VRV中央空调系统的设计与应用分析

杨涌

摘 要：随着经济的高速发展，我国的居民生活水平也在不断地得到提高，空调也在迅速的普及，使人民在夏日摆脱高温的烦恼。而在所有的空调之中，VRV中央空调的功能更为广泛，应用性更高。作为一款制冷的系统，VRV中央空调系统是非常优秀的。

关键词：VRV中央空调系统；设计；应用分析

前 言

VRV中央空调系统作为我国空调系统中非常优秀的一个，相对于普通的空调系统，其有占地面积小，工作稳定等优势。本文就主要对VRV中央空调系统的设计与应用分析展开讨论。

1 VRV空调系统的原理

VRV空调系统是在电力空调系统中，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。其工作原理是：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、电子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。

2 VRV中央空调系统的设计

2.1 系统配管原则

系统最大总管长能达到1000m左右，最大单管长能达到175m。当室外机安装位置低于室内机的时候二者高差能达到90m，而当室内机安装位置低于室外机的时候二者高差能达到50m。第一个分支到室内机最大距离能达到40m，内机之间的最大高差能达到15m。在系统设计中应该注意这些长度问题。

2.2 冷量的衰减

通常VRV空调系统室内机与室外机之间是通过冷媒管连接，制冷剂管路的长度与室内外机组的高差影响着空调系统的冷量衰减。

在系统设计时要尽量使一个系统的室内外机之间的距离最短，高差最小，对高差大、管路长的系统要适当增加机组的容量，配比尽量为1：1，这样才能保证空调使用的效果。

2.3 VRV空调系统新风

（1）将VRV空调系统的普通室内机作为新风机来处理新风。此种方法由于系统较简单，在工程中运用较多。由于VRV空調系统的室内机盘管是根据空调回风状态设计的，而不是按新风状态设计的，所以一方面室内机不能将新风处理到室内状态点，部分新风负荷需要由室内机负担，另一方面在室外温度较高时，会使室外机长时间超负荷运转，出现过流保护。

（2）采用全热交换机作为新风机。使用全热交换机在向房间补充新风的同时，利用室内排风的冷量来预冷新风，回收冷量的效率为60～70%，可节能28%。此种方法是VRV空调新风系统的较好方案，在实际工程应用中，大空间空调系统采用全热交换机时，新风和排风管道易于设置，而在走廊式小开间办公楼、宾馆等场所，同时设置新风管和排风管就较为困难，这时可结合工程的具体情况，将排风系统集中设置。另外使用全热交换机时还要注意其噪声带来的影响。

（3）采用VRV制造厂家提供的新风专用机。这类新风机通常是按新风状态设计，加大了机组盘管的排数，可将新风处理到室内状态点。但此种方法工程造价较高，影响在工程中的应用，另一方面，在室外温度较高时，压缩机长时间不间断运行，会影响机组的寿命。

（4）设置风冷热泵机组为新风系统提供冷热源。此种方法是将新风系统与VRV系统分开，新风系统用冷热水系统，这样就确保了新风系统的风量和冷量。在较大的工程特别是带有公共部分的裙房工程较为合理，这类工程主楼设置VRV空调系统，裙房空调及主楼新风系统的冷热源由风冷热泵机组提供，这样也降低了工程造价。但此种方法采用了两种空调系统，在运行管理上较为繁琐，没有充分体现VRV空调系统灵活、节能的特点。

3 VRV空调系统的应用

3.1 采用先进的压缩机技术

VRV空调系统采用了高效密封性涡旋式压缩机，具有零件少、节能效果好的优点。涡旋式压缩机主要由涡旋型定盘、动盘、拨动盘、主轴电机等部件组成。将带有涡旋形叶片的固定涡盘和具有相同形状的作公转的摆动涡盘相啮合，以相位差180°的2个涡旋形叶片组合成一些封闭空间。

静盘与机壳固定，动盘由1个偏心距很小的偏心轴带动，绕固定涡盘的涡旋中心以一定半径作公转运动，每转一个角度，月牙形容积被压缩，不断旋转，使月牙形容积不断被压缩。最后压缩气体从中心排出。介质的压力从外圆向圆心处逐渐增大，这种压缩过程同时继续平稳进行，由于气体进口和出口处没有吸气阀和排气阀，不存在余隙容积，容积效率很高。多联机VRV空调系统采用多台高效压缩机组成，直流变频空调采用了高压腔高速涡旋式制冷压缩机，这种压缩机没有吸气阀和排气阀，结构简单，低温启动时预热冷冻油，冷媒直接压缩，能够有效利用压缩腔容量，系统运行平稳，噪声小，系统可以吸收少量湿蒸汽，适用于热阀式空调。

3.2 以制冷剂作为传热介质

VRV空调系统采用制冷剂作为热介质，其传送热量为水的10倍、空气的20倍，同时系统不需要风管和水管等体积庞大的装置，这样可以有效地减小输送能耗和冷媒输送过程中的能量损失。

当输送116kW的相同热量时，如以制冷剂作为介质需要的系统损耗为室内机能耗的2.5kW，是以水和空气气为介质所需能耗的53.27%和33.3%。采用制冷剂不用像传统的中央空调将冷量传给水，由冷水传递给室内空气，而是直接蒸发冷却，减少了能量传递的环节，即减少了一项传热热阻，这样可以有效地减少空调系统的能量损耗。

3.3 采用变频和智能控制技术

目前，VRV空调系统主要采用变频压缩机和电子膨胀阀，其中变频技术可以在15～100%的范围内对空调系统的容量进行控制，从而按照室内负荷变化进行系统的控制，满足不同负荷的调节要求。通过变频技术可以使空调系统的压缩机在不同的转速下连续运行，这样可以减少传统空调系统中由于启停控制运行方式造成的能量损失。通常情况下，室外机组由多个压缩机组成，在负荷较低时启动，当室内负荷增加到一定程度时，其他压缩机陆续启动，从而达到调节室外机的供冷能力。与此同时，由于采用了压缩机低频启动，可以降低启动电流，这样空调系统中的电气设备可以实现节能，同时减小对其他用电设备和电网的冲击。

VRV空调系统中采用了多个电子膨胀阀，这样可以实时根据室内机负荷变化情况对冷媒供应量进行调节。电子膨胀阀与变频技术相结合，可以使压缩机的排量根据负荷情况作出相应变化，实现很好的节能效果。

在热回收VRV空调系统中，当一部分室内机进行制冷时，另一部分室内机可以供热运行，这样可以在进入过渡季节时，对需要同时供冷和供热的用户提供冷、热源，将冷凝负荷和蒸发负荷同时利用，实现内区供冷，外区供热，将内区的热量传递给外区，实现能源的充分利用，提高能源的利用率，满足不同区域对空调制冷的要求。

4 结束语

VRV中央空调系统给人带来舒适的感觉，稳定性高，节能环保，因此深受群众欢迎。为了以后空调系统的发展，VRV中央空调系统仍有较长的一段路要走。

参考文献

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