相關配套專業緊密配合，做好預判，將問題消滅在圖紙中，在提供好的空調效果的同時，滿足施工要求，減少變更，提高現場施工進度。

（1）土建專業。在進行初步設計時就應與土建專業溝通，了解建筑結構，承載情況，確定空調室外機放置的基本位置。室外機的位置應放置于進風通暢，排風順暢的場所。如室外機置于屋面，則進行冷媒管路的初步布置，確定室外機放置位置，進而確定冷媒管道立管管井位置，由建筑專業設計預留。并且置于屋面的室外機基礎做成條狀的，應順屋面排水方向布置，防止由于室外機基礎阻擋，造成屋面排水不暢。如布置確有困難的，也可將基礎逐段斷開或做成點狀基礎。

（2）給排水專業?？照{系統的冷凝水是靠重力無壓力的排放系統。多聯機系統空調冷凝水為集中排放的形式、冷凝水管的管道坡度為延水流方向0.003，因此在考慮吊頂空間的時候，必須要考慮冷凝水排放的豎向空間。如冷凝管道過長，占用了過多的吊頂空間，則應將冷凝水分段集中，排入給排水地漏。因此施工圖設計初期，就應進行冷凝水系統的坡度及走向測算，與給排水專業配合，預留地漏等排水裝置。

由于多聯機為直接蒸發式空調，室外機沒有任何水路系統，多聯機系統的室外機的排水往往易被忽視。實際在運行過程中，特別是北方，空調機組在制熱時，室外機的表冷器會結霜，在機組運行30min左右，機組就會進入除霜程序，這時霜融化室外機就會有凝水產生，由于多聯機的制冷量大，其表冷器表面積較大，產生的凝水就較多，因此在室外機周圍必須有順暢的排水條件，或留有地漏。否則，局部長時間積水，不僅容易造成土建設施的侵蝕，也給機組留下了隱患。

（3）電氣專業。多聯機做為電氣設備，與電氣專業的聯系最為緊密。在設備選型后，就應與電專業配合，由電氣專業進行配電設計。首先，應注意機組的配電電壓，一般空調室內機均為220V，而空調室外機制冷量大于等于10kW的為380V電源，制冷量小于10kW的為220V電源。其次，一拖多機型一般配電至室內機，室外機自室內機處得電進而運行。而變頻/變容多聯機，室內外機為分別配電，由控制信號控制室內外機的啟動。以上都是在與電氣專業配合過程中必須明確的，如果控制方式不明確，極容易造成現場不必要的返工。并且多聯機室外機安裝于屋面的時，大部分情況下其高度均比屋面總高度高，根據建筑電氣安裝規范的要求，室外機組必須設置防雷接地保護措施，以防止雷擊。而該項措施往往被施工單位忽略，因此應在設計說明中明確指出。

4 設計案例

天津博信汽車零部件有限公司，項目位于天津市濱海新區。其辦公樓為四層，面積約5500m2，為鋼筋混凝土結構。

該辦公樓擬采用多聯中央空調系統，由于辦公樓分為會議室部分與辦公部分，而這兩部分并不同時使用，因此空調主機采用數碼渦旋多聯空調機組。該辦公樓長度為136m，而寬度僅為10m。如果空調主機集中放置，第一分歧的配管長度將大大超過40m。因此空調機組應分兩組放置于屋面的東西兩側，這樣就保證了冷媒管道的配管需要。

新風系統采用熱回風新風機組，根據《公共建筑節能設計標準》中的主要房間設計新風量的規定值，辦公場所新風量為30m3/h.p，據此計算該辦公樓新風量為20800m3/h。選用8臺新風換氣機，單臺風量為2600m3/h。

計算新風負荷：Q=0.28cpσwnL（twn-tn）

式中，cp為空氣的定壓比熱容；σwn為通風室外溫度下的空氣密度；L為新風量；twn為通風室外算溫度；tn為空調室內計算溫度。

新風換氣機的熱回收量為60%，因此增加的新風負荷為17863W。辦公樓的圍護負荷為458kW。總負荷為圍護結構負荷與新風負荷之和，為471kW。選擇四臺數碼渦旋多聯空調機組，三臺冷量為112kW，一臺冷量為135kW。

該系統設計由于在設計初期就考慮了上述與相關專業的配合接口，因此在施工階段變更及洽商極少，有效的保證了甲方的施工進度和工程質量。

5 結語

多聯機系統是中央空調設備中的重要組成部分，在進行多聯機空調系統設計時，要根據建筑物的特性選擇合適的機組及管路系統。同時，在設計階段加強與相關專業的配合，盡可能減少由于設計階段考慮不周造成的后期修改，從而既能確保設計方案能較好地實現，而且保證了施工的質量和進度。