多联机空调系统设计

1、多联机空调系统设计第1页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 漫谈多联机 前 言 多联机系统的作用域 多联机系统的合理设计 多联机组尚需提高 结束语 第2页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 前 言漫谈多联机第3页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二前言 多联机的分类单冷型热泵型热回收型 一部分房间供冷 同时一部分房间供热 2管制系统 3管制系统第4页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二2管式热回收型多联式空调机组EV1 EV2 EV3 V1 V3 V2 V4室内机组 室外机冷热转换器第5页，共52页，2022年

2、，5月20日，14点16分，星期二3管式热回收型多联式空调机组 室内机组 室外机 EV0EV1 EV2 EV3第6页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二前言 多联机的特点容量自由组合 856 HP系统简单 设计灵活 室外机位置任意、作用半径大精确控制室内温度节能 室内机独立控制、室外机变频安装简便 可靠性高第7页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二前言 多联机的现状 良好的中小型中央空调系统方案 几乎誉为可以一统天下 但是： 多联机的发展历程才20年，一定存在 诸多不明的问题，需要提出加以讨论多联机运行特性的主要研究方法是实 验研究，其仿真研究才刚刚起步

3、 提出以下问题，希望引起大家的关注，并在实践中逐步回答并加以解决第8页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二系统作用域漫谈多联机第9页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二作用域 作用范围实际配管长度 100150m等效配管长度 115175m总体高度差 50m室内机间高差 15m 30？第一分支至最远 40m第10页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二作用域 问题lg ph 50m 管路承压 电子膨胀阀匹配 40、150m蒸发温度不同吸气压力降低排气温度上升制冷工况（室外机在上）第11页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，

4、星期二作用域 问题lg ph 15、50m 液体闪发 冷凝压力保证 150m高压气冷凝制热工况（室外机在上）第12页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二作用域 性能系数 样本 (配管等效7.5m） 00.51.01.52.02.53.03.5020406080100120140制冷量(kW)EER(W/W)第13页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二作用域 性能系数室外机室内机0室内机3室内机2室内机1室内机4CHCHCHCHCHCHCHCHCHEV1EV2EV5EV4EV3压缩机r 换热器气液分离器高压气管低压气管液管Tliq,0Tgas,0Tliq,

5、1Tgas,1Tliq,2Tgas,2Tliq,3Tgas,3Tliq,4Tgas,4PgasPLiqPgasPLiqPgasPLiqPLiqPgasPLiqPgasPliqPHigh,gasPLow,gasTsu,1Tsu,2Tex5个室内机制冷剂：R407c3管热回收型系统作用半径约40m实验机组地点：列日大学第14页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二作用域 性能系数0.000.501.001.502.002.503.00152025303540室外温度 COP30% 部分负荷 50% 部分负荷 = 50% 50% 部分负荷 60%试验:室外温度 负荷 COP基本不变

6、 第15页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二作用域 能耗问题 配管长度影响流动阻力R22 吸气管阻力铜管OD t=0.04/m mm p=731 pa/m 18 5.84 kW ( 7.0m/s) 22 10.31 (1421/11.716.1) 28 20.34 (2836/12.716.3) 35 37.31 (4554/12.715.2) 42 61.84第16页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二作用域 能耗问题 配管长度影响系统能力制冷量蒸发温度t0 te t 室内机（总和, tn）吸气管阻力QeQ0室外机第17页，共52页，2022年，5月

7、20日，14点16分，星期二作用域 能耗问题 配管长度影响系统能力等效长度30m50m80m100m120m150m制冷t 2.2 3.6 5.8 7.3 8.8 11 0.930.890.830.780.740.68 制 热0.990.990.970.970.960.95吸气管阻力压缩机吸气压力降低，制冷能力下降，每约3的容量修正率：第18页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二作用域 能耗问题配管长度影响系统能耗lg ph流动阻力吸气压力下降、过热增加系统EER相应下降，每约3%EER 1.9 2.4 第19页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二作用域

8、 能耗问题0 5 10 15 20 25 30 蒸发温度 20 15 10 5 0 制冷量 kWABC122”3”3MEOpp23p12室外机室内机3室内机 配管阻力的影响室外机：吸气压力降低 制冷量减小室内机：蒸发温度提高 制冷量减小第20页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二提高设计水平漫谈多联机第21页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 设计要点作用半径适当控制吸气管阻力损失第22页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二设计要点 优化匹配合理确定室内外机容量第23页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二设计要点

9、 5 0 5 10 15 20 25 30 蒸发温度 20 15 10 5 0 制冷量 kWABC122”3”3pp23p12室内机3室内机室外机寻优室内机寻优冷量不足室外机第24页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二设计要点 5 0 5 10 15 20 25 30 蒸发温度 20 15 10 5 0 制冷量 kWABCpp23p12室外机室内机3室内机室外机寻优室内机寻优第25页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二设计要点 系统布局要思考需要考虑室内机和室外机的相对位置关系第26页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二设计要点 制冷

10、模式 室外机在下部上升高压液体管需克服重力损失防止液体闪发制热模式 室外机在上部高差越大要求压缩机排气压力越高第27页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二设计要点高压液体远距离传输 可能出现沿程闪发和液体回流膨胀阀的容量 要考虑室内机在任何位置都有良好调节特性第28页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二设计要点各房间空气参数应相差不大否则：适应低参数 增加能耗第29页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二提高机组系统水平漫谈多联机第30页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 系统的控制问题 数码涡旋压缩机 均油与回油

11、措施 R410A第31页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 系统控制问题室温波动严重实验：同上第32页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 系统控制问题吸气饱和温度约0oC排气饱和温度约40oC实验：同上第33页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 系统控制问题室内机风速由用户设定，不能作为调节手段（自动模式除外）目前控制策略普遍存在的问题基本不能调节制冷量实际表现为ON/OFF控制控温精度不高最小过热度不能保证第34页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二系统控制问题 系统调节实质 减少蒸发器总面积制冷量蒸发温度

12、t0 te t 压缩机 室内机（总和, tn）Q0最佳 减少室内机 面积 各室内机负荷变化一致 第35页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二系统控制问题 制冷量蒸发温度t0 te t 压缩机 Q0ON/OFF控制 温度波动大电子膨胀阀控制 吸气过热度大蒸发温度下降 能效降低 系统不稳定第36页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二系统控制问题制冷量蒸发温度t0 te t 压缩机 室内机（总和, tn）吸气管阻力QeQ0优佳纯面积控制优化控制第37页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二系统控制问题控制对象：室温、压缩机容量、 压缩机吸气过

13、热度限制条件：低压的限定（除湿、节能） 高压的限定（供热、节能）控制策略：规则控制、反馈控制系统的稳定性第38页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 数码涡旋卸载控制吸气旁通的极限情形数码涡旋PWM电磁阀On:加载Off:卸载动、静涡旋盘间分离1亳米第39页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 数码涡旋数码涡旋的卸载控制最佳周期时间：与容量调节比例呈反比趋势，容量调节比例越低，最佳周期时间越长 10 9 11 12 13 14 15 16 17 18 最佳周期时间/s 容量比率/% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 (c)

14、 最佳周期时间曲线 (a) 固定周期时间 100% 0% 10s 5s 5s (b) 可变周期时间 10s 5s 5s 20s 10s 10s 第40页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二数码涡旋无电磁干扰、控制系统简单能效较好 不能超负荷制热部分负荷除湿性能好吗？不需要考虑回油吗？第41页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二数码涡旋 数码涡旋少干扰安培 (A) 19th17th13th11th7th5th0123451917131175变频系统EMC 规定数码涡旋系统EMW第42页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 数码涡旋 性能

15、对比变频压缩机性能曲线01000200030004000500060007000800090001000030405060708090100110120130f(Hz)Qe、Pin(W)0.00.51.01.52.02.53.03.5EER(W/W)EERQePinte、tc一定第43页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 数码涡性能对比02468101214Capacity (KW)048121620Digital ScrollInverter Variable Speed数码涡旋变频系统制冷量蒸发温度 (C)蒸发温度低，又节能 ?未获得不同占空比的性能曲线第44页，共5

16、2页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 数码涡旋除湿 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14排气压力储气罐压力蒸发器压力压缩机吸气压力占空比50蒸发器表面温度第45页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 数码涡旋回油数码涡旋也需回油运转模式电磁阀调节周期约20s,系统的时间常数为分钟级，可利用加载时较大的流速带油室内机开启状态取决于用户，不工作的室内机一定会存油需根据数码涡旋压缩机工作特点设计回油模式第46页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二 回油问题 压缩机多台并联自动均油多联机运行过程的回油第47页，共52

17、页，2022年，5月20日，14点16分，星期二R410A R410A 制冷剂吸气管路流速与R22系统基本相当 吸气管路流动阻力也基本相当 但是：吸气管制冷剂温度7时，每变化1 R22的压力变化为 约 18720 Pa/ R410A 约 29590 Pa/ 二者之比约为 0.65 吸气管等效长度100m,修正系数约0.85 大大提高系统能效 第48页，共52页，2022年，5月20日，14点16分，星期二R410A R410A的配管 15.88 7.114.0 kW 7.9315.86 m/s19.05 25.5 18.8422.22 28.0/25.5 14.64/13.4025.40 33.5 40.0 / 28.0 13.0315.59 / 10.9328.58 45.0 68.0/ 33.5 40.0 13.7020.56 / 10.1012.0831.80 73.5 96.0 /45.0 68.0 17.6423.09/ 10.91