摘要：VRV空调安装方便、节能效果显著，因而在现阶段获得了广泛应用。本次从VRV空调系统的组成出发，对其系统的节能原理与节能技术进行分析，希望能让对应的设备发挥最大的应用价值，尽早实现节能减排的战略目标。
关键词：VRV空调；节能；环保；控制
石湫影视小镇一期配套设施PPP项目空调工程项目所在地位于南京市溧水开发区建设单位南京金湫建设管理有限公司?建筑面积及高度本工程地上总建筑面积18820.45平方米，共5层。工程质量?在建项目描述?本工程位于南京市溧水开发区，由1#、2#、3#楼组成，总建筑面积18820.45平方米，共5层，使用区域主要为办公室、会议室、接待室、资料室、餐厅等。
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VRV空调系统即就是变制冷剂流量系统，当前应用非常广泛。对安装人员来说，其易操作，不会占用过多的空间，能有效提高人员的工作效率。对用户而言，VRV空调不仅会降低能源消耗，减少不必要的金钱输入，而且运转过程中性质稳定，噪音小，为用户创造最为舒适的空间环境。VRV空调系统从上世纪90年代起发展速度就得以加快，与热源驱动、电力驱动的空调相比，其更能满足商用与民用建筑的实际需求。
1.VRV空调系统及其分类
VRV空调系统最初是由日本的研究机构创造出来的，其将多种先进技术集于一身，与以往的空调设备相比，各项性能突出，因此受到国内外用户的广泛好评。从技术的角度来看，该空调系统具备数字变频技术、智能化控制技术等，旨在增强空调设备的节能作用，提高用户的舒适感。虽然说VRV空调系统性质稳定，但其依然存在一些不足之处，首先其机组价格更高，若企业需要大规模应用VRV空调系统，则要在传统空调系统的基础之上投入更多的资金[1]。其次，其需要独立安装新风机组，相对来说对人员的技术要求较高。此外，与采用焊接钢管或者不锈钢钢管的传统空调系统相互区别，其多采用铜质钢管，制造工艺更为复杂。
就当前的情况来看，VRV空调系统主要存在三种类型，且各自具备一定的优势：其一为单冷型与热泵型VRV系统，该空调系统之所以会起到节能作用，是由于其利用了蒸发换热的方式，将二次换热当中的热量消耗降到最低，从而实现高效率的供暖或制冷。其二为热回收型VRV系统，其能提供更多的热量，满足热能需求更大的建筑，同时达到节能的目的。其三为冰蓄冷型VRV系统，这种空调系统则实现了VRV系统与冰蓄冷装置的有效融合，不仅控制简易而且配备系统时较为简单，能有效减少安装人员的工作量。
2.VRV空调系统的节能原理
作为一种冷剂式空调系统，VRV系统由室内机、室外机及制冷机管路这三大部分构成，若室内有多台机器时，室外机则可以利用制冷剂管道达到有效连接的作用，实现多台机器同时正常运行。室外机会将制冷剂通过管道输送到室内机当中，并且将制冷剂的循环量控制在一定范围之内，使得室内充满热气或冷气。就压缩制冷循环过程来说，其中能起到主要作用的包含四部分结构，即压缩机、冷凝器、节流设备以及蒸发器，空调系统内所有部分的有机合作会让室内机、室外机和管道形成完全封闭的整体，只要制冷剂能在蒸发器中正常吸收热量、在冷凝器中顺利释放热量，就能有效进行冷气输入[2]。
例如冬夏两季VRV空调系统的使用频率较高，机组内部的制冷量会被刻意设置为与外界温度变化相关。假设室内温度始终保持不变，冬季应用该空调系统时，制冷量与外界温度呈现正相关，此时整个机组的功率也会随着室外温度的降低而降低；夏季应用该空调系统时，制冷量则与外界温度呈现负相关，即就是说，外界温度越高，机组内的冷量越低，如此一来，空调机组无论是在冬季使用还是夏季使用，都能最大程度上为用户提供优质服务，并且降低能量消耗。
3.VRV空调系统的节能技术分析
3.1压缩机技术较为先进
VRV空调系统当中使用了先进了压缩机技术，即高效涡旋式压缩机，该种压缩机零部件少，密封性良好，且具有明显的节能效果。就构成来看，涡旋式压缩机的主要部件为涡旋型的定盘、动盘、拨动盘和主轴电机，当空调开始运行后，自带涡旋叶片的定盘会与对应的拨动盘互相契合，从而形成固定的封闭空间。当动盘围绕固定涡盘运动之时，其自身一旦偏转一个角度，内部气体就会被压缩，连续旋转时，月牙形的容积则会被持续压缩，最后的压缩气体会通过涡旋中心被出，由于整个压缩过程中不存在漏气现象，也不会有压缩不完全的情况出现，此压缩机的工作效率很高。多联机的VRV空调系统涉及多个高效涡旋式压缩机，系统运行过程中无明显噪音，用户的体验感良好。
3.2传热介质为制冷剂
节能减排、绿色环保是时代的口号，也是各行各业开展业务工作的基本原则。VRV空调中制冷剂的使用不会像传统中央空调一般将冷量传递给水，而是会转给室内的空气，使得能量传递更加高效，减少空调系统制冷时的能量消耗。与水和空气相比，将制冷剂作为热介质其输送的热量可以达到水的10倍左右，并且高出空气10倍，此外VRV空调系统中不需要大型装置，如风管、水管等，能量损失小。有统计结果显示，若在相同的环境当中输送116kw的热量，水与空气会分别耗能4.7kw、7.4kw，而制冷剂则只需要2.5kw，由此也可以看出制冷剂巨大的应用价值[3]。
3.3变频与智能控制技术的应用
变频空调的出现离不开变频技术的应用，当前的VRV空调系统就采用了变频技术，其可以让空调系统内的压缩机保持不同的运转速度，进而减少多次启动所导致的能量损失。变频技术对空调系统的容量控制范围较大，基本能调节为15%~100%之间，可以满足不同负载下的应用需求。一般情况下，VRV空调系统会设置多个压缩机，这样一来，若室内的负载较小，少数压缩机在低频条件下启动即可，可以实现节能的目标，但室内的负载较大时，其他压缩机也会随之启动，为用户提供个性化服务。
人工智能的出现大大解放了人力，也让设备的控制变得更加简单。VRV空调系统当中应用了多个电子膨胀阀，其与变频技术共用作用，能结合室内机的实际情况调节供应的热量，为空调系统的智能化控制奠定基础。换句话说，该空调系统使用灵活，可以根据用户的不同需求进行改造，如上文中提到的热回收型VRV空调系统，能同时实现供热与供暖需求，像季节交替时期，部分室内机为用户提供热源，另外的部分室内机则可以提供冷气，实现热量的合理配置，有效提高能源的利用效率。
4.VRV空调系统的应用
以某高校为例，其教学楼、实验楼等多个建筑就应用了VRV空调系统。但是在该系统应用之后，该校教学楼的能源消耗基数依然较大，其中空调的能耗即达到总能耗的57.2%（图1 改造前该高校建筑的能耗情况），后续则主要从以下三个方面进行改造：首先，对VRV空调系统实行的精细化管理，24小时监测室内机与室外机的运行情况，如果出现异常状态，第一时间启动报警机制，进而采取针对性的维护办法，全面提高空调系统的运行效果。其次，利用计算机设备预测室内机的负荷，并建立非线性模型，从而定时定量的控制空调的运行时间与温度，确保室内的舒适度。此外，对现有的空调系统进行升级，增加自动启动与停止等功能，防止再次出现工作人员忘记关闭空调的情况。经过改造之后VRV空调系统的节能率达到了21.8%，有巨大的节能潜力[4]。
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图1 改造前该高校建筑的能耗情况
5.结束语
VRV空调系统的节能效果显著，能满足当前市场所要求的节能环保与方便舒适，但其同时也存在造价较高等问题，不过相信伴随该空调系统相关技术的不断进步，制造成本、系统容量也会完成升级，推动空调技术有条不紊的发展。
参考文献：
[1]骆玉海，李永斌，贾永浩，刘正顺，梁茂亮，王常程. 变频VRV空调系统的应用及施工方法[J]. 节能，2016，35（03）：59-61.
[2]高国恒. 上海市某办公楼VRV空调系统的能耗分析与模拟[D].东华大学，2016.
[3]罗赟. 对VRV空调系统的节能因素探讨[J]. 居业，2019（08）：46+49.
[4]高翔. 高校空调系统控制节能改造效果研究[J]. 上海节能，2018（08）：656-659.
论文作者:尹浩
论文发表刊物:《防护工程》2019年18期
论文发表时间:2020/1/13
标签：空调系统论文; 节能论文; 制冷剂论文; 压缩机论文; 室内论文; 涡旋论文; 空调论文; 《防护工程》2019年18期论文;