浅谈多联机空调系统的设计

第３７卷第２ｌ期　２　０　１　１年７月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．２１　Ｊｕ１．２０１１　・１０３・　文章编号：１００９—６８２５（２０１　１）２１—０１０３—０２　浅谈多联机空调系统的设计　张秀梅　摘要：简单介绍了多联机空调系统的工作原理，针对多联机空调系统在工程设计中应注意的建筑节能，室内机型选择，　室外机布置等问题进行了分析探讨，指出了设计要点及注意事项，以促进多联机空调系统的推广应用。　关键词：多联机空调系统，原理，耗电量，冷量，新风量　中图分类号：ＴＵ８３１．３　文献标识码：Ａ　１　多联机空调系统的原理　多联机空调系统是在电力空调系统中，通过控制压缩机的制　冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷　热负荷要求的高效率制冷剂空调系统。其工作原理是：由控制系　统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况　的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过变　频等手段调节压缩机输气量，并控制空调系统的风扇、电子膨胀　阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定　在最佳工作状态。　２　多联机空调系统在工程设计中应注意的问题　２．１　建筑节能问题　建筑能耗包括建造过程的能耗和使用过程的能耗两部分，建　造过程的能耗是指建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运　输，以及建筑施工和安装中的能耗；使用过程的能耗是指建筑在　采暖、通风、空调、照明、家用电器和热水供应中的能耗。一般情　况下，日常使用能耗与建造能耗之比约为２：８～１：９。可见，使用　过程能耗，特别是采暖和空调能耗为主，应将采暖和空调能耗作　为建筑节能的重点。因此，空调设计时应充分考虑建筑节能问　题。选择适当的建筑结构保温形式和恰当的窗墙比，使建筑的　冷、热负荷减少，从而减少空调装机容量，使空调的初投资和运行　费用大幅度下降。　２．２室内机选择问题　设计室内机组时，应综合考虑室内空间、装修和气流组织情　况，合理选择机型和出风口形式，避免选用不当，如：　１）在较窄小的电梯厅选用了嵌人式四面送风的室内机；　２）在吊顶下面安装吊式明装的室内机不妥，应选用嵌入式双　面或四面送风的室内机；　３）某个厅面积约６００　ｍ　，选用数台四面送风的室内机，实际　选用暗装接风管式的室内机不但可节省初投资，还可以更灵活配　合内装修布置送风口达到使用目的。　建议：　１）房间有吊顶，而且平面呈长窄形时采用半明装双面送风室　内机。　２）有吊顶且平面呈正方形或空间较大时采用半明装四面送　风室内机，当平面空间较大时，为了节省造价或更灵活的配合内　装修也可选用暗装接管式室内机。　３）房间无吊顶时，根据其平面形状、大小灵活的采用明装吊　式、明装壁式和明装落地式室内机。　２．３室外机布置问题　室外机的布置应满足下述要求：进风通畅不干扰，排风顺畅　不回流。只有做好这些才能保证室外机的产冷量（热量）。室外　机布置在屋顶、阳台和地面上，前面两种做法居多。室外机布置　在屋顶时，优点：屋顶较空旷，排风顺畅，热空气很快的散发到高　空去。缺点：当众多室外机布置在同一屋顶时，进风曲折且干扰　多。室外机布置在阳台上时，优点：进风顺畅。缺点：排风不畅，　存在回流现象，当数台垂直布置时，容易形成下面室外机的排风　被上面室外机吸入作为进风，影响机组产冷量（热量）。　２．３．１　屋顶多台布置　室外机布置在屋顶时，其女儿墙高度不得高于室外机的高　度。当女儿墙高度超过室外机高度时，必须在女儿墙上开固定进　风口，进风口速度为２．５　ｍ／ｓ一３．５　ｒｎ／ｓ。当女儿墙高度超过室外　机顶部高度２　ｍ时，必须采取有效措施使排风顺畅。　２．３．２　阳台数台长直布置　写字楼层高一般在３．００　ｍ～３．４０　ｍ之间，室外机顶部距上一　层楼板一般在１．５６　ｍ一１．９６　ｍ之间。由于室外机出口排气速度　为６．５　ｍ／ｓ一１２．０　ｍ／ｓ，因此，热空气到达一层顶板时会返回室外　机下部又被吸入。为防止此现象发生，在室外机排气口处设置一　个层流罩，或者选用斜出风口的室外机，避免热空气回流。　。现代建筑师对建筑立面、造型、体形甚至裸露在外的机电设　备放置都有着越来越高的要求。他们常常要求我们的空调室外　机在建筑物的视线中消失以配合建筑的整体效果，致使多联机室　外机常常就被安置在室内的机房内。如果机房通风不好，会大大　影响室外机的工作效率，甚至引起停机，个别还会损坏压缩机。　因此机房的良好通风是极其重要的。　足够面积的外墙百叶是基本要求，在不破坏建筑立面的前提　下我们强烈建议设置格栅而不是百叶；此外随机配置的连接冷凝　风扇的导风管能有效的防止通风气流短路，相应地我们必须采用　有更高的冷凝风扇余压机型。　２．４　室外机耗电量问题　在设计或安装过程中发现室外机的耗电量与其设备（样本）　提供的耗电量不符，设计时室外机的耗电量小于实际耗电量，而　造成中途更改。　原因在于：多联机空调初次设计者往往把产品样本中提供的　压缩机输人功率当作压缩机的耗电量，实际上两者之间存在电机　的效率（一般为０．８，大金公司提供）。　２．５室内外机容量的匹配问题　现在的众多多联机品牌在宣传其产品时，均以超大的内外机　容量匹配比作为自己产品的卖点，我们对此持谨慎保留态度。室　内外机的容量匹配比并不可一概而论，应根据该系统中各室内机　收稿日期：２０１１—０４—０７　作者简介：张秀梅（１９７７．），女，工程师，石家庄市建筑设计院，河北石家庄

０５００００　第３７卷第２ｌ期　・１０４・　２　０　１　１年７月　山　西　建　筑　同时使用率、各室内机所在房间冷热负荷峰值的时间分布等因素　而确定。我们应该首先对建筑的功能、朝向、体形、使用时间等关　键因素具体分析后才能合理划分多联机系统。　１）对公共建筑。在划分系统中应在兼顾相似使用功能的前　提下，尽量使同一系统的室内机分布在不同的建筑朝向位置，以　避免各室内机同时出现围护结构的负荷峰值，使得室外机运行波　动巨大。这样我们就能有效的减少室外机的负荷，并对室内外机　容量进行适当超配，从而减小室外机容量，节省系统初投资。但　在保护系统运行安全的前提下我们建议在公共建筑中超配上宜　超过１１０％。　２）对高档住宅。多联机空调系统在一般的成套住宅中的使　用率与公共建筑中的同时使用率有明显区别。对于一般的三口　之家，典型的三室二厅，每个房间空调的同时使用几率很小，通常　只会有两个房间同时使用空调。在这种情况下，我们就可以大胆　的对室内外机的容量进行超配，一般可以设置在１３０％～１５０％，　但这必须建立在室外机有着完善的压缩机过载保护机制的基础　上的。但是在这种情况下，冬季的运行效果在江南地区可能会有　一定影响。　２．６冷量的衰减　多联机空调系统室内机与室外机之间是通过冷媒管连接，制　冷剂管路的长度与室内外机组的高差影响着空调系统的冷量衰　减。　以大金公司的ＶＲＶⅡ空调系统产品为例，产品说明书中介　绍：室内机与室外机之间的制冷剂管长度可至１５０　ｍ，高差可至　５０　ｍ，各室内机之间的高差可允许１５　ｍ等。这些都是设计中应　保证的极限值，大金公司提供的数据：当室内机处于室外机下方，　高差小于１０　ｍ，制冷剂管等效长度小于１０　ｍ时，容量修正系数约　为１．０；当室内外高差达到３０　ｍ，制冷剂管等效长度达到３０　ｍ时，　容量修正系数约为０．９；当室内外高差达到５０　ｍ，制冷剂管等效长　度达到９０　ｍ时，容量修正系数约为０．７２。　由此可见，在设计中要考虑到容量修正系数，在系统设计时　要尽量使一个系统的室内外机之间的距离最短，高差最小，对高　差大、管路长的系统要适当增加机组的容量，这样才能保证空调　的使用效果。　２．７新风问题　空调系统设计中，新风量是一个很重要的技术参数，也是达　到室内卫生标准的保证。“非典”流行过后，许多多联机用户希望　能够提供足够的新风，如何做到既统一协调，又能满足过渡季节　（部分时间）只开新风系统就能满足使用要求。　新风的问题一直是多联机空调系统设计的难点，一定程度上　限制了多联机空调系统的进一步应用，下面简单介绍几种提供新　风的方法及其优缺点：　１）定时开启门窗通风换气。　此种方法是最简单的方法，也是最不可靠的方法。　２）直接送入室外新风。　将室外新风通过风机直接送入室内机新风接口，或与室内回　风混合后再经室内机处理送人室内。此种方法由于系统较简单，　在工程中运用较多。由于多联机空调系统的室内机盘管是根据　空调回风状态设计的，而不是按新风状态设计的，所以一方面部　分新风负荷需要由室内机负担，而室内机不能将新风处理到室内　状态点，另一方面由于室内机只能直接处理少量新风，当在室外　温度较高时，会使室外机长时间超负荷运转，出现过流保护。同　时，室内机的运行与否对新风量的变化有较大的影响，易造成浪　费或新风不足。因此，此种方法只适用于新风需求量少，对室内　环境要求不高，排风、新风风管布置困难的场所。　３）应用全热交换器送新风。　以全热交换器利用室内排风的冷量来预冷新风，回收冷量的　效率为６０％一７０％，可节能２８％，但会增加初投资。此种方法是　多联机空调新风系统的较好方案，在实际工程应用中，大空间空　调系统采用全热交换器时，新风和排风管道易于设置，而在走廊　式小开间办公楼、宾馆等场所，同时设置新风管和排风管就较为　困难，这时可结合工程的具体情况，将排风系统集中设置。例如　集中设置厕所排风或走廊排风，这样就可以简化空调系统管路。　另外使用全热交换器时还要注意其噪声带来的影响。　４）应用多联机制造厂家提供的新风专用机送新风。　这类新风机通常是按新风状态设计，加大了机组盘管的排　数，可将新风处理到室内状态点。本系统适合于需要大量新风的　场所，如办公楼、别墅等。但此种方法工程造价较高。　５）设置风冷热泵机组为新风系统。　此种方法是将新风系统与多联机系统分开，这样就确保了新　风系统的风量和冷量。在较大的工程特别是带有公共部分的裙　房工程较为合理，这类工程主楼设置多联机空调系统，裙房空调　及主楼新风系统的冷热源由风冷热泵机组提供，降低了工程造　价。在运行管理上较为繁琐。　３结语　多联机系统给空调系统设计带来极大的便利，与传统空调系　统相比，其充满活力，有很好的市场前途，但也有很多亟待解决的　问题，需要我们设计者给以更多的关心、指导；也需要规范的施　工、科学的监理、完善的管理，努力在设计中优化和改进，使该系　统真正发挥其设计、施工简单，控制方便，便于独立计量等众多优　势，更好地服务社会。　参考文献：　［１］　电子３－业部第十设计研究院．空气调节设计手册［Ｍ］．北　京：中国建筑工业出版社，１９８３．　［２］　陆耀庆．暖通空调设计指南［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版　社，１９９６．　［３］ＧＢ　５００１９－２００３，采暖通风与空气调节设计规范［Ｓ］．　［４］　徐占发．建筑节能常用数据速查手册［Ｍ］．北京：中国建材　工业出版社，２００６．　［５］　日本大金空调产品样本和技术资料［ｚ］．　Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＶＲＦ　ａｉｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｕ－ｍｅｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ａ　ｂｒｉｅｆ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ＶＲＦ　ａｉｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ．ｉｔ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ａｎｄ　ｅｘｐｌｏｒｅｓ　ｍａｔｔｅｒｓ　ｎｅｅｄｉｎｇ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ＶＲＦ　ａｉｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｉｎｄｏｏｒ　ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ　ｔｙｐｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ．ａｎｄ　ｅｘｔｅｍａ１　ａｉ卜　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ　ｌａｙｏｕｔ　ａｎｄ　ＳＯ　Ｏ１＇１，ａｎｄ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｕｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ａｎｄ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎｓ，ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＶＲＦ　ａｉｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ　ｓｖｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＶＲＦ　ａｉｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｃｏｌｄ　ｅｎｅｒｇｙ，ｆｌｅｓｈ　ａｉｒ　ｖｏｌ