VRV空调系统（精选8篇）
VRV空调系统 篇1
1 概述
随着近年来经济技术的迅速发展, 在国内外制冷空调领域新技术、新产品不断涌现, 已呈现一片百家争鸣的新景象。复杂的单室内机、多室外机以及多室内机、多室外机结构系统逐渐侵占传统单室内机、单室外机的市场份额, 形成一股冲击主流之势。其中, 具有代表性的一支新势力便是变制冷剂流量制冷系统 (缩写为VRV) 。
VRV空调系统是由日本大金 (DAIKIN) 公司于1982年开发推出, 打破了传统的中央空调设计理念, 在传统的房间分体空调器由一台室外机连接一台室内机的一对一方式的基础上, 研制出了一台室外机连接多台室内机的供暖制冷系统。空调系统由室内机、室外机、冷媒配管和遥控装置等组成。由于每台室外机独立成一个小型系统, 每一空调分区完全相互独立运行, 加之先进的变频技术, 运行平稳, 舒适, 节能。
2 VRV空调系统的原理和特点
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。
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, 在不同的转速下连续运行, 减少了因压缩机频繁启动造成的能量损失;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、占建筑空间少、使用方便、可靠性高、运行费用低、不需机房、无水系统等优点。
3 VRV空调系统的主要节能技术
3.1 高新的压缩机技术
与传统空调系统作比较, VRV空调系统的核心部件采用具有节能, 零部件少等优点的高效密封性涡旋式压缩机。涡旋式压缩机由涡旋型定盘、涡旋式动盘、拨动盘 (防自转机构) 、主轴电机、机体等少量部件组成。将带有涡旋形叶片的固定涡盘和具有相同形状的作公转的摆动涡盘相啮合, 以相位差180°的两个涡旋形叶片组合成一些封闭空间。静盘与机壳固定, 动盘由一个偏心距很小的偏心轴带动, 绕固定涡盘的涡旋中心以一定半径作公转运动, 每转一个角度, 月牙形容积被压缩, 不断旋转, 使月牙形容积不断被压缩。最后压缩气体从中心排出。介质的压力在外圆处比较低, 越到中心处压力越高。这种压缩过程同时继续地进行, 比较平稳, 气体进口处没有吸气阀, 出口处没有排气阀, 没有余隙容积, 因此容积效率高。多联机VRV空调系统是由多台高效压缩机组成, 并且有较高的EER。直流变频空调系统采用的是高压腔高转速涡旋式制冷压缩机。涡旋式制冷压缩机结构简单, 不需要设置吸、排气阀片, 低温启动时预热冷冻油, 具冷媒直接压缩, 更有效利用压缩腔容积, 易损部件较少, 运行平稳, 噪声低, 而且允许吸入少量湿蒸汽, 故特别适用于热泵式空调。
3.2 直接使用制冷剂作为传热介质
从传热介质比较来看, 输送同样的冷量, 水冷冷水机组系统需要水泵、空调末端风机、冷却塔等附属空调设备消耗能量, 而VRV空调系统以制冷剂作为输送介质, 传送的热量几乎是水的10倍、空气的20倍, 并且由于采用制冷剂直接蒸发制冷, 不需要像一般中央空调系统先制冷水, 再由冷水传给室内空气这一中间过程, 减少了一个能量传递环节, 相当于减少了一项传热热阻, 当然也就减少了能量的损耗。有数据显示, 输送同样的冷量, 以制冷剂作为输送介质所需的输送系统耗能仅为以水作为输送介质所需耗能的52.7%。
4 新技术探究
4.1 变频节能技术
VRV空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。VRV空调系统先进的变频技术, 可在15%~100%的容量范围内进行控制, 根据负荷变化进行稳定的运转控制, 满足不同季节负荷的调节要求。压缩机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;通常室外机组有多个压缩机, 采用变频控制, 并在负荷较低时先启动, 当负荷增加到一定程度, 其它压缩机相继启动运行, 达到调节室外机的供冷能力的目的。且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。
VRV空调系统中多处应用了电子膨胀阀, 可以随时根据室内机负荷变化自动调节冷媒供应量, 同时与变频控制系统相结合, 使压缩机的排量也随负荷作相应的变化, 从而达到了很好的节能效果。VRV空调系统组合方便、灵活, 可以根据不同的使用要求组织系统, 满足不同工况房间的使用要求。而且热回收VRV空调系统, 一个系统内, 部分室内机在制冷的同时, 另一部分室内机可以供热运行, 能在冬季和过渡季节, 向需要同时供冷和供热的建筑物提供冷、热源, 将制冷系统的冷凝负荷和蒸发负荷同时利用, 可以实现内区供冷, 外区供热, 把内区的热量转移到外区, 充分利用能源, 大大提高能源利用效率, 降低能耗, 满足不同区域空调要求。
4.2 二级压缩技术
所谓二级压缩技术, 指的是在两台压缩机之间设置中间冷却器和旁通回路, 使每台压缩机分别进行有效压缩, 似的设备在室外气温很低的条件下也能实现高效的制热运转。
室外气温低至一定温度时, 为了获得同样的能量, 从前只能增加压缩机的工作量, 时期运转效率大为降低, 如采用二级压缩方式, 2台压缩机串联设置, 可减少每台压缩机的工作量, 保证其高效率运转。
冷媒经中间冷却器实现企业分离后, 气态冷媒通过旁通回路直接进入了高压侧压缩机, 从而提高了蒸发器的效率, 同时提高了低压侧压缩机的效率。高压侧压缩机吸入中间压力气体, 排气温度降低可减少热损失, 提高效率。因此, 无论是低压侧还是高压侧的压缩机效率都得到提高, 从而实现整个系统的cop值的提高。
气态冷媒通过中间冷却器供向高压侧压缩机, 即能防止启动时的液击, 有具有快速启动制热的性能, 大幅度的提升了可靠性和舒适性。又能将中间压力的气态冷媒直接供向高压侧压缩机, 消除了除霜运转时常易发生的冷媒不足现象, 实现了快速可靠的除霜运转。
5 结论
VRV空调系统在节能性、环保性、经济性、舒适性上的突出特点, 正好满足如今空调市场节能, 小型化和舒适化的趋势。相信在科技不断进步的大背景下, VRV空调系统会日益完善, 开辟更加广阔的市场空间。
摘要：目前, 人们对环境舒适性要求的不断提高, 空调市场的新技术革命也日新月异。介于新技术、新产品层出不穷, 本文针对变制冷剂流量制冷系统进行节能性技术分析。
关键词：变频,VRV,空调系统
VRV空调系统 篇2
浅谈VRV空调设计及安装的一些体会
随着建设工程规模的日益膨胀,VRV?空调系统以其独特的`优越性,近年来发展迅猛,社会上使用日趋广泛.本文简要介绍了VRV空调系统的原理和特点,结合实际工程的设计施工经验,谈谈对工程设计及施工的一些体会.
作 者：黄伟 作者单位：广东省第四建筑工程公司刊 名：城市建设与商业网点英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年，卷(期)：2009“”(24)分类号：关键词：VRV空调 设计 安装 使用效果
浅谈VRV空调系统原理及应用 篇3
VRV空调系统全称是Varied Refrigerant Volume,简称VRV,是一种变制冷剂流量空调系统,最早由日本大金集团在20世纪80年代中期研制成功,随后日本其他主要厂家也开始纷纷效仿,近年来在美国,新加坡,中国的台湾、香港、大陆等地引起了广泛的关注和应用,VRV空调系统被认为是在建筑用空调系统中有望取代冷水机系统和老式空调的新起之秀。
VRV空调系统的制冷/供热基本原理同其他空调系统相同,为逆卡诺循环,遵循热力学第二定律。制冷/供热基本原理为:以压缩机耗功为补偿,通过制冷剂的循环,从低温热源中吸收热量并向高温热源放出热量。可以用来制冷,也可用来供热,制冷时,从室内(低温热源)吸收热量向室外(高温热源)放出热量;供热时,从室外(低温热源)吸收热量向室内(高温热源)放出热量,制冷循环和供热循环的变换是通过切换电磁四通阀来实现的。
VRV空调系统以制冷剂为输送介质,区别于传统中央空调,在系统结构上类似于分体式空调机组,由室外主机、室内机和连接管路三大部分组成,采用1台室外主机对应多台室内机,1台室外主机通过连接管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体,VRV空调系统1台室外主机可以带16台室内机。室外主机由压缩机、室外风冷换热器和其他制冷附件组成,室内机是由直接蒸发式换热器、送风机和送风口等组成,连接管路一般采用铜管,钎焊连接。
VRV空调系统在控制技术上采用变频控制方式,按室内机开启的数量控制室外主机内的涡旋式压缩机转速,进行制冷剂流量的控制。可以根据室内负荷大小自动调节压缩机的制冷剂循环量和进入各室内机换热器的制冷剂流量,适时地满足室内冷、热负荷要求,而且各房间可独立调节,能满足不同房间不同空调负荷的需求,具有节能、舒适、环保、运转平稳等特点。
2 VRV空调系统的控制方式
2.1 VRV空调系统的常规控制
此控制方式相对简单,每台室外机对应若干台(通常最大约为16台)室内机,各组VRV空调系统均独立运行控制,就地遥控器设置可按工程实现情况采用1个遥控器对应1台室内机,或1个遥控器对应若干台室内机,是一种比较经济实用的控制方式。该控制方式均为末端就地控制,无集中监控管理环节,在实际使用过程中,室内机的温度值设定,开机时间,开机数量随意性比较大,其使用上的灵活性、方便性常常是以牺牲能耗为代价,从纯节能角度讲效果并不明显。
2.2 VRV空调系统的集中控制
配置了独立控制管理系统的控制方式,与目前VRV空调系统采用的控制方式相比较,增加了集中控制管理环节,可以在控制室内对远端各组VRV空调系统进行监控管理,可根据用户的使用规模、投资能力、管理要求进行组合配置,是一种比较完善的控制方式,但投资明显增加。此控制方式的不足之处是与建筑物内的其他弱电系统无功能关联,尤其在智能化建筑设计中,不利于弱电系统功能的综合集成。
2.3 VRV空调系统的智能联动控制
在采用VRV空调系统的智能建筑中,将其纳入建筑物的楼宇自控管理系统中,整个系统的节能效率明显提高,经济效益显著提高。
VRV空调系统室内机的运行状态通过网络接口上传信号至建筑物自控中心,自控中心经该网络接口下传信号(如初始值设定、控制参数设定等)至室内机,并对整个VRV空调系统实行系统管理。
通过系统集成,VRV空调系统还可以与其他弱电系统实现联动控制功能,其优越性就更明显,如利用电子考勤及电子门锁系统实施VRV空调系统的启、停联动,达到有效节能的目的,利用火灾报警信号,实施VRV空调系统的相应联动功能,满足消防要求。
通过对上述3种VRV空调系统控制方式的对比,可以得出这样的结论:上述各种控制方式都有其相适应的应用场所,对规模较小的VRV空调系统,采用现场遥控器方式是比较合适的;对于规模较大的系统,采用集中管理方式更合理;对于采用楼宇自控系统的建筑,应优先考虑采用联网方式,不仅能满足控制管理要求,而且可以充分利用楼内弱电智能控制管理集成平台与若干弱电系统实现功能联动。
3 VRV空调系统的优缺点
VRV空调系统与传统全空气系统、全水系统、空气—水系统相比,主要优点为:1)各房间空调温度可独立调节,能满足不同房间不同空调负荷的需求,满足用户个性化的使用要求,环保,节能,尤其适合那些需经常独立加班使用的写字楼。2)设备占用的建筑空间比较小,装饰性好,不用设专门机房。3)系统免维护,最多是清洁过滤网和室外主机换热器。4)操作简单,自动运行,无需维护,不需要专人看管。
VRV空调系统不可避免的存在一些缺点,主要为系统控制复杂,对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高,最远室内机和室外主机距离有限制,室内机和室外主机高差有限制,且其初期投资比较高。
4 VRV空调系统施工中需注意的一些问题
1)要保证冷媒管内绝对干净、无杂质、无水分。解决的方法是:a.选材要严格。b.19.05以下的铜管采用整绑购买,尽量减少焊口,一律采用专用弯制工具现场煨制。c.施工时应注意管内清理,防止安装前铜管内有水分进入。d.绝对保证使用氮气保护置换焊。e.吹污要达到要求。f.抽真空要达到要求。g.加入系统内的氟利昂冷媒采用优质产品。
2)冷媒管钎焊:保证钎焊条的质量标准,作好焊接设备的准备,铜管切口表面要平整,不得有毛刺、回凸等缺陷,缺口平面允许倾斜,偏差为管子直径的1%。冷媒管钎焊应采用磷铜焊条或银焊条,焊接温度为700℃～845℃,钎焊工作宜向下或水平侧向进行,尽可能避免仰焊,接头的分支口一定要保持水平。
3)冷媒管的包扎十分重要,以防止水分、脏物、灰尘等进入管内。冷媒管穿墙一定要将管头包扎严密。暂时不连接的、已安装好的管子要把管口包扎好。
4)绝热工作需要按设计要求选材施工时先把保温套管穿好,留出焊接口处,最后处理焊口。施工时绝对禁止绝热层断段现象,保温套管搭接处一定要用胶带捆扎好。管道过墙处要做铁皮套管,过楼板时要用套管。
5)控制线全部沿冷媒管捆扎敷设,室内控制器部分穿管暗敷设,禁止电源线和控制线捆绑在一起,当电源线与控制线平行走时,应保证其在300 mm以上的距离防止干扰。
6)冷凝水管道安装前必须将管内的污物及锈蚀清洁干净,安装停顿期间对管道开口应采用封闭保护措施。冷凝水管的水平管应坡向排水口坡度尽可能做到1/100,实在困难时也要保证3/1 000以上。室内机与冷凝水管之间做软连接,且室内机冷凝水排放应先抬高冷凝水管后,再连接干管。冷凝水系统的渗漏试验可采用充水试验,无渗漏为合格。管道安装后应进行系统(氮气)吹净,系统清洁后方可与空调设备连接。
7)室内机在安装好后,由于装饰较脏,要进行塑料布包扎防护,室外机要先吊装后拆箱就位。
8)所有管线在未连接室内、外机前一律采用扎口保护。
9)为保护室内墙面及地板清洁,安装人员进行室内施工时,必须穿干净的鞋套,在没戴手套时,手尽量不接触墙面。安装完毕后,责任人员应使用清洁的软布将室内的地板、墙面、内机等全部擦拭干净
参考文献
多联机VRV系统设计 篇4
多联机VRV技术于90年代初引入我国。VRV系统因其设备少、布置灵活、节能、维护简单等特点, 成为目前办公楼、宾馆、医院及高级别墅等建筑中最为活跃的户式中央空调系统形式之一。现代社会的发展对空调设备提出了越来越高的要求, 单元式空调器正在向能耗低、体积小、功能全、一机多元、易于安装、控制灵活方便的方向发展。变频多联机系统采用了多项新技术以满足用户多方面的需求。目前, 变频多联机多联机系统的发展前景十分广阔。
二、多联机VRV系统原理及分类
多联机VRV空调系统是为适应空调机组集中化使用需求在分体式和多联式空调系统基础上发展起来的一种新型制冷剂空调系统。其主导思想是“变频、一拖多和多拖多”, 体现变频空调的节能理念。
多联机VRV空调系统的工作原理与普通蒸汽压缩式制冷系统相同, 由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成。与普通蒸汽压缩式制冷装置不同的是, 热泵型 (包括热回收型) VRV空调系统室内、室外侧换热器都具有冷凝器和蒸发器的双重功能。
三、变频多联机系统设计问题
目前, 变频多联机系统在各个实际工程中已经得到了广泛的应用, 运转效果也比较理想, 但是在系统设计过程中还存在一些问题, 影响系统性能的提高。设计人员在设计过程中一定要充分考虑各个影响因素, 促进系统的完善。
设计中存在的一些问题和注意事项:室内外机的匹配问题;室外机耗电量问题;管道长度、室内外温度对室外机冷量 (热量) 的影响;室外机的布置问题, 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;室内机选择问题, 这点在下章详细分析。
四、室内机的精确选择设计
变频多联机系统的设计流程如下:首先是系统设计规划, 进行空调分区的划分, 拟定新风解决方案和控制解决方案。根据设计要求、气候条件、建筑状况、发热设备等进行负荷计算, 由负荷计算结果初步确定室内机容量、形式、设计位置。因为在设计时有多个影响因素需要考虑, 其中包括温度因素、连接率因素、管长因素等, 综合考虑这些因素的修正系数可提高选型的准确性, 同负荷计算更匹配, 设计更完美, 能有效减少设备的浪费。
1、温度修正
能力修正的第一个要点是温度的修正。不同的温度条件下, 机组的能力也不尽相同。可以根据具体设计条件, 查询不同温度条件下机组的容量表来获得这一步的修正。
2、连接率修正
室内机容量总和超过室外机所提供的实际能力时, 室外机的能力不再同室内机容量总和呈线性变化, 室内机的容量会有所衰减, 连接率较大时必须考虑这个因素的影响。
3、管长修正
变频多联机系统管长较长时会产生衰减, 一般只需对制冷情况进行管长修正。首先配管的长度影响流体阻力, 管长过长导致阻力加大。其次配管的长度影响系统性能, 吸气管阻力增加, 压缩机吸气压力降低, 制冷能力下降。吸气压力下降、过热增加, 系统EER相应下降。管长超过90m时可通过增加管径的方法降低管长衰减。
4、室内机的实际能力
当所有室内机全开时, 其实际能力是根据室外机能力按比例分配的, 此时室内机能力按下式得出:
五、结论
变频多联机系统在欧美国家已广泛应用, 现在日本市场上新建筑的40%, 旧建筑改建中的60%采用了变频多联机系统, 我国也已有多幢建筑物采用这种系统。在变频多联机系统的设计中还存在很多需要解决的问题, 还需要在以后的工程实践中不断完善系统, 希望本文对以后的变频多联机系统设计工作带来帮助。
摘要：本文介绍了变频多联机系统的原理、类型、特点, 指出发展变频多联机系统的前景。指出在变频多联机系统设计时存在的一些问题和注意事项, 还提出了一些设计要点。通过对温度因素、连接率因素、管长因素等的分析, 详细介绍了室内机的精确选择设计, 希望本文对以后的变频多联机系统设计带来帮助。
VRV空调系统工程质量控制初探 篇5
1 责任主体行为
现今, 多数VRV空调设备制造厂商为了提高产品的市场占有率, 设备采购合同中多数附带了设备安装, 并且为建设单位提高深化设计服务, 获得了相当不错的市场效应。但从项目质量总体管理角度来看, 这样的做法弊端很多。
1.1 建设单位的行为
许多建设单位不能未按照有关规定办理监督注册手续, 究其原因: (1) 建设单位不熟悉有关规定, 主观地认为VRV空调系统就如自家购买单机空调一样, 买设备、制造商负责安装; (2) 建设单位熟悉有关规定, 利用设备招标故意规避监督注册。因此, 办理监督注册手续的窗口工作人员在核查施工图设计文件审查报告、中标通知书以及施工、监理合同时, 可核查建设单位是否存在通风与空调工程缺项;若窗口工作人员由于工作量大不能及时发现该缺项, 质量监督人员在现场交底时, 可督促建设单位补办监督注册手续。
1.2 施工、设计单位行为
首先, 设备制造商负责安装VRV空调时, 通常指定其认定的施工单位施工这些施工单位多数没有建筑施工企业资质, 其属技术人员未取得相应的执业资格证书。因此, 该单位施工质量责任主体地位不明确, 工程资料无法备案, 甚至未按规定整理工程施工质量资料, 失去责任的可追溯性。
其次, 目前多数VRV空调系统设计文件, 就其深度而言, 仅仅为一个初步设计, 需要进行深化设计, 深化设计除应得到原设计认可 (或有与原设计相应的资质) 外, 涉及重大使用功能或者降低节能效果的变更应经原施工图设计审查机构审查。现实中深化设计通常由厂商会同施工单位实施, 所谓的深化设计实际上就是不顾节能和系统工况效果, 图方便和省钱的随意性改动而已, 且未经过原设计认可或施工图设计审查投入施工, 该深化设计不是合法的设计文件且设计责任主体不明确。
2 管材、绝热材料
2.1 制冷剂配管管材
目前, 市场中的VRV系统制冷剂配管常用无缝铜管, 我国标准TP2牌号无缝铜管含磷, 也称磷脱氧无缝铜管 (磷元素可提高管材强度、韧性, 增强耐蚀性, 改善纤焊性能) , 完全可以达到日本等国家标准和VRV系统制冷剂配管要求。
制冷剂配管是VRV空调系统实现功能的关键, 其管材材质、璧厚直接影响系统的效果、稳定和使用寿命。不同的制冷剂采用的管材、壁厚要求不同, 如:R410a应采用国标牌号TP2 M等级管材, 壁厚随管径而变化。多数设计人员在设计过程中, 制冷剂管道只标注管径, 其材质和厚度未予以标注和说明, 施工单位在图纸会审中应要求设计人员给予明确。
2.2 绝热材料
VRV空调系统绝热通常采用橡塑材质。《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2007明确规定, 绝热材料进场时, 应对其导热系数、密度、吸水率进行复验, 在材料进场时, 应检查复验报告, 其中对绝热材料的厂家数、批次检查应给予重视。近年来, 工程使用不符合国家相关标准的绝热材料而引起的火灾屡见不鲜, 因此, 笔者认为绝热材料的燃烧性能检查应严格要求。质检人员应核查产品相关质量资料并进行点燃试验, 材料厂家需要提供产品的型式检验报告, 而不仅仅是产品委托检验报告, 部分厂家在委托检验时, 可能规避其薄弱项目。对于具有创有目标或规模较大的工程, 可在绝热材料进场时, 对材料的燃烧性能进行复验, 合格后再投入使用。
3 设计文件的实施情况
在VRV空调设备未确定前, 施工设计文件的主要内容有:计算的冷 (热) 负荷、确定室外、内机规格、数量;按楼层、使用功能、负荷容量等因素, 综合考虑划分区域, 确定系统;并按系统配置冷媒配管、确定走向、分歧接头和管径, 配置冷凝水排水管、确定走向、管径并区分。这样的设计深度无法满足施工安装的要求, 在设备确定后必须对原施工图进行深化设计。深化设计通常由厂商会同施工单位实施, 容易出现的问题有: (1) 无相应的设计资质问题; (2) 施工图不规范, 甚至以“白图”施工; (3) 二次设计未对系统配置以及设备能力进行修正和校核。
因此, VRV系统的设计文件实施情况相当不理想, 在管理过程中, 应就上述问题进行核查, 发现问题应要求责任方整改, 由建设、监理单位督促整改过程。笔者以为, 二次设计应该由原设计单位完成, 原设计单位由于招标原因, 未按合同约定完成施工图, 其应在设备招标后, 完成合同约定, 进行深化设计, 并给出正规设计文件。
4 室内外机布置是否合理
在施工过程中, 还应依据合法的施工图设计文件, 对室内外机布置的合理性进行检查。因为, 室内外机布置是否合理直接影响着系统工况, 从而影响系统的功能和效果。室外主机的布置应严格按照施工图设计文件施工, 不应擅自更改。通常机组之间的间距及机组与墙间的距离要求大致如下:机组间的距离应保持在2m以上, 机组与主体建筑或高度较高的女儿墙间距离应保持在3m以上。在机组上部不应设置遮挡物, 如果机组必须布置在室内, 应采取提高风机静压的办法, 可通过风管将排风排至室外, 且进排风口垂直高差应尽可能大, 以避免气流短路。另外, 室外机及室内机的安装位置变化直接影响制冷剂配管的等效长度, 等效长度变化过大就应重新核算机组容量是否能满足系统需要。
5 结语
我国关于设备制造、系统设计、安装调试等方面的国家和地方标准、设计手册、安装图集等资料偏少或更新过慢。VRV空调系统在我国发展之快、应用之广, 管理工作难度大。笔者根据多年的工作经验, 包括安装施工质量控制、调查提出上述值得注意的几个方面供同行参考, 不对之处, 请批评指正。
摘要：本文主要阐述了VRV空调系统工程质量控制中值得注意的几个方面, 分析其原因并给出值得借鉴的经验和建议。
关键词：VRV空调,责任主体行为,质量控制,绝热材料
参考文献
[1]鲁伟华.关于VRV空调系统安装的问题及其对策[J].科技创新导报, 2011 (19) :10-11.
[2]高盛立.多元VRV空调系统的设计与安装[J].建筑热能通风空调, 2006 (03) :19-20.
VRV空调系统 篇6
VRV空调系统于20世纪90年代初引入我国, 由于它的能量可调节;节约能源;运行费用低;不需要集中机房、冷却塔等设备;节省占用空间、控制先进、运行可靠;系统布置较灵活、机组适应性好、维修方便等优点, VRV空调系统在国内乃至全球得到了极大的应用, 逐渐取代了传统空调系统的主导地位。但是, 随着多联机应用范围的推广, 风冷多联机的不足逐渐突出。由于它的室外机采用强迫对流风冷换热器, 导致了能效比相对较低;而且由于室外机与室内机存在高差, 导致制冷剂管路长度增加[1]。而同时, 21世纪初出现的水源多联式空调系统成功将热泵技术与可再生能源结合, 综合各技术优点, 因地事宜, 尤其适用于具有地下水等丰富能源的地区[2,3]。建筑能耗是能源消费结构中一个重要的成分, 大约占到40%的比例。而建筑能耗的80%又取决于采暖、通风及空调应用, 因此暖通空调系统的节能是建筑节能的关键。为了达到“节能减排”的最终目的, 我们在空调系统设计的时候, 方案的选择便显得尤其的重要, 必须因地制宜, 并且根据建筑物的功能等诸多方面的因素来选择。
2 水冷VRV多联机系统设计工程案例
2.1 工程简介
笔者有幸参与了深圳公园一号广场项目, 本项目位于广东省深圳市, 包括A, B两座商务公寓及一座办公楼C座。地下共3层, 为停车库及设备用房;A, B座公寓建筑和C座办公楼建筑均属于一类高层新建公共建筑。冬季供暖采用电加热器;夏季A, B座采用分体式空调, C座及裙楼采用VRV制冷。空调室外设计气象参数:夏季空调室外计算干球温度33.7℃, 空调计算湿球温度27.5℃, 空调室外计算平均温度30.5℃, 最热月份平均相对湿度62.8%, 大气压力100.2 k Pa, 室外平均风速2.2 m/s。冬季空调室外计算干球温度6℃, 空调计算湿球温度3.9℃, 最热月份平均相对湿度72%, 大气压力101.7 k Pa, 室外平均风速2.8 m/s。空调室内设计参数:夏季温度26℃, 相对湿度60%;冬季温度18℃。
鉴于之前已经有相关研究人员通过将风冷式多联机系统改造成水冷式多联机系统得出:水冷式多联式阻力损失、制冷量衰减百分比、能效比下降量均相对较小, 并且其节能性与经济性均优于风冷式多联机[4]。但是, 之前利用的制冷剂是R22, 并非多联机厂家实际应用的R410A;其次, 其采用的是水环工况, 由于受到建筑物区域的局限, “实现建筑区域内部的热回收”[4]并没有很好的体现, 机组的技术优势和节能效果也没有得到很好的体现;考虑到本项目周边身处闹市, 不便于地热资源的储存及利用, 占地面积大、功能分区细, 有专门的政府管道提供丰富水源, 又因为A, B座多为小面积公寓式结构, 故在此笔者A, B座选用的是分体式空调, C座与裙楼选用的是水环式水冷VRV多联机空调系统, 制冷剂选用R410A (本文中仅对多联机做相关探讨, A, B楼不在讨论之列) 。C座空调面积为18 276.3 m2, 系统总冷负荷为2 996.4 k W, 系统总热负荷816 k W。裙房空调面积为12 337.65 m2, 系统总冷负荷为3 110.8 k W, 系统总热负荷782.4 k W。
2.2 水冷VRV多联机空调系统和中央空调系统指标对比分析
空调系统“节能”不仅包含初投资、日常运行管理费用, 还包含系统保养维修维护费用。一般情况下, 大型中央空调系统的COP值比多联机空调高, 理论上节能, 初次投资费用低于多联机系统, 但其控制复杂, 实际运行维护费用常常高于多联机系统。尤其需要指出的是:传统的中央空调系统是采用二次换热, 相较于VRV系统而言, 大大的降低了系统的部分效率。利用DEST-C软件模拟两种系统方案, 电费按1元/k Wh计算, 空调制冷运行期按6个月180 d以每天8 h计算, 空调开启率按80%计算, 系统的生命周期均按10年计算。水冷式多联机年运行费包括冬、夏季冷媒侧和水侧相关设备的总电费。冷媒侧包括17台RAS-730FSNY1Q室外机、各种规格室内机、16台RAS-335FSNY1Q室外机、16台RPI-335KFYNWQ/300新风处理机。水侧包括1台冷却塔、3台冷却水泵、1台板式换热器。水冷VRV多联机系统夏季制冷/冬季制热工况电功率表见表1。
k W
根据运行天数, 多联机夏季、冬季用电度数计算公式如下:
其中, D为夏季或冬季用电总度数, k Wh;di为夏季或冬季运行天数, d;Ni为夏季制冷功率或冬季制热功率, k W;α1为同时使用系数, 取0.8。通过公式计算可得夏季用电度数是846 868 k Wh, 冬季用电度数是828 230 k Wh, 全年总用电度数是1 675 098 k Wh。可以计算得到水冷式多联机空调系统全年用电费是167.51万元。由于项目冬季热负荷较低, 所以采用电加热器制热, 并没有设置热水锅炉, 所以这项费用可省略。因此, 水冷式VRV多联机空调系统的年运行费用就是167.51万元, 通过模拟计算可知, 相较于在同种条件下的传统中央空调系统的年运行费用要低20万元左右。考虑整个系统的投资回收期为10年, 这项节省下来的费用远远超过了初期投资多于传统空调系统的费用, 充分体现了系统的经济性。
3 针对水冷式VRV多联机空调系统应用的思考
综上所述, 从经济性方面来看, 水冷式VRV多联机空调系统具有很大的优势。此外, 其具有占用空间小、设计安装方便、布置灵活、噪声低、温度控制平稳的优点。本文首先对一个已经完成的传统中央空调系统工程设计进行相关分析, 统计了其中各层空调系统的室外机型号、室内机型号、台数, 然后在这个工程的基础上进行改造, 将其设计成水冷式多联机空调系统, 选用相应的水冷式多联机, 保证室内机制冷量满足室内冷负荷要求, 多联机应用的制冷剂是R410A。通过计算两种系统形式下的初投资和年运行费, 得出两种系统形式的经济性对比分析。水冷式多联机空调系统夏季采用闭式冷却塔提供冷源, 考虑到燃气锅炉的一次能源利用率较低, 冬季供暖采用电加热。同时, 由于系统采用的是水环式水冷VRV多联机, 故它的作用原理与常见的风冷式类似, 这样就导致了城市热岛效应。如果将系统工况设计成地源热泵, 或者对C座及裙楼进行合理的分区, 将冷、热量进行转移并加以利用的话, 这种形式的系统节能更加明显。由于水冷式多联机的室外机可以安装在层内, 很大程度上减少了制冷剂管段的长度, 降低了整个制冷剂管路的压力损失, 从另一个角度来说, 也降低了系统的能耗, 提高了系统的能效比。因此, 为了顺应中国“节能减排”的方针政策, 不久的将来水冷式VRV多联机空调系统将会在暖通行业中占主导地位。
摘要：介绍了水冷式VRV空调系统的应用背景, 通过工程设计实例, 对VRV多联机空调系统和传统空调系统投资及运维指标进行了对比分析, 指出VRV多联机空调系统在使用和管理、年运行管理维修 (护) 费用、能源利用率及环保等方面, 均优于传统中央空调系统, 具有明显的经济及节能优势。
关键词：水冷,VRV,应用
参考文献
[1]Liu#space2;#G#space2;#D, Guo#space2;#Z#space2;#J, Liu#space2;#K, et#space2;#al.Experimental#space2;#Study#space2;#on#space2;#Influence#space2;#of#space2;#Refrigerant#space2;#Pipe#space2;#Length#space2;#on#space2;#Specification#space2;#of#space2;#VRV#space2;#Air#space2;#Conditioning#space2;#System[A].The#space2;#4th#space2;#International#space2;#Workshop#space2;#on.Energy#space2;#and#space2;#Environment#space2;#of#space2;#Residential#space2;#Building, January15-16, Harbin, China.
[2]王芳, 范晓伟.我国水源热泵研究现状[J].流体机械, 2003 (4) :21.
[3]李新国, 赵军.低温地热运用热泵供热的技术经济性[J].太阳能学报, 2010, 21 (4) :447-450.
VRV空调系统 篇7
随着社会的不断发展和人民生活水平的提高,人们对室内居住环境也相应地有了更高的要求。别墅作为一种高档的住宅形式,它的拥有者不仅仅是追求生活的舒适,同时也在追求生活的方式和生活的品质,而空调系统在生活、居住等方面为人们营造舒适、典雅的生活环境中起着至关重要的作用,选择哪一种空调系统即成为业主或开发商需思考的问题。
最近,国务院在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中提出了节能减排的政策,要求从技术等不同方面降低能耗、减少污染物的排放并合理有效地利用能源。随着国家节能减排政策的实施和全球对低碳经济的广泛关注,如何在保证居住环境舒适的同时满足节能减排的要求已经成为空调设计中共同探讨的话题。在能源日益紧张的今天,此弊端的解决显得尤为重要。
多功能VRV是利用热泵技术和热回收技术,将家用中央空调、空气源热泵地暖、空气源热泵热水器3大设备集为一体的系统。该系统不仅可以满足室内舒适热湿环境的需求,而且可以为人们提供生活热水。
2 多功能VRV空调系统的特点
多功能VRV空调系统具有以下特点:
1)实现3大设备一体化,释放更多家居空间,使外立面更美观。不仅如此,整套系统仅需1台外机,可大量减少设备摆放空间,使别墅、楼盘的外立面更美观、更高档。
2)舒适的冷暖体验。从人体的舒适度考虑,将最接近理想供暖方式之一的低温热水地面辐射供暖技术引入VRV系统。因为空调制冷时,冷空气会从屋顶自动向下沉,冷气集中在人员活动的区域;地暖制热时,热量直接从足部而起,温暖最需要热量的部位,因此,这样的组合是最舒适的冷暖体验。
3)家用中央空调室内机内藏在吊顶内;地暖仅在地板下敷设水管,无外露设备。配合不同装饰风格,实现了以“藏”为美,体现了高贵的家居品味。
4)热回收技术将空调废热有效利用。在设备一体化的强大功能下,采用先进的热回收技术,将空调室外机排出的废热有效利用与加热生活热水,节能高效,有效减缓城市热岛效应。
5)安全环保。以安全、环保为产品开发理念。采用热泵技术,无燃烧、无安全隐患;采用R410A新制冷剂;回收系统废热用于加热生活热水。
3 多功能VRV空调系统的原理
多功能VRV空调系统由下列部分组成:室外机、HD-unit(制冷剂-水热交换器)、水箱、空调室内机、三通阀及各种管路配件等。室外机与空调室内机、制冷剂-水热交换器之间采用R410新制冷剂管进行连接,通过制冷剂将热量进行相互之间的搬运;制冷剂-水热交换器与水箱、地热盘管之间采用水管连接,并通过水管进行热量的运送(见图1)。
多功能VRV空调系统具有多种运行模式,可以满足不同季节、不同客户的需求。
1)夏季运行模式
在空调制冷的同时,系统会自动回收空调余热来加热水箱,既能减少用户的运行费用,又能减少对室外环境的影响。
2)冬季运行模式
用户根据自己的喜好和要求,可以选择单独使用空调制热或地板供暖,也可结合使用,例如客餐厅使用地暖、卧室采用空调制热的方式。冬季生活热水可以通过日程设定自动以热泵方式制取。
4 本工程概况
本工程为上海市郊某独栋别墅,建筑面积约340m2,空调使用面积约190m2,地暖铺设面积约235m2。房间功能主要有:1层为门厅、客厅、餐厅、次卧、车库,2层为过厅、次主卧、书房、次卧,3层为主卧、书房。
该别墅采用了多功能VRV空调系统,夏季采用家用中央空调制冷;冬季采用地暖制热;新风选用全热交换器;生活热水选用300L水箱,一年四季使用。
5 家用中央空调系统
5.1 负荷计算
本工程设计参数如下:
空调计算干球温度:冬季-4℃、夏季34℃;夏季空调计算湿球温度28.2℃;冬季空调计算湿度75%;夏季空调日平均计算温度30.4℃。
夏季室内设计参数:t=25~26℃,Φ=40%~65%,V≤0.3m/s;冬季室内设计参数:t=18~22℃,Φ=40%~60%,V≤0.2m/s。
经计算,该别墅总冷负荷为42k W(含新风负荷14k W),制冷负荷指标为122W/m2。
5.2 室内机选型
为配合装饰造型,室内机采用天花板内藏风管式(超薄型),1层门厅及2层过厅采用下送下回的气流组织,其余房间均采用侧送下回的方式,使人员活动区域处于较佳的送风温度区域。考虑到别墅的功能性,业主可能会邀请好友来组织聚会,因此,客厅及餐厅的室内机容量适当放大,以满足使用需求。
1层、2层、3层空调平面布置详见图2、图3及图4。
5.3 室外机选型
本工程选用1台14匹的多功能VRV室外机,多功能VRV系统空调的连接率范围是50%~130%,本工程室内机总容量为45.7k W,室外机的总容量为40k W,即连接率为114%。这是考虑到以下3点:(1)客厅、餐厅等室内机已根据业主使用的特殊情况放大,实际冷负荷稍小;(2)别墅面积较大,一些客房实际平时使用人数并不多;(3)卧室、书房等区域与餐厅、客厅的使用时间不同,故选取了中等偏高的连接率。这样既减小了室外机的装机容量,节省了初投资,又充分有效地发挥了室外机的作用。
5.4 新风系统
家用中央空调系统中,新风量是一个重要的技术参数,也是达到室内卫生标准的保证。目前VRV空调新风的处理方式主要有2种,1种是采用热回收装置;另1种是采用高静压新风机组。
经与业主方沟通及方案比较后,本工程采用的是较为经济、节能的全热交换器。全热交换器内部采用超强吸水及增湿特性的高效材料制成,吸水及增湿物性为普通材料的20倍以上,但送、排风在全热交换器单体内交叉流过时,热湿交换通过隔板完成。全热交换率可达60%~70%,与全热交换器联合运行的VRV空调系统可比常规新风系统节约28%的能量,节约的运行费用相当可观。
为满足别墅业主日常生活需要并同时满足节能要求,风量按0.6~1.2次/h换气次数,且保证人均新风量不小于30m3/h。本工程选用2台VAM350GMVE和1台VAM250GMVE全热交换器,在卧室、客厅、书房等人员频繁活动区域送风,在过厅、卫生间、厨房间等区域设置排风,确保空气路径由清洁区至次清洁区。
选用全热交换器时,应注意一侧的气流温度不能低于另一侧的露点温度,否则会产生凝结水,甚至发生结冰现象,引起阻力增加,影响使用寿命。此外,全热交换器无法将新风直接处理到室外空气比焓,需要室内机承担部分负荷,从而加大了室内机的容量。
在送风形式方面,全热交换器宜采用新风与回风混合,后经室内机处理后送入房间内。因为全热交换器处理后的新风的状态参数随室外空气状态的变化而变化,如将此新风直接送入室内,必将造成室内空气状态的波动。因此,对于全热交换器,宜采用新风(P点)和系统回风先混合到C点,经室内机处理到露点后送入室内,如图5所示。
从图5可以看出,新风与回风混合后处于C点的空气进入室内机后,对于VRV空调系统,由于其蒸发温度低,可直接处理到其机器露点,这一点通过VRV空调良好的变频控制很容易实现。
6 地暖系统
多功能VRV地暖在地板下敷设热水盘管,热源机采用空气源热泵。在压缩过程中,制冷剂会吸收大量室外空气中的热量,作为免费的热能输送给室内。
地板辐射采暖较对流供暖方式而言热效率高,室内设定温度值比对流采暖方式低2~5℃,也能使人们有同样的温暖感觉,节能幅度约为20%;室温由下而上随着高度的增加温度逐步下降,这种温度曲线正好给人以脚暖头凉的舒适感觉;而且地暖的使用寿命长,一般在50a左右;相比暖气片需要的供水温度在70℃以上,地暖要求的供水温度低,一般在55~60℃左右。
本工程采用的是水暖型地暖最为成熟的湿式安装法,该方法价格比较低廉,是国内地暖市场的主导工艺。所谓湿式,就是指用混凝土把地暖管道包埋起来,然后在混凝土层之上再铺设地面、瓷砖等地面材料。这层混凝土不仅起到保护、固定水暖管道的作用,还是传递热量的主要渠道。混凝土层能够使热量均匀分部,减少出现局部过热或过冷的情况,见图6。
本工程选用3台冷媒-水热交换器,集中安装在车库内,分别对应每层楼的采暖需要。每个冷媒-水热交换器连接一个分集水器,分集水器与冷媒-水热交换器通过水管连接,每条水回路最长不超过120m。地暖平面布置详见图7、图8及图9。
在地板辐射采暖的施工过程中,还应注意以下事宜:
1)地板辐射采暖施工对不供暖房间相邻的楼板上部和楼板上部的地板加热管之下,以及辐射供暖地板沿外墙的周边,应铺设隔热层。
2)采暖盘管弯曲部分不得出现硬折弯现象,盘管的曲率半径不应小于管道外径的8倍。地面下敷设的盘管埋地部分不应有接头。
3)管道最高处应设自动排气阀,系统最低点设DN20mm泄水铜球阀。
4)埋地管道安装、试压并检验合格后做填充层,埋地塑料管道在浇捣和养护过程中,管内应保持试验压力。
5)管道安装完毕须进行清洗和水压试验,满足条件要求后方可进行油漆、保温。
6)系统试压合格后,应对系统进行冲洗并清扫过滤器。现场检查,直至排除的水不含泥沙、铁屑等杂质,且水色不浑浊为合格。
7)管道试压合格后经除锈、除污后保温管刷两道灰色防锈漆,所有外露管件及热镀锌钢管上的镀锌被破坏处均需刷两道灰色防锈漆,整个明露部分刷两道银粉。
8)管道防腐油漆后非采暖处的采暖管道均进行保温。保温材料为离心玻璃棉,外加铝箔外护层。
7 生活热水系统
多功能VRV的空气源热泵热水器运行使用时具有很好的节能环保特点,而且比一般的空气源热泵热水器更加节能。因为多功能VRV还可以将空调制冷或除湿时的热量进行回收利用制取热水,让家庭开支进一步减少。
本工程选用的是300L的高性能水箱,主要特点如下:
1)容积式水箱,供水温度更稳定;
2)日程设定功能,可自动进行水箱加热;
3)提供高温热水,温度最高可达70℃;
4)自动灭菌功能,可在短时间内完成杀菌;
5)采用无氟聚氨酯泡沫材料,高效保温。
8 与别墅传统暖通系统的比较
1)空调系统
传统的别墅空调通常采用分体式空调或小型风冷式冷水机组。前者存在着室内机安装影响室内装饰效果、室外机安装影响建筑物外立面美观等缺陷,而后者也存在着一系列的问题,如:节能性能差,空调主机无变频技术;对系统安装要求高,冷凝水管无提升泵,容易影响装饰吊顶;吊顶内安装有大量水管,有漏水隐患等。
多功能VRV空调具有家用中央空调的特点———高效节能、控制灵活。使用先进的系统控制技术与制冷剂分配技术,达到用户可以根据需求自由控制每台室内机的效果。并且,室内机还会根据室内温度情况自动调节制冷剂流量,准确应对不断变化的空调负荷。
2)地暖系统
燃气地暖是现在市场上主流的地暖形式,但由于锅炉耗能大、CO2排放量大,并不是节能和环保的地暖系统,故在欧洲等发达国家,采用空气源热泵替代燃气锅炉已经成为地暖行业的发展方向。
多功能VRV地暖系统采用更先进的空气源热泵技术,同时采用直流变频技术以及变水温控制技术,体现了更高的节能性,运行费用也更低;同时,可大量减少CO2的排放量,是更环保的地暖系统;整个运行过程不使用燃气,家庭安全更有保障。
3)生活热水系统
传统燃气式热水器和电热水器1份能源仅能输出1份以下的热量,燃气式热水器还会排放CO2,因此它们不是节能和环保发展的趋势。
空气源热泵热水器因其节能环保、安全可靠被越来越多的家庭所使用,并成为了继锅炉、电热水器、太阳能热水器之后的新一代制取热水的方式。在相同耗电情况下,纯粹电加热方式加热1L水,热泵热水器可以加热3L水;若需要55℃以上的生活热水,可先由节能的热泵将水加热到55℃,再由电加热辅助加热到所需要的热水温度,达到了兼顾舒适与节能的目的。
9 结论
多功能VRV空调系统能够为别墅或者大面积公寓的业主提供家用中央空调、地暖、生活热水为一体的舒适体验,其优势明显。夏季空调供冷,冷空气下沉;冬季地面辐射供暖,热空气上浮,易于形成均匀的温度场和速度场,给人以脚温头凉的舒适感觉。
此外,该系统能够在消耗1k W·h电力的情况下提供3k W·h以上的有效热量用于加热地暖水,这意味着近似2/3以上的热量是免费的;地暖不直接燃烧燃气,因此不直接产生CO2的排放,使用后对环境做了很好的贡献;采用热泵加热方式,不会有有害有毒气体泄漏的威胁,更不会产生爆炸等威胁,因此,多功能VRV系统具备节能、环保、安全等优点。
节约能源是现在中国面临的重要课题之一,而建筑的运行能耗大约为全社会商品用能的1/3,并且是节能潜力最大的用能领域。多功能VRV系统集合了空气源热泵技术、直流变频技术、热回收技术,是降低建筑运行能耗的发展方向。
该系统到目前为止运行状况良好,供冷量、供热量、生活热水量等各项指标均符合设计要求,取得了良好的效果。
摘要：通过具体的项目设计实例,介绍了多功能VRV空调系统整合了家用中央空调、地面辐射采暖和生活热水三大系统的原理和特点,总结了其应用于别墅项目中的一些设计经验,分析了该系统与传统暖通系统的区别与不同。
关键词：多功能VRV空调,地面辐射供暖,空气源热泵热水器,节能环保
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[K].北京:中国建筑工业出版社,1983.
[2]日本大金空调多功能VRV产品样本和技术资料[Z].
[3]邰秀丽.VRV空调系统在别墅中的应用[J].住宅科技,2006(10):40-43.
VRV空调系统 篇8
VRV空调系统因其布置灵活、可靠性较高、初投资低、运行节能等优点, 在办公建筑中得到广泛应用。设计过程中, 在暖通专业对电气专业提资环节及电气专业的设计环节, 都能体现出设计师对该类产品相关参数缺乏了解。电气专业设计人员应明确VRV空调室外机的额定配电容量、最大配电容量、最小线路电流、配电安全系数等概念。VRV空调系统的配电不合理会直接导致相关开关、导体等器件中的选择出现偏差。
1 VRV空调系统
VRV (Variable Refrigerant Volume) 空调系统全称为变制冷剂流量多联式空调系统, 简称多联机空调系统。系统由室内机单元、室外机单元和冷媒管三部分组成。一台室外机通过冷媒管连接多台室内机, 根据室内机的反馈信号, 控制其向室内机输送制冷剂流量, 实现不同的输出要求。VRV空调系统一方面可以通过变频控制改变压缩机工作状态, 实现对制冷剂压力和温度的控制;另一方面, 还可以通过调节室内机的电子膨胀阀开度, 实现控制末端输出。纯租售型办公建筑中几乎都是采用VRV空调系统, 应用相当广泛。
2 实例分析
2.1 项目简介
本文选取采用VRV空调系统的某超高层写字楼作为研究对象, 该楼共46层, 设置3个避难层, 分别为11、23、35层, VRV空调室外机集中设置在这3个避难层和屋顶层。选用国内某知名品牌产品, 其技术参数在实际工况下均基本达到其标称的参数要求。
2.2 室外机配电研究
设备专业提资给电气专业的有效内容包括:空调室外机的额定配电功率 (Pn) 、空调室内机的额定配电功率 (Pm) 、单模块室外机最大线路电流 (Imax) , 其中, Pn和Pm是室外机和室内机设备上的铭牌功率, 指在额定室内工况下的正常平稳运行功率;Imax是单个室外机模块运行过程中可能达到的最大电流值。
配电计算思路先由单台室外机模块入手, 然后计算末级配电箱 (一般情况下带10~15路室外机模块) , 最后计算本层的室外机配电总箱和上级变压器。
通常, 暖通专业提资给电气专业的条件均为设备的额定功率, 应特别注意的是, 不可按额定功率为空调室外机进行配电, 因为在冬季室外温度低或夏季室外温度高的情况下, 空调室外机会出现短时间或长时间的“超频”运行状态, 此时的运行功率为室外机的最大配电功率, 这里引入一个“安全系数”的概念, 最大功率等同于额定功率乘以安全系数见式 (1) 。
式中, Pmax为空调室外机的最大配电功率;Ca为空调室外机配电安全系数, 建议选择范围是1.2~1.4, 具体还应结合所选空调厂家的实际情况, 厂家大量的运行数据可以指导安全系数的确定, 本项目配电安全系数选取1.4。
对于单台室外机模块配电, 应直接按照最大线路电流Imax来选择开关和导体。
以某型号室外机为例, 室外机的额定功率Pm=16.9kW, 套用公式 (1) , 选取安全系数, 得到, 此型号室外机厂家给出的最大线路电流为46A, 所以单台室外机模块选择50A开关, 配合5×16电缆。
以其中一个避难层 (23层) 室外机为例, 本避难层室外机共负责上下各5层的室内机, 23层共设置40台室外机, 且室外机型号均相同, 每10台室外机作为一个末端配电单元, 采用1台末端配电箱为其配电, 本层共设置4台末级配电箱。
选取其中一台末级配电箱作为计算对象, 对于配电箱处进线开关和导体的选择, 应按10台室外机Pmax之和, 然后通过负荷计算来得出电流。10台室外机总额定功率为169kW, 总最大功率为236.6kW。在末级配电箱处, 如果室外机台数不超15台, 一般建议需要系数取1, 因为15台以下室外机同时超频的概率比较大。这样算得, 总计算电流449A, 进线处选择500A开关, 配合选择2根150电缆并联供电。
同理, 计算23层室外机配电总箱, 本箱负责为本层4个配电分箱供电, 总最大功率为236.6kW×4=946.4kW, 此处需要系数建议取0.7~0.8, 因40台室外机同时超频运行的可能性很小。这样算得, 总计算电流1 438A, 本避难层空调配电回路变压器低压柜处总电源开关选择1 600A, 配合选择1 600A母线供电。
本建筑共3个避难层, 3个避难层的室外机用电量相加, 并加入所有室内机用电量, 可得到总用电量, 由此可反推出本建筑每平方用电负荷。经计算, 空调室内机总最大功率之和∑Pm和室外机总最大功率之和∑Pn相加得4 385kW, 此处变压器同时系数建议取0.6~0.7, 计算负荷为3 070kW。本楼办公部分 (除去公共区域、交通核、地下车库和设备用房等) 建筑面积约45 000m2, 计算得, VRV空调用电负荷指标为68W/m2。笔者通过几个工程实例的计算得到一组应用VRV空调办公楼的空调计算负荷, 详见表1。
为使结果更加准确, 对表1中所列建筑的VRV空调实际运行耗电量进行统计, 表中所选建筑均为VRV空调系统稳定运行一年以上, 租售率高且无闲置楼层, 耗电量统计时段均选取耗电量最大的制热工况月份。然后通过计算该段时间的用电负荷指标, 将其与表1中的理论计算结果进行比对。
表1中建筑均采用了空调厂家的智能计量计费系统, 不同品牌的计量计费系统原理大同小异, 网关通过专用接口按照30s一个周期的方式采集室外机、室内机的数据。每120个采样周期以冷媒系统为单位对室外机消耗的电能进行一次分配, 将分配结果生成电量文件上传到平台软件。软件汇总电量文件生成用户报表。经统计, 夏季工况下办公楼的空调实际运行情况统计结果如表2所示。
对于表2数据, 需要说明的是, 只要在软件中输入指定时间段, 运行时间 (估值) 可由软件算法程序计算得来, 耗电量总和可以通过软件平台直接读出。
通过表1和表2的比较可知, VRV空调实际用电负荷指标相比理论计算结果偏小, 但差别不大。安全系数取值偏大可能会造成一定影响, 在实际情况中说明实际制热工况没有预期的恶劣。结合厂家建议, 安全系数取值1.3~1.4之间较为合理的。与《全国民用建筑工程设计技术措施/电气》中表2.5.2中给出的办公楼用电指标上限80W/m2相比, 本文得出的VRV空调平均负荷指标大约为63.1W/m2, 由此推算仅给剩余用电负荷留下不到17W/m2的余量是显然不合理的。基于以上分析, 笔者认为, 对于采用VRV空调形式的纯办公建筑而言, 综合用电负荷指标上限应定为100W/m2。这样估算变压器容量时才能更加准确。
3 结束语
本文针对VRV这种常见的空调形式, 对其配电设计提出了自己的看法, 并且就VRV空调配电设计对建筑用电指标的影响做出了分析, 通过实例计算也做出了验证, 在一定程度上可以指导相关设计。
参考文献