公共建筑多联机空调系统优化设计探讨
[摘 要]多联机中央空调指的是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机，室外侧采用风冷换热形式、室内侧采用直接蒸发换热形式的一次制冷剂空调系统。多联机系统目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益广泛的应用。多联机空调系统的优化设计显得尤为重要。本文对公共建筑多联机空调系统优化设计进行探讨。
[关键词]多联机；变制冷剂流量多联分体式空调；优化设计
中图分类号：TU831.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0049-01
1.多联机系统工作原理
多联机系统的工作原理是由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制空调系统的风扇、膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。
多联机空调系统是在空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。多联机空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制；在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路，以调节进入室内机的制冷剂流量；通过控制室内外换热器的风扇转速积，调节在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后，变频多联机空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作，而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互，因此多联机空调系统的状态不断变化，需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量，消除其影响，是一种柔性调节系统。
2.多联机室内机室外机制冷容量计算
多联机室内机的额定制冷容量是在标准空调工况时的制冷量。由于夏季空调系统的设计条件与标注工况并不一样，因此空调室内机的实际制冷容量与额定制冷容量也不相同。根据室内空气计算干球温度，在厂家提供室内机制冷容量表中，选出最接近或大于房间冷负荷的室内机。
室外机选型。内外机容量不能超配。超配指同一个多联机系统所搭配的多联内机能力总和超过多联室外机的额定能力。一般在别墅等场所其内机的同时使用率几乎为零，为了节约成本、降低工程造价和节约能源，
把与使用面积相匹配的外机选小一号，即内机总能力比外机额定能力大。或者在同一个地方，在同一时间大部分房间的空调需要运行，对应的外机刚好满足这些房间的使用，对于其他少数房间如杂物间、衣帽间等极少使用空调或偶尔用一下空调，对于这个系统的多联机可以多配几台内机，达到节约成本的目的。以上就是多联机超配的由来，从以上的情况来看，超配的多联机系统所有内机是不会同时开启。对于一个超配的正常多联机系统，所有内机全开，根据能量守恒定律，每台内机分配到的能量必然减少，那么在额定工况下就不能满足每个房间的正常使用，所以超配的前提就是系统所有内机不会全开。在了解了超配的机理之后，在做设计时，必须认真了解用户的需求，对于不全开的场所可以适当超配，但外机能力必须满足常开房间能力的需求，而且超配比例不能超过130%（由于回油除霜等原因内外机能力配比不能低于80%），对于同一个多联机系统内的所有内机全开的系统是绝对不能超配设计，以免影响用户的正常使用。
3.多联机系统新风供给设计
多联机空调系统的新风问题一直是行业内关注的问题。多联机的优势还在于其使用了独特的新风处理方式，在商用的多联机空调系统中，若配以全热交换器使用，能够将室外的新风在全热交换器中通过与室内排风的热湿交换，将排风中的能量回收，为交换进的室外新风预冷或预热。这样交换器的使用补充了室内的新鲜空气的同时，还将室内的废气排出，并且还节省了能耗，是建筑节能和环保的最优组合。
当然除了全热交换器之外，还有多种新风处理方式，例如室内机自吸新风的方式、采用新风处理装置等。室内机自吸新风指使用新风组件将室外风直接吸入室内，而不经过湿温的处理，这种机组形式主要是天花板嵌入式等隐藏式的室内机。新风处理装置一般是将通过室内机上安装的电子膨胀阀感应室内温度和室外温度的温度差，然后自动控制冷媒供液管的供液量。但是由于夏季室外温度过高，导致新风处理装置的感应部件压力过大，不易于机器的运转，因此这里仅以新风换气机中的全热交换器的使用状况为例进行分析。
全热交换器是一种不具备冷源的换热设备，它受到了换热设备的限制。如果处理后的新风参数不能达到室内的状态，那么它仍会对室内形成一种负荷。全热交换器的换热效率对空调内机容量的配置有着直接的影响，同时它还对送入室内的新风状态有着决定性的作用。
4. 多联机系统优化设计要点
近几年多联机设备制造厂家推出单套机大容量系统，根据某品牌的资料，室外机单套容量可达48HP（135kW）；室内机连接台数可达40台；系统冷媒配管总长可达510m；系统冷媒配管单程长度可达160m；室外机与室内机间的高度差，当室外机在上时，可达50m；当室外机在下时，可达40m。这些技术条件使得多联机应用更加方便、灵活，每套多联机的服务建筑面积将近1000㎡。
在实际工程中，单套多联机的作用域不宜过大，首先，应按使用房间的设计条件、使用时间和频率合理划分系统，如设备用房和办公用房二者的使用时间不一致，应划分为不同的系统，若设有新风机组，则新风系统应单独设置室外机。其次，室内机与室内机的距离不能超过产品技术要求，根据几大厂家提供的技术资料，第一分歧管到最后一台室内机的距离不能大于40m，超过40m将会导致远端室内机冷媒不足、冷媒管内流动阻力大、空调压缩机回油困难、室内机之间压力失衡、系统不稳定故障增多等问题。根据多联机设备的特点，从空调系统节能及可靠性的角度考虑建议设计者适当控制多联机空调系统工程的规模，慎重采用大容量多联机系统，室外机容量控制在20HP左右为妥。
施工图设计时，所有专业需充分沟通，协调一致，以确保工程的可实施性和先进性，多联机空调系统设计，空调专业需处理好与建筑、结构、给排水、电气、通信等专业的接口。
结束语
近些年，多联机空调系统因其节能舒适智能化管理占用空间小、设计灵活、外形美观等优点应用越来越多。本文对多联机的工作原理、多联机室内机室外机选型进行了分析，从控制系统以及新风系统的配合等方面介绍了多联机系统的设计，为多联机系统的优化设计与应用提供技术参考，以使多联机系统达到最佳运行效果。
参考文献
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