变冷媒流量多联机空调系统在建筑节能中的应用浅析

（福建省华厦能源设计研究院有限公司，福建 福州350000）

21 世纪背景下，国内建筑行业快速发展，在纷纷涌现的高楼大厦内能够感受到建筑业繁荣发展的态势。伴随建筑行业的繁荣发展，其所耗损的能源也不断增加。如果忽略巨大的能耗问题，将直接影响到人民的正常生活。所以，建筑节能变成了当前最热点的研究话题。

据资料显示我国建筑运行总能耗占全国总能耗的1/3；加上全过程的能耗，社会的一半能源消耗都在建筑里。现代化建筑中，耗能最多的便是电能。应对气候变化，减少碳排放，建筑业正在成为一支主力军。这是因为建筑内的照明设施、通风、空调设备、保温以及水暖系统等均需要有电能才可以运行，所以建筑行业对电力的耗损量较大。通过调查发现，在这些耗能的各个系统内，对能源耗损最多的涉及供暖设备、通风设备与空调设备。这三个设备所耗损的电源大约可以占据整个建筑耗能总和的一半，其中占比最高的是空调设备。由于中国南北方气候差异大，房屋建筑耗能各不相同，北方要供暖，而南方则需制冷，无论哪一种耗能形式，针对当代人而言，若想减少建筑能耗，就必须注重建筑节能建设，在建筑内应用节能环保设备，解决围护结构的保温隔热问题。

1 变冷媒流量多联机空调的特征

变冷媒流量多联系统即控制冷媒流通量并通过冷媒的直接蒸发或直接凝缩来实现制冷或制热的空调系统。变冷媒流量多联系统是由室内机、室外机、冷媒配管三部分构成。不需要设计独立的风道（新风系统另外安排风道），做到了设备的小型化和安静化[1]。由一台室外机通过冷媒配管连接到多台室内机，根据室内机电脑板反馈的信号，控制其向内机输送的制冷剂流量和状态，从而实现不同空间的冷热输出要求。室外机用于散热，室内机直接服务于客户。一般情况下，室内与室外是通过冷媒管来衔接，因此称作变冷媒流量多联机空调系统。

变冷媒流量多联系统的系统简单，设计灵活性较高，根据客户室内各房间的空气参数，室内机容量有各种匹配型号。空调系统设计时能够根据现有的室内参数情况，来合理选择变冷媒流量多联机空调的室内机。另外，该种衔接室内与室外装置的冷媒管，其长度约在100-200米以内。因此，设计师能够比较自由设置安装空调的部位，无需过多考虑冷媒管长度不足的情况。

变冷媒流量多联系统自动化控制优秀。用户可以单独控制包括温度、风速、风量、方向以及运行模式等参数。也可以增加配件统一控制全套系统。

变冷媒流量多联系统可以达到建筑节能效果。由于变冷媒流量多联系统的智能调节模式，而当室内的各项指标满足客户要求后，其将会处在休眠状态，由此就节省了一些能源。

2 变冷媒流量多联系统设计应用分析

2.1 项目概况

该工程主楼是新建项目，位于福建省莆田市，主要应用性质是办公楼。地下1层，地上12层；建筑高度48.75米，为高层建筑，地上总建筑面积20275.14平方米。一～二层为商服，三～十二层办公，本工程设计考虑夏季集中空调供冷，冬季集中空调不供暖，由于本办公楼服务时间比较固定，而变冷媒流量多联系统可以按照室内负荷智能调整冷量，而且耗能较低，也十分适合加班时少数办公室的使用，并考虑综合管理、节能运行及业主要求，因此选择变冷媒流量多联系统来完成夏天制冷的目标。

2.2 设计参数及空调负荷

（1）室外气象设计参数：莆田市地处夏热冬暖地区、属亚热带季风气候，该地方户外空气计量参数：大气压996.60hPa；夏天空调计量干球温度为35.9℃，湿球温度为27.8℃，平均风速3.0M/S。

（2）室内空调设计参数：空调房内温湿度以及新风量要求见表1所示。

表1 空调房内温湿度以及新风量要求

（3）空调计算冷负荷

该建筑空调冷负荷：该工程夏季空调系统冷负荷=（计算的冷负荷+附加负荷）x同时使用率=计算冷负荷x1.10x0.90=2826.12KWx1.10x0.90=2797.85KW。

表2 空调计算冷负荷汇总：

2.3 室内机选型

本建筑空调负荷按空气调节系统夏季逐时冷负荷的综合最大值确定。负荷结果出来，就可以进行室内机选型。

由于使用的是变冷媒流量多联系统，在室内机的选型时，不能仅仅查看设备的额定制冷参数，设备的额定冷热量都是额定工况下的数值，当你设计的室内和室外的工况与额定工况不同时，需要查出设备在设计条件下实际冷热量[2]。来最终确定室内机的选型。

室内机选型还按照其工程结构、气流分布和装饰布置来决定。每层办公区大多数地方选择四面通风天花板嵌入式室内机，气流系统顶送顶回。条形房间采用低静压风管式设备，气流系统侧送下回，送、回风口应保持适当距离，不宜过近，避免形成短路。

室内机设置高度要考量冷凝水的排出坡度，坡度要超过1/100，尽可能就近排放。

2.4 新风系统

本工程新风处理方式采用专用冷媒新风机组，独立的处理新风，不接入普通室内机冷媒系统，一是可以分开控制新风和空调制冷系统，二是存在小房间使用小冷量型号室内机时，同一个系统下，可能会导致冷媒流量分配不均，影响小房间的制冷效果，三是新风机组与室内机，对压缩机的功率消耗相差比较大，共用一套系统，可能易造成室外机的使用寿命的缩短。

2.5 系统分区

系统的分区是在空调系统中很重要的一步，合理划分系统分区，并需要兼顾到每层办公区可以单独运行应用的灵活度、节能型，应综合考虑以下几个方面

1、使用房间的朝向、使用时间和频率、室内设计条件

2、冷媒配管设计：让配管路程尽可能科学、尽可能短。同时需要关注冷媒配管总长度，从室外机到第一分歧管长度，第一分歧管至最远室内机配管长度，室外机与室内机落差，同一系统室内机间的落差[3]。不同设备厂家的参数会有所不同。

本工程均是办公使用，使用时间功能上，差异不大，负荷特性相同，故按朝向，分为南北两套系统，同一个系统都设置在同一楼层，便于管理。

2.6 室外机选型

系统分区完毕，就可以根据分区内的室内机，计算室外机制冷量，同时由于使用的是变冷媒流量多联系统，在室外机的选型时，还应根据冷媒管长度来进行管长修正，管长修正要根据产品技术资料查询，需考虑室内机和室外机的高差及高差关系和等效长度[4]。一般情况下，水平设置冷媒管支吊距离要满足以下标准：冷媒管公称直径是6.4-9.5毫米，支吊架距离1.2米；冷媒管公称直径超过12.7毫米，支吊架距离不超过1.2米；垂直设置冷媒管的支吊距离是1-2米，需要液管与气管分开加固。

室外机分布要符合以下标准：进风通常没有干扰，排风通常没有回流。唯有如此方可保障室外机的产热量（冷量）。室外机分布在屋面、阳台与地面上，前两种方法使用较多，二者均有一定的优缺点：

当室外机布置于屋面时，有利于室外机的散热，但应注意成组布置应考虑机前检修距离，当有遮挡时按技术资料考虑距离。优点在于屋面比较空旷，排风通畅，热空气迅速扩散到高空，缺点在于进风困难，当数台室外机分布在同个屋面时，进风曲折且影响较大[5]。当室外机在本层阳台室外机位或机房内时，一般有百叶遮挡，为保证散热，应装导流罩，优点是进风顺畅，缺点在于排风不畅，有回流情况，当数台垂直分布时，极易出现底部室外机的排风被顶部室外机吸入用作进风，影响设备产冷量（热量）。

本工程为高层建筑，三层有一个露台，十二层屋面部分可以作为理想的室外机布置点。冷媒管的长度都设计在合理的范围，无需进行修正。

本工程采用的是直流变频式变冷媒流量多联机空调系统，如果室内有易受电磁干扰的设备，则可以选择数码涡旋式空调系统。

3 结束语

本文就变冷媒流量多联机空调系统的特征，以及针对此系统的设计应用进行分析，浅谈了些看法。项目的设计需要因地制宜，不一定产品节能，设计出的就是节能的，做好对各种设备的了解，并与设计相结合，才能做出适合于项目的设计。