王亞娟

（中國汽車工業(yè)工程公司,天津 300190）

近年來，“家用中央空調(diào)”“商用中央空調(diào)”因其設(shè)計(jì)靈活，安裝方便越來越多的應(yīng)用在民用及商用空調(diào)領(lǐng)域。該種設(shè)備絕大多數(shù)采用冷熱源主機(jī)與室內(nèi)末端裝置分開的型式，通過制冷劑管道和電氣管線進(jìn)行連接。根據(jù)供冷方式的不同有進(jìn)行劃分，以空氣為輸送介質(zhì)的為風(fēng)管式全空氣空調(diào)系統(tǒng)，以水為輸送介質(zhì)的為水-空氣空調(diào)系統(tǒng)，以制冷劑為輸送介質(zhì)的為變制冷劑流量多聯(lián)分體式空調(diào)系統(tǒng)。目前應(yīng)用最多的是變制冷劑流量多聯(lián)分體式空調(diào)，簡稱為多聯(lián)機(jī)。本文主要探討多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及與配套專業(yè)配合過程中一些應(yīng)注意的問題。

1 概述

變制冷劑流量多聯(lián)分體式空調(diào)系統(tǒng)又稱為VRV系統(tǒng)，但由于最初開發(fā)該空調(diào)系統(tǒng)的大金公司已將VRV系統(tǒng)注冊為商標(biāo)，因此又衍生出VRF、MRV等名詞，但從原理上講都是控制冷媒流通量，經(jīng)冷媒的直接蒸發(fā)或直接壓縮來實(shí)現(xiàn)制冷或制熱的空調(diào)系統(tǒng)。多聯(lián)機(jī)的變制冷劑流量主要通過兩種方式來實(shí)現(xiàn)，一種是通過改變壓縮機(jī)的工作狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)，包括變頻多聯(lián)空調(diào)和數(shù)碼渦旋（變?nèi)荩┒嗦?lián)空調(diào)。另一種是增加壓縮機(jī)的數(shù)量，即用多臺(tái)小容量壓縮機(jī)對應(yīng)室內(nèi)機(jī)，通過電子膨脹調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，在室外機(jī)側(cè)調(diào)節(jié)送入室內(nèi)機(jī)的冷媒流量與狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)末端的冷量輸出，這種就是俗稱的“一拖多”系統(tǒng)。

多聯(lián)機(jī)形式的多樣性決定了其主機(jī)選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面均有差別。并且一套空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)離不開與相關(guān)專業(yè)的配合，不同的主機(jī)形式與土建、電氣、給排水諸多專業(yè)相配合過程中的側(cè)重點(diǎn)也有所不同，下面就以上問題進(jìn)行進(jìn)一步的探討。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

（1）機(jī)組選型。變頻多聯(lián)空調(diào)和數(shù)碼渦旋多聯(lián)（變?nèi)荩┛照{(diào)均可實(shí)現(xiàn)根據(jù)室內(nèi)機(jī)的負(fù)荷調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的工作狀態(tài)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。變頻多聯(lián)是通過改變壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，來變化壓縮機(jī)的輸出功率和容量。數(shù)碼渦旋多聯(lián)是通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)一個(gè)工作周期的“負(fù)載狀態(tài)”與“卸載狀態(tài)”，變化兩個(gè)狀態(tài)的不同組合來進(jìn)行容量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)范圍，變頻多聯(lián)空調(diào)的調(diào)節(jié)范圍為50%~130%，數(shù)碼渦旋多聯(lián)空調(diào)的調(diào)節(jié)范圍為10%~100%。但“一拖多”的多聯(lián)空調(diào)機(jī)組，單臺(tái)壓縮機(jī)沒有調(diào)節(jié)功能，即使開啟一臺(tái)室內(nèi)機(jī)室外壓縮機(jī)也要滿負(fù)荷投入運(yùn)轉(zhuǎn)。

基于以上特點(diǎn)，在選擇機(jī)組形式時(shí)要根據(jù)所應(yīng)用的地點(diǎn)有針對性的選擇。對于面積較大的商業(yè)建筑，建議選擇變頻多聯(lián)空調(diào)，在設(shè)計(jì)室內(nèi)機(jī)時(shí)，其容量可以較室外機(jī)增加30%，從而有效的減少初投資。如果同時(shí)使用率不高，部分負(fù)荷的時(shí)間較多，建議選擇容量調(diào)節(jié)范圍更廣的數(shù)碼渦旋多聯(lián)空調(diào)。“一拖多”空調(diào)由于其價(jià)格低廉，冷量范圍較小，更適合一些小型建筑，或者個(gè)別單獨(dú)供冷的場所。

（2）冷媒管路。變頻/變?nèi)荻嗦?lián)機(jī)經(jīng)過多年的改進(jìn)，（以大金為例）其室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)之間的冷媒配管長度為165m（等效長度為190m），室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)高低差可以達(dá)到90m。以上數(shù)值是機(jī)組的極限數(shù)值，也是設(shè)計(jì)中必須保證的數(shù)值。但在配置冷媒管路的時(shí)候，還必須要注意到制冷機(jī)組的出力是隨著冷媒配管長度及室內(nèi)外機(jī)的高差變化而變化的。從大金公司的圖表中，可以看到，室內(nèi)外高差50m，冷媒管等效長度90m的條件下，冷量的修正系數(shù)為0.7。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量使室內(nèi)外機(jī)的高差減小，冷媒管道的配管長度最短，對于大高差、長管路的系統(tǒng)則要重新測算后，增加機(jī)組的制冷量，以達(dá)到舒適的空調(diào)制冷效果。

在冷媒管路的設(shè)計(jì)中，還應(yīng)注意第一分歧與最末端室內(nèi)機(jī)之間的配管長度，不同廠家給出的長度不同，但由于制冷機(jī)組回油等技術(shù)問題，該數(shù)值均未超過40m。從本人的設(shè)計(jì)經(jīng)歷來看，該項(xiàng)數(shù)據(jù)極大的限制了多聯(lián)機(jī)冷媒管路的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)時(shí)必須要引以重視。尤其在設(shè)計(jì)一些狹長的公用建筑空調(diào)時(shí)，往往要將整體空調(diào)拆分成兩個(gè)或三個(gè)系統(tǒng)，以滿足第一分歧配管的需要。

（3）新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。新風(fēng)量的多少不但決定著室內(nèi)空氣品質(zhì)，而且也是影響室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的重要因素。多聯(lián)機(jī)由于系統(tǒng)本身不能提供新風(fēng)，因此需配合設(shè)計(jì)新風(fēng)系統(tǒng)。目前在工程中運(yùn)用較多的是，采用多聯(lián)機(jī)的室內(nèi)機(jī)作為新風(fēng)機(jī)進(jìn)行新風(fēng)處理。這種方法雖然簡單，但是室內(nèi)機(jī)盤管是根據(jù)空調(diào)的回風(fēng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的，而不是按照新風(fēng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的，新風(fēng)機(jī)既要承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷還要將新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)，顯然是不能滿足的。而采用新風(fēng)換氣機(jī)來處理新風(fēng)，既可以補(bǔ)充新風(fēng)還可以回收排風(fēng)中的冷量，回收效率為60%～70%。這樣只需在空調(diào)負(fù)荷計(jì)算時(shí)考慮進(jìn)部分新風(fēng)負(fù)荷就可以了。

3 專業(yè)配合中應(yīng)注意的問題

好的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，不僅局限在本專業(yè)，把設(shè)計(jì)的系統(tǒng)很好的實(shí)施，還需與相關(guān)配套專業(yè)緊密配合，做好預(yù)判，將問題消滅在圖紙中，在提供好的空調(diào)效果的同時(shí)，滿足施工要求，減少變更，提高現(xiàn)場施工進(jìn)度。

（1）土建專業(yè)。在進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)與土建專業(yè)溝通，了解建筑結(jié)構(gòu)，承載情況，確定空調(diào)室外機(jī)放置的基本位置。室外機(jī)的位置應(yīng)放置于進(jìn)風(fēng)通暢，排風(fēng)順暢的場所。如室外機(jī)置于屋面，則進(jìn)行冷媒管路的初步布置，確定室外機(jī)放置位置，進(jìn)而確定冷媒管道立管管井位置，由建筑專業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)留。并且置于屋面的室外機(jī)基礎(chǔ)做成條狀的，應(yīng)順屋面排水方向布置，防止由于室外機(jī)基礎(chǔ)阻擋，造成屋面排水不暢。如布置確有困難的，也可將基礎(chǔ)逐段斷開或做成點(diǎn)狀基礎(chǔ)。

（2）給排水專業(yè)?？照{(diào)系統(tǒng)的冷凝水是靠重力無壓力的排放系統(tǒng)。多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)空調(diào)冷凝水為集中排放的形式、冷凝水管的管道坡度為延水流方向0.003，因此在考慮吊頂空間的時(shí)候，必須要考慮冷凝水排放的豎向空間。如冷凝管道過長，占用了過多的吊頂空間，則應(yīng)將冷凝水分段集中，排入給排水地漏。因此施工圖設(shè)計(jì)初期，就應(yīng)進(jìn)行冷凝水系統(tǒng)的坡度及走向測算，與給排水專業(yè)配合，預(yù)留地漏等排水裝置。

由于多聯(lián)機(jī)為直接蒸發(fā)式空調(diào)，室外機(jī)沒有任何水路系統(tǒng)，多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的室外機(jī)的排水往往易被忽視。實(shí)際在運(yùn)行過程中，特別是北方，空調(diào)機(jī)組在制熱時(shí)，室外機(jī)的表冷器會(huì)結(jié)霜，在機(jī)組運(yùn)行30min左右，機(jī)組就會(huì)進(jìn)入除霜程序，這時(shí)霜融化室外機(jī)就會(huì)有凝水產(chǎn)生，由于多聯(lián)機(jī)的制冷量大，其表冷器表面積較大，產(chǎn)生的凝水就較多，因此在室外機(jī)周圍必須有順暢的排水條件，或留有地漏。否則，局部長時(shí)間積水，不僅容易造成土建設(shè)施的侵蝕，也給機(jī)組留下了隱患。

（3）電氣專業(yè)。多聯(lián)機(jī)做為電氣設(shè)備，與電氣專業(yè)的聯(lián)系最為緊密。在設(shè)備選型后，就應(yīng)與電專業(yè)配合，由電氣專業(yè)進(jìn)行配電設(shè)計(jì)。首先，應(yīng)注意機(jī)組的配電電壓，一般空調(diào)室內(nèi)機(jī)均為220V，而空調(diào)室外機(jī)制冷量大于等于10kW的為380V電源，制冷量小于10kW的為220V電源。其次，一拖多機(jī)型一般配電至室內(nèi)機(jī)，室外機(jī)自室內(nèi)機(jī)處得電進(jìn)而運(yùn)行。而變頻/變?nèi)荻嗦?lián)機(jī)，室內(nèi)外機(jī)為分別配電，由控制信號(hào)控制室內(nèi)外機(jī)的啟動(dòng)。以上都是在與電氣專業(yè)配合過程中必須明確的，如果控制方式不明確，極容易造成現(xiàn)場不必要的返工。并且多聯(lián)機(jī)室外機(jī)安裝于屋面的時(shí)，大部分情況下其高度均比屋面總高度高，根據(jù)建筑電氣安裝規(guī)范的要求，室外機(jī)組必須設(shè)置防雷接地保護(hù)措施，以防止雷擊。而該項(xiàng)措施往往被施工單位忽略，因此應(yīng)在設(shè)計(jì)說明中明確指出。

4 設(shè)計(jì)案例

天津博信汽車零部件有限公司，項(xiàng)目位于天津市濱海新區(qū)。其辦公樓為四層，面積約5500m2，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

該辦公樓擬采用多聯(lián)中央空調(diào)系統(tǒng)，由于辦公樓分為會(huì)議室部分與辦公部分，而這兩部分并不同時(shí)使用，因此空調(diào)主機(jī)采用數(shù)碼渦旋多聯(lián)空調(diào)機(jī)組。該辦公樓長度為136m，而寬度僅為10m。如果空調(diào)主機(jī)集中放置，第一分歧的配管長度將大大超過40m。因此空調(diào)機(jī)組應(yīng)分兩組放置于屋面的東西兩側(cè)，這樣就保證了冷媒管道的配管需要。

新風(fēng)系統(tǒng)采用熱回風(fēng)新風(fēng)機(jī)組，根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的主要房間設(shè)計(jì)新風(fēng)量的規(guī)定值，辦公場所新風(fēng)量為30m3/h.p，據(jù)此計(jì)算該辦公樓新風(fēng)量為20800m3/h。選用8臺(tái)新風(fēng)換氣機(jī)，單臺(tái)風(fēng)量為2600m3/h。

計(jì)算新風(fēng)負(fù)荷：Q=0.28cpσwnL（twn-tn）

式中，cp為空氣的定壓比熱容；σwn為通風(fēng)室外溫度下的空氣密度；L為新風(fēng)量；twn為通風(fēng)室外算溫度；tn為空調(diào)室內(nèi)計(jì)算溫度。

新風(fēng)換氣機(jī)的熱回收量為60%，因此增加的新風(fēng)負(fù)荷為17863W。辦公樓的圍護(hù)負(fù)荷為458kW?？傌?fù)荷為圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷與新風(fēng)負(fù)荷之和，為471kW。選擇四臺(tái)數(shù)碼渦旋多聯(lián)空調(diào)機(jī)組，三臺(tái)冷量為112kW，一臺(tái)冷量為135kW。

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于在設(shè)計(jì)初期就考慮了上述與相關(guān)專業(yè)的配合接口，因此在施工階段變更及洽商極少，有效的保證了甲方的施工進(jìn)度和工程質(zhì)量。

5 結(jié)語

多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)是中央空調(diào)設(shè)備中的重要組成部分，在進(jìn)行多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)建筑物的特性選擇合適的機(jī)組及管路系統(tǒng)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)階段加強(qiáng)與相關(guān)專業(yè)的配合，盡可能減少由于設(shè)計(jì)階段考慮不周造成的后期修改，從而既能確保設(shè)計(jì)方案能較好地實(shí)現(xiàn)，而且保證了施工的質(zhì)量和進(jìn)度。