VRV空調(diào)系統(tǒng)全稱為VariableRefrigerantVolume系統(tǒng)，即變制冷劑流量系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上類似于分體式空調(diào)機(jī)組，采用一臺(tái)室外機(jī)對(duì)應(yīng)一組室內(nèi)機(jī)。VRV空調(diào)系統(tǒng)由控制系統(tǒng)采集室內(nèi)舒適性參數(shù)、室外環(huán)境參數(shù)和表征制冷系統(tǒng)運(yùn)行狀況的狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化準(zhǔn)則和人體舒適性準(zhǔn)則，通過變頻等手段調(diào)節(jié)壓縮機(jī)輸氣量，并控制空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)扇、電子膨脹閥等一切可控部件，保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性，并使空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定工作在最佳工作狀態(tài)。控制技術(shù)上采用變頻控制方式，按室內(nèi)機(jī)開啟的數(shù)量控制室外機(jī)內(nèi)的旋渦式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)行制冷劑流量的控制。VRV空調(diào)系統(tǒng)更能滿足用戶個(gè)性化的使用要求，設(shè)備占用的建筑空間比較小，具有明顯的的節(jié)能、使用方便、可靠性高、運(yùn)行費(fèi)用低、不需機(jī)房、無水系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，因而逐漸得到推廣應(yīng)用�？照{(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)量是一個(gè)很重要的技術(shù)參數(shù)，也是達(dá)到室內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的保證。VRV空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)問題一直是VRV空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，也很大程度上限制了VRV空調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)一步應(yīng)用，如何做到既統(tǒng)一協(xié)調(diào)，又能滿足過濾季節(jié)（部分時(shí)間）只開新風(fēng)系統(tǒng)就能滿足使用要求呢？本文總結(jié)了VRV 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備特點(diǎn)，介紹了VRV空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)問題的常用設(shè)計(jì)處理方法，結(jié)合民政部辦公樓改造工程實(shí)例對(duì)VRV新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)例設(shè)計(jì)，并于風(fēng)機(jī)盤管新風(fēng)系統(tǒng)加以比較。

 

    VRV 空調(diào)系統(tǒng)的工作原理與普通蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)相同，由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器組成。與普通蒸汽壓縮式制冷裝置上同的是，熱泵型(包括熱回收型)VRV 空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)、室外側(cè)換熱器都具有冷凝器和蒸發(fā)器的雙重功能。

 

    在單元式空調(diào)(熱泵)系統(tǒng)裝置中，各組成部件以滿足整機(jī)功能(如一定的制冷或制熱能力)而配置，在同樣的工況下上同配置的系統(tǒng)可以有上同的運(yùn)行參數(shù)。對(duì)于一定工作能力的空調(diào)(熱泵)裝置，冷凝器、蒸發(fā)器乃至壓縮機(jī)的工作能力是相互影響、相互制衡的，設(shè)計(jì)時(shí)并無統(tǒng)一的工況要求，因此它們也上能作為獨(dú)立的部件應(yīng)用于其他系統(tǒng)。

 

    （1） 室外機(jī)。VRV 空調(diào)系統(tǒng)室外機(jī)一般由可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)(組)、可用作冷凝器或蒸發(fā)器的換熱器、風(fēng)扇和節(jié)流機(jī)構(gòu)組成�？煞譃橐韵氯�種形式：?jiǎn)卫湫�、熱泵型和熱回收型。單冷型室外機(jī)由可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)(組)、冷凝器和風(fēng)扇組成，是一種變?nèi)萘康娘L(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組功能；熱泵型室外機(jī)由可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)(組)、可用作冷凝器或蒸發(fā)器的換熱器、風(fēng)扇和節(jié)流機(jī)構(gòu)組成；熱回收型室外機(jī)由可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)(組)、可用作冷凝器或蒸發(fā)器的換熱器、風(fēng)扇和節(jié)流機(jī)構(gòu)組成�？梢愿鶕�(jù)不同的氣候環(huán)境確定其設(shè)計(jì)試驗(yàn)工況，也可通過建立季節(jié)能效比模型進(jìn)行設(shè)計(jì)試驗(yàn)。

 

    （2） 室內(nèi)機(jī)。VRV空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)一般由風(fēng)扇、可用作冷凝器或蒸發(fā)器的換熱器和節(jié)流機(jī)構(gòu)組成。可分為以下三種形式：?jiǎn)卫湫汀�熱泵型和熱回收型。單冷型室�?nèi)機(jī)由風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器和節(jié)流機(jī)構(gòu)組成。單冷型室內(nèi)機(jī)的工況參數(shù)包括節(jié)流前進(jìn)液溫度(過冷度)、蒸發(fā)溫度(蒸發(fā)壓力)、冷凝溫度(冷凝壓力)和室內(nèi)環(huán)境空氣溫濕度；熱泵型室內(nèi)機(jī)由風(fēng)機(jī)、可用作冷凝器或蒸發(fā)器的換熱器和節(jié)流機(jī)構(gòu)組成。制冷運(yùn)行時(shí)，具有一定過冷度的高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器制冷，使得室內(nèi)空氣降溫降濕；熱回收型室內(nèi)機(jī)由風(fēng)機(jī)、可用作冷凝器或蒸發(fā)器的換熱器和節(jié)流機(jī)構(gòu)組成。需根據(jù)上同的氣候環(huán)境確定其設(shè)計(jì)試驗(yàn)工況，也可通過建立季節(jié)能效比模型進(jìn)行設(shè)計(jì)試驗(yàn)。

 

    （3） 控制系統(tǒng)。VRV 空調(diào)控制系統(tǒng)可分為三類：集中控制、獨(dú)立式控制、集散式控制。集中控制目前廣泛用于小型VRV 空調(diào)系統(tǒng)，如一拖一、一拖二和一拖三系統(tǒng)�？刂瞥杀�，可以上同層次的控制要求，適合固定配置的機(jī)組；室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)根據(jù)功能上同自帶相對(duì)獨(dú)立的控制系統(tǒng)。通過相對(duì)簡(jiǎn)單的通訊實(shí)現(xiàn)機(jī)組的模式控制，適用于非固定配置的機(jī)組。應(yīng)用特點(diǎn)是通用性好，便于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化；集散式控制是在獨(dú)立式控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能升級(jí)。一是在模式控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的控制，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，二是將空調(diào)系統(tǒng)作為建筑環(huán)境的子系統(tǒng)，融人樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)。

 

    VRV變頻直冷式空調(diào)系統(tǒng)制冷工藝流程示意圖如下圖1所示。根據(jù)其工藝流程原理，VRV空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)問題常用設(shè)計(jì)處理方法主要有以下幾種方法：

 

    （1）將VRV空調(diào)系統(tǒng)的普通室內(nèi)機(jī)作為新風(fēng)機(jī)來處理新風(fēng)。此種方法由于系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，在工程中運(yùn)用較多。由于VRV空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)盤管是根據(jù)空調(diào)回風(fēng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的，而不是按新風(fēng)狀態(tài)設(shè)計(jì)的，所以一方面室內(nèi)機(jī)不能將新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)，部分新風(fēng)負(fù)荷需要由室內(nèi)機(jī)負(fù)擔(dān)，另一方面在室外溫度較高時(shí)，會(huì)使室外機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)過流保護(hù)。

 

    （2）采用全熱交換機(jī)作為新風(fēng)機(jī)。使用全熱交換機(jī)在向房間補(bǔ)充新風(fēng)的同時(shí)，利用室內(nèi)排風(fēng)的冷量來預(yù)冷新風(fēng)，回收冷量的效率為60%~70%，可節(jié)能28%。此種方法是VRV空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)的較好方案，在實(shí)際工程應(yīng)用中，大空間空調(diào)系統(tǒng)采用全熱交換機(jī)時(shí)，新風(fēng)和排風(fēng)管道易于設(shè)置，而在走廊式小開間辦公樓、賓館等場(chǎng)所，同時(shí)設(shè)置新風(fēng)管和排風(fēng)管就較為困難，這時(shí)可結(jié)合工程的具體情況，將排風(fēng)系統(tǒng)集中設(shè)置。另外使用全熱交換機(jī)時(shí)還要注意其噪聲帶來的影響。

 

    （3）采用VRV制造廠家提供的新風(fēng)專用機(jī)。這類新風(fēng)機(jī)通常是按新風(fēng)狀態(tài)設(shè)計(jì)，加大了機(jī)組盤管的排數(shù)，可將新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)。但此種方法工程造價(jià)較高，影響在工程中的應(yīng)用，另一方面，在室外溫度較高時(shí)，壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不間斷運(yùn)行，會(huì)影響機(jī)組的壽命。

 

    （4）設(shè)置風(fēng)冷熱泵機(jī)組為新風(fēng)系統(tǒng)提供冷熱源。此種方法是將新風(fēng)系統(tǒng)與VRV系統(tǒng)分開，新風(fēng)系統(tǒng)用冷熱水系統(tǒng)，這樣就確保了新風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量和冷量。在較大的工程特別是帶有公共部分的裙房工程較為合理，這類工程主樓設(shè)置VRV空調(diào)系統(tǒng)，裙房空調(diào)及主樓新風(fēng)系統(tǒng)的冷熱源由風(fēng)冷熱泵機(jī)組提供，這樣也降低了工程造價(jià)。但此種方法采用了兩種空調(diào)系統(tǒng)，在運(yùn)行管理上較為繁瑣，沒有充分體現(xiàn)VRV空調(diào)系統(tǒng)靈活、節(jié)能的特點(diǎn)。

 

    （5）利用直接蒸發(fā)式風(fēng)管空調(diào)機(jī)、屋頂機(jī)作為新風(fēng)機(jī)。此類方法和第一種方法，即用普通VRV空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)作為新風(fēng)機(jī)的原理是一樣的，也存在供冷不足，以及主機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的問題，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)�出現(xiàn)燒機(jī)現(xiàn)象。

 

    民政部辦公樓改造工程，建筑面積7000平面，地上4層地下1層，框架結(jié)構(gòu)，原設(shè)計(jì)無集中空調(diào)，甲方要求增補(bǔ)中央空調(diào)。經(jīng)與甲方共同研究決定采用VRV空調(diào)系統(tǒng)，夏季制冷。因北京地區(qū)冬季室外溫度較低，VRV熱泵系統(tǒng)能效比很低，故保留舊樓采暖系統(tǒng)，新風(fēng)采用吊頂式新風(fēng)機(jī)組，集中送風(fēng)，室外機(jī)置于屋頂。夏季室內(nèi)冷負(fù)荷Q=2000W，濕負(fù)荷W=0.056g/s；室內(nèi)空氣溫度26℃，室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)的含濕量值10.5g/kg，焓值53kj/kg；室外空氣干球溫度35.2℃，室外空氣濕球溫度28.2℃，含濕量值21.0g/kg，焓值90.5kj/kg；要求新風(fēng)量G_W=1.65m³。該樓層獨(dú)立辦公室有20間，擬采用VRV機(jī)組加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)。

 

    （1）確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)：取送風(fēng)溫差8℃，與ε=35714kj/kg線相交得到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)各值：溫度18℃，含濕量值10.0g/kg，焓值43.5kj/kg。

    （2）計(jì)算總送風(fēng)量：G=0.21kg/s=10m³/min

    （3）計(jì)算室內(nèi)機(jī)組處理風(fēng)量：G_F=G-G_W =0.167kg/s=8.35m³/min

    （4）計(jì)算該樓層總新風(fēng)量，并選新風(fēng)機(jī)組：ΣG_W=0.66kg/s=33m³/min。選擇大金FXYM250KFIM型新風(fēng)機(jī)組，該機(jī)組風(fēng)量為35m³/min，冷量Q_W=31.0kw，送風(fēng)溫度18℃，新風(fēng)出口焓值43.5kj/kg，含濕量值10.2g/kg。

    （5）確定室內(nèi)機(jī)組出風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)（M）：43.5 kj/kg；9.96g/kg；18.3℃。

    （6）選擇室內(nèi)機(jī)組：全冷量1.90kw；顯冷量1.30kw。

    因此，選用FXYS-K20型機(jī)組一臺(tái)，全冷量2.1kw，顯冷量1.7kw，高檔風(fēng)量9m³/min，全冷量、顯冷量、風(fēng)量分別有11%、31%、8%的富裕量。

 

    為便于分析比較，在已知條件不變的情況下又對(duì)選用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算。兩種情況下的計(jì)算結(jié)果和比較見下表1。

    表中ε_w、ε_F分別表示新風(fēng)機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的角系數(shù)，ε_Z為綜合熱力系數(shù)。計(jì)算過程中因?yàn)槭紫却_定新風(fēng)處理終狀態(tài)，因此對(duì)新風(fēng)機(jī)組而言，除風(fēng)量理論值與實(shí)際值有差別外，其余理論值與實(shí)際值相同。分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，反而是VRV系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)更接近于滿足需要。究其原因，國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量小，單位風(fēng)量焓差量大，顯冷量小是其重要原因。當(dāng)然，影響新風(fēng)和回風(fēng)處理過程的因素是很多的，還需要更進(jìn)一步的分析與研究，但是通過以上分析至少說明在新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，僅僅注意滿足冷量的大小，不注意熱濕比和風(fēng)量大小的影響的設(shè)計(jì)具有很大的盲目性，未必能夠滿足室內(nèi)溫濕度的要求。

 

    總之，VRV空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)是VRV空調(diào)系統(tǒng)中的一個(gè)很重要的技術(shù)參數(shù)，對(duì)新風(fēng)問題應(yīng)正確認(rèn)識(shí)并應(yīng)根據(jù)地區(qū)氣候特征、建筑物性質(zhì)選用合適的處理方法并進(jìn)行新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究和開發(fā)新型的回風(fēng)和新風(fēng)處理設(shè)備。同時(shí)，新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧室內(nèi)熱濕過程、回風(fēng)處理和新風(fēng)處理過程之間的相互影響，不僅要滿足冷量的要求，還需滿足風(fēng)量和熱濕比的要求。隨著對(duì)新風(fēng)要求的提高，應(yīng)注意研制大風(fēng)量、小焓差的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組。

 

[1]邵雙全、石文星、李先庭、彥啟森，多元變頻VRV空調(diào)系統(tǒng)原理[J].全國(guó)暖通空調(diào)制冷2002年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2002.10

[2]陸耀慶. 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)指南[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996.9

[3]史敏等. 關(guān)于多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機(jī)組試驗(yàn)方法的探討[J]. 流體機(jī)械，2002，30(增刊).

[4]任金祿. 大樓用多聯(lián)中央空調(diào)機(jī)組技術(shù)綜述[J]. 流體機(jī)械，2002，30(增刊).

 

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