多聯(lián)機(jī)VRV系統(tǒng)研究多聯(lián)機(jī)VV技術(shù)于0代初引入我國(guó)VV系統(tǒng)因其設(shè)備少布置靈活節(jié)能維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，成為目前辦公樓賓館醫(yī)院及高級(jí)別墅等建筑中最為活躍的戶(hù)式中央空調(diào)系統(tǒng)形式之一本文對(duì)多聯(lián)機(jī)VV系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了深入分析，并對(duì)其經(jīng)濟(jì)性給予了評(píng)價(jià)，為多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的完善提供資料。1多聯(lián)機(jī)VRV系統(tǒng)原理及分類(lèi)多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)是為適應(yīng)空調(diào)機(jī)組集中化使用需求在分體式和多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型制冷劑空調(diào)系統(tǒng)。其主導(dǎo)思想是“變頻、一拖多和多拖多，體現(xiàn)變頻空調(diào)的節(jié)能理念[3,4]。在多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)中一臺(tái)室外機(jī)與一臺(tái)室內(nèi)機(jī)相連的系統(tǒng)稱(chēng)為單元VV空調(diào)系統(tǒng)或變頻空調(diào)器一臺(tái)或多臺(tái)室外機(jī)與多臺(tái)室內(nèi)機(jī)相連的系統(tǒng)稱(chēng)為多元VV空調(diào)系統(tǒng)圖1給出了多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)示意圖。制冷時(shí)制冷劑流向制熱時(shí)制冷劑流向室外機(jī)

電子膨脹閥

室內(nèi)機(jī)室內(nèi)換熱器壓縮機(jī)

四通換向閥儲(chǔ)液器

室內(nèi)換熱器室內(nèi)換熱器室外換熱器圖1多聯(lián)機(jī)VRV空調(diào)系統(tǒng)示意圖多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)的工作原理與普通蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)相同，由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器組成與普通蒸汽壓縮式制冷裝置不同的是熱泵型(包括熱回收型)VV空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)室外側(cè)換熱器都具有冷凝器和蒸發(fā)器的雙重功能。由多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)室外機(jī)的組成和工作特點(diǎn)多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)可分為單冷型熱泵型和熱回收型三種形式。由多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)控制系統(tǒng)角度，可分為集中控制、獨(dú)立式控制和集散式控制三種形式。2多聯(lián)機(jī)VRV空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)是由多臺(tái)高效壓縮機(jī)組成并且有較高的EER（熱量直接由制冷劑輸送，減少換熱環(huán)節(jié)；控制非常靈活，適合各種變負(fù)荷的場(chǎng)所。2.1采用效渦旋壓縮機(jī)多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)是由多臺(tái)高效壓縮機(jī)組成，并且有較高的EER數(shù)碼渦旋空調(diào)系統(tǒng)采用的是渦旋式制冷壓縮機(jī)渦旋式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不需要設(shè)置吸排氣閥片具有較高的容積效率易損部件較少運(yùn)行平穩(wěn)噪聲低而且允許吸入少量濕蒸汽故特別適用于熱泵式空調(diào)相對(duì)于其他幾種壓縮機(jī)而言渦旋式制冷壓縮機(jī)的能效比(EER)較高[5表1給出幾種類(lèi)型壓縮機(jī)性能比較從表中可以看出，渦旋式壓縮機(jī)的能效比較轉(zhuǎn)子式和活塞式高，相對(duì)較節(jié)能。表1幾種類(lèi)型封閉壓縮機(jī)性能比較參數(shù) 渦旋式 轉(zhuǎn)子式 活塞式能效比（EE）2.92.4～2.62.2～2.6容積效率比（壓比4.6）0.990.940.7絕熱效率比（同上）0.980.930.88壓縮室的部件數(shù)量比137重量比0.80.81.0加工精度1～3310～30適用范圍(輸出功率kW)1～100.4～11～102.2冷（）量直接由制冷劑輸送多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)直接以制冷劑作為傳熱介質(zhì)，傳送的熱量幾乎是水的10倍、空氣的20倍，而且不需龐大的風(fēng)管和水管系統(tǒng)減少了輸送耗能及冷媒輸送中能量損失[67表2給了三種傳熱介質(zhì)性能比較。表2傳熱介質(zhì)性能比較種類(lèi)利用熱輸送冷量輸送16kW冷量耗能水顯熱20.1kJ/kg（△t5℃）4.7kW空氣顯熱10.1kJ/kg（△t10℃）7.4kW制冷劑蒸發(fā)潛熱206kJ/kg2.5kW由表2可．同樣輸送1kW的量，以制冷劑作為輸送介質(zhì)，所需的輸送系統(tǒng)耗能僅為室內(nèi)機(jī)所耗的25k分別是以水和空氣作為傳熱介質(zhì)所需能耗的53.27%和3.%采用制冷劑直接蒸發(fā)制冷沒(méi)有按傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)先把冷量傳給水再由冷水傳給室內(nèi)空氣這一中間過(guò)程減少了一個(gè)能量傳遞環(huán)節(jié)，從熱量傳遞的網(wǎng)絡(luò)圖上看就是減少了一項(xiàng)傳熱熱阻，因此也就減少了能量的損耗。衡量多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的風(fēng)冷、水冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)性能，主要是從節(jié)能因素角度考慮[8,9。圖2給出了VV空調(diào)系統(tǒng)和風(fēng)冷熱泵冷熱水空調(diào)系統(tǒng)全年能耗對(duì)比。0風(fēng)冷熱泵風(fēng)冷熱泵冷熱機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)R空調(diào)系統(tǒng)00000001234 5 6 7 8 9012 月份圖2VRV空調(diào)系統(tǒng)和風(fēng)冷熱泵冷熱水空調(diào)系統(tǒng)全年能耗對(duì)比由圖2知VV空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)風(fēng)冷熱泵冷熱水空調(diào)系統(tǒng)類(lèi)似各月能耗隨時(shí)間的變化規(guī)律基本相同。但VV空調(diào)系統(tǒng)各月能耗均低于風(fēng)冷熱泵冷熱水空調(diào)系統(tǒng)。夏季，VV空調(diào)系統(tǒng)的能耗約比風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)低3％；冬季，約低36％全年平均約低38％。2.3冷（）量隨負(fù)荷調(diào)節(jié)在設(shè)計(jì)建筑物空調(diào)系統(tǒng)時(shí)主要是從冬夏季空調(diào)室外設(shè)計(jì)參數(shù)出發(fā)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算方案設(shè)計(jì)和設(shè)備選型即以全年中氣候條件最不利的情況為設(shè)計(jì)依據(jù)但美國(guó)供熱制冷空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE)[10]的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，這種情況只占全年時(shí)間的1％，表3。表3全年空調(diào)負(fù)荷比例表,%空調(diào)負(fù)荷（％）工作時(shí)間（％）空調(diào)負(fù)荷（％）工作時(shí)間（％）1001504575422512空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間很短一般只占全年運(yùn)行時(shí)間的％～3％其余時(shí)間都是在部分負(fù)荷下運(yùn)行的，而其中又有70％運(yùn)行時(shí)間是在30％～％這個(gè)部分負(fù)荷段之間。因此衡量一個(gè)空調(diào)產(chǎn)品節(jié)能性的好壞，其部分負(fù)荷的COP值是一個(gè)至關(guān)重要的因素，COP值是以一年的空調(diào)系統(tǒng)制冷制熱容量總和與一年的總耗電量之比。多聯(lián)機(jī)VV變頻空調(diào)系統(tǒng)在部分負(fù)荷時(shí)的節(jié)能效果比較顯著，能效比相對(duì)較高。當(dāng)部分負(fù)荷率在40％～60％間時(shí)，制熱工況的能效比(COP)最高可達(dá)到4右。圖3出了當(dāng)室內(nèi)溫度為20，室外溫度為4℃時(shí)，日本大金公司多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)機(jī)組的性能系數(shù)(COP)與負(fù)荷率的關(guān)系曲線[1。多聯(lián)機(jī)VV的部分負(fù)荷COP值較高最高可達(dá)41而一般風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組的COP值滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)只有30以部分負(fù)荷時(shí)會(huì)降低到20以。54321020 30 40 50 60 70 80 90 100圖3大金多聯(lián)機(jī)VRV部分負(fù)荷運(yùn)行特性（％）由圖3可看出當(dāng)部分負(fù)荷率在5％左右時(shí)多聯(lián)機(jī)VV機(jī)組的性能系數(shù)COP最高隨著部分負(fù)荷率的升高，COP逐漸下降。一般說(shuō)來(lái)，不論是在冬季還是在夏季多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)在部分負(fù)荷時(shí)的性能都很好。多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)根據(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)論在制冷還是在制熱工況下，能效比COP隨頻率的降低而升高，一般情況下，當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷率為4％～80％其效率較高制冷效率COP最高可達(dá)427制熱效率COP高達(dá)4.6故系統(tǒng)的季節(jié)能效比SEER相對(duì)傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)有很大的提高采用壓縮機(jī)低頻啟動(dòng)降低了啟動(dòng)電流電器設(shè)備將大大節(jié)能，同時(shí)避免了對(duì)其他用電設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊。3多聯(lián)機(jī)VRV空調(diào)系統(tǒng)缺點(diǎn)多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)除具有良好的特性，同時(shí)由于室外機(jī)采用多個(gè)壓縮機(jī),使其回油系統(tǒng)比較復(fù)雜；多聯(lián)機(jī)VV系統(tǒng)冷媒管道安裝要求高,管路較長(zhǎng)防漏及保溫顯得十分必要系統(tǒng)內(nèi)容積比較大因此需要充灌R22或R410A制劑量大，環(huán)境污染大；多數(shù)機(jī)型依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)格較貴。3.1多聯(lián)機(jī)VRV系統(tǒng)回問(wèn)題壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)一部分潤(rùn)滑油連續(xù)地從氣缸中與排氣一起被壓出因此必須有同等數(shù)量的潤(rùn)滑油返回壓縮機(jī)才能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行如果吸氣管徑選擇不當(dāng)造成潤(rùn)滑油回油不良將使系統(tǒng)的性能充分發(fā)揮受到影響因此確定吸氣管管徑時(shí)必須保證最低的氣流速度由于目前大多數(shù)均為變負(fù)荷工作的系統(tǒng)為了保證最低負(fù)荷時(shí)潤(rùn)滑油也能返回壓縮機(jī)就應(yīng)縮小吸氣管的管徑以使在最低負(fù)荷時(shí)管內(nèi)氣流速度也能高于最低帶油流速。回油是否成功主要是看氣流速度是否能把油帶回來(lái)變頻的機(jī)器在部分負(fù)荷時(shí)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速較低系統(tǒng)處于低流速狀態(tài)回油比較困難所以需要增加回油循環(huán)數(shù)碼壓縮機(jī)的回油性能要分別考察加載和卸載時(shí)的狀態(tài)加載狀態(tài)相當(dāng)于變頻機(jī)的滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)如果此時(shí)也存在回油問(wèn)題那么系統(tǒng)的回油循環(huán)也無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榛赜脱h(huán)本身就是10%的運(yùn)行循環(huán)，而卸載狀態(tài)壓縮機(jī)不排氣也不排油，油只在壓縮機(jī)內(nèi)部利用離心力從油槽到軸承，再流回油槽，顯然此時(shí)不需要回油。對(duì)于一拖一的長(zhǎng)連管系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間部分負(fù)荷運(yùn)行也是需要回油循環(huán)對(duì)于壓縮機(jī)并聯(lián)或多外機(jī)模塊并聯(lián)的系統(tǒng)其管路的尺寸較大造成回流氣體速度降低從而在部分負(fù)荷狀態(tài)下造成回油問(wèn)題因此大型多聯(lián)機(jī)VV系統(tǒng)必須在運(yùn)行一段時(shí)間后，增加強(qiáng)制回油循環(huán)。一定程度而言數(shù)碼相對(duì)于變頻的回油存在優(yōu)勢(shì)一方面油液僅在負(fù)載狀態(tài)下才離開(kāi)壓縮機(jī)在卸載狀態(tài)下因制冷劑沒(méi)有質(zhì)量速度油液不離開(kāi)壓縮機(jī)因此在低負(fù)荷過(guò)程中當(dāng)卸載時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)只有很少的油液離開(kāi)壓縮機(jī)另外當(dāng)油液在負(fù)載狀態(tài)下離開(kāi)壓縮機(jī)時(shí)氣體速度足以使油液返回到壓縮機(jī)中。當(dāng)然，并不是變頻系統(tǒng)在100％負(fù)荷運(yùn)行都解決不了回油問(wèn)題，只是在相同容量的數(shù)碼系統(tǒng)中不存在相應(yīng)問(wèn)題而已。3.2配管度與室外氣溫對(duì)制冷量的影響制冷劑管路的長(zhǎng)度室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)之間的高差都會(huì)影響多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的性能蒸發(fā)溫度每升高1℃，制冷約降低3％1,13。日本大金公司RHXY20M制機(jī)組，當(dāng)室內(nèi)機(jī)處于室外機(jī)下方時(shí)，高差小于10等效管長(zhǎng)小于0m時(shí)容量修正系數(shù)為1.0當(dāng)高差達(dá)到50等效管長(zhǎng)為6m時(shí)容量修正系數(shù)為087即冷量衰減達(dá)13金V-III的10HP多機(jī)VV系統(tǒng)當(dāng)管長(zhǎng)為0m時(shí)冷量衰減為8％室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)之間的高差越大等效管長(zhǎng)越長(zhǎng)其冷量衰減越大所以雖然多聯(lián)機(jī)組允許最大制冷劑管長(zhǎng)為50但是從保證有效供冷(熱)及節(jié)能角度出發(fā)建議實(shí)際應(yīng)用時(shí)其管長(zhǎng)最好不超過(guò)10。資料表明最大配管等效長(zhǎng)度超過(guò)0m時(shí)主制冷劑管的直徑必須增加和其他的空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)一樣多聯(lián)機(jī)空調(diào)機(jī)組樣本中標(biāo)注的制熱量是額定條件下測(cè)得的當(dāng)室外溫度較低時(shí)制熱量有較大的衰減，還必須乘以相應(yīng)的修正系數(shù)。3.3大量冷劑充灌負(fù)面效應(yīng)由于多聯(lián)機(jī)VV空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)容積過(guò)大，增大了制冷劑充灌量；系統(tǒng)的管道接頭較多，增加了制冷劑泄漏的可能性大量制冷劑泄漏導(dǎo)致臭氧層破壞隨著引起臭氧層破壞和溫室效應(yīng)的HCFC類(lèi)制冷劑的限用，開(kāi)展以CO2為表的自然工質(zhì)的替代工作顯得十分必要和緊迫。4多聯(lián)機(jī)VRV初投資和運(yùn)行費(fèi)用評(píng)價(jià)VV和風(fēng)冷熱泵空調(diào)方案初投資和年運(yùn)行費(fèi)用[14,15對(duì)比見(jiàn)表45選設(shè)備的品牌可信度大致相當(dāng)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：①設(shè)計(jì)方案為長(zhǎng)江中下游地區(qū)；②年制冷天數(shù)20天，供暖10天；③價(jià)為0.8/kWh；④制冷、熱時(shí)間12h天，平均負(fù)荷率07。表4不同方案初投資及運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比(建筑規(guī)模3000m2)空調(diào)方式VV空調(diào)系統(tǒng)

制（制熱容量及數(shù)量74.（81.kW

室內(nèi)機(jī)類(lèi)型及數(shù)量各規(guī)格室內(nèi)

管道及其它設(shè)備銅管保溫電氣線纜

初投資（元/2）

全年運(yùn)行費(fèi)（元/2）+新風(fēng)風(fēng)冷熱泵+風(fēng)機(jī)盤(pán)管+新風(fēng)

×5臺(tái)17（191.5kW×2臺(tái)

機(jī)70臺(tái)風(fēng)機(jī)盤(pán)管120臺(tái)

和新風(fēng)系統(tǒng)水泵水管保溫電氣線纜和新風(fēng)系統(tǒng)

410 55360 65表5不同方案初投資及運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比(建筑規(guī)模10000m2)室內(nèi)機(jī)類(lèi)

初投資

全年運(yùn)行空調(diào)方式 制（制熱容量及數(shù)量

型及數(shù)量

管道及其它設(shè)備

（元/2）

（元/2）VV空調(diào)系統(tǒng)+新風(fēng)風(fēng)冷熱泵+風(fēng)機(jī)盤(pán)管+新風(fēng)

74.8（81.5）×1臺(tái)80.6（88.0）×6臺(tái)591.6（651）×2臺(tái)

各規(guī)格室內(nèi)機(jī)220臺(tái)風(fēng)機(jī)盤(pán)管380臺(tái)

銅管保溫電氣線纜、新風(fēng)系統(tǒng)水泵、水管、保溫、電氣線纜新風(fēng)系統(tǒng)

420 5