論VRV空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

王葳

摘要：本文是作者近幾年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的，主要的介紹了VRV空調(diào)系統(tǒng)的工作原理及其特點(diǎn)，分析了VRV 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：VRV；空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能

前言

VRV空調(diào)系統(tǒng)全稱為制冷劑流量可變系統(tǒng)。它是在分體式空調(diào)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的?？照{(diào)系統(tǒng)由室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)、冷媒配管和遙控裝置等組成。它通過控制壓縮機(jī)的制冷劑流量，適時的滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷的要求。由于每臺室外機(jī)獨(dú)立成一個小型系統(tǒng)，每一空調(diào)分區(qū)完全相互獨(dú)立運(yùn)行，避免了大型中央空調(diào)局部使用則啟動整個系統(tǒng)的情況，加之先進(jìn)的變頻技術(shù)，具有節(jié)能、舒適、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。VRV空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝方便、占有建筑空間小、運(yùn)行費(fèi)用低、不需機(jī)房等優(yōu)點(diǎn)。

VRV系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是節(jié)能，本文則通過對其節(jié)能性能性特點(diǎn)進(jìn)行研究與應(yīng)用的分析，來更加深入的了解其性能，從而最大限度的發(fā)揮其節(jié)能優(yōu)勢。

一、VRV 空調(diào)系統(tǒng)的原理

VRV空調(diào)系統(tǒng)是在電力空調(diào)系統(tǒng)中，通過控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量，適時地滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。其工作原理是：由控制系統(tǒng)采集室內(nèi)舒適性參數(shù)、室外環(huán)境參數(shù)和表征制冷系統(tǒng)運(yùn)行狀況的狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化準(zhǔn)則和人體舒適性準(zhǔn)則，通過變頻等手段調(diào)節(jié)壓縮機(jī)輸氣量，并控制空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)扇、電子膨脹閥等一切可控部件，保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性，并使空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定工作在最佳工作狀態(tài)

二、VRV空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）節(jié)能。通過使用變頻技術(shù)，可以使 VRV 空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷變化自動調(diào)整壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整制冷劑的流量，這樣可以使空調(diào)系統(tǒng)在滿足冷量的前提下，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的高效運(yùn)行。

（2）舒適。VRV 空調(diào)系統(tǒng)中的電子膨脹閥可以根據(jù)各空調(diào)區(qū)域的負(fù)荷變化對各區(qū)域的室內(nèi)機(jī)制冷劑流量進(jìn)行快速調(diào)節(jié)，通過智能控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度的溫度調(diào)整，這種控制方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于采用傳統(tǒng)啟?？刂频目照{(diào)系統(tǒng)的舒適性。

（3）費(fèi)用低。中小型 VRV 中央空調(diào)系統(tǒng)不需要主機(jī)房、冷卻塔以及水輸送和送回風(fēng)系統(tǒng)，其運(yùn)行費(fèi)用與傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)相比節(jié)約 30%。

（4）噪音低。與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比，由于壓縮機(jī)可以長時間運(yùn)行在低頻范圍，可以減小系統(tǒng)噪聲，減少對電網(wǎng)的沖擊，有效提高空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

三、VRV 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

3.1 采用先進(jìn)的壓縮機(jī)技術(shù)

與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)作比較，VRV 空調(diào)系統(tǒng)的核心部件采用具有節(jié)能，零部件少等優(yōu)點(diǎn)的高效密封性渦旋式壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)由渦旋型定盤、渦旋式動盤、撥動盤、主軸電機(jī)、機(jī)體等少量部件組成。將帶有渦旋形葉片的固定渦盤和具有相同形狀的作公轉(zhuǎn)的擺動渦盤相嚙合，以相位差 180°的兩個渦旋形葉片組合成一些封閉空間。靜盤與機(jī)殼固定，動盤由一個偏心距很小的偏心軸帶動，繞固定渦盤的渦旋中心以一定半徑作公轉(zhuǎn)運(yùn)動，每轉(zhuǎn)一個角度，月牙形容積被壓縮，不斷旋轉(zhuǎn)，使月牙形容積不斷被壓縮。最后壓縮氣體從中心排出。介質(zhì)的壓力在外圓處比較低，越到中心處壓力越高。這種壓縮過程同時繼續(xù)地進(jìn)行，比較平穩(wěn)，氣體進(jìn)口處沒有吸氣閥，出口處沒有排氣閥，沒有余隙容積，因此容積效率高。多聯(lián)機(jī)VRV空調(diào)系統(tǒng)是由多臺高效壓縮機(jī)組成，并且有較高的EER。直流變頻空調(diào)系統(tǒng)采用的是高壓腔高轉(zhuǎn)速渦旋式制冷壓縮機(jī)。渦旋式制冷壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，不需要設(shè)置吸、排氣閥片，低溫啟動時預(yù)熱冷凍油，具冷媒直接壓縮，更有效利用壓縮腔容積，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)。

3.2 以制冷劑作為傳熱介質(zhì)

VRV 空調(diào)系統(tǒng)采用制冷劑作為熱介質(zhì)，其傳送熱量為水的 10 倍、空氣的 20 倍，同時系統(tǒng)不需要風(fēng)管和水管等體積龐大的裝置，這樣可以有效地減小輸送能耗和冷媒輸送過程中的能量損失，表1為3種傳熱介質(zhì)的比較。

從表1中可知，當(dāng)輸送 116 kW 的相同熱量時，如以制冷劑作為介質(zhì)需要的系統(tǒng)損耗為室內(nèi)機(jī)能耗的 2.5 kW，是以水和空氣為介質(zhì)所需能耗的 53.27%和 33.3%。采用制冷劑不用像傳統(tǒng)的中央空調(diào)將冷量傳給水，由冷水傳遞給室內(nèi)空氣，而是直接蒸發(fā)冷卻，減少了能量傳遞的環(huán)節(jié)，即減少了一項(xiàng)傳熱熱阻，這樣可以有效地減少空調(diào)系統(tǒng)的能量損耗。

3.3 采用變頻和智能控制技術(shù)

目前VRV空調(diào)系統(tǒng)普遍采用變頻壓縮機(jī)和電子膨脹閥。VRV空調(diào)系統(tǒng)先進(jìn)的變頻技術(shù)，可在15%～100%的容量范圍內(nèi)進(jìn)行控制，根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，滿足不同季節(jié)負(fù)荷的調(diào)節(jié)要求。壓縮機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下連續(xù)運(yùn)行，減少了因壓縮機(jī)頻繁啟停造成的能量損失；通常室外機(jī)組有多個壓縮機(jī)，采用變頻控制，并在負(fù)荷較低時先啟動，當(dāng)負(fù)荷增加到一定程度，其它壓縮機(jī)相繼啟動運(yùn)行，達(dá)到調(diào)節(jié)室外機(jī)的供冷能力的目的。且采用壓縮機(jī)低頻啟動，降低了啟動電流，電氣設(shè)備將大大節(jié)能，同時避免了對其它用電設(shè)備和電網(wǎng)的沖擊。

VRV空調(diào)系統(tǒng)中多處應(yīng)用了電子膨脹閥，可以隨時根據(jù)室內(nèi)機(jī)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)冷媒供應(yīng)量，同時與變頻控制系統(tǒng)相結(jié)合，使壓縮機(jī)的排量也隨負(fù)荷作相應(yīng)的變化，從而達(dá)到了很好的節(jié)能效果。

VRV空調(diào)系統(tǒng)組合方便、靈活，可以根據(jù)不同的使用要求組織系統(tǒng)，滿足不同工況房間的使用要求。而且熱回收VRV空調(diào)系統(tǒng)，一個系統(tǒng)內(nèi)，部分室內(nèi)機(jī)在制冷的同時，另一部分室內(nèi)機(jī)可以供熱運(yùn)行，能在冬季和過渡季節(jié)，向需要同時供冷和供熱的建筑物提供冷、熱源，將制冷系統(tǒng)的冷凝負(fù)荷和蒸發(fā)負(fù)荷同時利用，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)區(qū)供冷，外區(qū)供熱，把內(nèi)區(qū)的熱量轉(zhuǎn)移到外區(qū)，充分利用能源，大大提高能源利用效率，降低能耗，滿足不同區(qū)域空調(diào)要求。

四、結(jié)語

VRV空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面的優(yōu)勢是很明顯的，但也存在著諸如壓縮機(jī)油系統(tǒng)的平衡問題、價格較貴、冷媒管道安裝要求較高等問題。近些年來，隨著VRV空調(diào)系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)在不斷的提高，容量也在不斷的加大，設(shè)計(jì)和工程中的問題不斷得到解決，而工程造價也在不斷降低，VRV空調(diào)系統(tǒng)會有一個廣闊的前景。