1、一、VRF空調的產生一、VRF空調的產生 日本是個能源資源缺乏的國家，20世紀70年代初期爆發的第一次石油危機給當時經濟高度發展的日本敲響了能源危機的警鐘。VRF空調系統隨之在1982年誕生于日本大金工業株式會社（VRV），后來東芝、富士通、三菱電機、日立、三菱重工、松下、三洋等株式會社相繼進入VRF空調行業，經過30多年不斷的改進與技術創新，現在已經發展形成了單冷系統、熱泵系統、熱回收系統、水冷系統、冰蓄冷系統等不同功能的產品，成為一種具有完善的獨立控制、集中控制和遠程控制能力，利用變頻技術能適用于多種場合并提供舒適的工作環境的空調系統。 VRF空調系統上個世紀90年代初期引入我國，一般將其

2、歸類于“小型中央空調系統”。因其方便、靈活、節能、舒適、不需集中機房布置等特點，在我國得到廣泛的應用，成為目前國內空調市場上一個重要的空調系統形式。空調能耗的現狀 現代建筑中空調系統的耗能在整個建筑能耗中所占的比例較大,如圖所示，現代一般辦公樓空調的能源消耗比例（采用傳統中央空調形式），占整體能耗的47.2%，其中熱源所占比例為20%，而27.2%是用于熱搬送，如水泵、風機等的耗能。 空調能源主要有電力、氣、石油三種，其通常應用在以下空調系統（或設備）中。1）電力 - 商用機、冷水機、離心式冷凍機等空調熱源機送風機、 泵等空調熱搬送設備2）煤氣 - 溴化鋰等熱水空調熱源機 3）石油 - 鍋爐等

3、制熱、供熱水的熱源機 這三種能源基本為不可再生的化石燃料，而且化石燃料的資源是有限的，故在空調系統中，如何提高這些能源的利用率、降低能耗是衡量其節能性的重要指標。減少空調能耗的方式 為提高空調系統節能性，解決空調耗能太大的問題，需要從空調耗能的源頭著手進行分析。 從下圖可見，空調用能源主要用于熱源機和熱搬送，因此要解決空調的能耗問題，就需要從減少熱源能耗及減少熱搬送能耗兩大方面著手。空調用能源熱源機用冷熱源熱搬送用送風機水泵熱熱源減少空調能耗的方式 1、減少熱源機用耗能1）采用節能的直接膨脹式系統 直接膨脹式系統因比間接膨脹式系統減少了一次熱交換而達到了節能的目的。空調系統按照熱源輸出形式可分

4、為兩種：直接膨脹系統 冷媒在室內機的蒸發器內直接膨脹后冷卻空氣的直接膨脹方式。 能量傳送渠道：冷媒 空氣間接膨脹系統 冷媒冷卻過的水被送往各個房間與室內空氣進行熱交換的間接膨脹方式。 能量傳送渠道：冷媒 冷凍水 室內空氣 2）充分利用變頻技術的節能性 變頻技術的應用使得壓縮機可以根據室內機的實際需求進行能力輸出，以滿足空調部分負荷運轉等狀態下的能力需求。相對于不根據實際能力變化而改變壓縮機輸出的定頻空調，變頻空調更加節能，再此基礎上舒適度也大大提高。 早在1986年就將變頻技術應用到了VRF系統中。現代的VRF系統中，一旦接受到負荷變化的信號后，馬上就把給信號發送到壓縮機，壓縮機根據各臺室內機

5、的實際需要，通過變頻技術相應的控制能力輸出，以達到了節能的目的。 2、減少熱搬送用耗能1）采用熱搬送動力為零的直接膨脹式系統 直接膨脹式系統不像間接膨脹式系統需要空氣、水等熱搬送動力。 如 采用直接膨脹式技術的VRF系統而言，其系統組成僅為室內機、室外機以及冷媒配管（如下圖所示）。 VRF系統于水冷和風冷系統相比無需其他熱搬送元件（如下圖所示），當然也就不存在這部分的能耗。即VRF系統是熱搬送耗能為零的，順應現在節能需求 的產品。 2）采用高效率的熱搬送媒介 為了達到同一的制冷/制熱量時，由于采用不同物理特性的熱搬送媒介，其所需要的能耗是不一樣的。例如：下表中同樣搬送116.3KW的熱量，冷媒

6、這種熱搬送媒介與水和空氣相比，耗能更底。 搬送116.3KW熱量時(相當于40HP)水空氣冷媒熱量的傳輸能力比熱=4.1868kJ/kg. 每1kg溫差為5 21kJ/kg比熱=1.006kj/kg. 每1kg溫差為10 10kJ/kg0 的蒸發熱 205kJ/kg所需的熱搬送動力 4.7kW(泵、室內風扇） 7.4kW（風管風扇） 2.5kW（室內風扇）熱搬送媒介的比較項目熱搬送媒介用戶需求的多樣化 1、建筑物的形態趨于多樣化現代建筑物在形態、用途上具有多樣化的趨勢，如：1）建筑物的用途多樣化2）使用時間不統一（夜間/休息日個別區域需要空調）3）辦公大樓中的房間隔斷劃分越來越細4）設備由各業

7、主自主管理，而無須專人管理5）建筑材料、造型多樣 由于建筑物的用途不一，使用時間也會有所不同。如：在同一幢大樓中，有辦公、銀行、餐飲、便利店、機房等等不同使用功能的房間，其對于空調系統的運行時間也會不同。 針對不同用途的建筑空間、不同的對象，舒適度的要求也會有所不同。人體的舒適度與室內空氣的溫度、濕度、氣流速度以及人體活動量、衣著情況、年齡等各個因素息息相關。如：不同公司對于著裝的要求不同，其溫度設定也就會不一樣。 正因為用戶的個性化需求，業主往往希望自己能夠進行空調的調節和管理，這就要求空調系統簡單以及使用便利。2、空調系統選擇的變化 為滿足各建筑物的不同需求，選擇空調系統的角度也應相應變更

8、。傳統中央空調的發展歷史較長，設計時選用傳統中央空調的意識已經根深蒂固。但是為順應以上建筑形態及需求的多樣化，用固有的機器形式來套用到建筑物的設計方法已經不能滿足所有用戶的高要求，而應該轉變為有針對性的根據用戶的需求來選擇合適的空調系統。即從整幢建筑物設計同一集中空調系統轉變為按照各區域的不同需求設計個別空調。 原來的個別分散空調因為其靈活性及經濟性，被廣泛應用于中小型建筑物中；但是由于受其溫度控制精度等室內環境等級方面和冷媒配管長度等設備方面的影響，使其很難運用于大型建筑物中。 現隨著電子控制技術的突破性提高，VRF系統已經具備了高精度的冷媒控制、容量控制等先進技術。現在的VRF系統無論是在

9、實際使用中根據房間的負荷狀態、使用狀態進行有效控制的簡便性，還是在設計施工、維護管理的方便性以及質量的穩定性方面都受到了很高的評價。正因為這些優點，VRF系統被更廣泛地運用到各種用途的建筑物中。 總之，VRF系統既充分發揮了個別空調系統的優勢，也將中央式空調的優點編織于其中，在個別控制性、節能性、設計施工簡易性等方面充分滿足了用戶的需求，并加入了直流變速、集中控制、遠程監控等先進技術，為各種建筑物提供舒適的空調環境。二、VRF空調的發展 自1982年開發出第一臺VRV以來，通過對系統技術的各種改良，從最初的定頻產品發展為交流變頻產品，再發展為目前的直流變頻產品： 1982年 全球第一臺VRV誕

10、生 1986年 全球第一臺變頻VRV誕生 1995年 渦旋式壓縮機開始運用在VRV和變頻家用多聯機中 1996年 VRV PLUS系統開始在中國大陸銷售 1997年 R407C冷媒VRV開始在中國大陸銷售 2003年 直流變頻VRV(R22/R410A)開始在中國大陸銷售 2005年 Super VRV開始在中國大陸銷售 2006年 直流變頻VRV開始在中國大陸銷售 2008年 二級壓縮VRV開始在中國大陸銷售 2009年 EEHS采暖系統開始在中國大陸銷售 2010年 水源VRV和多功能VRV開始在中國大陸銷售按變流量壓縮機類型分：(1) 變速式(2) 數碼渦旋式按室外機冷卻方式分：(1)

11、風冷式(2) 水冷式（地源熱泵式）VRF系統的形式渦旋式轉子式變速式VRF系統變速式VRF空調系統功能形式變速式VRF空調系統功能形式變速式VRF系統品牌主要有： 熱回收式VRF系統熱回收VRF系統組成制冷劑流路分配器制冷劑流路分配器吸氣管排氣管液管集支管分歧管室外機室內機熱回收VRF系統組成放熱運轉(全制冷運轉)熱回收運轉(主要制冷、部分制熱)熱回收運轉(制冷=制熱)熱回收運轉(主要制熱、部分制冷)吸熱運轉(全制熱運轉)二次壓縮VRF系統（大金、三菱電機）VRF空調系統功能形式焓：焓的物理意義可以理解為恒壓和只做體積功的特殊條件下，Q=H，即反應的熱量變化。因為只有在此條件下，焓才表現出它的

12、特性。例如恒壓下對物質加熱，則物質吸熱后溫度升高，H0，所以物質在高溫時的焓大于它在低溫時的焓。又如對于恒壓下的放熱化學反應，H0，所以生成物的焓小于反應物的焓。 二級壓縮VRF空調系統功能形式傳統單級壓縮方式二級壓縮方式二級壓縮VRF空調系統功能形式三菱電機噴氣(涌流)回路涌流回路VRF空調系統功能形式涌流回路VRF空調系統功能形式涌流回路VRF空調系統功能形式數碼渦旋式VRF系統數碼渦旋式系統品牌主要有： 為何叫數碼渦旋壓縮機?負載(1)卸載(0)（上升1個毫米）壓縮機在1(負載)和0(卸載)的狀態之間轉換，因此稱為數碼渦旋。數碼渦旋壓縮機如何實現負載和卸載?PWM(脈沖寬度調節)閥高壓區

13、低壓區閥打開閥關閉數碼渦旋壓縮機數碼渦旋壓縮機怎么變容量?數碼渦旋壓縮機通過在一個時間周期中負載和卸載時間的比例來實現。負載10秒，占20秒周期的50%，則輸出50%；舉例：設定的時間周期為20秒負載15秒，占20秒周期的75%，則輸出75%；負載20秒，占20秒周期的100%，則輸出100%；數碼渦旋壓縮機噴氣增焓VRF空調系統功能形式三星噴氣增焓三星噴氣增焓噴氣增焓VRF空調系統功能形式三星噴氣增焓噴氣增焓VRF空調系統功能形式水冷式VRF系統水冷式VRF系統品牌主要有： 水冷式VRF產品風冷式VRF產品室內機組室外機組輔助設備土壤地埋管制冷劑水水冷式VRF系統基本原理水冷式VRF室外機風

14、冷式VRF室外機無室外風扇室外風扇以大金10HP室外機產品為例水冷式VRF系統室外機外形序號主要部件風冷式VRF室外機水冷式VRF室外機1壓縮機2電子膨脹閥3風扇與電機-4冷凝器-5電控裝置6板式換熱器-水冷式VRF產品室外機主要構成產品特點一：可利用不同形式的冷熱源土壤地下水淡水城市污水工業廢熱海水冷熱源形式產品特點二：高效節能序號性能指標風冷式VRF水冷式VRF增長率評價1制冷能效比3.774.4318%OK2制熱能效比4.095.2127%OK以大金10HP室外機產品為例產品特點三：室外機體積小16807659301000780550以大金10HP室外機產品為例(外形尺寸單位：mm)水冷

15、式VRF室外機風冷式VRF室外機產品特點四：室外機噪聲低序號室外機噪聲源風冷式VRF水冷式VRF1氣流噪聲-2室外電機噪聲-3壓縮機噪聲4電器部件噪聲整機噪聲高低產品特點五：產品用途廣泛 地板采暖室外機 地埋管 生活熱水 散熱器 儲水罐 加熱器產品特點六：低溫制熱能力強序號性能指標風冷式VRF水冷式VRF1冷熱源介質空氣水2冷熱源介質熱容量小大3冷熱源介質傳熱系數小大4冷熱源介質溫度波動大波動小5結霜存在不存在6化霜需要不需要7換熱效率低高8低溫制熱能力弱強產品對比一：風冷式與水冷式VRF產品比較(大金)序號比較項目風冷式VRF水冷式VRF增長率評價1產品型號RHXYQ10PAY1RWEYQ10PY12制冷額定能力(kW)2826.74.7%3額定功率(kW)7.426.0319%OK4能效比3.