多联式空调系统的新风功能探讨_张龙

第１６卷第２
期２　０　１　
６年２月ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮ　ＡＮＤ　ＡＩＲ－ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ　２５－
２７收稿日期：２０１５－０７－
３０作者简介：张龙，本科，工程师，标准管理部副部长，主要从事技术标准管理工作。

多联式空调系统的新风功能探讨
张龙
（珠海格力电器股份有限公司）
摘　要　针对多联式空调系统引入新风处理功能的方式进行阐述和探讨，分析其工作特点和优劣，并对多联式空调系统全新风系统的原理和可行性进行探讨，为该类多联式空调新风系统的设计开发人员提供参考。

关键词　多联式空调系统；新风；室内机
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｆｒｅｓｈ　ａｉｒ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　
ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ－ｓｐｌｉｔａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　
ｓｙｓｔｅｍＺｈａｎｇ　
Ｌｏｎｇ（Ｇｒｅｅ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ａｐｐ
ｌｉａｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．ｏｆ　Ｚｈｕｈａｉ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｆｒｅｓｈ　ａｉｒ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　
ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉ－ｓｐｌｉｔａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｄ－ｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　
ｏｆ　ａｌｌｆｒｅｓｈ　ａｉｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｍｕｌｔｉ－ｓｐｌｉｔ　ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｒｅｆｅｒ－ｅｎｃｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｆｒｅｓｈ　ａｉｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ－ｓｐｌｉｔ　ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ
．ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ　ｍｕｌｔｉ－ｓｐｌｉｔ　ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　
ｓｙｓｔｅｍ；ｆｒｅｓｈ　ａｉｒ；ｉｎｄｏｏｒ　ｕｎｉｔ 从２
０世纪９０年代初起，多联式空调系统（ｍｕｌｔｉ－ｓｐｌｉｔ　ａｉｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）得到了迅速发展。

由于该系统具有使用灵活、节能和易于安装等优势，被大量地运用于办公楼、医院、别墅等建筑；但相对于传统的集中处理式空调系统，多联式空调系统的新风处理相对困难，
造成室内空气品质（空气新鲜度、洁净度等）无法保证，影响了多联机技术进一步推广，因此如何恰当地把新风功能引入多联式空调系统具有重要意义。

笔者介绍几种如何配套多联式空调系统使用的新风处理方法，并对其中较优良的新风处理方式进行分析和试验研究。

１　新风处理方式介绍１．１　多联式空调部分新风系统
该系统较简单（见图１），在设计之初只要空调生产厂家对多联式空调系统室内机进行结构方面的预留新风口设计，即可满足要求，不需要对系统设计和控制程序进行更改，不会增加设计成本。

图１　预留新风敲落孔的部分新风系统室内机
室外空气直接进入室内机的回风处与室内空气混合，
室外新风的所有显热负荷和潜热负荷都由室内机承担。

因此，
室内机热湿负荷加重，室内空气状态较差。

该机组本身是按照非新风机工况进行设计的，
因此预留新风口的设计风量被限制在较低的水平。

如果超过该限值，恶劣的高温工况下机组无法可靠运行。

另外，新风系统无法独立控制，
存在使用不便、不够人性化的问题。

该方案无法满足用户对于新风需求较大、质
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量较高的要求。

１．２　多联式空调全新风系统
多联式空调系统中同时连接普通空调室内机和新风处理室内机，这样做的好处在于用户可以根据需要只对部分空间进行新风引入，毕竟从能量损耗来讲，新风处理要高于非新风处理。

新风处理室内机的风量、换热器等需要进行重新设计，同时需要对室外机的控制逻辑进行修正，重新考虑室外机的能力输出问题、室外机风机控制问题、室内机和新风处理室内机的流量控制问题。

该系统可以针对不同新风量需要进行不同的选型，采用同一控制系统，方便集中控制、空调新风联动控制、统一管理；此外可以结合室内温度需求适当提高新风处理室内机的冷热负荷所占比例，提高系统运行效率。

综合来看，配置普通室内机和新风处理室内机的多联式空调系统将是比较人性化、理想的选择。

２　可行性分析
２．１　系统可行性
多联式空调系统技术发展至今，不论是使用或是安装都比较成熟，而新风处理室内机的安装与普通新风机的安装差别不大，因此安装使用上比较方便；该系统实现形式可以完全采用普通多联一拖多的系统形式，采用一个室外机或多个室外机组合连接多个室内机和多个新风处理室内机的方式，实现对某区域的空气调节，并且可以广泛应用于酒店、别墅、写字楼等场所，将系统小型化后也可以用于普通家庭。

２．２　性能和可靠性评估
该设计实际上就是把多联式空调系统中某几台室内机重新设计成新风处理室内机，因此需要充分考虑这样的设计对其他室内机的冷热量的影响以及对室外机稳定运行的影响。

首先，对室内机的影响在于新风处理室内机处于运行状态时，对蒸发或冷凝压力的影响，从而对室内机制冷或制热效果产生影响，这样必须充分考虑新风处理室内机容量占整机容量的比例。

新风处理室内机的冷热负荷比例不宜过高，如果太高，当新风处理室内机同时运转时，将对整机系统压力有着绝对的控制权，高温恶劣工况下就会出现制冷运行时系统压力偏高、系统可靠性下降、室内机制冷效果不佳等问题，低温恶劣工况下就会出现制热运行时系统压力偏低、系统可靠性下降、室内机制热舒适程度降低等问题；由于多联式空调系统可以通过电子膨胀阀对各个室内机的流量进行再分配，而且国家标准ＧＢ／Ｔ１８８３７—２００２《多联式空调（热泵）机组》［１］也允许在设计上有一定程度的分流不平衡率。

因此，可以通过调节节流机构使系统运行在相对平衡的状态下，这是该系统实现的基础。

其次，对室外机稳定运行的影响来自于系统过高或过低的冷凝和蒸发压力，普通室内机和新风处理室内机的运行状态完全以用户的需求为转移，当出现新风处理室内机冷热负荷比例失控超标时，系统的压力会出现过高或过低的问题，需要配置高、低压传感器对压力进行监控，并通过室外机风机和压缩机对危险压力区进行调节控制，使之偏离危险压力区域。

再次，对室外机的稳定运行的影响还来自于长时间制热模式下全新风运行带来的室外换热器结霜过多的问题，需要重新考虑此时室外机进入和退出化霜的条件，可以对普通工况和新风工况下的化霜条件进行区分设计，甚至需要对室外机换热器重新设计，以满足恶劣新风工况的化霜要求。

如果化霜存在问题，则机组的可靠性无从谈起。

３　试验结果与分析
为了研究新风处理室内机和普通室内机均处于运行状态时新风工况对系统参数［２］的影响，以及采用流量分配控制等一系列控制技术能否对分流不平衡进行有效控制，能否达到实际运用效果，笔者在空调性能测试试验室对某品牌多联式空调系统进行新风工况测试。

机组配置如下：采用２台名义制冷量３５　ｋＷ模块室外机组合的形式，整机总名义制冷量７０ｋＷ，配置１台名义制冷量２０　ｋＷ新风处理室内机和１０台普通室内机的组合，其中普通室内机总容量共计５０　ｋＷ。

模拟当新风处理室内机运行且不同房间普通室内机切换启停时，且新风处理室内机和普通室内机同时运行，采用有效的分流控制技术时，如通过压力传感器检测系统的高、低压力值以控制新风处理室内机和普通室内机的电子膨胀阀开度，达到制冷剂流量按需分配，系统运行试验数据如图２所示。

系统未采用有效分流控制技术时运行试验数据如图３所示。

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由图可以看出，普通室内机开启容量从２．５ｋＷ到５０　ｋＷ的过程中，系统高、低压参数随新风处理室内机和普通室内机容量比的变化趋势。

当系统采用分流控制技术时，系统制热运行时保持了合适的系统高压，制冷运行时保持了合适的低压，使得制热、制冷效果满足ＧＢ／Ｔ　１８８３７—２００２［２］的要求，不受新风处理室内机运行的影响。

但如果流量控制不佳或不及时，则出现明显分流不平衡问题，在新风处理室内机容量／普通室内机容量比例过大时表现出制热压力不足和制冷低压升高的情况，效果和舒适性受到影响。

４　结论
通过对多联式空调新风系统的性能和可靠性进行试验研究，得出以下结论：
１）采用室内机分流控制技术可以满足系统流量在新风处理室内机和普通室内机之间的分配平衡要求，即使普通室内机运行比例发生变化也可以有效控制，机组性能不会受到影响。

２）由于目前大容量多联技术和模块化多联技术已经发展起来，使得该方式的新风处理在硬件上成为可能，除大型商用场所的应用外，将系统小型化后也可用于普通家庭。

参考文献
［１］　多联式空调（热泵）机组：ＧＢ／Ｔ１８８３７—２００２［Ｓ］．［２］　史敏．关于多联式空调（热泵）机组试验方法的探讨［Ｊ］．流体机械，２００２，３０（增刊）：２０－２５．。