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VRV多联机空调系统工程设计及应用要点

摘要:本文结合工程,介绍了VRV多联机空调系统设计基本原则和新风系统的处理方式,也总结分析了VRV空调系统在运行方面存在的问题及其产生的原因,并提出了相应的解决方法,可供VRV多联机空调系统在设计及工程实践中应用。

关键词:VRV空调;新风处理;三相不平衡;过热保护;冷凝水

VRV(VariableRefrigerantVol-ume)空调系统是一种变冷媒流量的、多联的空调系统。该系统由室外空调机、室内空调机和冷媒配管组成。单台室外空调机通过冷媒配管与数台室内空调机相连接,形成VRV系统。系统工作时,室内机发出信号,通过电脑计算,控制室内机是否向室外机发出制冷信号,以及输送制冷流量的大小,以此来实现不同空间、不同冷热要求的目的。VRV空调系统与传统的空调系统相比具有明显优势。在节能方面,由于采用分区域、分层调节冷热,降低压缩机频繁启停带来的能量损失,满足人体舒适性;在空间方面,系统建筑占用空间明显小于传统空调;在安装方面,易于布置,安装简单;在维护方面,维修操作方便[1]。

1工程概况

萨摩亚独立国政府综合办公楼项目位于萨摩亚独立国首都阿皮亚市,由两个区域组成,一个是满足政府10个部委办公室要求的办公区域,另一个是满足500人开会的会议中心。项目总占地面积26300m2,总建筑面积18588m2,办公楼建筑地上6层(约16588m2),会议中心地上两层(约2000m2),设计总高度为24.7m,本项目设计上采用VRV空调系统。

2VRV空调系统设计的基本原则

(1)有利于空气处理和系统控制一致性的原则。例如:将室内参数及热湿比相同或相近区域划为一个系统,这样空气处理和系统控制一致性容易实现。(2)有利于安装施工和运行管理的原则。如:根据室外机摆放及管道井位置,将房间朝向、层次和位置相同或相近的房间宜划为一个系统,这样管道安装布置方便,也便于日后运行管理。(3)有利于降低峰值负荷,提高设备利用率的原则。例如:有意将室内参数或热湿比不同、朝向不同和功能不同的房间用分区处理的办法将它们划为一个系统,有利于负荷均布提高设备利用率。(4)有利于室外机分层布置,减少初期投资的原则[2]。

3VRV空调新风系统的处理方式选择

多联机空调运行的关键指标衡量参数是新风量,因此在VRV系统工程进行设计时需要结合实际情况配置新风系统。新风系统的处理方式主要有无组织新风、室内机自吸新风方式、采用专用的新风处理装置以及新风换气机。针对不同的新风处理设备,VRV空调新风系统的送风形式基本上有以下两种:(1)新、回风先混合后处理;这种热回收新风处理方式,全热交换器处理后的新风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,对于热回收新风处理方式,送风形式宜采用新、回风先混合后处理的方式。(2)新风先处理后再与回风混合。采用高静压新风机组处理新风常用此种方式,新风管不直接接入室内机,而是单独设新风管将经过处理的新风直接送入室内。为了使新风与处理后的回风更好地混合,新风口一般都靠近室内机的送风口[3]。VRV空调在做设计时必须解决好新风问题,首先需要根据设计原则选择合适的新风处理设备,然后采用不同的空气处理方案,设计人员在设计VRV空调系统时,不仅根据负荷的大小来选择室内机和新风机组,还要考虑设备实际处理过程的热湿比线,使设计的处理终状态点与实际的处理终状态点[4]一致。为保险起见,在选择机组时,容量可稍微大一些。

4VRV空调系统在运行方面存在的问题

4.1VRV空调外机散热风扇导致电力系统的三相不平衡

4.1.1电力系统三相不平衡问题的产生在萨摩亚政府办公楼项目的电气全负荷运行过程中,低压柜空调动力回路的空气开关总是跳闸,空气开关的额定电流为1600A,经过对记录数据的分析,发现A、B、C三相中有一项的峰值电流为1765A,经计算1765÷1600≈1.1,大于整定值0.95,正是因为三相中有一相电流偏高,导致此空调电力系统三相不平衡,而三相不平衡直接导致上端变压器三相温度不平衡,变压器控制器上显示有一相温度偏高。

4.1.2三相不平衡问题原因的分析与解决导致三相不平衡问题的出现,通过查看设计图纸,设计上是合理的,排除了设计的缺陷。考虑是动力设备本身内部问题,通过排除法,聚焦到了VRV室外机。VRV室外机包含两个主要的用电设备,分别是压缩机和散热风扇,打开VRV室外机的外壳,从室外机的内部电气原理接线图中发现散热风扇是单相的电机,从室外机的引入电源通过内部的分配由三相中的固定一相供电,这是导致项目电气全负荷运行过程中的三相不平衡的根本原因,每台风机的功率大于300W,萨摩亚政府办公楼的室外机比较多,累积起来就从量变产生了质变,三相中有一相峰值达到1765A,导致三相不平衡,整定值失去了意义。通过计算分析并与厂家确认,把空调室外机中的风机相线进行分层调换,让三相达到平衡并在空气开关额定电流下工作,确保了整个大楼电力系统的稳定。调整后的空调电力系统在满负荷运行的情况下三相基本达到平衡,三相中的峰值电流为1460A,小于额定电流1600A,整定值在1以内,空气开关不再跳闸,上端变压器的三相温度偏差缩小,确保了整个大楼配电系统的稳定运行。

4.2VRV空调外机散热及冷凝水排放

4.2.1散热问题的分析与解决措施VRV空调外机布置对制冷效果产生很大影响,VRV系统中冷凝压力以及冷凝温度会随着吸气温度的提高而提高,而冷凝压力直接影响压缩比,过高的压缩比会降低压缩机中的吸气系数,并提高排气温度。很多时候设计在进行室外机布置时会考虑水平测的位置关系,但忽略了垂直侧的位置关系,导致VRV室外机发生热气流短路现象。该项目中因室外机布置在阳台上,室外机的排风扇为顶出风,排风扇排出的热风直接遇到上层的楼板而返回,导致热气流短路,无法起到降温散热的效果,在这种情况下室外机会出现运行故障,热保护,不利于VRV多联机空调系统的稳定性,影响了制冷效率。当室外机散热降温的效果差时,可对室外机做散热导流罩,引导热气流的排放,避免热短路。

4.2.2冷凝水排放与解决措施VRV空调冷凝水管道的设计要考虑内机的冷凝水管道布置,遵照规范将冷凝水排放至相应的管道或者地漏,而VRV外机在做设计时很少会考虑冷凝水的排放问题,但做设计时也需要注意其底部(因为厂家产品保温不到位导致)的凝结水排放问题,需要在土建面层进行找坡或者做盛水托盘,排放至地漏,避免积水,滋生细菌。

5结语

本文结合工程实践,介绍了VRV多联机空调系统设计原则,简述了VRV空调系统新风系统的处理方式,找出现阶段设计方面可能存在的共性问题,并很好地解决了VRV空调系统在工程实践中的问题,为后续项目提供了设计及工程实践指导。

参考文献:

[1]张立存.VRV空调系统设计与安装存在问题对策探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2016(11):1745.

[2]章益峰.VRV多联机空调系统的工程设计要点探讨[J].住宅与房地产,2017(35):87.

[3]李洪欣,戎卫国,张晨.VRV空调新风系统设计[J].暖通空调,2005(9):72-74,57.

[4]郑钢.新风处理终状态点的讨论[J].建筑热能通风空调,2005(5):49-50,84.

作者:宋晟 单位:上海建工集团股份有限公司海外事业部

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