谈多联机空调系统室外机的布置
2018-03-22王婷
王 婷
(山西省建筑设计研究院,山西 太原 030013)
近年来,多联机空调系统由于节约能源、运行费用低,控制灵活、运行可靠且维修方便以及设计自由度高,安装和计费方便等优点在中小型公共建筑中得到越来越广泛的应用。而多联机空调系统的室外机是整个系统中提供冷、热源的重要部件。那么,在暖通设计工作中,布置室外机时应注意以下几点。
1 预留足够的安装、维修和保养空间
在设计定案时,首先需要预留室外机的摆放位置,且为了保证今后室外机能够正常的安装和维修保养,室外机布置时周围还需要预留出一定的安装和维修空间。一般至少需要在机前侧预留500 mm,机后预留300 mm,机侧预留10 mm以上的空间。
2 保证良好的散热空间
由于室外机在夏季制冷时会吹出温度较高的空气,冬季制热时吹出温度较低的空气。当设置位置不好时,一台室外机的排气直接又被旁边另一台室外机的回风口吸回,产生气流短路的现象,降低机器的能力,增加耗电量,且机器一旦超过其运转温度范围,将会进行自我保护而停止,甚至烧坏压缩机。所以为了保证多联机空调系统的优越性能,室外机需要良好的散热空间。室外机设置方式主要有集中摆放及分层摆放两种,但在实际项目中这两种设置方式可以单独或结合使用。
2.1 集中摆放
1)集中摆放:即多台室外机统一摆放在某处,一般集中摆放在建筑物的顶层或者裙楼顶上,高层建筑还可能在中间某层设置设备层。多台室外机集中摆放时,为防止室外机排出的热气流被自身或周边的设备吸回,需注意室外机的安装尺寸。一般厂家会在技术资料中提供相关的摆放要求。但是大型项目中由于其室外机数量多,现场的情况复杂,除了满足厂家提出基本的安装尺寸外,还必须留有足够的散热空间。
2)集中摆放的散热改善措施:当实际项目中室外机的摆放位置条件有限,无法满足厂家的基本要求时,如室外机旁的女儿墙过高等状况发生,可以通过下面的方法来改善散热条件:增大室外机与围墙的间距,这样可以使室外机的回风空间增加,可有效增加新鲜空气的补充量;如果占地空间有限不能拉大室外机与女儿墙之间的距离时,可以在墙体上布置一定面积的百叶,也能达到补充新鲜的空气,帮助室外机散热,降低回风温度的目的;或者可以加高室外机的基础,增大室外机的回风空间,甚至可将室外机基础做成镂空设计,则散热效果更佳;另外,在室外机的出风口上加装直风管,可增加室外机的出风口与回风的距离,有效的减少了室外机排出热气流直接被吸回的几率。
2.2 分层摆放
由于近年来大型高层及超高层建筑日益增多,室外机摆放位置除可以选择屋顶、地面集中摆放的方式外,还可以选择分层摆放的方式。此种摆放方式较传统集中摆放来说,减少了系统的冷媒配管长度,有效的降低了设备初投资,运行管理也更为方便。
分层摆放即将室外机就近摆放在当层的设备机房中,一般情况下,机外的外立面采用百叶或栏杆的形式,室外机通过送风装置排风。
在高层及超高层等的大型公共建筑中,室外机分层摆放的情况较为复杂,每个建筑层面均有可能设置有多台室外机,这样就容易造成气流短路的现象,故需从以下几方面考虑:
1)建筑物的高度、楼层数以及每层机房内室内机的匹数、与相邻建筑物之间的距离等因素都会影响室外机的散热,若室外机的实际安装位置、场所比较复杂难以判断时,则需要专业的气流解析软件进行校核或者改变摆放方式。
2)选择建筑物每层合适的机房位置。
分层摆放时,机房方位不同对室外机的散热效果的影响也各不相同,不同的机房位置是十分关键的。机房具体方位的利弊分析如下:机房设在建筑物中部时,送、回风在同一垂直平面上进行,必须确保足够的出回风速度差,对机房的宽度要求较高,避免气流短路;机房设在建筑物拐角处时,若只能一面开百叶,由于建筑一侧有新鲜空气补充,较于中部的机房,对机房宽度的要求较小。若两侧可开百叶时,室外机出回风不在同一垂直平面上,不容易发生气流短路,通风效果好;机房设在建筑凹槽处时,热气流不易扩散,囤积在凹槽内部使得室外机不能吸入周边的新鲜空气,极易导致气流短路现象。若一定要设置在凹槽时,机房的大小,凹槽的尺寸等各种因素都与室外机散热条件有关,务必采用气流解析软件进行解析。
3)确认室外机房的尺寸,是否满足室外机的基本安装和维修空间的要求,并保证有足够的吸、排风空间。在进行建筑本体设计时暖通专业提供较准确的安装空间,则大大方便以后室外机的安放和使用。如果机房空间不足,则需要寻找其他室外机可能安放的空间或者采用其他的室外机安放形式相结合,甚至需要修改土建来改善。
4)由于室外机摆放在机房内,对其散热条件方面有较大的限制。故当室外机设置在机房内时,需要校核室外机的机外静压是否可以克服各种阻力损失(如送风装置,百叶等),以此保证其能顺利的排风和吸风。
5)确定机房条件。
设备的风量及送排风速度:
机房的内部各台室外机的排风量可以根据厂家提供的技术资料查询。在校核时一般选取机房中排风风速最大的模块进行静压的校核。而建议每个室外机模块必须单独设置送风装置。设备排风量以所选模块的排风量来计算,而设备的吸风量则以机房内的所有室外机的排风量之和来计算。
为了避免气流短路现象的产生,需保证较大的吸、排风风速差。一般情况下吸风风速较低,若要增加风速差主要是通过提高排风风速来实现;但是如果排风风速过大,将会导致排风阻力的增加以及噪声的增加,所以在设计时需要综合考虑各因素,将吸、排风风速控制在一定范围内。
V排风(有效排风速度)=排风量/有效排风面积(实际排风面积×百叶开口率)。
V吸风(有效吸风速度)=吸风量/有效吸风面积(实际吸风面积×百叶开口率)。
设备的送风装置:
室外机摆放在机房内,当送风口上方3 m内有障碍物,为保证排风能顺利的排放到室外,必须在室外机送风口上方安装送风装置,如:风帽,是常见的送风装置,安装灵活便利,局部阻力损失小,但对机房的高度要求较高;送风盒,对建筑外立面美观要求高,层高低的场合应用较多,但局部阻力较大,运用时要求排风口没有百叶等障碍物。
值得注意的是,送风装置在安装时,每个室外机模块上必须单独设置,以免倒流,并在安装送风装置时需取下室外机风扇上的出风格栅。
百叶的设置:
为确保建筑物的美观性,通常会在机房的外立面设置遮挡物。目前百叶使用最为广泛。设计时,由于百叶参数会直接关系到机器的出风状况,故需根据实际情况确定百叶形式及各项参数,同时,百叶的设置对是否产生气流短路有直接影响,一般要求百叶遮挡系数不大于30%,水平倾斜角度小于20°,安装时送风装置边缘需紧贴百叶根部,确保无缝隙。这些应结合室外机的吸、排风速度及机器的机外静压来确定。
除百叶外,还有栏杆(横向和竖向)和板孔两种遮挡物。板孔的阻力大,且自身材质影响通风面积不会太大,会影响室外机的正常排风,因此不推荐使用。栏杆的通风效果好,但遮挡、美观性略差。
3 室外机安放位置
值得注意的是,室外机的摆放位置应减少噪声对周围环境的影响。
多联机空调系统室外机的安装位置不宜靠近对声环境、振动要求较高的房间。当噪声及振动不能满足国家现行有关标准的规定时,应采取降噪及减振措施。
总之,多联机空调系统室外机是整个系统里相对重要的部件之一,在做设计的过程中要尤为重视,选对型号的同时还要让它的功能得到最大限度最好的发挥,以此来节省更多能耗。