變頻兩管制熱回收多聯(lián)機(jī)的技術(shù)研究

劉芬

摘要：從目前的空調(diào)設(shè)計(jì)狀況看，多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)較為普遍，成為大多數(shù)建筑物的首選設(shè)計(jì)。在空調(diào)領(lǐng)域，多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機(jī)組（以下簡(jiǎn)稱“多聯(lián)機(jī)”）由于能效高（特別是部分負(fù)荷下）、安裝靈活、易維護(hù)、初投資低等優(yōu)點(diǎn)被越來越多的用戶所接受。變頻兩管制熱回收多聯(lián)機(jī)具有室外機(jī)占地小，安裝簡(jiǎn)單，材料成本低，所需工時(shí)少，安裝費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，相信變頻兩管制熱回收多聯(lián)機(jī)所占市場(chǎng)份額會(huì)越來越高，給越來越多的多聯(lián)機(jī)用戶帶來實(shí)實(shí)在在的好處。因此本文對(duì)此進(jìn)行了研究與分析。

關(guān)鍵詞：變頻兩管制熱回收;多聯(lián)機(jī);研究

1變頻兩管制熱回收多聯(lián)機(jī)的技術(shù)原理

熱回收的含義簡(jiǎn)單來說就是回收制冷房間排出的熱量用于制熱房間制熱，具體來說，系統(tǒng)通過室內(nèi)機(jī)換熱器從制冷房間吸收熱量，然后通過室內(nèi)機(jī)換熱器將該熱量全部或部分釋給制熱房間用于制熱，系統(tǒng)不足或剩余的熱量再通過室外機(jī)換熱器從環(huán)境吸取。而對(duì)于普通熱泵多聯(lián)機(jī)，制熱室內(nèi)機(jī)所需熱量全部來自于室外機(jī)換熱器吸熱和耗電。因此，相比普通熱泵，熱回收多聯(lián)機(jī)具有明顯的節(jié)能效果。

2多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)原理

多聯(lián)機(jī)空調(diào)是當(dāng)前最為先進(jìn)的一種空調(diào)形式，在全世界提出能源和環(huán)境的理論下，其具備良好的可推廣性，節(jié)能與環(huán)保是當(dāng)今世界關(guān)注的焦點(diǎn)問題，多聯(lián)機(jī)空調(diào)在節(jié)能環(huán)保中有一定的促進(jìn)意義，特別是能夠節(jié)省大量的空間。工作原理主要是：多聯(lián)機(jī)空調(diào)通過控制系統(tǒng)集中控制，提取室內(nèi)舒適性基本參數(shù)、室外環(huán)境參數(shù)和表征制冷系統(tǒng)運(yùn)行狀況參數(shù)等相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后，再通過分析，進(jìn)一步考慮到舒適準(zhǔn)則，電腦變頻做好有效的調(diào)整，全面調(diào)節(jié)好壓縮機(jī)輸氣量，同時(shí)，也對(duì)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)扇、電子膨脹閥等部件進(jìn)行高效控制，全面為室內(nèi)提供良好的空氣，通過自動(dòng)化調(diào)節(jié)，保證了空調(diào)穩(wěn)定性運(yùn)行，全面滿足室內(nèi)冷氣需要。

3變頻兩管制熱回收多聯(lián)機(jī)的技術(shù)

3.1高溫制冷強(qiáng)化技術(shù)

在室外溫度和室內(nèi)溫度都比較高時(shí)，室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)溫度較高，制冷效果較差，經(jīng)過制冷室內(nèi)機(jī)的回氣溫度也比較高，導(dǎo)致壓縮機(jī)的排氣溫度和排氣過熱度會(huì)相應(yīng)升高，就會(huì)使系統(tǒng)有排氣溫度過高的風(fēng)險(xiǎn)。

通過再冷卻回路出口過熱度SHM3（SHM3=TM3-TPS3，TM3和TPS3分別為再冷卻回路出口溫度和出口壓力PS3對(duì)應(yīng)的飽和溫度）判定再冷卻回流的流量，同時(shí)通過主流路出口過冷度SCM2（SCM2=TPS2-TM2，TM2和TPS2分別為主流路出口溫度和出口壓力PS2對(duì)應(yīng)的飽和溫度）判定制冷室內(nèi)機(jī)的制冷效果，確定再冷卻回路的電子膨脹閥EXV2的開度。可以通過試驗(yàn)獲得SHM3的經(jīng)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)值。當(dāng)SHM3

在關(guān)小EXV2的同時(shí)，需要通過SCM2驗(yàn)證此時(shí)的制冷效果是否可以接受：如果SCM2還是比較低，小于最優(yōu)值B，則證明有制冷效果還沒有達(dá)到最優(yōu);如果SCM2增大到高于最優(yōu)值B，且繼續(xù)增大，證明再冷卻回路的作用可以接受只是排氣溫度會(huì)上升，此時(shí)為了保證排氣溫度在較合理的范圍，并防止EXV2關(guān)到極小導(dǎo)致再冷卻回路流量接近沒有，引起的SCM2迅速減小，且排氣溫度迅速上升的現(xiàn)象，需要在此時(shí)禁止繼續(xù)關(guān)小EXV2。當(dāng)SHM3>目標(biāo)SHM3的時(shí)候，證明再冷卻回流的流量太小，EXV2開度太小，需要開大EXV2。在開大EXV2的同時(shí)，需要通過SCM2驗(yàn)證此時(shí)的制冷效果是否可以接受：如果SCM2依然很高，大于最優(yōu)值B，證明有制冷效果可以接受;如果SCM2降低到低于最優(yōu)值B，且繼續(xù)降低，證明再冷卻回路的作用開始減弱，需要在此時(shí)禁止繼續(xù)開大EXV2。通過SHCM2判定再冷卻回流的流量，同時(shí)通過SCM2判定制冷室內(nèi)機(jī)的制冷效果調(diào)節(jié)EXV2的開度，使再冷卻回路的EXV2的開度保持在最優(yōu)值。

3.2低溫制熱強(qiáng)化技術(shù)

在制熱模式下，室外機(jī)高壓管的高壓氣進(jìn)入制熱室內(nèi)機(jī)，在制熱室內(nèi)機(jī)放熱后，通過MS的支路EXV2變?yōu)榈蛪簹怏w回到室外機(jī)。這樣，EXV2的開度會(huì)影響進(jìn)入制熱室內(nèi)機(jī)的制冷劑流量，同時(shí)會(huì)調(diào)節(jié)制熱室內(nèi)機(jī)的冷凝溫度。室外溫度越低，室外機(jī)的蒸發(fā)壓力越低，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致制熱室內(nèi)機(jī)的冷凝壓力也降低，從而會(huì)降低制熱室內(nèi)機(jī)的出風(fēng)溫度，需要減小EXV2的開度、提高高壓進(jìn)而提高送風(fēng)溫度。

另外，在室外溫度較低的情況下，室外機(jī)管路的散熱會(huì)變大，需要提高室外機(jī)的排氣溫度抵消這部分熱損失。為了解決不同的室外溫度下，如何達(dá)到更好的制熱效果的問題，尤其是室外溫度較低、壓縮機(jī)頻率已經(jīng)達(dá)到最大的情況，筆者提出低溫制熱強(qiáng)化技術(shù)：壓縮機(jī)頻率按目標(biāo)排氣過熱度DSH調(diào)節(jié)，目標(biāo)DSH與壓縮機(jī)的目標(biāo)高壓及室外溫度有關(guān)，室外溫度越低，則壓縮機(jī)的目標(biāo)DSH越高。因?yàn)槭覂?nèi)機(jī)積液會(huì)影響制熱效果，所以設(shè)定目標(biāo)DSH需要考慮制熱室內(nèi)機(jī)過冷度過大導(dǎo)致制熱室內(nèi)機(jī)積液的問題。通過控制合理的MS壓差Δp=pS1-PS2，可以使系統(tǒng)既滿足排液要求，又有很好的制熱表現(xiàn)和能效表現(xiàn)。

3.3混合模式中壓控制技術(shù)

為了使制冷/制熱室內(nèi)機(jī)都能夠達(dá)到較好的效果，需要按照合適的比例將液態(tài)制冷劑分配給制冷室內(nèi)機(jī)，氣態(tài)制冷劑分配給制熱室內(nèi)機(jī)。AC的主路電子膨脹閥用于中壓控制：通過控制前后的壓差（Δp=ps1-ps2）實(shí)現(xiàn)制冷/制熱室內(nèi)機(jī)制冷劑的分配。

在AC的中壓控制邏輯中，設(shè)置一個(gè)初始的壓差控制目標(biāo)，但是該目標(biāo)需要在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中不斷學(xué)習(xí)調(diào)節(jié)，從而達(dá)到制冷劑的合理分配。在制冷劑合理分配的情況下，制熱室內(nèi)機(jī)的電子膨脹閥通過調(diào)節(jié)閥門開度可以將過冷度控制在目標(biāo)值。但是在制冷劑分配不合理的情況下，比如制熱室內(nèi)機(jī)制冷劑過少，已經(jīng)超過室內(nèi)機(jī)電子膨脹閥的調(diào)節(jié)范圍，導(dǎo)致其一直處于常開狀態(tài)，這種情況下，應(yīng)該重新調(diào)節(jié)中壓控制目標(biāo)值，使制冷劑重新合理分配。

4結(jié)語

綜上所述，變頻空調(diào)的基本結(jié)構(gòu)和制冷原理和普通空調(diào)完全相同。變頻空調(diào)的主機(jī)是自動(dòng)進(jìn)行無級(jí)變速的，它可以根據(jù)房間情況自動(dòng)提供所需的冷（熱）量;當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到期望值后，空調(diào)主機(jī)則以能夠準(zhǔn)確保持這一溫度的恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)“不停機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)”，從而保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定。變頻兩管制熱回收多聯(lián)機(jī)的室外機(jī)通過換熱器能力無級(jí)調(diào)節(jié)、全逆流無毛細(xì)管制冷劑均勻分流可以準(zhǔn)確控制室外機(jī)輸出的高低壓和過冷度。雖然在中國(guó)，變頻空兩管制多聯(lián)機(jī)由于種種原因，還沒有發(fā)展成熟，以國(guó)家宏觀調(diào)控以及空調(diào)商等方面看來，變頻兩管制多聯(lián)機(jī)必然成為一種趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]石文星，成建宏，趙偉，等.多聯(lián)式空調(diào)技術(shù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南[M].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[2]中央空調(diào)市場(chǎng)，2017年度中國(guó)中央空調(diào)市場(chǎng)總結(jié)報(bào)告第三章主流機(jī)型市場(chǎng)分析[J].機(jī)電信息，2018（04）：26-27.

（作者單位：青島海爾空調(diào)電子有限公司）