VRV多聯機空調系統工程設計及應用要點

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摘要：本文結合工程，介紹了vrv多聯機空調系統設計基本原則和新風系統的處理方式，也總結分析了VRV空調系統在運行方面存在的問題及其產生的原因，并提出了相應的解決方法，可供VRV多聯機空調系統在設計及工程實踐中應用。

關鍵詞：VRV空調；新風處理；三相不平衡；過熱保護；冷凝水

VRV（VariableRefrigerantVol-ume）空調系統是一種變冷媒流量的、多聯的空調系統。該系統由室外空調機、室內空調機和冷媒配管組成。單臺室外空調機通過冷媒配管與數臺室內空調機相連接，形成VRV系統。系統工作時，室內機發出信號，通過電腦計算，控制室內機是否向室外機發出制冷信號，以及輸送制冷流量的大小，以此來實現不同空間、不同冷熱要求的目的。VRV空調系統與傳統的空調系統相比具有明顯優勢。在節能方面，由于采用分區域、分層調節冷熱，降低壓縮機頻繁啟停帶來的能量損失，滿足人體舒適性；在空間方面，系統建筑占用空間明顯小于傳統空調；在安裝方面，易于布置，安裝簡單；在維護方面，維修操作方便[1]。

1工程概況

薩摩亞獨立國政府綜合辦公樓項目位于薩摩亞獨立國首都阿皮亞市，由兩個區域組成，一個是滿足政府10個部委辦公室要求的辦公區域，另一個是滿足500人開會的會議中心。項目總占地面積26300m2，總建筑面積18588m2，辦公樓建筑地上6層（約16588m2），會議中心地上兩層（約2000m2），設計總高度為24.7m，本項目設計上采用VRV空調系統。

2VRV空調系統設計的基本原則

（1）有利于空氣處理和系統控制一致性的原則。例如：將室內參數及熱濕比相同或相近區域劃為一個系統，這樣空氣處理和系統控制一致性容易實現。（2）有利于安裝施工和運行管理的原則。如：根據室外機擺放及管道井位置，將房間朝向、層次和位置相同或相近的房間宜劃為一個系統，這樣管道安裝布置方便，也便于日后運行管理。（3）有利于降低峰值負荷，提高設備利用率的原則。例如：有意將室內參數或熱濕比不同、朝向不同和功能不同的房間用分區處理的辦法將它們劃為一個系統，有利于負荷均布提高設備利用率。（4）有利于室外機分層布置，減少初期投資的原則[2]。

3VRV空調新風系統的處理方式選擇

多聯機空調運行的關鍵指標衡量參數是新風量，因此在VRV系統工程進行設計時需要結合實際情況配置新風系統。新風系統的處理方式主要有無組織新風、室內機自吸新風方式、采用專用的新風處理裝置以及新風換氣機。針對不同的新風處理設備，VRV空調新風系統的送風形式基本上有以下兩種：（1）新、回風先混合后處理；這種熱回收新風處理方式，全熱交換器處理后的新風狀態參數隨室外空氣狀態的變化而變化，如將此新風直接送入室內，必將造成室內空氣狀態的波動。因此，對于熱回收新風處理方式，送風形式宜采用新、回風先混合后處理的方式。（2）新風先處理后再與回風混合。采用高靜壓新風機組處理新風常用此種方式，新風管不直接接入室內機，而是單獨設新風管將經過處理的新風直接送入室內。為了使新風與處理后的回風更好地混合，新風口一般都靠近室內機的送風口[3]。VRV空調在做設計時必須解決好新風問題，首先需要根據設計原則選擇合適的新風處理設備，然后采用不同的空氣處理方案，設計人員在設計VRV空調系統時，不僅根據負荷的大小來選擇室內機和新風機組，還要考慮設備實際處理過程的熱濕比線，使設計的處理終狀態點與實際的處理終狀態點[4]一致。為保險起見，在選擇機組時，容量可稍微大一些。

4VRV空調系統在運行方面存在的問題

4.1VRV空調外機散熱風扇導致電力系統的三相不平衡

4.1.1電力系統三相不平衡問題的產生在薩摩亞政府辦公樓項目的電氣全負荷運行過程中，低壓柜空調動力回路的空氣開關總是跳閘，空氣開關的額定電流為1600A，經過對記錄數據的分析，發現A、B、C三相中有一項的峰值電流為1765A，經計算1765÷1600≈1.1，大于整定值0.95，正是因為三相中有一相電流偏高，導致此空調電力系統三相不平衡，而三相不平衡直接導致上端變壓器三相溫度不平衡，變壓器控制器上顯示有一相溫度偏高。

4.1.2三相不平衡問題原因的分析與解決導致三相不平衡問題的出現，通過查看設計圖紙，設計上是合理的，排除了設計的缺陷。考慮是動力設備本身內部問題，通過排除法，聚焦到了VRV室外機。VRV室外機包含兩個主要的用電設備，分別是壓縮機和散熱風扇，打開VRV室外機的外殼，從室外機的內部電氣原理接線圖中發現散熱風扇是單相的電機，從室外機的引入電源通過內部的分配由三相中的固定一相供電，這是導致項目電氣全負荷運行過程中的三相不平衡的根本原因，每臺風機的功率大于300W，薩摩亞政府辦公樓的室外機比較多，累積起來就從量變產生了質變，三相中有一相峰值達到1765A，導致三相不平衡，整定值失去了意義。通過計算分析并與廠家確認，把空調室外機中的風機相線進行分層調換，讓三相達到平衡并在空氣開關額定電流下工作，確保了整個大樓電力系統的穩定。調整后的空調電力系統在滿負荷運行的情況下三相基本達到平衡，三相中的峰值電流為1460A，小于額定電流1600A，整定值在1以內，空氣開關不再跳閘，上端變壓器的三相溫度偏差縮小，確保了整個大樓配電系統的穩定運行。

4.2VRV空調外機散熱及冷凝水排放

4.2.1散熱問題的分析與解決措施VRV空調外機布置對制冷效果產生很大影響，VRV系統中冷凝壓力以及冷凝溫度會隨著吸氣溫度的提高而提高，而冷凝壓力直接影響壓縮比，過高的壓縮比會降低壓縮機中的吸氣系數，并提高排氣溫度。很多時候設計在進行室外機布置時會考慮水平測的位置關系，但忽略了垂直側的位置關系，導致VRV室外機發生熱氣流短路現象。該項目中因室外機布置在陽臺上，室外機的排風扇為頂出風，排風扇排出的熱風直接遇到上層的樓板而返回，導致熱氣流短路，無法起到降溫散熱的效果，在這種情況下室外機會出現運行故障，熱保護，不利于VRV多聯機空調系統的穩定性，影響了制冷效率。當室外機散熱降溫的效果差時，可對室外機做散熱導流罩，引導熱氣流的排放，避免熱短路。

4.2.2冷凝水排放與解決措施VRV空調冷凝水管道的設計要考慮內機的冷凝水管道布置，遵照規范將冷凝水排放至相應的管道或者地漏，而VRV外機在做設計時很少會考慮冷凝水的排放問題，但做設計時也需要注意其底部（因為廠家產品保溫不到位導致）的凝結水排放問題，需要在土建面層進行找坡或者做盛水托盤，排放至地漏，避免積水，滋生細菌。

5結語

本文結合工程實踐，介紹了VRV多聯機空調系統設計原則，簡述了VRV空調系統新風系統的處理方式，找出現階段設計方面可能存在的共性問題，并很好地解決了VRV空調系統在工程實踐中的問題，為后續項目提供了設計及工程實踐指導。

參考文獻：

[1]張立存.VRV空調系統設計與安裝存在問題對策探討[J].城市建設理論研究（電子版），2016（11）：1745.

[2]章益峰.VRV多聯機空調系統的工程設計要點探討[J].住宅與房地產，2017（35）：87.

[3]李洪欣，戎衛國，張晨.VRV空調新風系統設計[J].暖通空調，2005（9）：72-74，57.

[4]鄭鋼.新風處理終狀態點的討論[J].建筑熱能通風空調，2005（5）：49-50，84.

作者：宋晟 單位：上海建工集團股份有限公司海外事業部