摘要：本文阐述了多联机空调系统的工作原理，并对其设计优化策略进行了分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：多联机空调系统；工作原理；优化设计
一、前言
近年来，随着我国城镇化建设的高速发展，建筑物低碳、节能及环保的要求日益严格，多联机空调系统已成为目前民用建筑中最为活跃的中央空调系统形式之一。作为一种相对独立的空调系统。此系统广泛应用于办公、公寓住宅、商场、酒店、医院、学校、工厂车间、机房、实验室等各种新建和改扩建民用和工业用建筑中。但是，多联空调系统在设计中还存在相当多的问题，为此，本文阐述了多联机空调系统的工作原理，并对其设计优化策略进行了分析与探讨，以供同仁参考。
二、联机空调系统及其工作原理
多联机空调系统结构上类似于分体式空调机组，工作原理与普通蒸气压缩式制冷系统相同，由压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器、其他阀件(附件)以及一系列冷媒管构成的环状管网系统。系统通常有气管、液管各一根，及一根凝结水管，制冷剂在管路中以气液两相变化流动。由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和系统运行状态参数，通过变频等手段调节压缩机输气量，控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等可控部件，确保室内环境的舒适性，并使空调系统稳定在最佳工况。简单的多联机VRV空调系统示意图如图1所示，采用一台室外机对应多台室内机，室外机与室内机之间采用冷媒管连接。
三、多联机空调系统设计优化策略探讨
（1）空调系统合理分区，优化走管。首先进行空调系统的划分，室内设计参数及热湿比相同或相近的房间宜划为一个系统，这样做空气的处理和控制方案一致。房间朝向、层次和位置相同或相近的房间宜划为一个系统，这样做风道布置和安装容易，同时也便于管理。但空调系统划分过多，会带来经济上的不利，所以对于一些室内参数或热湿比不完全相同的情况，可以用分区处理的办法仍将它们划为一个系统，提高系统效率，减少初投资。合理分区处理依据:不同朝向区域组合成一个系统，降低峰值负荷；功能不同的区域组合成一个系统，提高设备利用率；根据外机摆放及管道井位置选择分区，便于走管。优化的系统分区，可以显著减少配管总长，使多联机空调效果更佳。
（2）室内外机精确选型。室内外机容量配比不当是目前多联机系统设计常见问题，大部分厂家在宣传时提到室内外机可超配到130%，给人一种错觉，使设计师误认为通过压缩机的变频高速运转，室外机的出力可达到额定出力的 130%，实际上在室外机超负荷运转时，室外机的出力仅可达到额定出力的 106%-108%。设计时应根据各室内机的同时使用率、各室内机所在房间的冷热负荷峰值的时间分布等因素来确定，对于公共建筑等大型空间，建议在保证系统安全运行前提下，超配比不宜超过110%，对于家用多联机系统，因其同时使用系数低，超配比可以增大到 130%。室内外机容量比也不能低于 50%，否则会出现一系列问题：根据空调特性，压缩机运转到一定时间，达到所需要的负荷后，压缩机会自动转入低频运转或停机。室内机总制冷量低于室外机的 50%后，空调外机的能力过剩，高压压力高，会出现停机保护等动作，误报故障；系统中的冷媒量小，无法正常循环；除霜除不干净，不能保证正常除霜；导致压缩机损坏和烧毁；压缩机不是在其高效工作区域运行，能耗较高，不利于节能。因此，在进行系统设计时，要求室内外机配置比例不能低于 50%，以免机组长时间在低负荷运转带来诸多不良影响。在室内机形式初步选定后，布置过程中综合考虑各方面因素，包括空间舒适度、热辐射及布置回风口等，与此同时为保证室内机布置的合理性，设计人员还要考虑室内机本身特性。比如房间存在吊顶且呈现狭长状时，可采用天花板嵌入式或嵌入导管内藏式室内机布设方法；明装四面送风室内机适用于有吊顶且房型规整的房间，当室内空间较大时，可以选用安装接管式室内机降低成本；房间没有吊顶时，结合房间形状、大小，选择明装壁式、明装吊式或明装落地式的室内机。
（3）室内外机制冷、制热量参数的选择及布置。由于管路加长后，冷媒的沿程阻力损失增大，甚至会出现闪发，末端室内机的制冷效率降低。另外，管路过长，部分润滑油有可能会沉积在管道内，而无法回到压缩机，使系统出现故障。样本中室内外机的额定制冷量是在标准工况下测定的，实际条件往往偏差加大，因此，产品样本中所提供的参数与实际条件（室内外温度、内外机高差、管道长度）不同时，应对冷量进行修正，否则达不到使用要求。另外，提供冷热源的室外机是系统重要构成部件，为保证空调环境的舒适性，室外机布置中应该注意两点问题。①预留空间。安装中预留足够的空间，保证安装、维修与保养工作的顺利进行。实际中摆放室外机时，要预留出一定的安装与维修空间。一般情况下室外机前侧预留 500mm、机后侧留 300mm、机侧预留10mm 以上的空间，确保后期零部件维修与更换的顺利进行；②预留足够的散热空间。夏季制冷运行时室外机吹出的空气温度较高，冬季制热时吹出的空气温度较低。当室外机安装位置不合适，室外机排除的气体又被回风口吸回去，出现气流短路现象，造成设备耗电量增加，制冷或制热能力下降。
（4）室内外机的合理匹配。实际设计中设计人员具体分析建筑的功能、体形与使用时间等关键因素，做好空调系统分区。公共建筑中空调系统规划中满足同等使用功能的前提下，在同一个系统中组合经常使用和不经常使用的房间，将同时使用率控制在 40%-80%，避免室外机同时出现峰值负荷造成室外机运行时出现巨大波动。如此可以适当减少室外机负荷，适当超配室内外机容量，这样做可以降低设备的初投资，达成节能降耗的目的。
（5）合理的新风设计。由于建筑物的风压、热压作用，不同朝向、不同楼层的房间其渗透室内的空气量是不同的，有些房间甚至打开外窗都不能有效引进新风。所引入的新风无论其品质还是针对每人的必须新风量都无法保证，直接从室外引入未处理的新风，增大了室内空调负荷，对于一般按夏季负荷选择的室内机型号，冬季严寒季节可能造成供暖量不足。室内机作为新风处理机处理新风，未经处理的新风直接接入室内机，由室内机负担部分新风负荷，因此室内机型号加大，噪声也增大，在室外温度较高时，会使室内机长时间超负荷运转，出现过流保护。而在室外空气湿度较大时，室内机除湿量增大，室内相对湿度无法保证。使用专用新风机，这类新风机通常按新风状态设计，加大了机组盘管的排数，可将新风处理到室内状态点上，但这种方法造价较高。用全热交换器处理新风，使用全热交换机在向房间补充新风的同时，利用室内排风的冷量来预热新风，大大降低新风负荷，非常节能。这种方式适用于有排风要求场合，设计时注意排风口与送风口的布置一定要合理。
四、结语
总之，我国建筑行业中多联机空调系统发展迅速，安装灵活，给空调系统设计带来极大便利，有着广阔的发展前景。但实际中多联机空调技术也存在很多问题需要解决，实际中需要设计人员精心设计与优化，结合正规的施工流程与管理措施，充分发挥多联机系统安装方便、多机智能控制等优势，在保证系统性能提高的基础上，给予用户更加人性化的享受。
参考文献：
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[3]王翔.多联机式空调系统设计若干问题的探讨[J]. 空调暖通技术， 2012（2）： 9-14.
论文作者:乐威
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第10期
论文发表时间:2019/8/7
标签：室内论文; 空调系统论文; 新风论文; 系统论文; 室外机论文; 负荷论文; 房间论文; 《工程管理前沿》2019年第10期论文;