淺析多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

崔武軍

摘要：多聯(lián)機(jī)空調(diào)科技發(fā)展迅速，新產(chǎn)品不斷推出和豐富，隨著中國城市化的發(fā)展，多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)在中國空調(diào)市場近十多年來得到了長足的發(fā)展和進(jìn)步，我們暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工程師要扎實(shí)掌握多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的制冷空調(diào)原理、設(shè)計(jì)安裝方法、產(chǎn)品科技發(fā)展動態(tài)，空調(diào)工程設(shè)計(jì)要充分發(fā)揮多聯(lián)空調(diào)機(jī)的優(yōu)勢，準(zhǔn)確把握多聯(lián)冷媒空調(diào)系統(tǒng)和水冷空調(diào)系統(tǒng)的各自優(yōu)缺點(diǎn)和適用建筑場合，為國家的節(jié)能減排戰(zhàn)略和綠色節(jié)能設(shè)計(jì)多作貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能;設(shè)計(jì)

R4lOA冷煤對臭氧層無影響，其影響臭氧的系數(shù)為0，因此具有較強(qiáng)的環(huán)保性，同時(shí)傳熱性優(yōu)異、無顯著的溫度偏移，同時(shí)具有壓力損失低的特點(diǎn)，這在很大程度上降低了功耗。因此R410A冷媒十分適合作為多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑。同時(shí)，制造商要在不提高換熱裝置體積與重量的基礎(chǔ)上，盡可能持續(xù)的加強(qiáng)換熱裝置的換熱效率，進(jìn)而縮減設(shè)備功耗，因此達(dá)到設(shè)備節(jié)能的目的。且在設(shè)備設(shè)計(jì)過程中，壓縮裝置可以運(yùn)行于能效比高頻段，同時(shí)部分負(fù)荷下，要完善其他元器件的控制，其中包括室外風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，在確保制冷（制熱）有效性的先決提條件下，最大限度的控制風(fēng)機(jī)功率。本文從多聯(lián)機(jī)空調(diào)裝置的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、選取節(jié)能制冷劑、完善換熱裝置設(shè)計(jì)以及控制部分負(fù)荷下的性能系數(shù)等方面探討了節(jié)能的設(shè)計(jì)方法，因此為多聯(lián)機(jī)空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)提供新思路。

一、多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的組成

多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)是通常是由1臺（組）或并聯(lián)幾臺（組）空氣（水）源制冷（熱泵）機(jī)組配置連接多臺室內(nèi)機(jī)，通過變頻或變?nèi)萘考夹g(shù)改變制冷劑流量，以適應(yīng)各房間負(fù)荷變化的制冷劑直接膨脹式空調(diào)系統(tǒng)。多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)主要由室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)、制冷劑管道、相關(guān)控制裝置組成。室內(nèi)外機(jī)可由50%～130%容量配置，用戶可自行選擇室內(nèi)機(jī)的形式和容量，1臺室外機(jī)最多可以連接多達(dá)30-40臺室內(nèi)機(jī)。

系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)有多種型式：頂棚雙向氣流或多向氣流卡式嵌入型、頂棚嵌入風(fēng)管連接型、頂棚嵌入導(dǎo)管內(nèi)藏型、頂棚懸吊型、掛壁型及落地型等，根據(jù)不同的功能形式及室內(nèi)機(jī)形式的組合，可應(yīng)用于公寓、辦公、住宅等各類中、高檔建筑的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

二、多聯(lián)機(jī)空調(diào)設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

眾所周知，空調(diào)的節(jié)能要以空調(diào)設(shè)備的節(jié)能為基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段我國已出臺了相關(guān)強(qiáng)制性的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，空調(diào)生產(chǎn)商所開發(fā)的產(chǎn)品一定要達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上需標(biāo)有節(jié)能標(biāo)識，進(jìn)而才能夠出售。現(xiàn)階段我國多聯(lián)機(jī)空調(diào)的節(jié)能規(guī)范為《GB21454-2008多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機(jī)組能效限定值及能源效率等級》。

生產(chǎn)商所設(shè)計(jì)開發(fā)的多聯(lián)機(jī)制冷性能系數(shù)一定要超過多聯(lián)機(jī)空調(diào)機(jī)組能效限定數(shù)值，才可以進(jìn)行銷售，如表1、表2所示。

規(guī)范中將機(jī)組的制冷性能系數(shù)劃分成五個(gè)級別，不超過五級的產(chǎn)品禁止被銷售。同時(shí)產(chǎn)品在未出廠的時(shí)候就要粘貼能效標(biāo)識，能效標(biāo)識上要具備機(jī)組的額定能效級別。只有超過二的產(chǎn)品，才可以有資格申請節(jié)能認(rèn)證。基于此項(xiàng)節(jié)能管理規(guī)定，相關(guān)空調(diào)廠家為了產(chǎn)品可以更好的出售，就會持續(xù)的深化技術(shù)品質(zhì)，進(jìn)而增加機(jī)組的能效級別，因此從根本縮減耗能，這也為空調(diào)設(shè)備的節(jié)能奠定了基礎(chǔ)。上述內(nèi)容即為我國強(qiáng)制的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，制造商一定要持續(xù)完善技術(shù)，進(jìn)而提高機(jī)組的節(jié)能性。那作為制造商又要從哪些方面去加強(qiáng)機(jī)組的節(jié)能呢？我認(rèn)為需要已下述幾個(gè)方面作為切入點(diǎn)：①選取更為節(jié)能的制冷劑;②完善換熱裝置;③增加部分負(fù)荷下的性能數(shù)值。

三、選取具有較強(qiáng)節(jié)能性的制冷劑

現(xiàn)階段，多聯(lián)機(jī)制冷劑主要包括R410A、R22以及R407C等，在如何選取制冷劑應(yīng)首先分析幾類制冷劑的特點(diǎn)。由于R410A冷煤對臭氧層無影響，其影響臭氧的系數(shù)為0，因此具有較強(qiáng)的環(huán)保性，同時(shí)傳熱性優(yōu)異、無顯著的溫度偏移，同時(shí)具有壓力損失低的特點(diǎn)，這在很大程度上降低了功耗，因此為了更好的節(jié)能效果及綜合運(yùn)行效果，可選擇R410A冷媒作為多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑，如表3所示。

四、完善換熱裝置

換熱裝置的大小與換熱有效性從根本影響著設(shè)備性能及能耗。若換熱裝置越大，通常設(shè)備的能耗就隨之減少，不過缺點(diǎn)是會提高制造成本，換熱效率越高，設(shè)備的功耗就會減少。因此為了匹配于成本與設(shè)備節(jié)能，設(shè)備制造商首選的是在不提高換熱裝置體積與重量的基礎(chǔ)上，盡可能持續(xù)的加強(qiáng)換熱裝置的換熱效率，進(jìn)而縮減設(shè)備功耗，從而達(dá)到設(shè)備節(jié)能的目的。為了有效的評估換熱裝置的節(jié)能性與成本，可通過下述數(shù)值予以計(jì)算：冷重比，功重比。

冷重比=制冷量/換熱器重量;

功重比=功率/換熱器重量。

前者越大，即單位重量的換熱裝置的換熱效率越高，同時(shí)制冷量效果越優(yōu)。后者越小，即單位重量的換熱裝置的功耗越低，但更具節(jié)能性。上述數(shù)值融合了制造成本與換熱裝置的節(jié)能性，能夠有效的評估換熱裝置的節(jié)能性及成本。制造商能夠?qū)扔挟a(chǎn)品予以計(jì)算，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)錄入數(shù)據(jù)庫，在未來研制新品時(shí)，能夠依附于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)予以設(shè)計(jì)。為了加強(qiáng)冷重比、控制功重比，設(shè)備商需要側(cè)重于下述幾點(diǎn)：①選取高效率的換熱翅片;②優(yōu)化換熱裝置分路控制制冷劑流量和流速。

五、增加部分負(fù)荷下的性能數(shù)值

多聯(lián)機(jī)空調(diào)裝置通常為一個(gè)或并聯(lián)的幾個(gè)室外機(jī)帶動多個(gè)室內(nèi)機(jī)。主要特點(diǎn)即各室內(nèi)機(jī)通常不會全開，很多時(shí)間運(yùn)行于50%的負(fù)荷下。在全年工況中，空調(diào)裝置的很多時(shí)間也都是運(yùn)行在40%的負(fù)荷下。因此加強(qiáng)部分負(fù)荷下的節(jié)能性即可從很大程度上控制整機(jī)的節(jié)能性。加強(qiáng)部分負(fù)荷下的節(jié)能性要從下述幾方面入手：選取部分負(fù)荷下具有一定能效比的變頻壓縮裝置，完善部分負(fù)荷下相關(guān)模塊器件的控制。變頻壓縮裝置的特性即具有較高的中間能效比，兩端能效比相對較小。因此在設(shè)計(jì)過程中，要使部分負(fù)荷下，壓縮裝置可以運(yùn)行于能效比高的頻段。同時(shí)部分負(fù)荷下，要完善其他元器件的控制，其中包括室外風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，在確保制冷（制熱）有效性的先決提條件下，最大限度的控制風(fēng)機(jī)功率。

六、結(jié)語：

伴隨著我國的社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程進(jìn)入由量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變階段，能源節(jié)約問題也隨之逐漸凸顯?？照{(diào)的耗能一直是建筑物能耗的主要部分，因此減少空調(diào)設(shè)計(jì)運(yùn)行的能耗是建筑能耗節(jié)能的重點(diǎn)。本文以淺析多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)作為切入點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上予以較為深入的探討，希望對相關(guān)工作人員有所幫助。

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