多联机空调设计应考虑的问题及解决对策探讨

多联机空调设计应考虑的问题及解决对策探讨

朱群英

珠海华发建筑设计咨询有限公司

摘要：本文结合工程实例主要对多联机空调设计应考虑的问题及解决对策进行了分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：多联机空调设计；考虑问题；解决对策

一、前言

随着我国科学技术的高速发展，我国的多联机空调技术取得了快速发展，在当前我国工程项目中，因多联机空调系统具有内机形式多种多样、设备安全可靠等众多优势特性，被广泛应用于办公写字楼、商场、酒店等大型建筑中。因此，多联机空调系统设计也成为了我国建筑工程项目的一项重要设计内容，保障多联机空调系统的设计科学合理性，也是提升工程项目整体使用性能与质量水平的重要前提之一。为此，本文结合工程实例主要对多联机空调设计应考虑的问题及解决对策进行了分析与探讨，以供同仁参考。

二、多联机空调设计应考虑的问题分析
（1）节能设计问题。现代建筑中空调系统的能耗在整个建筑能耗中所占的比例较大，据统计现代一般办公楼空调的能源消耗比例占整体能耗的47.2%，其中热源所占比例为20%，而27.2%是用于热搬送，如水泵等的能耗。为提高空调系统节能性，解决空调能耗的问题，需要从空调能耗的源头着手：一是减少热源机用能耗，如采用节能的直接膨胀式系统与充分利用变频技术的节能性；二是减少热搬送用能耗，主要为采用热搬送动量为零的直接膨胀式系统和采用高效的热搬送介质。同时空调设计时还应充分考虑建筑维护结构节能问题。选择适当的建筑结构保温形式和合适的窗墙比，建筑的冷、热负荷将大大减少，从而空调装机容量也相应减少降低，减少了空调的初投资和运行费用。
（2）空调系统的空间布置问题。对空调系统的布置首先要对空调系统进行划分，一般会将室内设计参数及室内热湿比相近的房间划分到一起，这样的划分方式易于控制。房间朝向和位置相近的一般会划分到一起，这样能方便风道的布置和安装。但划分过细的话会提高系统的造价费用，针对一些室内参数不太相近的情况，一般会采用分区的办法将其划分到一起，减少费用，提高系统效率。
（3）室内机型号的选择及室内与室外机容量的匹配问题。对室内机型的具体型号的选择主要是以房间内对负荷的计算为主要参照量，对室内机选择的时候还要综合考虑温度和连接率等限制因素带来的影响。室内机及室外机标注的额定制冷量是指在标准的工程状况条件下对制冷量进行实际的测量得到的数据。因此，在产品样本提供的相关技术参数和实际工程中所需要的条件不一致的时候，应该对其进行修改。空调系统中室内机同时使用的所占比率和各个室内机在负荷达到峰值的时候的时间占比共同决定了室内机容量的配比，主要是能保证多联机系统的正常运行。在室外机能够提供的容量综合小于室内机所需的容量总和时，其容量值会在一定范围内降低，在室内机处于低负荷状态并且其的数量较多的情况下，室内机中会存下一定的润滑油，导致系统的效率降低，在系统的连接率比较高的时候需要注意这方面的影响。

（4）新风设计问题。通常情况下，多联机空调使用专用新风机进行风向的处理。这种新风处理方式可以确保新风达到室内要求的最佳状态，减少噪音的影响。此外，通过使用专用的新风处理机，在全热交换器之间进行转换，可以大大减少新风带来的负荷。在此基础上，不仅可以节约大量的电能，还能够有效延长机组使用寿命，促进多联机空调的高效运行。但是，在使用室内机作为新风处理机的时候，必须重视室内相对湿度的影响。没有经过一定处理的新风会对室内机的性能造成一定的影响，使得室内机的负荷加重以及噪音的增强。如果室内机长时间处于这种高温高负荷的工作状态，会导致电流保护状态，从而影响了室内机的使用和稳定性。因此，多联机空调在使用过程中，应该使用专门的新风处理机器，通过增加机组盘管的数量，使得新风处理保持在最佳状态，达到人体舒适度最好的室内温度。但是这种使用方法成本较高，给企业带来一定的成本压力。在当前多联机空调的设计过程中，可以通过应用全热交换器对新风机起到一定的补充作用，在处理新风前可以起到一定的预热作用，在很大程度上降低能量的使用成本，促进多联机空调的广泛应用。

（5）控制系统设计问题。多联机空调系统所配置的控制系统，一般是以总线技术为依托的分散式控制系统，并且室内外机都会有自己独立的控制系统，而两组控制系统在正常运转下，相互的工作协调基本是按照机组湿冷循环参数来进行，这其中，室内机的控制功能主要针对风扇电机和制冷电路中的电子膨胀阀，通常以PID 控制方式来实现，其一方面可以根据室内机的负载能力进行调节，保持室内机组的稳定运行，另一方面还能结合人们的使用需求，对室内温度进行合理控制。

三、多联机空调设计应考虑的问题解决实例探讨

某办公楼装饰工程，二层楼装饰总室内外面积约4000平方。其设计的空调系统主要由三部分组成：办公楼房采用恒温恒湿机组，办公楼业务用房采用多联机空调系统，其它如值班室和部分会议室采用定频一拖一空调机。具体设计参数如下表：

1. 空调系统选型。该部分空调系统对应的实用面积不到4000平方。从房间使用频率来分：办公室、门厅、工作间和会议室为正常使用；各种展厅等大空间房间为偶尔使用；按施工图室内机配置，装机容量1117.3KW。由于采用多联机空调，只能划分为几个分系统，按对应于分系统的室内负荷配置室外机，设计室外机装机容量545KW。从该部分空调的使用特点决定了有较低的同时使用系统，采用多联机空调就无法充分利用此特点。从投资角度来看，较合理的空调形式应是集中式空调系统，如风冷热泵系统。按原室内机配置的空调负荷和考虑同时使用系数，可采用2台230KW左右的机组，配比为70％，配上适当的水泵。一般天气时上班或只用展厅时开启一台机组，极端天气或展厅和办公同时使用时开启二台。室内末端，展厅等大空间房间采用卧式或吊顶式空调机，电动流量阀流量调节，其它为风机盘管。

（2）制冷剂极限浓度。多联机使用的氟利昂制冷剂是不燃性的无毒气体，但是如果制冷剂泄漏充满房间，也会使人窒息。根据资料，制冷剂在空气中最大允许浓度为0.3kg/m。当超出了允许的范围时，需采取增加一定面积的外窗或加装通风换气设施等安全措施。制冷剂浓度=充注总量(kg)/房间体积(m³)≤0.3kg/m³

该系统中有几间内区房间，四周为内隔墙或内走廊，面积在20-42平方，层高3米。估算系统制冷剂充注量为38kg，制冷剂浓度为(0.63-0.30 ) kg/m³。

（3）新风系统设计。多联机空调的新风处理主要有二种:全热交换器和风机箱直接送新风到室内、空内机处理。在理想的情况下，全热交换器交换效率达60%，节约大量新风能耗。但在无法处理好回风管道，全热交换器达不到预定的处理效果，考虑到全热交换器较高的造价，长期的维护费用，不如采用风机箱直接送新风，由室内机处理的方案来的合理。

（4）冷媒管管路设计。多联机系统采用冷媒管道连接室外机和各室内机，这在管路设计和集中式空调有很大的不同，集中式空调不合理的管路设计基本不会影响空调主机工作性能，而且可以靠加大水泵的耗能来弥补。管长对多联机的性能影响很大，管道当量长度每增加10M。会造成约2%-3%的制冷能力衰减，并影响空调系统的回油。过大的系统和复杂的分支管路，影响制冷剂流量分配和润滑油的回油难度。都会影响到压缩性能和系统的Cop值的下降。多联机系统在设计时应遵循:系统小型化、管长最短原则。在设计一般会注意到管道最长距离和高差限制，对以下几点就不一定注意到:第一分支管到最末端的最长距离，多数应限制在30-40m；前三级主分支管不超过二级，三级后不应有主分支管(直接连接二个分支管的为主分支管。

（5）多联机系统的控制设计。多联机室内机四面出风和两面出风的机组一般都配置和冷凝水提升泵，可在机组起始端将冷凝水提升500mm~800mm的高度，为冷凝水的无压排放提供一定的便利性。但这一系统也存在一定弊端。如系统中一台或多台室内机因故障断电（非正常停机）后，其冷媒管电磁阀依旧保持开启状态，主机仍在制冷，室内机末端不断产生冷凝水，此时提升泵已经停止运转，这部分冷凝水会逐渐溢出，破坏天花板。多联机系统的工作状态一般为系统内有6台室内机同时停止运转时，则停止运转室外机。部分室内机因为故障断电后，如果停机数量未达到6台，而没有人员及时发现，则冷凝水溢出的情况不可避免。解决方法是增加一套监控系统，如有一台室内机非正常停机，则报警，使工作人员及时发现故障机组并排查，以避免冷凝水损毁天花。

四、结语

综上所述，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，需要我们在实际开展多联机空调系统设计工作时，设计人员需要充分结合工程项目实际情况，并严格按照国家相关设计标准要求与各项规程规定，合理选择相适宜的多联机形式，确定具体外机容量及各项重要设计参数。在重点加强对冷媒管与系统制冷剂汽液管道等优化设计下，规范设计科学的多联机空调系统安装施工方案，以此有效保障该系统的应有效用得以在工程项目中得到充分发挥。
       

参考文献：
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