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隨著經濟社會的不斷發展和城市化進程的加快,人們對居住、生活以及工作環境的要求越來越高,上世紀80年代在日本首次出現了在傳統空調系統基礎上新的空調形式--VRV空調系統,它是VariedRefrigerantVolume的簡稱,就是可變流量的意思,它是依賴于機電方面的變頻技術而產生的空調系統設計安裝方式。下面就VRV空調系統在現代建筑物中的應用進行探討。
一、VRV空調系統的組成及工作原理
VRV空調系統是一種冷劑式空調系統,它以制冷劑為輸送介質,室外主機由室外側換熱器、壓縮機和其他制冷附件組成,末端裝置是由直接蒸發式換熱器和風機組成的室內機。該系統通過控制壓縮機的制冷劑循環和進入室內換熱器的制冷劑流量,滿足室內冷熱負荷要求。其工作原理是,通過變頻等手段調節壓縮機輸氣量,并控制空調系統的風扇、電子膨脹閥等一切可控部件,保證室內環境的舒適性,并使空調系統穩定工作在最佳工作狀態。
二、VRV空調系統的特點
VRV是通過室外機經過管路系統能夠向若干個室內機輸送制冷劑液體的系統形式,具有操作方便、節能、舒適、可獨立調節、不需集中機房等特點。但是該系統因為控制系統較復雜,對整體設備性能、管道材質、制造工藝、現場焊接等方面的要求非常高,所以初投資比較高。
三、VRV空調系統在工程中應注意的問題
1、室內機的選擇
一般建筑物中室內機選用不當,常見的有以下幾種形式:1)在較窄小的電梯廳選用了嵌入式四面送風的室內機;2)在吊頂下面安裝吊式明裝的室內機;3)在某個建筑面積很大的廳內,選用數臺四面送風的室內機。所以,室內機的選用應根據建筑實際情況合理選用,如1)房間內有吊頂,而且平面為長方形時可采剛半明裝四面送風室內機。2)房間有吊項且平面成正方形或空間較大時宜采用半明裝四面送風室內機,當平面空間較大時,為了節省造價,配合內裝修也可選用暗裝接管式室內機。3)房間無吊頂時,根據其建筑平面形式、大小可靈活的采用明裝吊式、明裝肇式和明裝落地式室內機。
2、室外機的選擇及布置
在很多綜合建筑物種中,根據建筑物的平面布置形式分為不同的功能房(如:小型會議室、接待室、包間、小餐廳等),其面積分割不同,使用時間不同,要實現空調系統的劃分就比較困難,即使能做成中央空調系統也十分復雜,一般采用VRV空調系統,那么,又存在室內機與室外機合理匹配的問題,所以這就需要考慮同時使用系數的問題,同時使用系數多少應視具體情況而定,即室內機和室外機的容量比既不能低于50%,也不能超過130%。
室外機的布置可以是在建筑物外墻側地面,也可以在建筑物屋頂、陽臺等處,但是均應滿足以下要求:機組四周進風通暢且不受干擾,排風也要順暢無空氣回流,以保證室外機的產冷量或產熱量。
3、新風系統
新風量的問題是保證室內空調環境的重要參數,也是VRV空調系統設計的難點,下面簡單介紹幾種新風處理方法及特點:1)將VRV空調系統的普通室內機作為新風機來處理新風,此種方法較簡單,在工程中運用較多。但是由于室內機盤管是根據空調回風狀態設計的,而不是按新風狀態設計的,使得一方面室內機不能將新風處理到室內狀態點,部分新風負荷需要由室內機負擔, 2)采用VRV制造廠家提供的新風專用機,這類新風機通常是按新風狀態設計,加大了機組盤管的排數,可將新風處理到室內狀態點。但此種方法工程造價較高,在工程中的應用較少。另一方面,當室外溫度較高時,壓縮機長時間不間斷運行,會影響機組的壽命。3)設置風冷熱泵機組為新風系統提供冷熱源,此種方法是將新風系統與VRV系統分開,新風系統用冷熱水系統,這樣就確保了新風系統的風量和冷量。。4)利用直接蒸發式風管空調機、屋頂機作為新風機,此類方法和第1種方法,即用普通VRV空調系統室內機作為新風機的原理是一樣的,也存在供冷不足,以及主機超負荷運轉的問題,嚴重時甚至會出現燒機現象。
4、VRV空調系統的控制
VRV空調系統的控制系統較為靈活方便,系統可配有各種遙控器(有線或無線、簡易遙控器、賓館遙控器、集中遙控器等),另外還有擴展轉換器,可以集中控制64個不同組合,多達1024臺空調機。此外,還有樓宇管理系統,在設計時可按照要求選用不同的控制方法,在實際工程中往往為了減少工程造價而不注重控制系統,其實VRV空調控制系統比集中空調系統設置自控系統更加方便、經濟,不需要增加過多的投資就可以達到很好的控制效果。但是如一個房間采用同一遙控器控制幾個室內機,這就會造成房間溫度過冷過熱的
現象,所以每臺遙控器最好控制1臺室內機。
四、VRV空調系統的局限性
1、VRV空調本身的受限性
(1)最大室外機連接數為4臺;
(2)最大室外機組合容量為64HP:
(3)最大室內機連接數為96臺;
(4)室內機與室外機的容量比為50%~130%:
(5)第一分歧到最遠室內機配管長度150米;
(6)室內外機最大高度差當室外機在上時為50米,當室外機在下時為40米;
(7)最大總配管長度為500米。
(8)用于一拖多的制冷劑的濃度極限為0.3千克/立方米。
2、其他局限性
傳統VRV系統將制冷劑通過銅管送到空調房間的各個地方,制冷冷媒用量巨大,所有工作制冷機的制冷劑最終都是要排放到空氣中,當今普遍使用的制冷劑,即使是環保冷媒,也存在著較高的溫室氣體效應,這種制冷劑用量巨大的系統實際上在環保上存在先天的缺陷。而且制冷劑在制冷空間(多數在吊頂里面,還有穿越墻體的管道)泄露不易檢測,難以維修,初始安裝也極其不便。由于VRV大量采用旁通換熱器來分區供冷(熱),系統在運行工況下,參與循環的制冷劑充液量具有不可預測性,從而系統需要較大的氣液分離和儲液器來調節,這些容器中常常駐留冷凍油,使得在一些工況下,如果沒有油分,壓縮機回油困難,壓縮機可靠性下降.
五、結語
VRV空調系統雖然存在系統弊端,但是在現代建筑物中的應用越來越廣泛,隨著生產技術的不斷的提高,容量也在不斷的加大,而工程造價也在逐漸降低,其局限性將因技術革新而得到明顯改善,相信VRV空調系統會有一個廣闊的應用前景。
參考文獻:
[1]郭白冰。淺析VRV空調系統的設計與應用[J]。廣東科技,2011,(14)。
[2]魯偉華。關于VRV空調系統安裝的問題及其對策[J]。科技創新導報,2011,(19)。
[3]撒世忠,胡翌。無錫某SOHO辦公樓水源熱泵VRV空調系統設計及分析[J]。制冷空調與電力機械,2011,(2)。