暖通设计培训,VRV空调系统的特点
发布时间:2021/9/22
暖通设计培训,VRV空调系统的特点
1、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餐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,并使空调系统稳定丁作在最佳工作状态。
VRV 空调系统具有明显的的节能、舒适效果,该系统依据室内负荷,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;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、空间小、使用方便、可靠性高、运行费用低、不需机房、无水系统等优点。
2、VRV空调系统在工程设计中应注意的问题
2.1 新风问题空调系统中,新风量是一个很重要的技术参数,也是达到室内卫生标准的保证。目前常用的新风处理方式有:
(1)、使用专用的新风机,其室内机按新风工况设计,排管数通常为6 排或者8 排,风压也较高,然而价格很高,一般工程中较少采用;
(2)用全热交换器处理新风。这种方式特别适合有排风要求的场合,如餐饮娱乐、会议室等。将室外新风经过全热交换器与室外排风进行热湿交换后送入室内,可以大人降低新风负荷,非常节能。
然而,在工程设计需要注意新风口和排风口的布置一定要合理,尤其是有污染的场所,更要考虑新风和排风的交义污染问题,在国内使用时,由于大多数城市空气质量较差,积灰严重,过滤器易堵塞,要经常清洗过滤器。
(3)用风机箱将新风送至各个室内机,新风负荷由各个室内机负担。该方式系统简单,设计时风机箱也根据系统要求很容易选到合适的风压。过渡季节还可以作为通风换气机使用。但是未经过处理的新风直接接入室内机时,与新风单独处理的系统相比,室内机型号加大,噪音也增大,而且在室外空气湿度较大时,室内机可能会产生结露现象。
由此可以看出对于VRV 空调系统最棘手的新风问题,通常情况下都推荐采用第三种处理方式,经济合理,简单适用。而在有排风要求的场合,则优先考虑第二种方式。
2.2 目前VRV 空调系统本身所受局限
(1)最大室外机连接数为4 台;
(2)最大室外机组合容量为48HP:
(3)最大室内机连接数为40 台;
(4)室内机与室外机的容量比为50%~130%:
(5)最大实际配管长度为150 米;
(6)室内外机最大高度差当室外机在上时为50 米,当室外机在下时为40 米;
(7)最大总配管长度为300 米。
2.3 室内机选择问题一个工程中在某些部位室内选用不恰当,如:1.某工程在较窄小的电梯厅选用了嵌入式四面送风的室内机;2.某工程在吊顶下面安装吊式明装的室内机,不妥,应选用嵌入式双面或四面送风的室内机:3.某工程某个面积很大的厅,选用数台四面送风的室内机,实际选用暗装风管式的室内机不但可节省初投资,还可以更灵活配合内装修布置送风口达到使用目的。
建议:
1.房间有吊顶,而且平面成长窄形时采刚半明装四面送风室内机。
2.有吊项且平面成正方形或空间较大时采用半明装四面送风室内机,当平面空间较大时,为了节省造价或更灵活的配合内装修也可选用暗装接管式室内机。
3.房间无吊顶时,根据其平面形状、大小灵活的采用明装吊式、明装肇式和明装落地式室内机。
2.4 室外机耗电量问题VRV 空调产品样本中提供的压缩机输功率不能当作压缩机的耗电量,两者之间存在着电机的效率,一般为0.8.
2.5 室内外机的匹配问题实际工程中,尤其是中小型工程,同一层平面中有多种使用功能房间,其使用时间也不同,而且面积也较小(如:小会议室、接待室、包间、小餐厅等),要实现空调系统的划分就比较困难,即使能做剑而系统也十分复杂。如果采用VRV 空调系统以上问题就简单了,而且充分的体现出它既能灵活布置,又能节省平常运行费用的特点。既然把不同功能和不同使用时间的房间合在同一个空调系统中,那么,就存在室内合理匹配问题,这就需要考虑同时使用系数的问题,同时使用系数多少视具体情况而定,但是室内机和室外机的容量比既不能低于50%,也不能超过130%。
2.6 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。只有做好这些才能保证室外机的产冷量(热量)。室外机布置在屋顶、阳台和地面上,前面两种做法居多,两者都有优缺点:
室外机布置在层顶时,优点:屋顶较空旷,排风顺畅,热空气很快的散发到高空去。缺点:进风曲折,当众多室外机布置在同一屋顶时,进风曲折且干扰多。室外机布置在阳台上时优点:进风顺畅。缺点:排风不畅,存在回流现象,当数台垂直布置时,容易形成下面室外机的排风被上面室外机吸入作为进风,影响机组产冷量(热量)。
2.7 凝结水管的安装问题VRV 空调部分室内机白带凝结水排升泵,这给设计带来极大的方便。实际上程中凝结水管的长度应尽量短,并要有0.O1 的坡度,以免形成管内气阻,排水不畅。如果凝结水管坡管不够时,可制一个排水升程管。升程管的高度应小于各种型号凝结水排升高度的规定值。升程管距管室内机应小300mm. 2.8 制冷剂的问题由于VRV 空调系统的管道接头较多,增加了制冷剂泄漏的可能性,且系统的内容积过大,增大了制冷剂充灌量,因此空调机安装的房间要求设计成:在出现制冷剂泄漏时,其浓度不会超过极限值。以制冷剂R410A 为例,它没有毒性和易燃性,但是当浓度上升时却存在窒息危险。其极限浓度计算方法是:制冷剂总量(千克)/安装室内机房间的最小容积(立方米)≤浓度极限(千克/立方米)用于一拖多的制冷剂的浓度极限为0.3 千克/立方米。浓度可能超过极限值的房间,与相邻房间要有开口,或者安装跟气体泄漏探测装置连锁的机械通风设备。
1.VRV空调系统的定义及控制原理
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。VRV空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制;在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路,以调节进入室内机的制冷剂流量;通过控制室内外换热器的风扇转速积,调节换热器的能力。在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后,VRV空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。
空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作,而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互影响,因此VRV空调系统的状态不断变化,需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量,消除其影响,是一种柔性调节系统。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。
2.VRV空调系统的特点
变频VRV空调系统的相对于定速系统具有明显的节能、舒适效果:
(1)VRV空调系统依据室内负荷,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;在制冷/制热工况下,能效比COP随频率的降低而升高,由于压缩机长时间工作在低频区域,故系统的季节能效比SEER相对于传统空调系统大大提高;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。
(2)VRV空调系统具有能调节容量的特性,在系统初开机时室温与设定温度相差很大,利用压缩机高频运行的方式,使室温快速地到达设定值,缩短室内不舒适的时间;系统调节容量使室温波动很小,改善了室内的舒适性;极少出现传统空调系统在启停压缩机时所产生的振动噪声,且室内机风扇电机普遍采用直流无刷电机驱动,速度切换平滑,降低了室内机的噪声。由于VRV空调系统比冷水机组的蒸发温度高3℃左右,其COP值约提高10%;结构紧凑,体积小,管径细,不需要设置水系统和水质管理设备,故不需要专门的设备间和管道层,可较大程度地降低建筑物造价,提高建筑面积的利用率;室内机的多元化,可实现各个房间或区域的的独立控制;而且热回收VRV空调系统,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,大大提高能源利用效率。因此,多元VRV空调系统将是今后中小型楼宇空调系统的发展主流之一[1]。
3.多元变频VRV空调系统的工作原理
在传统的冷库、空调系统中,为适应多用户库(室)风负荷的变动,减小的启动电流,常采用卸载压缩机或多台压缩机并联的制冷系统。当负荷变动时,根据回气压力的高低,增减压缩机的运行台数。多元VRV空调系统即是吸收了此思想,而发展起来的变制冷剂流量制冷系统。由于多元VRV空调系统存在有制冷流量分配控制和系统稳定性控制问题难以解决,在微电脑、电子膨胀阀、变频技术以后才开始重视其研究开发工作。自1985年开始发展至今,世界上主要是日本三菱、日立、大金等少数几家大企业拥有这项技术。,多元VRV空调系统主要有单冷型、热泵型和热回收型三种形式,将这三种型式与蓄热(冷)系统、变风量系统等结合,又扩大了VRV空调系统的应用范围。
3.1单冷或热泵型多元VRV空调系统
表1示出了各种单冷和热泵型多元VRV空调系统的原理图。在典型的单冷(图1)或热泵(图3)型多元VRV空调系统中,压缩机通常采用一台变频压缩机,在大系统中,由一台变频压缩机或多极压缩机与多台定速压缩机构成压缩机组;在各室内机和室外机上,设置有供节流和流量调节的电子膨胀阀(有些系统在室外机上采用普通膨胀阀[2]);在系统的典型部位安放有温度传感器和压力传感器。在制冷工况下,室外机电子膨胀阀全开,通过室内机电子膨胀阀节流降压,控制室内温度和各室内机热交换器出口制冷剂的过热度,由压缩机频率调节吸气压力;在制热工况下,室外机电子膨胀阀,控制室外机热交换器出口制冷剂的过热度,室内机电子膨胀阀控制室温和室内热交换器出口的制冷剂过冷度,通过改变压缩机频率调节压缩机排气压力。为提高系统的稳定性、可控性和可靠性,在一些系统中,增设了辅助回路。
表1 各种单冷和热泵型多元VRV空调系统原理图
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