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[摘 要]多联机空调系统以其节能高效、安装维修简单、适用性广以及控制灵活方便等优点受到了广泛的欢迎。多联机空调系统指的是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机,室外侧采用风冷换热形式、室内侧采用直接蒸发换热形式的一次制冷剂空调系统。多联机系统目前在高层建筑和部分工业建筑中得到日益广泛的应用。目前在工业建筑应用中,外机一般安装在阳台等临结构外围通风处,在室外温度偏高且多机组同时工作时,易出现通风短路现象,会降低机组效率,严重时甚至会使机组因高压或低压保护动作而停机。
[关键词]多联机;空调系统;通风短路问题;分析
中图分类号:TU831.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)47-0061-01
1 多联机空调系统的原理及特点
1.1 多联机空调系统的工作原理
多联机空调系统是通过控制压缩机的制冷剂循环量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制冷剂空调系统,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。
1.2 多联机空调系统特点
多联机空调系统与传统中央空调系统相比:安装方便、使用灵活是其最为鲜明突出的 优点,同时不需专门的制冷机房及值班人员,节省了空间及运行成本。该系统可根据用户投资、装潢等不同使用需求分区、分期、分批安装及使用。传统中央空调系统的运行完全由管理方进行时间的预设定,而且系统在低负荷时的运行能耗相对较大,无法满足用户的特殊需要。多联机空调系统能真正做到每个房间独立控制,室外机的输出可根据室内负荷的大小自动调节,系统可根据用户实际需要全天候经济运行。另外,可以利用配套的电力分户系统通过计算每台室内机的冷媒流量、运转时间和回风温度等,将每台室内机耗能情况比较精确地计算出来,从而解决了中央空调的分区分户计费难题。这些特点使得多联机空调系统特别适合出租性质的办公楼及商业用房。当然,与传统中央空调系统相比多联机空调系统也有它不足的一面。从能效比来说,多联机COP一般在3.0以上,而大型机组的 COP 可以达到 5.0 以上,无疑大型机组是节能的。在大型项目上,存在室外机太多的问题,室外机安放困难,还会互相影响,而且随着配管长度的增加,其制冷效率随之下降,当室外温度低于一定限制时,特别是在长江以北流域多联机组的热泵衰减、能量的流失就显得更为严重。
由此可以看出,工程中应该按照建筑物的功能以及运行的要求合理的选用多联机空调系统。目前在高层建筑应用中,外机一般安装在阳台等临结构外围通风处,在室外温度偏高且多机组同时工作时,易出现通风短路现象,会降低机组效率,严重时甚至会使机组因高压或低压保护动作而停机。如何分析及解决回风短路问题是研究的重点,本文拟定一工程项目采用多联机空调系统,并采取3套方案,对各方案工况进行分析,从而选获得决方法。
2 实例工程概述
2.1 模拟某工程项目
部分外机位于结构凹槽内,层高3.2m,建筑层数50层,可能存在设备通风短路的问题。介于出现此问题,拟在外机接导风管排风,可对通风短路现象有所改善。现通过CFD 技术进行模拟分析。本方案均用同种机型进行模拟(冷媒R410A、额定制冷量16.0kw、额定制热量18 kw、制冷输入功率4.44 kw、制热输入功率4.74 kw、压缩机输出功率2.8 kw、风量100m3/min)。
CFD 方法是国际上研究建筑内外气流运动规律的最佳手段,具有速度快、耗费少等优点,且能够提供详细直观的结果。与传统的理论经验公式和模型实验等研究方法相比具有突出的优越性,其正确性和可靠性也已得到严格的检验和足够的认可。
2.2 模拟条件
1)模拟对象:室外机平面区域,共50层(1-6层为裙楼)。2)建筑概况:标准层高3.2m,楼板厚100mm。3)模拟外机排风情况:方案(1):直接排风;方案(2):机器3a、4a接0.5m导风管;方案(3):机器3b,接1.2m导风管,4b接0.7m导风管。4)模拟室外温度取成都夏季室外计算干球温度31.6℃。5)室外环境:无风。6)空调室外机附近无其他热源和阻碍空气流通的其他障碍物。7)模拟假定机组已经达到稳定运行状态。
2.3 模拟结果
通过模拟,得到室外机热环境模拟结果。以下是模拟结果,各层设备进风温度数据如表所示。(机器正常运行范围-5℃~43℃)。
通過模拟,我们得出整个模型空间的空气参数。现截取几个典型截面,如下所示。
(1)7到50层设备出风口中心垂直截面温度场和速度场。
(2)49层设备出风口中心水平截面温度场和速度场。
结论:由模拟结果看方案(1)直接排风时室外机排风不通畅,存在明显回风短路现象,设备无法有效及时散热,导致进风温度非常高,不能保证机组正常运行,以至于可能部分机组无法开机。方案(2)加上0.5m 导风管后,机器进风温度稍微降低。但进风温度仍偏高,不能保证机组正常运行,可能部分机组无法开机。方案(3)机器3接1.2m导风管,机器4接0.7m导风管进风温度有明显降低,回风短路现象有显著改善。考虑到实际环境,需注意室外机所在的设备平台应设置地漏等排水设施,以备大雨飘入后排水之需。在过度季节如采用多联机供热,还要考虑化霜水的排出。
结语
针对多联机空调系统通风短路的故障,相关的维修人员需要在发现的同时及时进行处理,并需要根据现场实际勘察到的情况做出正确的反应,这对维修人员来说,专业方面的提高是必要的,应付各种不同的情况更需要长期的经验积累。在系统发生短路故障时,需要进行认真细致的检查,并采用排除法将范围逐渐缩小,找到真正的原因所在并尽量在短时间内将故障排除,让系统重新运作起来。
参考文献:
[1]韩雪涛,韩广兴,吴英.空调器常见故障实修演练[M].北京:人民出版社,2011,9.
[2]俞炳丰.中央空调新技术及其应用[M].化工学院出版社,2012.
[3]张自国.多联式空调系统与传统水系统中央空调分析比较[J].长春工程学院学报.2017.
[关键词]多联机;空调系统;通风短路问题;分析
中图分类号:TU831.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)47-0061-01
1 多联机空调系统的原理及特点
1.1 多联机空调系统的工作原理
多联机空调系统是通过控制压缩机的制冷剂循环量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制冷剂空调系统,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。
1.2 多联机空调系统特点
多联机空调系统与传统中央空调系统相比:安装方便、使用灵活是其最为鲜明突出的 优点,同时不需专门的制冷机房及值班人员,节省了空间及运行成本。该系统可根据用户投资、装潢等不同使用需求分区、分期、分批安装及使用。传统中央空调系统的运行完全由管理方进行时间的预设定,而且系统在低负荷时的运行能耗相对较大,无法满足用户的特殊需要。多联机空调系统能真正做到每个房间独立控制,室外机的输出可根据室内负荷的大小自动调节,系统可根据用户实际需要全天候经济运行。另外,可以利用配套的电力分户系统通过计算每台室内机的冷媒流量、运转时间和回风温度等,将每台室内机耗能情况比较精确地计算出来,从而解决了中央空调的分区分户计费难题。这些特点使得多联机空调系统特别适合出租性质的办公楼及商业用房。当然,与传统中央空调系统相比多联机空调系统也有它不足的一面。从能效比来说,多联机COP一般在3.0以上,而大型机组的 COP 可以达到 5.0 以上,无疑大型机组是节能的。在大型项目上,存在室外机太多的问题,室外机安放困难,还会互相影响,而且随着配管长度的增加,其制冷效率随之下降,当室外温度低于一定限制时,特别是在长江以北流域多联机组的热泵衰减、能量的流失就显得更为严重。
由此可以看出,工程中应该按照建筑物的功能以及运行的要求合理的选用多联机空调系统。目前在高层建筑应用中,外机一般安装在阳台等临结构外围通风处,在室外温度偏高且多机组同时工作时,易出现通风短路现象,会降低机组效率,严重时甚至会使机组因高压或低压保护动作而停机。如何分析及解决回风短路问题是研究的重点,本文拟定一工程项目采用多联机空调系统,并采取3套方案,对各方案工况进行分析,从而选获得决方法。
2 实例工程概述
2.1 模拟某工程项目
部分外机位于结构凹槽内,层高3.2m,建筑层数50层,可能存在设备通风短路的问题。介于出现此问题,拟在外机接导风管排风,可对通风短路现象有所改善。现通过CFD 技术进行模拟分析。本方案均用同种机型进行模拟(冷媒R410A、额定制冷量16.0kw、额定制热量18 kw、制冷输入功率4.44 kw、制热输入功率4.74 kw、压缩机输出功率2.8 kw、风量100m3/min)。
CFD 方法是国际上研究建筑内外气流运动规律的最佳手段,具有速度快、耗费少等优点,且能够提供详细直观的结果。与传统的理论经验公式和模型实验等研究方法相比具有突出的优越性,其正确性和可靠性也已得到严格的检验和足够的认可。
2.2 模拟条件
1)模拟对象:室外机平面区域,共50层(1-6层为裙楼)。2)建筑概况:标准层高3.2m,楼板厚100mm。3)模拟外机排风情况:方案(1):直接排风;方案(2):机器3a、4a接0.5m导风管;方案(3):机器3b,接1.2m导风管,4b接0.7m导风管。4)模拟室外温度取成都夏季室外计算干球温度31.6℃。5)室外环境:无风。6)空调室外机附近无其他热源和阻碍空气流通的其他障碍物。7)模拟假定机组已经达到稳定运行状态。
2.3 模拟结果
通过模拟,得到室外机热环境模拟结果。以下是模拟结果,各层设备进风温度数据如表所示。(机器正常运行范围-5℃~43℃)。
通過模拟,我们得出整个模型空间的空气参数。现截取几个典型截面,如下所示。
(1)7到50层设备出风口中心垂直截面温度场和速度场。
(2)49层设备出风口中心水平截面温度场和速度场。
结论:由模拟结果看方案(1)直接排风时室外机排风不通畅,存在明显回风短路现象,设备无法有效及时散热,导致进风温度非常高,不能保证机组正常运行,以至于可能部分机组无法开机。方案(2)加上0.5m 导风管后,机器进风温度稍微降低。但进风温度仍偏高,不能保证机组正常运行,可能部分机组无法开机。方案(3)机器3接1.2m导风管,机器4接0.7m导风管进风温度有明显降低,回风短路现象有显著改善。考虑到实际环境,需注意室外机所在的设备平台应设置地漏等排水设施,以备大雨飘入后排水之需。在过度季节如采用多联机供热,还要考虑化霜水的排出。
结语
针对多联机空调系统通风短路的故障,相关的维修人员需要在发现的同时及时进行处理,并需要根据现场实际勘察到的情况做出正确的反应,这对维修人员来说,专业方面的提高是必要的,应付各种不同的情况更需要长期的经验积累。在系统发生短路故障时,需要进行认真细致的检查,并采用排除法将范围逐渐缩小,找到真正的原因所在并尽量在短时间内将故障排除,让系统重新运作起来。
参考文献:
[1]韩雪涛,韩广兴,吴英.空调器常见故障实修演练[M].北京:人民出版社,2011,9.
[2]俞炳丰.中央空调新技术及其应用[M].化工学院出版社,2012.
[3]张自国.多联式空调系统与传统水系统中央空调分析比较[J].长春工程学院学报.2017.