VRV中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

黃進(jìn)春

廈門海晟房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司（361000）

VRV中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

黃進(jìn)春

廈門海晟房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司（361000）

目前，大力開(kāi)發(fā)節(jié)能型、環(huán)保型的空調(diào)系統(tǒng)已成為暖通領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，變制冷劑流量（VRV）的中央空調(diào)系統(tǒng)作為近年來(lái)暖通空調(diào)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一種特殊空調(diào)系統(tǒng)，其應(yīng)用價(jià)值是非常突出的。這里針對(duì)VRV中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面的關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)論述。

VRV；中央空調(diào)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

VRV中央空調(diào)系統(tǒng)即應(yīng)用變制冷劑流量的中央空調(diào)系統(tǒng)，由室外主機(jī)以及室內(nèi)側(cè)兩個(gè)部分組成，其中室外主機(jī)包括室外測(cè)壓縮機(jī)、節(jié)流裝置以及換熱器這三個(gè)部分，室內(nèi)側(cè)包括直接蒸發(fā)式換熱器以及風(fēng)機(jī)兩個(gè)部分。在我國(guó)當(dāng)前建筑室內(nèi)功能要求進(jìn)一步完善，社會(huì)大眾對(duì)居住環(huán)境舒適度要求持續(xù)提升的背景下，VRV中央空調(diào)系統(tǒng)在各類辦公、商住、住宅建筑中均得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。

1 VRV中央空調(diào)系統(tǒng)原理概述

在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，VRV系統(tǒng)以制冷劑為主要傳輸介質(zhì)，由一臺(tái)室外機(jī)同時(shí)面向多個(gè)室內(nèi)機(jī)輸送制冷劑液體，通過(guò)對(duì)壓縮機(jī)制冷劑循環(huán)量以及進(jìn)入室內(nèi)各換熱器制冷劑流量加以控制的方式，滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷的調(diào)節(jié)要求，支持以室內(nèi)負(fù)荷為依據(jù)對(duì)系統(tǒng)容量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。在VRV中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，其基本工作原理是：由控制系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)環(huán)境舒適性參數(shù)、室外環(huán)境條件以及表征制冷系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集，遵循系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化原則以及人體舒適性原則，基于變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)輸氣量的合理調(diào)節(jié)與控制，并自動(dòng)控制空調(diào)系統(tǒng)電子膨脹閥等關(guān)鍵部件，以維持室內(nèi)環(huán)境舒適性，確保系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。

2 VRV中央空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)分體式空調(diào)以及中央空調(diào)系統(tǒng)而言，VRV中央空調(diào)系統(tǒng)在暖通領(lǐng)域應(yīng)用中體現(xiàn)出了以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：第一是節(jié)能環(huán)保。VRV中央空調(diào)系統(tǒng)依據(jù)室內(nèi)負(fù)荷水平的高度，在不同轉(zhuǎn)速下連續(xù)運(yùn)行，避免壓縮機(jī)頻繁啟停所致的能量損失。同時(shí)，壓縮機(jī)以低頻方式啟動(dòng)，降低了電流消耗，避免了對(duì)電網(wǎng)以及其他用電設(shè)備的沖擊；第二是安裝靈活、方便。VRV中央空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成關(guān)系簡(jiǎn)單，對(duì)不同環(huán)境條件的適用性良好，具有較高可靠性，且無(wú)需機(jī)房，在布局上更加靈活；第三是使用壽命長(zhǎng)。VRV中央空調(diào)系統(tǒng)直接采取銅管蒸發(fā)，避免了管道腐蝕的問(wèn)題，更延長(zhǎng)了銅管使用年限，同時(shí)可確保系統(tǒng)傳熱效果。

3 VRV中央空調(diào)系統(tǒng)的控制策略

3.1 常規(guī)控制

在VRV中央空調(diào)系統(tǒng)以常規(guī)控制方式運(yùn)行的前提下，每臺(tái)室外機(jī)與多臺(tái)室內(nèi)機(jī)對(duì)應(yīng)，每組VRV中央空調(diào)系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行與控制，就地遙控器設(shè)置可按照1對(duì)1或1對(duì)多的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)勢(shì)，且本控制方式屬于末端就地控制，省略了集中監(jiān)控管理的環(huán)節(jié)，在使用上比較靈活簡(jiǎn)便，但開(kāi)機(jī)數(shù)量以及室內(nèi)機(jī)溫度設(shè)置比較隨意，節(jié)能環(huán)保效益不夠突出。

3.2 集中控制

在VRV中央空調(diào)系統(tǒng)以集中控制方式運(yùn)行的前提下，在常規(guī)控制的基礎(chǔ)上增加了集中控制管理環(huán)節(jié),可以在控制室內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)各組VRV中央空調(diào)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，并根據(jù)用戶投資能力、規(guī)模以及管理需要優(yōu)化配置，控制效果上更為確切，但前期投資額較大，尤其對(duì)于智能化建筑而言，弱電系統(tǒng)難以納入VRV中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。

3.3 智能聯(lián)動(dòng)控制

智能聯(lián)動(dòng)控制在VRV中央空調(diào)系統(tǒng)集中控制的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)了與智能化建筑弱電系統(tǒng)中其他功能的聯(lián)動(dòng)控制，如根據(jù)電子門鎖系統(tǒng)以及電子考勤系統(tǒng)信號(hào)控制VRV中央空調(diào)系統(tǒng)的啟停聯(lián)動(dòng)，具有更為確切的節(jié)能環(huán)保效果。

4 VRV中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

4.1 負(fù)荷基本數(shù)值的選取

VRV中央空調(diào)系統(tǒng)在負(fù)荷計(jì)算時(shí)大多采取估算方法，設(shè)計(jì)人員需要注意合理確定估算值，避免過(guò)大造成能耗增加或過(guò)小無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題。以某商場(chǎng)餐廳工程為例，在應(yīng)用VRV中央空調(diào)系統(tǒng)的前提下夏季用餐時(shí)室內(nèi)溫度平均達(dá)到28℃，調(diào)查發(fā)現(xiàn)主要原因是前期設(shè)計(jì)中缺乏詳細(xì)的負(fù)荷設(shè)計(jì)，取200 W/m2作為負(fù)荷估算值偏小，導(dǎo)致降溫效果不明顯。后期優(yōu)化設(shè)計(jì)中建議將冷負(fù)荷設(shè)計(jì)值取300 W/m2左右，故于四角分別增加1臺(tái)柜機(jī)后室內(nèi)溫度降至24.0℃左右，效果滿意。

4.2 容量修正系數(shù)選取

在VRV中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，制冷劑管路長(zhǎng)短及其與室外機(jī)組高差會(huì)直接對(duì)空調(diào)系統(tǒng)冷量衰減產(chǎn)生影響，且兩者間呈正相關(guān)關(guān)系，因此必須通過(guò)合理選擇容量修正系數(shù)的方式彌補(bǔ)VRV中央空調(diào)系統(tǒng)冷量衰減的問(wèn)題。

4.3 室內(nèi)機(jī)的選擇

在選擇VRV中央空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)機(jī)型時(shí)，考慮廠商空調(diào)樣本與室內(nèi)負(fù)荷水平之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，作為選擇室內(nèi)機(jī)功率的基本依據(jù)，而對(duì)室內(nèi)機(jī)形式的選擇應(yīng)考慮室內(nèi)空間大小以及裝飾設(shè)計(jì)方面的具體要求，在保障空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)效果的同時(shí)合理降低能耗。

4.4 室外機(jī)的匹配

在有關(guān)VRV中央空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)外機(jī)匹配問(wèn)題的設(shè)計(jì)中，必須重點(diǎn)考慮制冷與制熱效率的平衡關(guān)系，考慮室外機(jī)運(yùn)行效率與負(fù)荷率之間的平衡關(guān)系，確保室內(nèi)機(jī)連接數(shù)量以及容量在室外機(jī)有效范疇內(nèi)，以免對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果產(chǎn)生不良影響。

4.5 室外機(jī)的布置

在VRV中央空調(diào)系統(tǒng)室外機(jī)布置中，通常建議沿屋頂、陽(yáng)臺(tái)、地面布置，設(shè)計(jì)時(shí)室外機(jī)的布置場(chǎng)所應(yīng)當(dāng)盡量選擇排氣通暢且通風(fēng)良好的區(qū)域，避免強(qiáng)風(fēng)制直接吹掃機(jī)組。同時(shí)，VRV中央空調(diào)系統(tǒng)室外機(jī)機(jī)組應(yīng)當(dāng)預(yù)留一定工作空間，以免機(jī)組外排空氣被吸入進(jìn)風(fēng)口而對(duì)冷凝壓力產(chǎn)生不良影響。若將室外機(jī)布置于陽(yáng)臺(tái)上，需在排氣口部位增設(shè)層流罩，以預(yù)產(chǎn)生熱空氣回流；若將室外機(jī)布置于屋頂上,則需要注意室風(fēng)機(jī)高度應(yīng)當(dāng)高于女兒墻高度，若不滿足該情況，則應(yīng)在女兒墻上增開(kāi)風(fēng)口，以確保室外機(jī)運(yùn)行效果。

4.6 新風(fēng)的處理

由于VRV空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)盤管是根據(jù)空調(diào)回風(fēng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的，而不是按新風(fēng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的，所以室內(nèi)機(jī)不能將新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)，部分新風(fēng)負(fù)荷需要由室內(nèi)機(jī)負(fù)擔(dān),另一方面在室外溫度較高時(shí)，會(huì)使室外機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。

5 總結(jié)

結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，通過(guò)對(duì)VRV中央空調(diào)系統(tǒng)的合理應(yīng)用，能夠兼具分體式空調(diào)與中央空調(diào)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，具有安裝簡(jiǎn)便、節(jié)能環(huán)保、費(fèi)用低廉、噪音小以及施工時(shí)間短等諸多優(yōu)勢(shì)，在各類現(xiàn)代化建筑暖通系統(tǒng)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。文章即從設(shè)計(jì)與應(yīng)用的角度入手,針對(duì)VRV中央空調(diào)系統(tǒng)控制與設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行了逐一分析與論述，望能夠引起相關(guān)設(shè)計(jì)人員的高度關(guān)注與重視。

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