身份证号码:44042119911113xxxx
摘要:多联机凭借自由灵活安装方便的特点发展迅猛,逐步占领传统空调领域,已被广泛应用且赢得用户青睐。主要分析探讨多联机空调系统在工程设计中的设计应注意的问题,期望能对多联机空调系统的推广应用提供参考与借鉴。
关键词:多联机空调;设计要点;负荷计算;系统划分;设备选型
引言
多联机空调(热泵)机组,又称为变制冷剂流量直接蒸发式空调系统,简称多联机。20世纪80年代诞生于日本,是我国近年来发展起来的一种具有集中式空调系统特点的新型空调系统,它集变频、变容等技术于一身,具有系统简单、使用节能、环境舒适、控制灵活安装简便且可靠性高等特点。本文针对多联机空调系统设计要点进行分析。
一、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。
二、多联机空调系统设计中应注意的问题
2.1室内机的布置与适用场合问题
在初选室内机形式后,在布置室内机时需要综合考虑气流分布、舒适度、热辐射、回风口的布置等因素,避免选择不当。结合不同室内机本身的特性,才能合理的进行室内机的布置。如房间设有吊顶且狭长的空间时可采用天花板嵌入式(两面出风)或天花板嵌入导管内藏式室内机;房间有吊顶且房型较为规整的空间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:房间无吊顶时,需根据房间平面形状、大小灵活的采用明装壁式、明装吊式和明装落地式室内机。
2.2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)。
2.2.1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2.5m/s-3.5rn/s。当女儿墙高度超过室外机顶部高度2m时,必须采取有效措施使排风顺畅。
2.2.2阳台数台长直布置
写字楼层高一般在3.00m~3.40m之间,室外机顶部距上一层楼板一般在1.56m-1.96m之间。由于室外机出口排气速度为6.5m/s-12.0m/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。
2.3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。
2.4冷量的衰减与修正
多联机空调系统中,空调室内外间的冷媒配管的设计或施工的合理走向与布置,直接影响到空调性能的发挥。
在设计选型的时候,多联机空调机组冷量的衰减包括管长、低温、结霜等多种因素。由于冷媒配管过长,部分润滑油将会沉积在冷媒配管内,长时间工作会导致回流液击和回油困难,即使加装油分离器、运行回油程序也不能完全解决液击和回油的问题,更不能同时解决运行效率问题。低温与结霜引起冷量衰减要结合不同区域的气候环境考虑,在零度及以下时室外机结霜最严重。在华北地区主要考虑低温衰减,结霜衰减次之,而在长江流域主要考虑结霜衰减,低温衰减次之。
因此,在多联机空调系统设计中要考虑到其他因素(温度、管长和结霜等)对系统制冷/制热能力的影响,需要考虑到容量修正系数。多联分体空调系统室内外机间的冷媒管路尽可能短,高差尽可能小,一般每个冷媒管道的最大长度控制在50m以内,这样才能保证空调的使用效果。
2.5新风设计问题
现今,人们对室内环境舒适度与健康性的要求越来越高,室内不仅需要适宜的温湿度,还必须有新鲜的空气。新风的问题一直是多联机系统设计难点,不仅要考虑设计工况下新风运行,而且需考虑过渡季节中采用全新风运行满足室内空气品质的要求。下面简单介绍多联机空调系统几种常
用的新风处理方式:
(1)应用专用新风机送新风
全新专用新风机是一种完全处理新风负荷的新风机组,加大了机组盘管的排数。由室内外机组成,其通过先进的变频技术,在实现制冷/N热同时,使送入室内的新风温度接近室内温度,减少了新风对室内温度波动的影响。但此种方法工程造价比较高,较适应于需大量新风的场所,比如别墅、办公楼等。
(2)应用全热交换器处理新风
全热交换器是一种可以进行热回收的换气设备,能在换气的同时进行室内排气能力的回收,回收冷量的效率为60%~70%,夏季可以预冷、除湿,冬季可预热、加湿,可节约空调能耗15%~20%左右,同时也减少空调设备的容量、投资费用和运行费用。此种方式适用有排风要求的场合,为多联机空调新风系统的较好方案。
此系统在实际工程应用在大空间时,新排风管道比较容易布置,而应用在走廊式宾馆、小开间办公楼等场所时,布置新排风管就较为复杂困难了,这时可根据工程的具体情况,排风系统可集中设置(如集中设置走廊排风或厕所排风),这样空调风系统管路可大大简化。另外使用全热交换器时需要合理布置新风口和排风口,减少新风和排风交叉污染的情况。
(3)直接送入室外新风
未经过处理的新风由风机直接接入室内机,由于多联机空调系统的室内机容量控制方式以室内回风温度为反馈信号来调整容量,而不是以出风口的送风温度作为反馈信号,所以室内机需要负担部分新风负荷,室内机型号加大,噪音也有所增加。由于室内机是以回风温度作为反馈信号,机组一直判断室内冷量不够,将长时间以最大负荷或超负荷工作,长期运转将降低设备寿命,出现过流保护现象。同时,室内机只能直接处理少量新风,其运行与否对新风量的变化有较大的影响,实际的使用效果将大打折扣。因此,该送风方式一般适用于新风量需求少,室内空气品质要求不高,不易布置新排风风管的场所。
(4)应用独立风冷热泵机组送新风
此方式新风系统与多联机系统分别独立设置,新风系统的风量和冷量可得到保证,适应于在对新风要求比较高的场所,尤其是对温湿度、洁净度要求比较高的场所。
三、结束语
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]多联机空调系统的设计与应用[J].向宏.建筑节能.2011(07)
[2]多联机空调系统的特点及设计注意事项[J].王振宁,王志刚.内江科技.2008(07)
[3]多联机空调系统设计要点[J].胡桂秋,逯国强.承德石油高等专科学校学报.2015(04)
[4]探讨多联机空调系统设计中的若干个问题[J].黄闽晖.四川建材.2011(04)
[5]多联机空调系统设计应用探讨[J].刘莉莉,徐秋生,杨阳,许爱民,陈启,李海平,黄晓瑞.建设科技.2010(22)
[6]多联机空调系统设计探讨[J].徐秋生,陈启,许爱民.暖通空调.2008(01)