淺析ＶＲＶ小型中央空調(diào)系統(tǒng)

周立嘉

摘要：本文介紹了VRV空調(diào)系統(tǒng)的原理、組成、特點、設計原則以及優(yōu)缺點等一系列問題。

關鍵詞：VRV；節(jié)能；控制

1 概述

“VRV”是“Variable Refrigerant Volume”的縮寫，即制冷劑流量可變中央空調(diào)系統(tǒng)。

2 “VRV”空調(diào)系統(tǒng)的介紹

2.1 “VRV”空調(diào)系統(tǒng)的原理

VRV 空調(diào)系統(tǒng)是在電力空調(diào)系統(tǒng)中，通過控制壓縮機的制冷劑循環(huán)和進入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量，適時地滿足室內(nèi)冷熱負荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。其工作原理是：由控制系統(tǒng)采集室內(nèi)舒適性參數(shù)、室外環(huán)境參數(shù)和表征制冷系統(tǒng)運行狀況的狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)運行優(yōu)化準則和人體舒適性準則，通過變頻等手段調(diào)節(jié)壓縮機輸氣量，并控制空調(diào)系統(tǒng)的風扇、電子膨脹閥等一切可控部件，保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性，并使空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定工作在最佳狀態(tài)。

2.2 “VRV”空調(diào)系統(tǒng)的組成

“VRV”系統(tǒng)主要由室外機、室內(nèi)機、冷媒管、冷凝水管以及控制系統(tǒng)組成。其中室內(nèi)機是“VRV”系統(tǒng)的末端裝置部分，它是一個帶蒸發(fā)器和循環(huán)風機的機組，與我們常見的分體空調(diào)室內(nèi)機的原理完全相同。室外機主要由風冷冷凝器、壓縮機和其他制冷附件組成，通過變頻控制器控制壓縮機轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)內(nèi)的冷媒流量進行自動控制，以滿足室內(nèi)冷、熱負荷的要求。冷媒管系統(tǒng)采用銅管制作，通過分歧器將室內(nèi)機與系統(tǒng)主管道連接起來。

2.3 “VRV”空調(diào)系統(tǒng)的特點

高新的壓縮機技術。空調(diào)室外機采用大容量渦旋壓縮機，其新型的驅(qū)動機構，使動靜渦旋盤轉(zhuǎn)動部的送油達到最佳，有效防止因多余的冷凍油在制冷循環(huán)中造成的能力下降，效率進一步提高；直流變速壓縮機電機的運轉(zhuǎn)速度可根據(jù)系統(tǒng)容量的變化進行連續(xù)、自由調(diào)節(jié)、精度更高，實現(xiàn)無極變頻，與自適應控制技術相結合，根據(jù)實際空調(diào)負荷自動調(diào)節(jié)能力輸出，保證達到更平滑的變化曲線來滿足更高需求的舒適度。

高效的節(jié)約能源，高COP值。“VRV”空調(diào)系統(tǒng)依據(jù)室內(nèi)負荷的大小，在不同轉(zhuǎn)速下連續(xù)運行，減少了壓縮機因頻繁啟停造成的不可逆損失，無論在制冷還是制熱工況下，能效比COP隨頻率的降低而升高。

機型豐富、室內(nèi)外機組合自由。各個空調(diào)廠家生產(chǎn)的室內(nèi)機有天花板內(nèi)置風管式、四面出風嵌入式、兩面出風嵌入式、壁掛式等6、7種型式、40到50個型號，用戶可根據(jù)建筑風格和裝飾美觀的要求任意選用，與裝潢格局能很好的融合，滿足不同房間的需求。

獨特的配管系統(tǒng)。空調(diào)室外機與室內(nèi)機之間的冷媒管道配管長度可達175米，室內(nèi)外機的高度差甚至可達到90米，并且同一冷媒系統(tǒng)中各室內(nèi)機之間最大高度差為15米，因此此系統(tǒng)可廣泛地應用于各種樓宇建筑。

先進、多樣、強大的控制技術。控制方式多種多樣，備有有線遙控器、無線遙控器、中央控制器、7日定時控制器等多種控制方式，另外還有先進、強大的空調(diào)管理系統(tǒng)，可直接連接計算機進行樓宇的智能化管理，最多可以對128臺室外機和1024臺室內(nèi)機實施監(jiān)視和控制。

精確的室溫控制。空調(diào)室內(nèi)機通過出風溫度傳感器、回風溫度傳感器、遙控器溫度傳感器，精確感測室內(nèi)溫度的變化，通過微電腦電子膨脹閥的調(diào)節(jié)，根據(jù)室內(nèi)機負荷準確調(diào)節(jié)制冷劑流量，實現(xiàn)控制室溫與設定溫度0.5℃之間的波動。

工作溫度范圍廣。夏季運轉(zhuǎn)制冷范圍為：-5℃～43℃

冬季運轉(zhuǎn)制熱范圍為：-23℃～15.5℃

3“VRV”空調(diào)系統(tǒng)的設計原則

3.1 室內(nèi)外機組的選型

根據(jù)空調(diào)房間的冷熱負荷、室內(nèi)干濕球溫度、以及夏季空調(diào)室外干球溫度、選出最接近于或大于房間冷負荷的室內(nèi)機。但是通常各個廠家給出的數(shù)據(jù)都是在額定工況下測得，而機組的實際制冷能力將隨著系統(tǒng)的機組組合率、室內(nèi)空氣濕球溫度、室外空氣干球溫度、配管長短、室內(nèi)外機之間的高差等因素發(fā)生變化，因此這些數(shù)據(jù)都需要根據(jù)實際情況予以修正。

3.2 系統(tǒng)配管原則

系統(tǒng)最大總管長能達到1000米左右；最大單管長能達到175米；當室外機安裝位置低于室內(nèi)機的時候二者的高差能達到90米；當室內(nèi)機安裝位置低于室外機的時候二者的高差能達到50米；第一個分支到室內(nèi)機最大距離能達到40米；內(nèi)機之間的最大高差能達到15米。在系統(tǒng)設計中都應該注意這些長度問題。

3.3 冷量衰減問題

室內(nèi)機和室外機之間是通過冷媒管連接的，制冷劑管路的長度、室內(nèi)外機的組合、室內(nèi)外機的位置等都直接影響系統(tǒng)的冷量衰減。因此在設計中要考慮容量的修正系數(shù)，盡量使一個系統(tǒng)的室內(nèi)外機之間的距離更小，高差更小，配比盡量為1：1，這樣才能更好的保證空調(diào)使用效果。

4“VRV”空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

節(jié)約能源、運行費用低。“VRV”變頻中央空調(diào)系統(tǒng)最突出的優(yōu)點就是節(jié)約能源、運行費用非常低。此系統(tǒng)采用了變頻式壓縮機，具有無極變頻技術。室外機的輸出可以根據(jù)室內(nèi)負荷的大小自由調(diào)節(jié)；VRV空調(diào)在部分負荷時的能效比（COP值）非常高，能達到4.3左右，相比傳統(tǒng)水冷機組能節(jié)能35%-40%，當系統(tǒng)只有一臺或幾臺室內(nèi)機開啟的時候，室外壓縮機能相應調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，合理輸出室內(nèi)機所需的能量，從而避免了傳統(tǒng)中央空調(diào)“一開全開”所造成的不必要的能量浪費。

節(jié)省空間、布置靈活。室外機屬于風冷熱泵型機組，可直接置放于屋頂、陽臺或樓外空地（機組重量不會對大樓樓頂結構產(chǎn)生影響），無須設置專用機房，而且也不需要冷卻塔、水泵、軟化系統(tǒng)等繁瑣的附屬設備，節(jié)省了大量建筑面積和基建投資，業(yè)主也可將這些空間利用起來從而獲得更大的收益。

室內(nèi)機外形尺寸非常精巧（機身超薄），連接的冷媒管很細且安裝沒有坡度要求，室內(nèi)機本身附帶冷凝水提升泵，可以提高冷凝水管的安裝高度，這樣可以大大節(jié)省吊頂空間，有利于控制層高吊頂。

控制先進、智能化管理。為更好地滿足用戶對溫度的舒適要求，利用模糊邏輯控制原理，室內(nèi)機同時感應室內(nèi)回風與出風溫度，自動調(diào)節(jié)出適當溫度，使房間內(nèi)溫度達到舒適均衡。室外機、室內(nèi)機都帶有電腦板，通過信號的傳輸可對室內(nèi)外機的電子膨脹閥進行連續(xù)精密調(diào)整，溫度控制精度達到±0.5℃，并可實現(xiàn)時間、風量、風向、狀態(tài)的自由設定與控制。

空調(diào)系統(tǒng)不僅配有各種控制器，而且還可以配置空調(diào)電費分戶計量系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、空調(diào)管理系統(tǒng)。

安裝極為方便、施工周期短。不需要機房及大量的附屬設備，連接室內(nèi)外機的僅是銅管，管道系統(tǒng)的安裝非常簡便、迅速，施工周期短；可分層、分區(qū)、分段進行安裝，并分層、分區(qū)交付使用，舊樓改造不影響正常辦公和營業(yè)。室外機的同厚度、同高度在排列時更美觀、更方便；在室外機中，前方、后方或底部其中任一方向均可連接管道。

缺點：

初投資較多.初期的投資費用是很多家庭在購買中央空調(diào)時一個首選的因素，也是許多消費者首先考慮的購買因素。VRV初期購買的設備成本加上設備安裝費用與相同層次的品牌之間相比，VRV系統(tǒng)較其他系統(tǒng)中央空調(diào)在初期的投資高20%左右。

室內(nèi)機種類較少。相對其他類型的空調(diào)系統(tǒng)來說，VRV的室內(nèi)機種類較少，且各種室內(nèi)機處理空氣能力范圍較小，很難根據(jù)處理空氣需要增加功能。

系統(tǒng)容量較小。目前室外機單機最大的制冷量只能達到140kw左右，不適用于大型寫字樓。

結束語

現(xiàn)如今環(huán)境保護已成為全球經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，隨著全球人民對未來環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的關注，各個空調(diào)廠家都在對變頻中央空調(diào)各項技術進行更新升級，提高節(jié)能效益。

“VRV”空調(diào)系統(tǒng)近幾年來發(fā)展的速度越來越快，已經(jīng)受到越來越多的空調(diào)領域?qū)I(yè)人士和廣大消費者的青昧，市場占有率越來越高了，在未來幾年甚至幾十年里有著美好的發(fā)展前景。