摘要：VRV空調(diào)系統(tǒng)即可變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)，屬單元式空調(diào)系統(tǒng)模式，與傳統(tǒng)的集中空調(diào)系統(tǒng)相比存在許多差異。本文介紹了VRV空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要考慮的冷量衰減，幾種新風(fēng)處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及VRV的控制系統(tǒng)。
　　關(guān)鍵詞：VRV空調(diào)系統(tǒng)，變頻控制，工作原理
　　一、VRV空調(diào)系統(tǒng)的定義及控制原理
　　VRV空調(diào)系統(tǒng)是在電力空調(diào)系統(tǒng)中，通過(guò)控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量，適時(shí)地滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。VRV空調(diào)系統(tǒng)需采用變頻壓縮機(jī)、多極壓縮機(jī)、卸載壓縮機(jī)或多臺(tái)壓縮機(jī)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)容量控制；在制冷系統(tǒng)中需設(shè)置電子膨脹閥或其它輔助回路，以調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)機(jī)的制冷劑流量；通過(guò)控制室內(nèi)外換熱器的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速積，調(diào)節(jié)換熱器的能力。在變頻調(diào)速和電子膨脹閥技術(shù)逐漸成熟之后，VRV空調(diào)系統(tǒng)普遍采用變頻壓縮機(jī)和電子膨脹閥。
　　空調(diào)系統(tǒng)在環(huán)境溫度、室內(nèi)負(fù)荷不斷變化的條件下工作，而且系統(tǒng)各部件之間、系統(tǒng)環(huán)境與環(huán)境之間相互影響，因此VRV空調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)不斷變化，需通過(guò)其控制系統(tǒng)適時(shí)地調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的容量，消除其影響，是一種柔性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其工作原理是：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(guò)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)。
　　二、VRV空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　變頻VRV空調(diào)系統(tǒng)的相對(duì)于定速系統(tǒng)具有明顯的節(jié)能、舒適效果：
　　1、VRV空調(diào)系統(tǒng)依據(jù)室內(nèi)負(fù)荷，在不同轉(zhuǎn)速下連續(xù)運(yùn)行，減少了因壓縮機(jī)頻繁啟停造成的能量損失；在制冷/制熱工況下，能效比COP隨頻率的降低而升高，由于壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作在低頻區(qū)域，故系統(tǒng)的季節(jié)能效比SEER相對(duì)于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)大大提高；采用壓縮機(jī)低頻啟動(dòng)，降低了啟動(dòng)電流，電氣設(shè)備將大大節(jié)能，同時(shí)避免了對(duì)其它用電設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊。
　　2、VRV空調(diào)系統(tǒng)具有能調(diào)節(jié)容量的特性，在系統(tǒng)初開(kāi)機(jī)時(shí)室溫與設(shè)定溫度相差很大，利用壓縮機(jī)高頻運(yùn)行的方式，使室溫快速地到達(dá)設(shè)定值，縮短室內(nèi)不舒適的時(shí)間；系統(tǒng)調(diào)節(jié)容量使室溫波動(dòng)很小，改善了室內(nèi)的舒適性；極少出現(xiàn)傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)在啟停壓縮機(jī)時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲，且室內(nèi)機(jī)風(fēng)扇電機(jī)普遍采用直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)，速度切換平滑，降低了室內(nèi)機(jī)的噪聲。由于VRV空調(diào)系統(tǒng)比冷水機(jī)組的蒸發(fā)溫度高3℃左右，其COP值約提高10%；結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，管徑細(xì)，不需要設(shè)置水系統(tǒng)和水質(zhì)管理設(shè)備，故不需要專門(mén)的設(shè)備間和管道層，可較大程度地降低建筑物造價(jià)，提高建筑面積的利用率；室內(nèi)機(jī)的多元化，可實(shí)現(xiàn)各個(gè)房間或區(qū)域的的獨(dú)立控制；而且熱回收VRV空調(diào)系統(tǒng)，能在冬季和過(guò)渡季節(jié)，向需要同時(shí)供冷和供熱的建筑物提供冷、熱源，將制冷系統(tǒng)的冷凝負(fù)荷和蒸發(fā)負(fù)荷同時(shí)利用，大大提高能源利用效率。因此，多元VRV空調(diào)系統(tǒng)將是今后中小型樓宇空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展主流之一。
　　三、冷量的衰減
　　通常VRV空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)之間是通過(guò)冷媒管連接，制冷劑管路的長(zhǎng)度與室內(nèi)外機(jī)組的高差影響著空調(diào)系統(tǒng)的冷量衰減。以日本大金公司的VRV空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)品為例，產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中介紹：室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)之間的制冷劑管長(zhǎng)度可至150m，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)之間的高差可至50m，各室內(nèi)機(jī)之間的高差可允許15m.這些都是我們?cè)O(shè)計(jì)中應(yīng)保證的極限值，在這些范圍內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)要注意到，隨著制冷劑管長(zhǎng)度及室內(nèi)外高差的變化，其冷量衰減相差很大。
　　由此可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)中要考慮到容量修正系數(shù)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要盡量使一個(gè)系統(tǒng)的室內(nèi)外機(jī)之間的距離最短，高差最小，對(duì)高差大、管路長(zhǎng)的系統(tǒng)要適當(dāng)增加機(jī)組的容量，這樣才能保證空調(diào)使用的效果。
　　四、新風(fēng)問(wèn)題
　　新風(fēng)的問(wèn)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，下面簡(jiǎn)單介紹幾種新風(fēng)處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)：
　　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(lái)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(pán)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(guò)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(lái)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(kāi)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(lái)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(pán)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(kāi)，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2種空調(diào)系統(tǒng)，在運(yùn)行管理上較為繁瑣，沒(méi)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1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(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)�出現(xiàn)燒機(jī)現(xiàn)象。
　　五、VRV空調(diào)系統(tǒng)的控制
　　VRV空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)較為靈活方便，系統(tǒng)可配有各種遙控器（有線或無(wú)線、簡(jiǎn)易遙控器、賓館遙控器、集中遙控器等），另外還有擴(kuò)展轉(zhuǎn)換器，可以集中控制64個(gè)不同組合，多達(dá)1024臺(tái)空調(diào)機(jī)，此外還有樓宇管理系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)時(shí)可按照要求選用不同的控制方法，工程實(shí)例中往往為了減少工程造價(jià)而不注重控制系統(tǒng)，其實(shí)VRV空調(diào)控制系統(tǒng)比集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置自控系統(tǒng)更加方便、經(jīng)濟(jì)，不需要增加過(guò)多的投資就可以達(dá)到很好的控制效果。另外在工程中為了減少造價(jià)往往1個(gè)房間采用同一遙控器控制幾個(gè)室內(nèi)機(jī)，這就會(huì)造成房間溫度過(guò)冷過(guò)熱的現(xiàn)象，所以每臺(tái)遙控器最好控制1臺(tái)室內(nèi)機(jī)。
　　VRV空調(diào)系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)在不斷的提高，容量也在不斷的加大，而工程造價(jià)也在逐漸降低，相信VRV空調(diào)系統(tǒng)會(huì)有一個(gè)廣闊的前景。
　　六、結(jié)語(yǔ)
　　通過(guò)對(duì)VRV空調(diào)系統(tǒng)控制方式的討論，基本上可以得出這樣的結(jié)論，上述各種控制方式都有其相適應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)所，對(duì)規(guī)模較小的VRV空調(diào)系統(tǒng)，采用現(xiàn)場(chǎng)遙控器方式是比較合適的。對(duì)于規(guī)模較大的系統(tǒng)，采用集中管理方式更合理，對(duì)于采用樓宇自控系統(tǒng)的建筑，應(yīng)優(yōu)先考慮采用專用網(wǎng)關(guān)聯(lián)網(wǎng)方式，不僅能滿足控制管理要求，而且可以充分利用樓內(nèi)弱電智能控制管理集成平臺(tái)與若干弱電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能聯(lián)動(dòng)
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