多联机空调设计常见问题及优化策略探讨

多联机空调设计常见问题及优化策略 探讨

毛支武

筑博设计股份有限公司

摘要：本文阐述了多联机空调系统的工作原理，并对多联机空调设计常见问题其设计要点进行了分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：多联机空调系统；工作原理；常见问题；优化设计

一、前言

多联机空调是一种利用变制冷剂流量的新型空调，它在传统空调的基础上，进行了更加人性化的设计，实现了变频技术和智能一体化控制，从而大大降低空调运行成本。随着变频技术的不断发展，多联机技术的优势逐渐显现，通过对冷媒输送系统进行设计，有效降低室内空调机的空间占用，满足了不同用户对空调系统的需求。但是，多联空调系统在设计中还存在相当多的问题，为此，本文阐述了多联机空调系统的工作原理，并对多联机空调设计常见问题其设计要点进行了分析与探讨，以供同仁参考。

二、联机空调系统及其工作原理

多联机系统的组成基本同普通蒸气压缩式制冷，也主要由压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器及冷媒管路等组合而成。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工况的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过调节压缩机输气量，并控制空调系统的风机、电子膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，使空调系统稳定工作在最佳状态，以达到节能的目的。简单的多联机VRV空调系统示意图如图1所示，采用一台室外机对应多台室内机，室外机与室内机之间采用冷媒管连接。

三、空调系统设计中的常见问题
  空调系统是庞大且复杂的系统，空调系统设计中将会受到诸多因素、条件的干扰与限制，如何在诸多影响与限制中实现空调系统的最优化设计是考验空调系统设计人员设计水平的重要衡量指标。在空调系统设计中常见的问题如下：
（1）空调系统中的排风系统设计不合理。排风系统在空调系统设计中占据着重要的比重，在空调系统设计中需要对排风系统的风量平衡进行充分的考虑，一旦排风系统的设计不当极易引发一系列继发性问题，排放系统设计不当不仅会引起风阻过大且会极大地增加排风系统的投资成本，导致空调系统热能的极大浪费。

（2）自然通风和建筑朝向问题是空调系统设计中容易忽视的一个问题。不同的地区有其独特的气候和风向特点，空调系统设计中可以结合当地的气候和风向特点做出针对性的设计，对当地的光照和风能进行合理的利用。借助于外界自然条件能够对空调系统形成良好的补充，增强空调系统的设计效果和设计质量。

四、多联机空调系统设计优化策略探讨

（1）空调系统合理分区，优化走管。首先进行空调系统的划分，室内设计参数及热湿比相同或相近的房间宜划为一个系统，这样做空气的处理和控制方案一致。房间朝向、层次和位置相同或相近的房间宜划为一个系统，这样做风道布置和安装容易，同时也便于管理。但空调系统划分过多，会带来经济上的不利，所以对于一些室内参数或热湿比不完全相同的情况，可以用分区处理的办法仍将它们划为一个系统，提高系统效率，减少初投资。合理分区处理依据:不同朝向区域组合成一个系统，降低峰值负荷；功能不同的区域组合成一个系统，提高设备利用率；根据外机摆放及管道井位置选择分区，便于走管。优化的系统分区，可以显著减少配管总长，使多联机空调效果更佳。

（2）优化多联机选形。目前，多联机空调系统应用技术也逐渐朝着智能化、综合化、数字化的方向发展。为了能够有效提高系统的节能性，并实现压缩机和系统变容量运行，有必要强化控制制冷工质流量。当前市场中的多联机空调系统在控制制冷工质流量中，主要采用转速调节和数字脉冲两种控制方式。其中前者指的就是变频技术，后者则为数码涡旋技术。由于数码涡旋技术主要通过对单位时间内，压缩机输出工质量进行有效调节的方式控制制冷工质流量，具备无极调节、调节范围广、电控系统安全可靠且操作简便、管路系统结构相对简单且便于维护等诸多优势特点。因此在该项目的多联机空调系统设计中也选择使用数码涡旋技术，运用专门的谷轮涡旋压缩机，依托调制方式实现低功耗、高效率的目的。

（3）室内外机制冷、制热量参数的选择及布置。由于管路加长后，冷媒的沿程阻力损失增大，甚至会出现闪发，末端室内机的制冷效率降低。另外，管路过长，部分润滑油有可能会沉积在管道内，而无法回到压缩机，使系统出现故障。样本中室内外机的额定制冷量是在标准工况下测定的，实际条件往往偏差加大，因此，产品样本中所提供的参数与实际条件（室内外温度、内外机高差、管道长度）不同时，应对冷量进行修正，否则达不到使用要求。另外，提供冷热源的室外机是系统重要构成部件，为保证空调环境的舒适性，室外机布置中应该注意两点问题。①预留空间。安装中预留足够的空间，保证安装、维修与保养工作的顺利进行。实际中摆放室外机时，要预留出一定的安装与维修空间。一般情况下室外机前侧预留 500mm、机后侧留 300mm、机侧预留10mm 以上的空间，确保后期零部件维修与更换的顺利进行；②预留足够的散热空间。夏季制冷运行时室外机吹出的空气温度较高，冬季制热时吹出的空气温度较低。当室外机安装位置不合适，室外机排除的气体又被回风口吸回去，出现气流短路现象，造成设备耗电量增加，制冷或制热能力下降。

（4）室内外机的合理匹配。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。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％。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。

（5）合理的新风设计。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：一是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。二是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。三是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。

五、结语

总之，我国建筑行业中多联机空调系统发展迅速，安装灵活，给空调系统设计带来极大便利，有着广阔的发展前景。但实际中多联机空调技术也存在很多问题需要解决，实际中需要设计人员精心设计与优化，结合正规的施工流程与管理措施，充分发挥多联机系统安装方便、多机智能控制等优势，在保证系统性能提高的基础上，给予用户更加人性化的享受。

参考文献：

[1]帅品格.地铁车站空调系统的节能探讨[J].能源研究与管理.2015,(4) : 112.

[2]张双德,赵卿.多联机空调系统设计分析[J].甘肃科技.2014,(22) ：78.

[3]王翔.多联机式空调系统设计若干问题的探讨[J]. 空调暖通技术， 2012（2）： 9-14.