学院办公楼VRV空调系统设计

2018-08-17曾国安

机电产品开发与创新 2018年4期

曾国安

（厦门海洋职业技术学院，福建厦门 361000）

0 引言

VRV系统（Varied Refrigerant Volume简称VRV）即变制冷剂流量系统。由室外机、室内机和冷媒配管三部分组成。一台室外机通过冷媒配管连接到多台室内机，根据室内机电脑板反馈的信号，控制其向内机输送的制冷剂流量和状态，从而实现不同空间的冷热输出要求。

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。VRV系统对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高，且其初投资比较高。其控制系统由厂家进行集成，因此无需进行后期开发，多数厂家更在其产品基础上推出了多种功能齐全的智能控制系统，用于大型楼宇的集中管理，相对传统中央空调，其集控的设计、施工、使用更加便利，功能也更人性化。

VRV虽然名为“变冷媒流量”，但其运行原理不仅止于对冷媒流量的控制。现今的VRV系统对输出容量的调节主要依赖于两方面：一是改变压缩机工作状态，从而调节制冷剂的温度和压力，以此为依据又可分为变频系统和数码涡旋系统二种；二是通过室内、外机处的电子膨胀阀调节，改变送入末端（室内机）的冷媒流量和状态，从而实现不同的末端输出。

1 工程概况

本工程为厦门海洋职业技术学院办公楼的空调系统的设计，该大楼主要作为办公、会议，工作时间比较固定，同时满足加班、会议等不同的需求。因此该工程采取VRV空调系统设计方案，具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求。本方案空调系统是按层进行分区设计，每层空调系统是相互独立的系统。本文以一层为例，本层的房间有办公室、大厅、驾驶员休息室、会议室等，空调面积约500m2。

2 设计参数

空调室外计算干球温度：夏季：t=33.6℃，冬季：t=4.9℃

夏季空调室外计算湿球温度：tw=27.6℃

空调室外计算相对湿度：夏季：φ=81%，冬季：φ=73%

大气压力：B=100.081KP

室内空调房间设计参数：夏季室内干球温度：t=24~28℃，湿度：φ=55%~65%，冬季室内干球温度：t=18~22℃，湿度：φ=40%~60%。

3 负荷计算

本办公楼设计采用舒适性的空调，负荷的计算采用的是概算指标法，先确定出每个功能房间的面积，再根据每个房间的使用要求确定出单位面积冷负荷指标，最后计算出每个房间的冷负荷。

表1 办公楼一楼每个房间的冷负荷情况Tab.1 Cold load in every room on the first floor of the office building

4 VRV空调系统方案设计

4.1 室内机的选型

VRV空调设计的重要一步就是，根据建筑功能和空调房间冷负荷的要求选择室内空调机（室内机）。一般来说，VRV空调系统室内机负荷范围从0.8HP～10HP（2.0kW～28kW），室内机类型主要有：①天花式；②管道式；③壁挂式；④落地式。设计者可以根据房间的大小，装潢布置及气流分布要求选择一定数量的室内机和适合要求的室内机类型。对于本办公大楼主要为办公室，房间内统一采用石膏板吊顶，因此室内机统一选用天花嵌入式，四面送风，中间回风的方式。

本层共有室内机10台，均暗装在各房间的吊顶内，各房间的室内机选型如表2所示。

4.2 室外机选型

室外机选型的原则是：①根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算；②统计建筑空调总冷负荷；③大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为70%～80%左右，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定；④室外机的冷负荷为建筑空调设计总冷负荷与同时使用率的乘积。根据计算的制冷负荷即可选择制冷主机。