戚文君
(遼寧省腫瘤醫(yī)院后勤保障部,沈陽(yáng)110042)
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淺談多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)
戚文君
(遼寧省腫瘤醫(yī)院后勤保障部,沈陽(yáng)110042)
摘要:多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)由于其節(jié)能、環(huán)保、智能化等特點(diǎn),在中央空調(diào)領(lǐng)域受到越來(lái)越多的青睞和好評(píng)。本文重點(diǎn)闡述多聯(lián)機(jī)空調(diào)機(jī)的特點(diǎn)、合理應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn),以期促使其更廣泛地被應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)合理應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)
近年來(lái),由于多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)具有節(jié)能、溫度控制精確、占用小等優(yōu)點(diǎn),它在大中型公共建筑中應(yīng)用的越來(lái)越廣泛。多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)是一臺(tái)室外空氣源制冷或熱泵機(jī)組配合的多臺(tái)室內(nèi)機(jī),通過(guò)改變制冷劑流量,以適應(yīng)各空調(diào)區(qū)負(fù)荷變化的直接膨脹式空調(diào)系統(tǒng)。它以制冷劑為輸送介質(zhì),是由制冷壓縮機(jī)、電子膨脹閥、其他閥門附件以及一系列管路構(gòu)成的環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)。
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)空調(diào)相比,顯著特點(diǎn)是其能量可調(diào)節(jié),由此帶來(lái)的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能。通過(guò)調(diào)節(jié)制冷劑的循環(huán)量和進(jìn)入各個(gè)室內(nèi)機(jī)的制冷劑流量,可以分別滿足各個(gè)房間的溫度要求,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的工作原理:采集室內(nèi)、外環(huán)境參數(shù),根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化準(zhǔn)則和人體舒適性準(zhǔn)則,通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量、進(jìn)入室內(nèi)機(jī)的制冷劑流量、風(fēng)量等,滿足室內(nèi)的舒適性要求。
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的基本工作過(guò)程:供冷時(shí),室外機(jī)向室內(nèi)機(jī)輸送壓縮、冷凝后的液體制冷劑,經(jīng)室內(nèi)機(jī)吸熱蒸發(fā)后,液體制冷劑送回室外機(jī);供熱時(shí),室外機(jī)向室內(nèi)機(jī)輸送蒸發(fā)后的氣體制冷劑,經(jīng)室內(nèi)機(jī)散熱后,液體制冷劑送回室外機(jī)。
按改變壓縮機(jī)制冷劑流量的方式,多聯(lián)機(jī)空調(diào)機(jī)組可分為變頻式和定頻式(如數(shù)碼渦旋、多臺(tái)壓縮機(jī)組合等)兩類。對(duì)于變頻式壓縮機(jī),當(dāng)室內(nèi)冷(熱)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),可以通過(guò)改變壓縮機(jī)的頻率來(lái)調(diào)節(jié)制冷劑的流量。在部分室內(nèi)機(jī)開啟的情況下,能效比要比滿負(fù)荷時(shí)高。系統(tǒng)在使用率為50%~80%的情況下,能效比較高。而對(duì)于定頻式壓縮機(jī),當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),則通過(guò)壓縮機(jī)輸送旁通等方式來(lái)調(diào)節(jié)制冷劑流量。在部分室內(nèi)機(jī)開啟的情況下,能效比要比滿負(fù)荷時(shí)低。
按系統(tǒng)的功能,多聯(lián)機(jī)空調(diào)機(jī)組可分為單冷型、熱泵型、熱回收型和蓄熱型四類。單冷型多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)僅向室內(nèi)房間供冷;熱泵型多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在夏季向室內(nèi)供冷,冬季向室內(nèi)供暖;熱回收型多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)可同時(shí)向室內(nèi)供冷和供暖,多用于有內(nèi)區(qū)的建筑。因內(nèi)區(qū)全年有冷負(fù)荷,熱回收型多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)周邊區(qū)供暖和內(nèi)區(qū)供冷,實(shí)現(xiàn)回收內(nèi)區(qū)的熱量。蓄能型多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)則可利用夜間電力將冷量(熱量)貯存在冰(水)中,改善多聯(lián)機(jī)白天運(yùn)行的性能,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能與移峰填谷。
按多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)制冷時(shí)的冷卻介質(zhì)不同,多聯(lián)機(jī)空調(diào)機(jī)組可分為風(fēng)冷式和水冷式兩類。風(fēng)冷式系統(tǒng)是以空氣為熱換介質(zhì)的??諝庾鳛閱卫湫拖到y(tǒng)的冷卻介質(zhì),卻作為熱泵型系統(tǒng)的熱源和熱匯。當(dāng)室外天氣惡劣時(shí),多對(duì)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)性能影響較大。水冷式系統(tǒng)是2005年日本大金公司推出的。它是以水作為換熱介質(zhì),與風(fēng)冷系統(tǒng)相比多了一套水系統(tǒng),系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜,但系統(tǒng)的性能系數(shù)較高。
雖然多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)本身具有很多傳統(tǒng)空調(diào)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),但是也有不少工程因設(shè)計(jì)、選型和應(yīng)用場(chǎng)合的不合理,在實(shí)際使用中出現(xiàn)問(wèn)題。以下是多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)在應(yīng)用中需要重點(diǎn)考慮的幾方面問(wèn)題。
(1)應(yīng)用工況——室內(nèi)外溫度、環(huán)境應(yīng)符合工作要求。由多聯(lián)機(jī)的工作原理及過(guò)程可知,室外機(jī)周圍環(huán)境、溫度對(duì)其制冷制熱效果影響很大,更會(huì)影響其使用壽命和可靠性。
制冷時(shí),室外溫度過(guò)高,會(huì)造成壓縮機(jī)排氣溫度過(guò)高,進(jìn)而導(dǎo)致潤(rùn)滑油溫度過(guò)高。而潤(rùn)滑油溫度過(guò)高易發(fā)生碳化,易燒壞壓縮機(jī)或降低系統(tǒng)壽命,同時(shí),也會(huì)大幅衰減制冷效果。因此,室外機(jī)制冷工作環(huán)境溫度應(yīng)在-5~43℃。制熱時(shí),室外溫度過(guò)低,潤(rùn)滑油粘稠度增大,吸氣壓力過(guò)低,會(huì)造成壓縮機(jī)排氣溫度過(guò)低,導(dǎo)致?lián)Q熱效率低,制熱效果衰減嚴(yán)重,更甚可能出現(xiàn)無(wú)法正常工作等現(xiàn)象。因此,室外機(jī)制熱工作環(huán)境溫度應(yīng)在-20~15℃。綜上所述,室外機(jī)的工作環(huán)境溫度范圍應(yīng)在-20~43℃之間。若存在某些超出此范圍的極端環(huán)境,在選擇時(shí)請(qǐng)謹(jǐn)慎,以防無(wú)法滿足使用需要或造成不必要的損失。
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)對(duì)工作環(huán)境同樣有一定要求。制冷時(shí),若室內(nèi)溫度過(guò)高,將會(huì)造成壓縮機(jī)排氣溫度過(guò)高,系統(tǒng)工作效率降低或出現(xiàn)潤(rùn)滑油炭化現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致燒壞壓縮機(jī)或降低系統(tǒng)壽命。制熱時(shí),若室內(nèi)溫度長(zhǎng)期過(guò)低,將會(huì)造成壓縮機(jī)排氣壓力低,無(wú)法滿足系統(tǒng)循環(huán)需要的壓差,從而造成系統(tǒng)無(wú)法正常工作。
(2)設(shè)計(jì)原則——系統(tǒng)小型化。多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中,系統(tǒng)過(guò)大會(huì)因管路過(guò)長(zhǎng)而降低制冷劑的流速和流量。同時(shí),系統(tǒng)過(guò)大,管路過(guò)長(zhǎng)還需要增加系統(tǒng)中潤(rùn)滑油的比重,導(dǎo)致制冷傳熱效率降低。簡(jiǎn)單說(shuō),系統(tǒng)效率隨著系統(tǒng)變大而降低。
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中,室內(nèi)機(jī)的數(shù)量也會(huì)影響多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的效率。室內(nèi)機(jī)越多,制冷劑分配偏差就越大。此外,在低負(fù)荷情況下,潤(rùn)滑油殘留在室內(nèi)機(jī)中,還有可能需要經(jīng)常高頻回油運(yùn)轉(zhuǎn),從而降低系統(tǒng)效率。
(3)合理選擇——配比與選型。室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的配比一定要充分聽取設(shè)計(jì)、施工和設(shè)備廠家的意見,再根據(jù)實(shí)際需要科學(xué)配比,否則會(huì)影響系統(tǒng)效率,降低實(shí)際使用效果。
室內(nèi)機(jī)的選型主要考慮層高及裝修效果要求。層高較低的場(chǎng)所適合選擇側(cè)吹室內(nèi)機(jī),吊頂可采用疊級(jí)形式,這樣僅需占用部分屋頂空間;層高較高或吊頂面積較大時(shí),可選用嵌入式四面送風(fēng)室內(nèi)機(jī),既美觀又實(shí)用。
(4)安裝布置——室內(nèi)外機(jī)安裝。室外機(jī)的位置布置要求通風(fēng)流暢不回流,這樣才能保證多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的制冷制熱效率,滿足使用要求。
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)安裝室內(nèi)機(jī)落差不超過(guò)50m,總長(zhǎng)度不超過(guò)125m,兩臺(tái)室內(nèi)機(jī)之間落差不超過(guò)30m。否則,制冷劑熱交換衰減度明顯,需要適當(dāng)增加內(nèi)外機(jī)配比和加大回氣管道。
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)于施工的要求也相對(duì)較高。一支經(jīng)驗(yàn)豐富、施工嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的施工隊(duì)伍對(duì)多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際使用效果也起著決定性的作用。
5.1 優(yōu)點(diǎn)
第一,多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)就是由能量可調(diào)節(jié)帶來(lái)的最大優(yōu)點(diǎn)——節(jié)能。在滿足舒適度要求的前提下,可分區(qū)域調(diào)節(jié)冷熱,降低了壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)、停止帶來(lái)的能量損失。
第二,多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的室外機(jī)不占用室內(nèi)空間,可以放在屋面或地面,不像傳統(tǒng)空調(diào)需要為冷熱源機(jī)組及大量附屬設(shè)備提供較大面積的空調(diào)機(jī)房。
第三,因?yàn)檎锥嗦?lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)只包含室外機(jī)、管線和室內(nèi)機(jī)三個(gè)組成部分,相對(duì)傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備較少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要專門的空調(diào)機(jī)房,所以也就不需要專門人員看護(hù)設(shè)備,可以減少設(shè)備管理和維修,降低后期維護(hù)費(fèi)用。
第四,由于多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)使用的制冷劑為冷媒而不是水,所以減少了風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的滴、滲、漏等現(xiàn)象。
第五,傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)25%、50%、75%、100%輸出,多聯(lián)機(jī)則可以根據(jù)室內(nèi)機(jī)能力需求,實(shí)現(xiàn)從10%~100%的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),更節(jié)約運(yùn)行成本。
第六,由于風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)采用水為冷媒,VRV空調(diào)系統(tǒng)采用制冷劑直接蒸發(fā),其沸騰傳熱系數(shù)較高。因此,水系統(tǒng)達(dá)到同樣的冷量交換需要更大的空氣循環(huán)量。所以,相對(duì)于風(fēng)機(jī)盤管,多聯(lián)機(jī)室內(nèi)機(jī)的噪音較低。
5.2 缺點(diǎn)
第一,冬季采暖時(shí),外界溫度低于0℃時(shí),制熱效果就會(huì)明顯降低。而當(dāng)室外溫度過(guò)低時(shí)(如-20℃),制熱效果衰減嚴(yán)重,更甚可能出現(xiàn)無(wú)法正常工作等現(xiàn)象。所以,多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)不太適合在北方地區(qū)采暖使用。
第二,多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)使用的冷媒多為R22、R410制冷劑,會(huì)破壞地球臭氧層,不環(huán)保。
第三,多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中,某一臺(tái)室內(nèi)機(jī)出現(xiàn)故障,會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。因此,出現(xiàn)故障時(shí)影響較大,同時(shí)維修成本也較風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)高。
Talking about the Multi-line Air-conditioning System
QI Wenjun
(Department of logistic support, Liaoning Cancer Hospital, Shenyang 110042)
Abstract:Multi-connected air conditioning system has been more and more popular in the field of central air conditioning because of its energy saving, environmental protection, intelligence and so on. In this paper, the characteristics and the reasonable application of the multi line air conditioner and its advantages and disadvantages are discussed.
Key words:multi-line air conditioning system, reasonable application, advantages and disadvantages