多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)分析
多聯(lián)機(jī)俗稱 “一拖多”,指的是一臺(tái)室外機(jī)通過(guò)配管連接兩臺(tái)或兩臺(tái)以上室內(nèi)機(jī),室外側(cè)采用風(fēng)冷換熱形式、室內(nèi)側(cè)采用直接蒸發(fā)換熱形式的一次制冷劑空調(diào)系統(tǒng)。多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益廣泛的應(yīng)用。
一、多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)
多聯(lián)機(jī)與傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)相比,具有以下特點(diǎn):
①節(jié)約能源、運(yùn)行費(fèi)用低。
②節(jié)省占用空問(wèn)。
③控制先進(jìn),運(yùn)行可靠,維修方便。
④機(jī)組適應(yīng)性好 ,制冷制熱溫度范圍寬。
⑤沒(méi)汁自由度高,安裝和計(jì)費(fèi)方便。
二、多聯(lián)機(jī)技術(shù)
多聯(lián)機(jī)為了達(dá)到節(jié)能的目的,通過(guò)對(duì)制冷工質(zhì)流量的有效控制實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)和系統(tǒng)的變?nèi)萘窟\(yùn)行。目前,比較成熟的技術(shù)有兩種:一類是變頻多聯(lián)機(jī)技術(shù)第二類則是數(shù)碼渦旋多聯(lián)機(jī)技術(shù),
(1)變頻多聯(lián)機(jī) ( VR V)技術(shù)是指單管路一拖多空澗熱泵系統(tǒng)的室外主機(jī)調(diào)節(jié)輸出能力方式:
①通過(guò)改變投入工作的壓縮機(jī)的數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)主機(jī)的容量,進(jìn)行主機(jī)容量的粗調(diào)節(jié)。
②通過(guò)變頻裝置改變變頻壓縮機(jī)輸入頻率來(lái)改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速,進(jìn)行主機(jī)容量的細(xì)調(diào)節(jié)。通過(guò)粗細(xì)配合,可以使室外主機(jī)輸出能力連續(xù)線性調(diào)節(jié) 。變頻多聯(lián)機(jī)生產(chǎn)廠家主要集中在日本,以東芝、大金 .三菱 .日立等幾個(gè)著名品牌為代表。國(guó)內(nèi)廠家一般均是與其合作生產(chǎn) ,如海爾 、海信 、日立等。
(2) 數(shù)碼渦旋技術(shù)有一獨(dú)特的性能稱為“軸向柔性”。這一性能使固定的渦旋盤沿軸向可以有很少量的移動(dòng),確保用最佳力使固定渦旋盤和動(dòng)渦旋盤始終共同加載。在各操作條件下將這兩個(gè)渦旋盤集合在一起的這一最佳力確保了數(shù)碼渦旋技術(shù)的高效率。
活塞安裝于頂部固定渦旋盤處 ,確保活塞上移時(shí)頂部渦旋盤也上移。在活塞的頂部有一調(diào)節(jié)室,通過(guò)0.6 mm直徑的排氣孔和排氣壓力相連通 外接電磁閥連接調(diào)節(jié)室和吸氣壓 力。電磁閥處于常閉位置時(shí),活塞上下側(cè)的壓力為排氣壓力,彈簧 力確保兩個(gè)渦旋盤共蚓加載。電磁閥通電時(shí),調(diào)節(jié)室內(nèi)的排氣被釋放至低壓吸氣管。這導(dǎo)致活塞上移,頂部渦旋盤也隨之上移 該動(dòng)作分隔開(kāi)兩渦旋盤,導(dǎo)致無(wú)制冷劑質(zhì)流量通過(guò)渦旋盤。外接電磁閥斷電外接電磁閥斷電再次使壓縮機(jī)滿載,恢復(fù)壓縮操作。
數(shù)碼渦旋操作分兩個(gè)階段:“負(fù)載狀態(tài)”,此時(shí)電磁閥常閉:“卸載狀態(tài)”,此時(shí)電磁閥打開(kāi)。負(fù)載狀態(tài)中,壓縮機(jī)像常規(guī)渦旋壓縮機(jī)一樣工作,傳遞全部容量和制冷劑質(zhì)流量。然而卸載狀態(tài)中,無(wú)容量和制冷劑質(zhì)流量通過(guò)壓縮機(jī) 。通過(guò)壓縮機(jī)周期性的負(fù)荷 一 卸載來(lái)實(shí)現(xiàn)變?nèi)萘坷涿娇刂?、?shù)碼渦旋壓縮機(jī),國(guó)外美國(guó)谷輪公司為主要生產(chǎn)廠家,在國(guó)內(nèi)以與其合作的三星、美的、格力等品牌為代表。
VR V變頻多聯(lián)機(jī)與數(shù)碼渦旋多聯(lián)機(jī)比較具有以下各自的特點(diǎn):
(1)容量輸出:變頻壓縮機(jī)的工作頻率級(jí)別范圍在30赫茲到117 赫茲間,調(diào)節(jié)范圍在5 0 %一 130%之間,容量輸出量是間斷的。當(dāng)負(fù)荷突變時(shí) ,壓縮機(jī)的頻率增加需要經(jīng)過(guò)中問(wèn)過(guò)渡段。容量輸出不能立即響應(yīng),數(shù)碼渦旋的輸出在10%到100%之間 。通過(guò)改變加載時(shí)的比例實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的容量輸出,此室內(nèi)溫度控制更精確,并且更加節(jié)能。
(2)能效比:變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)中變頻器的損失大約 占功耗的 1 5 %,從而就降低了系統(tǒng)的C OP 。變頻多聯(lián)機(jī)的容量調(diào)節(jié)范圍狹窄, 系統(tǒng)負(fù)荷降低到一定程度時(shí),變頻系統(tǒng)必須使用制冷劑的熱氣旁通進(jìn)行容量調(diào)節(jié),由于制冷劑的熱氣旁通,能量會(huì)有損耗,系統(tǒng)的C OP 降低 另外變頻系統(tǒng)中需要注入大量的潤(rùn)滑油,使得系統(tǒng)的CO P 更低數(shù)碼渦旋多聯(lián)機(jī)沒(méi)有變頻器的能量損失,同時(shí)不需要熱氣旁通,因此沒(méi)有熱氣旁通損失,在1 0 %( 卸載狀態(tài)時(shí)電機(jī)仍在工作,約有1 0 %的能量損耗)到100%負(fù)荷范圍內(nèi),COP 性能良好。
(3)凹油性能:變頻多聯(lián)機(jī)在低負(fù)荷的狀態(tài)下,制冷劑流速較低,回油困難,系統(tǒng)一般沒(méi)計(jì)有油分離器和回油循環(huán)。這對(duì)于容量越大的室外機(jī)組來(lái)說(shuō)更加明顯,為回氣管徑很大,在部分負(fù)荷情況下回氣速度很低。因此,需要更頻繁的回油循環(huán),并消耗更多電力。室外機(jī)的P C B和管路十分復(fù)雜,系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。數(shù)碼渦旋多聯(lián)機(jī)在每一個(gè)循環(huán)中,總有兒秒鐘的滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),因此回油較好。時(shí)在空載時(shí),壓縮機(jī)無(wú)排氣,所以此時(shí)無(wú)潤(rùn)滑油排出 、室外機(jī)的P CB 和管路與變頻多聯(lián)系統(tǒng)相比,顯得極為簡(jiǎn)單 ( 無(wú)旁通回路 ),一個(gè)P CB 就足夠了,系統(tǒng)穩(wěn)定 。
(4)除濕性 :變頻多聯(lián)機(jī)在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行,制冷量降低,除濕性能明顯下降,數(shù)碼渦旋多聯(lián)機(jī)在仟何負(fù)荷的情況下,部可以保持較低的平均吸氣壓力和蒸發(fā)溫度 ,兇而可提供非常好的除濕性,尤其是在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)。
(5) 對(duì)其他沒(méi)備的干擾:變頻多聯(lián)機(jī)由于采用變頻手段淵節(jié)容量, 在變頻時(shí)會(huì)產(chǎn)生很慢的電磁干擾和高次諧波, 對(duì)精密儀器和電子設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生影響。由于數(shù)碼渦旋是瞬間加載和瞬間卸載的工作方式. 使得電流瞬問(wèn)發(fā)生劇烈變化, 對(duì)電網(wǎng)及電網(wǎng)中的沒(méi)備會(huì)產(chǎn)生沖擊。因此從技術(shù)上來(lái)看,變頻多聯(lián)機(jī)與數(shù)碼渦旋多聯(lián)機(jī)各有優(yōu)勢(shì),且優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)形成互補(bǔ)。
三、多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1 內(nèi)機(jī)容量與外機(jī)容量的匹配
室外的容量匹配比應(yīng)根據(jù)該系統(tǒng)中各室內(nèi)機(jī)同時(shí)使用率、各室內(nèi)機(jī)所在房問(wèn)冷熱負(fù)荷峰值的時(shí)問(wèn)分布等因素而確定。 對(duì)于如公共建筑這樣大型空調(diào)系統(tǒng),建議在保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行安全的前提下超配比不宜超過(guò)110%。對(duì)于家用多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),在保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行安全的前提下超配比可以增大至130%。
3.2 冷量修正
由于管路加長(zhǎng)后冷媒的沿程阻力損失增大,出現(xiàn)閃發(fā),末端室內(nèi)機(jī)制冷/ 制熱效率降低。另外,管路過(guò)長(zhǎng) ,對(duì)于VR V系統(tǒng) ,部分潤(rùn)滑油會(huì)沉積在冷媒管道內(nèi),長(zhǎng)期運(yùn)行造成潤(rùn)滑油回油困難。 多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的額定制冷量是在標(biāo)準(zhǔn)工況下測(cè)得的數(shù)據(jù),實(shí)際工程條件往往偏差加大、因此,產(chǎn)品樣本中所提供的技術(shù)參數(shù)與實(shí)際工程條件 ( 室內(nèi)外溫度 、內(nèi)外機(jī)高差、管道長(zhǎng)度)不同時(shí),應(yīng)對(duì)冷量進(jìn)行修正,否則達(dá)不到使用要求。
3.3 新風(fēng)采集
相對(duì)于傳統(tǒng)的中央空淵系統(tǒng),多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)更接近房間空調(diào)器。新風(fēng)處理不如常規(guī)中央空淵系統(tǒng)容易做到,目前常用的新風(fēng)處理方式有以下兒種:
(1) 室內(nèi)機(jī)作為新風(fēng)機(jī)來(lái)處理新風(fēng)、未經(jīng)過(guò)處理的新風(fēng)直接接入室內(nèi)機(jī),由室內(nèi)機(jī)負(fù)擔(dān)了部分新風(fēng)負(fù)荷,因此室內(nèi)機(jī)型號(hào)加大,噪音也增大,在室外溫度較高時(shí),會(huì)使室外機(jī)長(zhǎng)時(shí)問(wèn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。而且在室外空氣濕度較大時(shí), 室內(nèi)機(jī)除濕量增大,室內(nèi)相對(duì)濕度無(wú)法保證要求。
(2) 使用專用的新風(fēng)機(jī)。這類新風(fēng)機(jī)通常是按新風(fēng)狀態(tài)設(shè)計(jì),加大了機(jī)組盤管的排數(shù),可將新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)。但此種方法工程造價(jià)較高,影響在工程中的應(yīng)用。另一方面,在室外溫度較高時(shí),壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不問(wèn)斷運(yùn)行,會(huì)影響機(jī)組的壽命。
(3)用全熱交換器處理新風(fēng)。使用全熱交換機(jī)在向房間補(bǔ)充新風(fēng)的同時(shí),利用室內(nèi)排風(fēng)的冷量來(lái)預(yù)冷新風(fēng),大大降低新風(fēng)負(fù)荷,非常節(jié)能,這種方式適合有排風(fēng)要求的場(chǎng)合。但需要注意新風(fēng)口和排風(fēng)口的布置一定要合理.該系統(tǒng)較復(fù)雜,且有新風(fēng)和排風(fēng)交叉污染的問(wèn)題。
在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí) ,應(yīng)根據(jù)上述特點(diǎn)合理選擇新風(fēng)處理方式
四、小結(jié)
近幾年國(guó)內(nèi)中小型中央空調(diào),尤其是多聯(lián)機(jī)市場(chǎng)發(fā)展的速度非常快。隨著多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用不斷增加,多聯(lián)機(jī)在大型項(xiàng)目的應(yīng)用也已經(jīng)成為一種趨勢(shì),并且已經(jīng)開(kāi)始侵占冷水機(jī)組市場(chǎng)的領(lǐng)地 ,幾年內(nèi)將形成多聯(lián)機(jī)的消費(fèi)高潮。未來(lái)的空調(diào)市場(chǎng)中,多聯(lián)機(jī)將扮演越來(lái)越重要的角色。