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(diǎn)、設(shè)計(jì)原則以及優(yōu)缺點(diǎn)等一系列問(wèn)題。

關(guān)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(guò)控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)和進(jìn)入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量，適時(shí)地滿足室內(nèi)冷熱負(fù)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(yùn)行狀況的狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化準(zhǔn)則和人體舒適性準(zhǔn)則，通過(guò)變頻等手段調(diào)節(jié)壓縮機(jī)輸氣量，并控制空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)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(jī)、室內(nèi)機(jī)、冷媒管、冷凝水管以及控制系統(tǒng)組成。其中室內(nèi)機(jī)是“VRV”系統(tǒng)的末端裝置部分，它是一個(gè)帶蒸發(fā)器和循環(huán)風(fēng)機(jī)的機(jī)組，與我們常見的分體空調(diào)室內(nèi)機(jī)的原理完全相同。室外機(jī)主要由風(fēng)冷冷凝器、壓縮機(jī)和其他制冷附件組成，通過(guò)變頻控制器控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)內(nèi)的冷媒流量進(jìn)行自動(dòng)控制，以滿足室內(nèi)冷、熱負(fù)荷的要求。冷媒管系統(tǒng)采用銅管制作，通過(guò)分歧器將室內(nèi)機(jī)與系統(tǒng)主管道連接起來(lái)。

2.3 “VRV”空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

高新的壓縮機(jī)技術(shù)。空調(diào)室外機(jī)采用大容量渦旋壓縮機(jī)，其新型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使動(dòng)靜渦旋盤轉(zhuǎn)動(dòng)部的送油達(dá)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(jìn)一步提高；直流變速壓縮機(jī)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度可根據(jù)系統(tǒng)容量的變化進(jìn)行連續(xù)、自由調(diào)節(jié)、精度更高，實(shí)現(xiàn)無(wú)極變頻，與自適應(yīng)控制技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際空調(diào)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)能力輸出，保證達(dá)到更平滑的變化曲線來(lái)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(fù)荷的大小，在不同轉(zhuǎn)速下連續(xù)運(yùn)行，減少了壓縮機(jī)因頻繁啟停造成的不可逆損失，無(wú)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(jī)型豐富、室內(nèi)外機(jī)組合自由。各個(gè)空調(diào)廠家生產(chǎn)的室內(nèi)機(jī)有天花板內(nèi)置風(fēng)管式、四面出風(fēng)嵌入式、兩面出風(fēng)嵌入式、壁掛式等6、7種型式、40到50個(gè)型號(hào)，用戶可根據(jù)建筑風(fēng)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(dú)特的配管系統(tǒng)。空調(diào)室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)之間的冷媒管道配管長(zhǎng)度可達(dá)175米，室內(nèi)外機(jī)的高度差甚至可達(dá)到90米，并且同一冷媒系統(tǒng)中各室內(nèi)機(jī)之間最大高度差為15米，因此此系統(tǒng)可廣泛地應(yīng)用于各種樓宇建筑。

先進(jìn)、多樣、強(qiáng)大的控制技術(shù)。控制方式多種多樣，備有有線遙控器、無(wú)線遙控器、中央控制器、7日定時(shí)控制器等多種控制方式，另外還有先進(jìn)、強(qiáng)大的空調(diào)管理系統(tǒng)，可直接連接計(jì)算機(jī)進(jìn)行樓宇的智能化管理，最多可以對(duì)128臺(tái)室外機(jī)和1024臺(tái)室內(nèi)機(jī)實(shí)施監(jiān)視和控制。

精確的室溫控制。空調(diào)室內(nèi)機(jī)通過(guò)出風(fēng)溫度傳感器、回風(fēng)溫度傳感器、遙控器溫度傳感器，精確感測(cè)室內(nèi)溫度的變化，通過(guò)微電腦電子膨脹閥的調(diào)節(jié)，根據(jù)室內(nèi)機(jī)負(fù)荷準(zhǔn)確調(diào)節(jié)制冷劑流量，實(shí)現(xiàn)控制室溫與設(shè)定溫度0.5℃之間的波動(dòng)。

工作溫度范圍廣。夏季運(yùn)轉(zhuǎn)制冷范圍為：-5℃～43℃

冬季運(yùn)轉(zhuǎn)制熱范圍為：-23℃～15.5℃

3“VRV”空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

3.1 室內(nèi)外機(jī)組的選型

根據(jù)空調(diào)房間的冷熱負(fù)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(fù)荷的室內(nèi)機(jī)。但是通常各個(gè)廠家給出的數(shù)據(jù)都是在額定工況下測(cè)得，而機(jī)組的實(shí)際制冷能力將隨著系統(tǒng)的機(jī)組組合率、室內(nèi)空氣濕球溫度、室外空氣干球溫度、配管長(zhǎng)短、室內(nèi)外機(jī)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(shí)際情況予以修正。

3.2 系統(tǒng)配管原則

系統(tǒng)最大總管長(zhǎng)能達(dá)到1000米左右；最大單管長(zhǎng)能達(dá)到175米；當(dāng)室外機(jī)安裝位置低于室內(nèi)機(jī)的時(shí)候二者的高差能達(dá)到90米；當(dāng)室內(nèi)機(jī)安裝位置低于室外機(jī)的時(shí)候二者的高差能達(dá)到50米；第一個(gè)分支到室內(nèi)機(jī)最大距離能達(dá)到40米；內(nèi)機(jī)之間的最大高差能達(dá)到15米。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中都應(yīng)該注意這些長(zhǎng)度問(wèn)題。

3.3 冷量衰減問(wèn)題

室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)之間是通過(guò)冷媒管連接的，制冷劑管路的長(zhǎng)度、室內(nèi)外機(jī)的組合、室內(nèi)外機(jī)的位置等都直接影響系統(tǒng)的冷量衰減。因此在設(shè)計(jì)中要考慮容量的修正系數(shù)，盡量使一個(gè)系統(tǒng)的室內(nèi)外機(jī)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(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

節(jié)約能源、運(yùn)行費(fèi)用低。“VRV”變頻中央空調(diào)系統(tǒng)最突出的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約能源、運(yùn)行費(fèi)用非常低。此系統(tǒng)采用了變頻式壓縮機(jī)，具有無(wú)極變頻技術(shù)。室外機(jī)的輸出可以根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的大小自由調(diào)節(jié)；VRV空調(diào)在部分負(fù)荷時(shí)的能效比（COP值）非常高，能達(dá)到4.3左右，相比傳統(tǒng)水冷機(jī)組能節(jié)能35%-40%，當(dāng)系統(tǒng)只有一臺(tái)或幾臺(tái)室內(nèi)機(jī)開啟的時(shí)候，室外壓縮機(jī)能相應(yīng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，合理輸出室內(nèi)機(jī)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(fèi)。

節(jié)省空間、布置靈活。室外機(jī)屬于風(fēng)冷熱泵型機(jī)組，可直接置放于屋頂、陽(yáng)臺(tái)或樓外空地（機(jī)組重量不會(huì)對(duì)大樓樓頂結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響），無(wú)須設(shè)置專用機(jī)房，而且也不需要冷卻塔、水泵、軟化系統(tǒng)等繁瑣的附屬設(shè)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(lái)從而獲得更大的收益。

室內(nèi)機(jī)外形尺寸非常精巧（機(jī)身超薄），連接的冷媒管很細(xì)且安裝沒(méi)有坡度要求，室內(nèi)機(jī)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(jìn)、智能化管理。為更好地滿足用戶對(duì)溫度的舒適要求，利用模糊邏輯控制原理，室內(nèi)機(jī)同時(shí)感應(yīng)室內(nèi)回風(fēng)與出風(fēng)溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)出適當(dāng)溫度，使房間內(nèi)溫度達(dá)到舒適均衡。室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)都帶有電腦板，通過(guò)信號(hào)的傳輸可對(duì)室內(nèi)外機(jī)的電子膨脹閥進(jìn)行連續(xù)精密調(diào)整，溫度控制精度達(dá)到±0.5℃，并可實(shí)現(xiàn)時(shí)間、風(fēng)量、風(fēng)向、狀態(tài)的自由設(shè)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(fèi)分戶計(jì)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(jī)房及大量的附屬設(shè)備，連接室內(nèi)外機(jī)的僅是銅管，管道系統(tǒng)的安裝非常簡(jiǎn)便、迅速，施工周期短；可分層、分區(qū)、分段進(jìn)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(yíng)業(yè)。室外機(jī)的同厚度、同高度在排列時(shí)更美觀、更方便；在室外機(jī)中，前方、后方或底部其中任一方向均可連接管道。

缺點(diǎn)：

初投資較多.初期的投資費(fèi)用是很多家庭在購(gòu)買中央空調(diào)時(shí)一個(gè)首選的因素，也是許多消費(fèi)者首先考慮的購(gòu)買因素。VRV初期購(gòu)買的設(shè)備成本加上設(shè)備安裝費(fèi)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(jī)種類較少。相對(duì)其他類型的空調(diào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，VRV的室內(nèi)機(jī)種類較少，且各種室內(nèi)機(jī)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(jī)單機(jī)最大的制冷量只能達(dá)到140kw左右，不適用于大型寫字樓。

結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)如今環(huán)境保護(hù)已成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，隨著全球人民對(duì)未來(lái)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注，各個(gè)空調(diào)廠家都在對(duì)變頻中央空調(diào)各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行更新升級(jí)，提高節(jié)能效益。

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