多联机空调系统技术特点及设计要点分析

宋致伟 王联防

(1.东营市城市照明管理处,山东东营 257091;2.东营市市政工程设计院,山东东营 257091)

多联空调机系统为一种新型空调,涉及到变频节能技术以及智能控制技术,相比传统空调,其在实际应用中具有更大优势,可以结合实际需求来对能量进行调节,将运行成本控制到最低水平。就多联机空调系统实际应用效果来看,具有较高的灵活性、舒适性以及节能性,为充分发挥其所具有的功能优势,就要求系统设计需要基于技术特点,控制好每个要点,在释放更多建筑空间,满足不同建筑对空调系统的要求。

1 多联机空调系统运行原理

多联机空调系统功能的实现,需要通过至少一台室外机利用配管与多台室内机相互连接,且室内与室外两侧机基本应用风冷换热与直接蒸发的换热方式,来同时对多个区域提供热机处理以后的空气。多联空调机系统按照管路形式可以对分流方式进行划分,包括端管分流方式、直管线形分流式以及组合分流式三种,其中端管分流即通过制冷剂管道对室内机与室外机进行可靠连接;直管线形分流主要应用于纵深较长的空间,通过制冷剂发管道对室内外机进行可靠连接;相比以上两种形式,组合分流式更加适用于情况复杂的建筑空间,设计时可以结合现场实际情况来选择[1]。

从结构方面进行分析,多联机空调系统与分体式空调相似,且工作原理与蒸汽压缩制冷系统相同,均是通过压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构等其他阀组件以及用于连接的冷媒管组成。大部分多联机空调系统在设计时,会选择应用气管、液管以及凝结水管组成环状管网体系,制冷器会以气体或者液体两种状态在系统管道内变化流动。控制系统会采集室内舒适性参数、系统运行状态参数以及室外环境参数等数据,以此作为空调系统风扇、电子膨胀阀等部件的合理控制,来保证室内空间维持在最佳舒适状态。

2 多联机空调系统技术特点

2.1 数据涡旋技术

多联机空调系统所应用的数据涡旋技术,即通过P W M脉冲宽度调节来完成数码涡轮压缩机的科学调节,通过对压缩机动静涡旋盘离合状态的控制,来调整系统制冷剂流量大小,进而实现对系统能量输出大小的调节。可以将整个控制过程划分为两个阶段进行分析,即负载状态为0时,电磁阀为常闭状态;卸载负载时电磁阀将会打开[2]。多联机空调数码涡旋压缩机通过对信号的控制,来实现对电磁阀指定动作和动作时间的调整,完成系统变容量调节。现在系统在实际应用中,已经实现了连续、无级调节,专业技术已经相对成熟。

2.2 变频技术

多联机空调系统应用的变频技术,可以在保证建筑内部空间舒适度的同时,减少系统运行能耗,为一种优势更大的调节系统输出能力的技术方法。通过对工作压缩机台数的调整,实现对主机容量的调节,或者是通过变频装置来实现对变频压缩机输入频率进行调整,完成压缩机转速的细调节,使得系统维持在最佳运行状态。一般情况下,多联机空调系统变频技术均由交流变频技术和直流变频技术组成,其中交流变频技术即利用变频器来对交流电源原有50Hz频率进行转换,达到15～120Hz之间。而直流变频技术压缩机为一种直流无刷永磁同步电机,听过改变压缩机输入频率的方法,来调节压缩机转速。

3 多联机空调系统设计要点

3.1 系统节能降耗

对于多联机空调系统的设计,首先要明确节能降耗的重要性,通过各项技术的应用,来根据实际情况对系统流量进行适当调节,在保证不影响室内舒适性的同时,减少能源损耗。对于现在建筑工程来讲,中央空调系统为重要基础设施,在实际运行中产生的能耗可以达到整个建筑工程能耗的一半左右。为实现节能设计,系统设计时需要减少热源机能耗,可采用直接膨胀式系统,并搭配变频技术来提高系统容量调节科学性。同时,还可以减少热板送用能耗,采用热板送动量为零的直接膨胀式系统与采用高效的热搬送戒指。另外,还需要综合建筑工程结构形式进行分析,对比选择最为合适的建筑结构保温形式以及窗墙比,减少建筑冷、热负荷,进而可以减少空调系统装机容量,不仅可以减低后期运行损耗,同时还可以减少前期成本投入[3]。

3.2 建筑室内布置

综合各项条件分析后,选择确定室内机形式,然后基于舒适度、气流分布、热辐射、回风口布置等方面进行综合分析,提高系统设计综合效果。对于房间内设置有吊顶并且纵深较长的空间,多选择应用天花板嵌入式方式或者天花板嵌入导管内藏式室内机形式。当室内空间较大时,则可选择应用暗装接管式室内机,在保证系统科学性的同时,减少成本投入。而对于无吊顶的空间,则可以基于空间大小、平面形状等条件设计,选择应用明装吊式、明装壁式以及明装落地式室内机形式。

3.3 室外机设计布置

3.3.1 预留空间

室外机作为为系统提供冷热源的关键部件,为保证空调系统在后期运行阶段可以达到最佳的制冷与制热效果,提高室内舒适度,在前期设计阶段,就需要提前预留出足够的安装、维修以及养护空间,便于各项工作的顺利展开。一般情况下,需要在室外机机前侧预留出500mm、机后侧预留出300mm以及机侧预留10mm以上空间,为后期零件安装与更换提供便利。

3.3.2 散热空间

室外机在运行时,尤其夏季制冷时会释放出大量的高温空气,冬季制热释放出大量低温空气,为避免排放的气体直接被室外机回风口吸回出现气流短路情况,必须要预留出适当的散热空间,保证室外机具有良好的制冷/制热性能,将运行能耗控制到最低状态。另外,室外机运行过程中如果温度超出预设标准,会直接停机进入到自我保护状态。常见的室外机安装形式分为集中摆放和分层摆放两种,其中集中摆放时为达到良好的散热效果,需要增大室外机与围墙之间的距离,为室外机预留出较大回风空间,增加新鲜空间补给量,同时还可以适当提高室外机基础,增大室外机回风空间。条件允许情况下还可以安装吹风管,在室外机出风口设置直风管,延长室外机出风口和回风口间距,以免排放出的气流被回风口回收。而分层摆放时,需要基于建筑楼层高度、与相邻建筑间距以及每层机房内室外机匹数等进行综合分析,在每层设置适量的室外机,避免出现气流短路情况。

3.4 新风设计要求

为提高系统运行室内空间的舒适性与健康行,需要设置专用新风机来输送新风,应用先进的变频技术,在保证系统实现制冷/制热功能的同时,将室内新风温度调整到与室内温度相近的状态,降低新风对室内温度带来的影响。或者是选择而应用全热交换器对新风进行处理,换气时实现对室内排气能力的有效回收,夏季可实现预冷、除湿,冬季则可实现预热、加湿,运行损耗较低,并且可减少前期设备容量与投资费用。

4 结语

针对多联机空调系统设计进行分析,需要明确其所具有的技术特点,然后基于其运行原理来确定设计要求与要点,有重点的做好各环节控制,确保系统在维持最佳运行状态的同时,提高室内空间的舒适性与健康性,充分发挥系统所具有的功能优势。

[1] 刘顺利.浅析多联机空调系统的设计要点[J].制冷与空调(四川),2016,30(01)：68-71.

[2] 郑春金.多联机空调系统的技术探讨及设计要点分析[J].福建建材,2015,(12)：84-85+89.

[3] 叶建新.多联机空调系统的绿色节能设计特点和优势[J].建筑节能,2015,43(06)：23-25.