多联机空调系统设计深入讨论

多联机空调系统设计深入讨论

杨洁

深圳中咨建筑设计有限公司广东深圳518051

摘要：阐述了风冷多联机系统的整体性能优势，列举了设计中的常见问题，如系统制冷量不足，新风输送距离有限，末端机组故障断电导致的冷凝水溢出，对以上问题加以分析并提出解决方法。

关键词：多联机；能效比；名义工况；设计工况；冷凝水提升泵

多联机空调系统是指一台（组）空气（水）源制冷或热泵机组配置多台室内机，通过改变制冷剂流量适应各房间负荷变化的直接膨胀式空调系统。空气源制冷/热泵机组由于其占地少，系统相对独立且运行管理简单，目前应用较为广泛，而水源制冷/热泵机组因为相反的原因应用较少，且主要集中在不需要采暖的夏热冬暖气候区域，本文仅对空气源多联机系统做论述，即常规的风冷多联机系统。

1.多联机系统制冷能效比

多联机系统采用直接膨胀的制冷/制热方式，不经过空调水与制冷剂的二次换热，所以在采用同规格制冷剂（如R407C，R410A）的工况下，多联机的能效比值比模块式风冷热泵（采用R410A冷媒）的能效比更高。如表一所示：

因此，在设计选型时，必须根据室内外设计参数对所选择系统做一定修正，以避免选型制冷量不足，不能达到室内设计值。

（2）室内外机安装高度以及冷媒配管长度修正

根据不同品牌型号，室内外机之间的高差和冷媒管长度测试工况不完全相同，以某品牌为例，室内外机之间高差为0，冷媒管长度为5米。而另一品牌的名义工况制冷量工况为室内外机之间高差为0，冷媒管长度为7.5米。在实际设计工况下，室内外机的高差和冷媒配管长度都不能维持在名义工况，因此，需要设计师根据具体工程的情况进行修正。修正的数值一般以各设备厂家提供的数据为准。以下表为例，在室内外机高差为90m，冷媒管长度为160m时，室外机制冷量的修正系数为0.86，名义工况为156.5kW的室外机，其制冷量在设计工况下为134.6kW，制冷量减少较多。设计时应予以考虑（图1）。

图1室内外机及冷媒管长度引起的制冷量衰减修正

综上，如果考虑极端情况，即两种情况综合下的制冷量修正，则名义工况下156.5kW的室外机在设计工况（室内设计温度24℃，50%RH，室内外机高差90m，配管长度160m）下的制冷量为113.9kW，制冷量减少了42.6kW，相当于名义工况下的72.8%，在设计时需要引起注意。这也是“多联机系统冷负荷大于冷冻水系统冷负荷”这一说法的由来。

3.多联机新风机组的局限性及解决办法

多联机系统有独立的新风处理机组，但是相对于冷冻水系统的新风处理机组，多联机新风处理机有几点不足：

（1）处理风量有限。多联机新风机的风量一般在2000m3/h~6000m3/h之间，对应的机外静压一般不超过300Pa，有部分品牌的机外静压可以达到550Pa，但尚未达到行业统一。有限的机外静压使新风的输配长度受到限制。如在办公系统中应用的多联机系统，各楼层的新风只能在楼层内处理输送，无法实现多楼层集中处理后输送，如利用冷冻水制冷的组合式新风处理机组。

新风品质不高。大部分多联机新风处理机组标配过滤器为简单的尼龙滤网，其过滤效率达不到粗效过滤器的G3过滤效果。如考虑提升新风品质，则需要另外配置效率高，价格贵，过滤阻力大（100Pa左右）的过滤器，藏大初期投资和定期维护工作量，且使新风机组的有效机外静压减少。

（2）与室内机共用室外机时受限制。由于新风机组冷负荷变化较大，为保证多联机系统稳定运行，新风机一般要求配置独立的室外机。如需要与其他室内机共用室外机系统，则要求新风机的冷负荷占比小于整体系统的30%，在设备选型和机组配置中有一定的限制。

（3）针对这一问题，建议设置冷冻水系统的新风处理机组，冷冻水由风冷热泵机组提供，集中设处理风量可达40000m3/h的新风处理机组，并竖向输送处理后的新风。

4.多联机系统的控制问题

多联机室内机四面出风和两面出风的机组一般都配置和冷凝水提升泵，可在机组起始端将冷凝水提升500mm~800mm的高度，为冷凝水的无压排放提供一定的便利性。

但这一系统也存在一定弊端。如系统中一台或多台室内机因故障断电（非正常停机）后，其冷媒管电磁阀依旧保持开启状态，主机仍在制冷，室内机末端不断产生冷凝水，此时提升泵已经停止运转，这部分冷凝水会逐渐溢出，破坏天花板。多联机系统的工作状态一般为系统内有6台室内机同时停止运转时，则停止运转室外机。部分室内机因为故障断电后，如果停机数量未达到6台，而没有人员及时发现，则冷凝水溢出的情况不可避免。解决方法是增加一套监控系统，如有一台室内机非正常停机，则报警，使工作人员及时发现故障机组并排查，以避免冷凝水损毁天花。

5.结论

多联机系统由于安装使用灵活，不受大系统影响，在多个项目中应用广泛。在设计中，应结合项目实际情况对系统进行有必要的修正，以使系统能够最大限度的发挥其功能，并避免出现冷量不足或者送风距离不满足设计要求的情况。文中所提及的表格及相关数据均采用某一品牌的参数，虽然各品牌此类型修正相差不大，但在实际安装中，应要求最终确定的厂商根据其产品性能做相应修正，使系统达到设计效果。