变频多联机系统中机型的精确选择设计

1 多联机系统简介

多联机系统,即制冷剂可变系统,它是通过采用制冷剂蒸发或冷凝来冷却或加热室内的空气，以达到或满足消除室内冷、热负荷的空调要求。系统按空气源热泵原理工作，由室外机、多个室内机和制冷剂管路系统组成。室外机由压缩机、室外侧换热器（室外机的蒸发或冷凝换热设备）、风机和其他附件组成。室内机由风机和室内侧换热器（室内机的蒸发或冷凝换热设备）和其他附件组成。变频多联机系统按照不同的房间要求，通过有效的控制各个室内机制冷剂供给流量，适时的满足室内负荷变化的需要，从而达到有效性和经济性。

目前，应用比较广泛的多联机系统的机组形式主要分为变频多联机组和数码涡旋压缩多联机组。

变频多联机系统具有以下特点：结构简单、使用灵活、安装方便、运转可靠、可方便实现分户计费，平常运行费用省等优点。

2 变频多联机系统设计问题

目前，变频多联机系统在各个实际工程中已经得到了广泛的应用，运转效果也比较理想，但是在系统设计过程中还存在一些问题，影响系统性能的提高。设计人员在设计过程中一定要充分考虑各个影响因素，促进系统的完善。

设计中存在的一些问题和注意事项：新风问题，有的工程无新风系统，合理设置新风使室内卫生标准得到保证，过渡季节（部分时间）只开新风系统就能满足使用要求；室内外机的匹配问题，由于把不同功能和不同使用时间的房间考虑为同一个空调系统，在某一时间，室内的负荷远小于室外个机输出冷量（设计计算冷量）,这样不能有效发挥室外机的作用，合理确定室内外机的配比能有效提高系统性能；室外机耗电量问题，在设计或安装过程中发现室外机的耗电量与其设备（样本）提供的耗电量不符，实际耗电量大于设计时室外机的耗电量，这一问题主要由于设计者把产品样本中提供的压缩机输出功率当作压缩机的耗电量，实际上两者之间存在差异；管道长度、室内外温度对室外机冷量（热量）的影响；室外机的布置问题，室外机的布置应满足下述要求：进风通畅不干扰，排风顺畅不回流；凝结水管的安装问题，工程中凝结水管的长度应尽量短，并要有0.01的坡度，以免形成管内气阻，排水不畅；室内机选择问题，这点在下章详细分析。

还应注意的一些设计要点：作用半径适当选取，控制吸气管阻力损失；系统布局要思考，需要考虑室内机和室外机的相对位置关系，制冷模式—室外机在下部时上升高压液体管需克服重力损失防止液体闪发，制热模式—室外机在上部时高差越大要求压缩机排气压力越高；高压液体远距离传输时，可能出现沿程闪发和液体回流；膨胀阀的容量要考虑室内机在任何位置都有良好调节特性；各房间空气参数应相差不大，否则只适应部分参数同时增加能耗。

3 室内机的精确选择设计

变频多联机系统的设计流程如下:首先是系统设计规划，进行空调分区的划分，拟定新风解决方案和控制解决方案。根据设计要求、气候条件、建筑状况、发热设备等进行负荷计算，由负荷计算结果初步确定室内机容量、形式、设计位置。之后拟定室内外机的合理配比对室外机进行选型，随后根据各影响因素确定修正系数进行室内机能力的再确认，最终确定室内机型号容量。最后进行风管设计，布置合理的气流组织形式。

在室内机的选型过程中如果只是通过负荷计算结果来确定室内机的容量，会造成设备的浪费和室内外机匹配不合理的现象。因为在设计时有多个影响因素需要考虑，其中包括温度因素、连接率因素、管长因素、融霜因素等，综合考虑这些因素的修正系数可提高选型的准确性，同负荷计算更匹配，设计更完美，能有效减少设备的浪费。

3.1 温度修正

能力修正的第一个要点是温度的修正。不同的温度条件下，机组的能力也不尽相同。可以根据具体设计条件，查询不同温度条件下机组的容量表来获得这一步的修正。举例如下：

设备额定工况：夏季 室内：27℃DB，19℃WB；室外：35℃DB；

冬季 室内：20℃；室外：7℃DB，6℃WB；

设计温度与上述温度不同时需对容量进行温度修正，从容量表（某空调公司提供）中查出设计温度条件下室外机的实际容量。

表1 温度修正容量表（以10HP机为例）

连接率	室内温度(℃WB) 室外温度（℃DB)	14.0	16.0	18.0	19.0	20.0	22.0
		实际冷量	实际冷量	实际冷量	实际冷量	实际冷量	实际冷量
		Kw	Kw	Kw	Kw	Kw	Kw
100%	25	18.9	22.5	26.2	28.0	29.8	31.3
	27	18.9	22.5	26.2	28.0	29.8	30.8
	29	18.9	22.5	26.2	28.0	29.7	30.4
	31	18.9	22.5	26.2	28.0	29.3	29.9
	33	18.9	22.5	26.2	28.0	28.8	29.5
	35	18.9	22.5	26.2	28.0	28.3	29.0
	37	18.9	22.5	26.2	27.5	27.9	28.6
	39	18.9	22.5	26.2	27.1	27.4	28.1

3.2 连接率修正

室内机容量总和超过室外机所提供的实际能力时，室外机的能力不再同室内机容量总和呈线性变化，室内机的容量会有所衰减，连接率较大时必须考虑这个因素的影响。

图1 连接率修正曲线

3.3 管长修正

变频多联机系统管长较长时会产生衰减，一般只需对制冷情况进行管长修正。首先配管的长度影响流体阻力，管长过长导致阻力加大。其次配管的长度影响系统性能，吸气管阻力增加，压缩机吸气压力降低，制冷能力下降。吸气压力下降、过热增加，系统EER相应下降。管长超过90m时可通过增加管径的方法降低管长衰减。

表2 管长修正系数表

等效长度	30m	50m	80m	100m	120m	150m
制冷修正率	0.93	0.89	0.83	0.78	0.74	0.68
制热修正率	0.99	0.99	0.97	0.97	0.96	0.95

3.4 融霜修正

变频多联机系统在较低温度运转时，其一个循环周期包括制热运转与融霜运转两部分，所以融霜过程势必会影响机组的制热能力。

制热能力=制热能力特性表记载值×结霜时能力修正系数

表3 融霜修正系数表

室外单元入口空气温度 ℃DB(℃WB)	－5.0 (-5.6)	－3.0 (-3.7)	0.0 (-0.7)	3.0 (2.2)	5.0 (4.1)
融霜时的能力修正	0.93	0.88	0.84	0.85	0.9

3.5 室内机的实际能力

当所有室内机同开时，其实际能力是根据室外机能力按比例分配的，此时室内机的能力按下式得出：

室内机的实际能力＝（室内机总容量值/单台室内机容量值）×室外机的实际能力（包含温度修正、连接率修正）×管长、融霜修正系数

举例如下：系统一台10HP 室外机拖六台2HP 室内机室外温度：35 ℃DB；室内设计温度：25℃DB, 18℃WB 连接率120％ 在温度、连接率条件下外机能力为：

28.6kw，总管长：80m（高低差40m），管长修正：0.92。

单台室内机的实际能力＝56/（56×6）×28.6Kw×0.92=4385W(额定值5600W)

4 结论

变频多联机系统在欧美国家已广泛应用，现在日本市场上新建筑的32%，旧建筑改建中的60%采用了变频多联机系统，我国也已有多幢建筑物采用这种系统,如深圳的市政设计院办公楼、同济大学建筑设计研究院、苏州大学理工教学楼、北京的电信器材公司等。变频多联机空调系统在国内的市场不断扩大，在今后的数年中充分地发挥出其无与伦比的优越性。

在变频多联机系统的设计中还存在很多需要解决的问题，还需要在以后的工程实践中不断完善系统，希望本文对以后的变频多联机系统设计工作带来帮助。

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