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VRV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,并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。
基本工作原理图如下:
VRV空调系统具有明显的节能、舒适效果,该系统依据室内负荷,在不同转速下连续运行,减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失;采用压缩机低频启动,降低了启动电流,电气设备将大大节能,同时避免了对其它用电设备和电网的冲击;具有能调节容量的特性,改善了室内的舒适性。VRV空调系统具有设计安装方便、布置灵活多变、占建筑空间小、使用方便、可靠性高、运行费用低、不需机房、无水系统等优点。
1 VRV空调系统在工程设计中应注意的问题
1.1 新风问题:
空调系统中,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。目前常用的新风处理方式有:
1.1.1 使用专用的新风机处理新风负荷,内机不承担新风负荷;
1.1.2 使用全热交换器,选择全热交换器时,注意全热交换器的效率以及风压的大小 注意新风口与排风口的水平、垂直间距必须满足设计规范要求室外新排风口在同一水平线,必须保证气流不短路,根据出风风速确定水平间距;有高度差时,排风口在上,进风在下,且高度差建议大于3米
1.1.3 用风机箱将新风送至各个室内机,新风负荷由各个室内机负担。该方式系统简单,设计时风机箱也根据系统要求很容易选到合适的风压。过渡季节还可以作为通风换气机使用。但是未经过处理的新风直接接入室内机时,与新风单独处理的系统相比,室内机型号加大,噪音也增大,而且在室外空气湿度较大时,室内机可能会产生结露现象。
由此可以看出对于VRV空调系统最棘手的新风问题,通常情况下都推荐采用第三种处理方式,经济合理,简单适用。而在有排风要求的场合,则优先考虑第二种方式。
1.2 目前VRV空调系统本身所受局限:
1.2.1 最大室外机连接数为4台;
1.2.2 最大室外机组合容量为64HP;
1.2.3 最大室内机连接数为60台;
1.2.4 室内机与室外机的容量比为50%~130%;
1.2.5 最大实际配管长度为150米;
1.2.6 室内外机最大高度差当室外机在上时为50米,当室外机在下时为90米;
1.2.7 同一系统内机间的最大高差为15米;
1.2.8 第一分歧到最远室内机的管道长度最大为40米;
1.2.9 分歧管到室内机的最大管道长度为30米。
1.3 室内机选择问题:
在工程项目设计中某些场所室内机选用不恰当,如:1.某工程在空间高度超过了4.2米的房间选用了嵌入式四面出风的室内机,导致制热效果很差;2. 某工程在吊顶下面安装吊式明装的室内机,很不美观,如果选用嵌入式双面、四面出风的室内机或暗藏式风管机配合风口的话会美观一些;3. 某工程某个面积很大的厅,选用二台大风量,高静压的风管机虽然能满足制冷和制热要求,但是噪音较大,如果换成多台型号较小的低噪音风管机的话效果会好一点。
建议:1.房间有吊顶,而且平面成长窄形时采用半明装四面送风室内机。2.有吊顶且平面成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4.根据业主的合理要求设置相应的机型。5.高大空间可选用高静压机组配球形喷口或旋流风口。6.吊顶高度超过4.2米的房间不能安装嵌入式四面出风的室内机。
1.4 室外机耗电量:
VRV空调产品样本中提供的压缩机输出功率不能当作压缩机的耗电量,两者之间存在着电机的效率,一般为0.8。
1.5 室内外机超配的注意事项:
实际工程中,有些项目有多种使用功能房间,其使用时间不同或房间朝向不同。如果把不同功能和不同使用时间或有不同朝向的房间合在同一个空调系统中,那么,就存在室内外机合理匹配的问题,这就需要考虑同时使用系数的问题和冷热负荷时间差的问题,同时使用系数多少视具体情况而定,但是室内机和室外机的容量比既不能低于50%,也不能超过130%。但对于同一个多联机系统内的所有内机全开的系统是绝对不能超配设计,以免影响客户正常使用。
1.6 室外机布置注意事项:
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,两者都有优缺点:室外机布置在层顶时,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:进风曲折,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)。
1.7 凝结水管设计注意事项:
VRV空调部分室内机自带凝结水提升水泵,这给设计带来极大的方便。实际工程中凝结水管的长度应尽量短,在适当的部位需要设置透气管,接入主管的支管要有0.01的排水坡度,主管应有不小于0.003的排水坡度,保证排水顺畅。如果凝结水管坡管不够时,可制一个排水升程管。升程管的高度应小于各种型号凝结水排升高度的规定值。升程管距室内机排水出口不应大于300mm。
1.8 制冷剂相关注意事项:
由于VRV空调系统的管道接头较多,增加了制冷剂泄漏的可能性,且系统的内容积过大,增大了制冷剂充灌量,因此空调机安装的房间要求设计成:在出现制冷剂泄漏时,其浓度不会超过极限值。以制冷剂R410A为例,它没有毒性和易燃性,但是当浓度上升時却存在窒息危险。其极限浓度计算方法是:
制冷剂总量(千克)/安装室内机房间的最小容积(立方米)≤浓度极限(千克/立方米)
用于一拖多的制冷剂的浓度极限为0.3千克/立方米。浓度可能超过极限值的房间,与相邻房间要有开口,或者安装跟气体泄漏探测装置连锁的机械通风设备。
1.9分歧管组件应注意其水平直管道的距离:
1.9.1 铜管转弯处与相邻分歧管间的水平直管段距离应≥1m;
1.9.2 相邻两分歧管间的水平直管段距离应≥1m;
1.9.3 分歧管后连接室内机的水平直管段距离应≥0.5m。
参考文献
[1]电子工业部第十设计研究院,《空气调节设计手册》,中国建筑工业出版社,1995.11
[2]陆耀庆,《实用供热空调设计手册》第二版,中国建筑工业出版社,2008
[3]美的、日立、麦克维尔和大金等空调的样本和技术资料。
基本工作原理图如下:
VRV空调系统具有明显的节能、舒适效果,该系统依据室内负荷,在不同转速下连续运行,减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失;采用压缩机低频启动,降低了启动电流,电气设备将大大节能,同时避免了对其它用电设备和电网的冲击;具有能调节容量的特性,改善了室内的舒适性。VRV空调系统具有设计安装方便、布置灵活多变、占建筑空间小、使用方便、可靠性高、运行费用低、不需机房、无水系统等优点。
1 VRV空调系统在工程设计中应注意的问题
1.1 新风问题:
空调系统中,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。目前常用的新风处理方式有:
1.1.1 使用专用的新风机处理新风负荷,内机不承担新风负荷;
1.1.2 使用全热交换器,选择全热交换器时,注意全热交换器的效率以及风压的大小 注意新风口与排风口的水平、垂直间距必须满足设计规范要求室外新排风口在同一水平线,必须保证气流不短路,根据出风风速确定水平间距;有高度差时,排风口在上,进风在下,且高度差建议大于3米
1.1.3 用风机箱将新风送至各个室内机,新风负荷由各个室内机负担。该方式系统简单,设计时风机箱也根据系统要求很容易选到合适的风压。过渡季节还可以作为通风换气机使用。但是未经过处理的新风直接接入室内机时,与新风单独处理的系统相比,室内机型号加大,噪音也增大,而且在室外空气湿度较大时,室内机可能会产生结露现象。
由此可以看出对于VRV空调系统最棘手的新风问题,通常情况下都推荐采用第三种处理方式,经济合理,简单适用。而在有排风要求的场合,则优先考虑第二种方式。
1.2 目前VRV空调系统本身所受局限:
1.2.1 最大室外机连接数为4台;
1.2.2 最大室外机组合容量为64HP;
1.2.3 最大室内机连接数为60台;
1.2.4 室内机与室外机的容量比为50%~130%;
1.2.5 最大实际配管长度为150米;
1.2.6 室内外机最大高度差当室外机在上时为50米,当室外机在下时为90米;
1.2.7 同一系统内机间的最大高差为15米;
1.2.8 第一分歧到最远室内机的管道长度最大为40米;
1.2.9 分歧管到室内机的最大管道长度为30米。
1.3 室内机选择问题:
在工程项目设计中某些场所室内机选用不恰当,如:1.某工程在空间高度超过了4.2米的房间选用了嵌入式四面出风的室内机,导致制热效果很差;2. 某工程在吊顶下面安装吊式明装的室内机,很不美观,如果选用嵌入式双面、四面出风的室内机或暗藏式风管机配合风口的话会美观一些;3. 某工程某个面积很大的厅,选用二台大风量,高静压的风管机虽然能满足制冷和制热要求,但是噪音较大,如果换成多台型号较小的低噪音风管机的话效果会好一点。
建议:1.房间有吊顶,而且平面成长窄形时采用半明装四面送风室内机。2.有吊顶且平面成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4.根据业主的合理要求设置相应的机型。5.高大空间可选用高静压机组配球形喷口或旋流风口。6.吊顶高度超过4.2米的房间不能安装嵌入式四面出风的室内机。
1.4 室外机耗电量:
VRV空调产品样本中提供的压缩机输出功率不能当作压缩机的耗电量,两者之间存在着电机的效率,一般为0.8。
1.5 室内外机超配的注意事项:
实际工程中,有些项目有多种使用功能房间,其使用时间不同或房间朝向不同。如果把不同功能和不同使用时间或有不同朝向的房间合在同一个空调系统中,那么,就存在室内外机合理匹配的问题,这就需要考虑同时使用系数的问题和冷热负荷时间差的问题,同时使用系数多少视具体情况而定,但是室内机和室外机的容量比既不能低于50%,也不能超过130%。但对于同一个多联机系统内的所有内机全开的系统是绝对不能超配设计,以免影响客户正常使用。
1.6 室外机布置注意事项:
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,两者都有优缺点:室外机布置在层顶时,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:进风曲折,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)。
1.7 凝结水管设计注意事项:
VRV空调部分室内机自带凝结水提升水泵,这给设计带来极大的方便。实际工程中凝结水管的长度应尽量短,在适当的部位需要设置透气管,接入主管的支管要有0.01的排水坡度,主管应有不小于0.003的排水坡度,保证排水顺畅。如果凝结水管坡管不够时,可制一个排水升程管。升程管的高度应小于各种型号凝结水排升高度的规定值。升程管距室内机排水出口不应大于300mm。
1.8 制冷剂相关注意事项:
由于VRV空调系统的管道接头较多,增加了制冷剂泄漏的可能性,且系统的内容积过大,增大了制冷剂充灌量,因此空调机安装的房间要求设计成:在出现制冷剂泄漏时,其浓度不会超过极限值。以制冷剂R410A为例,它没有毒性和易燃性,但是当浓度上升時却存在窒息危险。其极限浓度计算方法是:
制冷剂总量(千克)/安装室内机房间的最小容积(立方米)≤浓度极限(千克/立方米)
用于一拖多的制冷剂的浓度极限为0.3千克/立方米。浓度可能超过极限值的房间,与相邻房间要有开口,或者安装跟气体泄漏探测装置连锁的机械通风设备。
1.9分歧管组件应注意其水平直管道的距离:
1.9.1 铜管转弯处与相邻分歧管间的水平直管段距离应≥1m;
1.9.2 相邻两分歧管间的水平直管段距离应≥1m;
1.9.3 分歧管后连接室内机的水平直管段距离应≥0.5m。
参考文献
[1]电子工业部第十设计研究院,《空气调节设计手册》,中国建筑工业出版社,1995.11
[2]陆耀庆,《实用供热空调设计手册》第二版,中国建筑工业出版社,2008
[3]美的、日立、麦克维尔和大金等空调的样本和技术资料。