多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 漫談多聯(lián)機(jī) 前 言 多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的作用域 多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì) 多聯(lián)機(jī)組尚需提高 結(jié)束語(yǔ) 第2頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 前 言漫談多聯(lián)機(jī)第3頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二前言 多聯(lián)機(jī)的分類單冷型熱泵型熱回收型 一部分房間供冷 同時(shí)一部分房間供熱 2管制系統(tǒng) 3管制系統(tǒng)第4頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二2管式熱回收型多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組EV1 EV2 EV3 V1 V3 V2 V4室內(nèi)機(jī)組 室外機(jī)冷熱轉(zhuǎn)換器第5頁(yè)，共52頁(yè)，2022年

2、，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二3管式熱回收型多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組 室內(nèi)機(jī)組 室外機(jī) EV0EV1 EV2 EV3第6頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二前言 多聯(lián)機(jī)的特點(diǎn)容量自由組合 856 HP系統(tǒng)簡(jiǎn)單 設(shè)計(jì)靈活 室外機(jī)位置任意、作用半徑大精確控制室內(nèi)溫度節(jié)能 室內(nèi)機(jī)獨(dú)立控制、室外機(jī)變頻安裝簡(jiǎn)便 可靠性高第7頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二前言 多聯(lián)機(jī)的現(xiàn)狀 良好的中小型中央空調(diào)系統(tǒng)方案 幾乎譽(yù)為可以一統(tǒng)天下 但是： 多聯(lián)機(jī)的發(fā)展歷程才20年，一定存在 諸多不明的問(wèn)題，需要提出加以討論多聯(lián)機(jī)運(yùn)行特性的主要研究方法是實(shí) 驗(yàn)研究，其仿真研究才剛剛起步

3、 提出以下問(wèn)題，希望引起大家的關(guān)注，并在實(shí)踐中逐步回答并加以解決第8頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二系統(tǒng)作用域漫談多聯(lián)機(jī)第9頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域 作用范圍實(shí)際配管長(zhǎng)度 100150m等效配管長(zhǎng)度 115175m總體高度差 50m室內(nèi)機(jī)間高差 15m 30？第一分支至最遠(yuǎn) 40m第10頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域 問(wèn)題lg ph 50m 管路承壓 電子膨脹閥匹配 40、150m蒸發(fā)溫度不同吸氣壓力降低排氣溫度上升制冷工況（室外機(jī)在上）第11頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，

4、星期二作用域 問(wèn)題lg ph 15、50m 液體閃發(fā) 冷凝壓力保證 150m高壓氣冷凝制熱工況（室外機(jī)在上）第12頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域 性能系數(shù) 樣本 (配管等效7.5m） 00.51.01.52.02.53.03.5020406080100120140制冷量(kW)EER(W/W)第13頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域 性能系數(shù)室外機(jī)室內(nèi)機(jī)0室內(nèi)機(jī)3室內(nèi)機(jī)2室內(nèi)機(jī)1室內(nèi)機(jī)4CHCHCHCHCHCHCHCHCHEV1EV2EV5EV4EV3壓縮機(jī)r 換熱器氣液分離器高壓氣管低壓氣管液管Tliq,0Tgas,0Tliq,

5、1Tgas,1Tliq,2Tgas,2Tliq,3Tgas,3Tliq,4Tgas,4PgasPLiqPgasPLiqPgasPLiqPLiqPgasPLiqPgasPliqPHigh,gasPLow,gasTsu,1Tsu,2Tex5個(gè)室內(nèi)機(jī)制冷劑：R407c3管熱回收型系統(tǒng)作用半徑約40m實(shí)驗(yàn)機(jī)組地點(diǎn)：列日大學(xué)第14頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域 性能系數(shù)0.000.501.001.502.002.503.00152025303540室外溫度 COP30% 部分負(fù)荷 50% 部分負(fù)荷 = 50% 50% 部分負(fù)荷 60%試驗(yàn):室外溫度 負(fù)荷 COP基本不變

6、 第15頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域 能耗問(wèn)題 配管長(zhǎng)度影響流動(dòng)阻力R22 吸氣管阻力銅管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頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域 能耗問(wèn)題 配管長(zhǎng)度影響系統(tǒng)能力制冷量蒸發(fā)溫度t0 te t 室內(nèi)機(jī)（總和, tn）吸氣管阻力QeQ0室外機(jī)第17頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月

7、20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域 能耗問(wèn)題 配管長(zhǎng)度影響系統(tǒng)能力等效長(zhǎng)度30m50m80m100m120m150m制冷t 2.2 3.6 5.8 7.3 8.8 11 0.930.890.830.780.740.68 制 熱0.990.990.970.970.960.95吸氣管阻力壓縮機(jī)吸氣壓力降低，制冷能力下降，每約3的容量修正率：第18頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域 能耗問(wèn)題配管長(zhǎng)度影響系統(tǒng)能耗lg ph流動(dòng)阻力吸氣壓力下降、過(guò)熱增加系統(tǒng)EER相應(yīng)下降，每約3%EER 1.9 2.4 第19頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二作用域

8、 能耗問(wèn)題0 5 10 15 20 25 30 蒸發(fā)溫度 20 15 10 5 0 制冷量 kWABC122”3”3MEOpp23p12室外機(jī)室內(nèi)機(jī)3室內(nèi)機(jī) 配管阻力的影響室外機(jī)：吸氣壓力降低 制冷量減小室內(nèi)機(jī)：蒸發(fā)溫度提高 制冷量減小第20頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二提高設(shè)計(jì)水平漫談多聯(lián)機(jī)第21頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 設(shè)計(jì)要點(diǎn)作用半徑適當(dāng)控制吸氣管阻力損失第22頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二設(shè)計(jì)要點(diǎn) 優(yōu)化匹配合理確定室內(nèi)外機(jī)容量第23頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二設(shè)計(jì)要點(diǎn)

9、 5 0 5 10 15 20 25 30 蒸發(fā)溫度 20 15 10 5 0 制冷量 kWABC122”3”3pp23p12室內(nèi)機(jī)3室內(nèi)機(jī)室外機(jī)尋優(yōu)室內(nèi)機(jī)尋優(yōu)冷量不足室外機(jī)第24頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二設(shè)計(jì)要點(diǎn) 5 0 5 10 15 20 25 30 蒸發(fā)溫度 20 15 10 5 0 制冷量 kWABCpp23p12室外機(jī)室內(nèi)機(jī)3室內(nèi)機(jī)室外機(jī)尋優(yōu)室內(nèi)機(jī)尋優(yōu)第25頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二設(shè)計(jì)要點(diǎn) 系統(tǒng)布局要思考需要考慮室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系第26頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二設(shè)計(jì)要點(diǎn) 制冷

10、模式 室外機(jī)在下部上升高壓液體管需克服重力損失防止液體閃發(fā)制熱模式 室外機(jī)在上部高差越大要求壓縮機(jī)排氣壓力越高第27頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二設(shè)計(jì)要點(diǎn)高壓液體遠(yuǎn)距離傳輸 可能出現(xiàn)沿程閃發(fā)和液體回流膨脹閥的容量 要考慮室內(nèi)機(jī)在任何位置都有良好調(diào)節(jié)特性第28頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二設(shè)計(jì)要點(diǎn)各房間空氣參數(shù)應(yīng)相差不大否則：適應(yīng)低參數(shù) 增加能耗第29頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二提高機(jī)組系統(tǒng)水平漫談多聯(lián)機(jī)第30頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 系統(tǒng)的控制問(wèn)題 數(shù)碼渦旋壓縮機(jī) 均油與回油

11、措施 R410A第31頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 系統(tǒng)控制問(wèn)題室溫波動(dòng)嚴(yán)重實(shí)驗(yàn)：同上第32頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 系統(tǒng)控制問(wèn)題吸氣飽和溫度約0oC排氣飽和溫度約40oC實(shí)驗(yàn)：同上第33頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 系統(tǒng)控制問(wèn)題室內(nèi)機(jī)風(fēng)速由用戶設(shè)定，不能作為調(diào)節(jié)手段（自動(dòng)模式除外）目前控制策略普遍存在的問(wèn)題基本不能調(diào)節(jié)制冷量實(shí)際表現(xiàn)為ON/OFF控制控溫精度不高最小過(guò)熱度不能保證第34頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二系統(tǒng)控制問(wèn)題 系統(tǒng)調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì) 減少蒸發(fā)器總面積制冷量蒸發(fā)溫度

12、t0 te t 壓縮機(jī) 室內(nèi)機(jī)（總和, tn）Q0最佳 減少室內(nèi)機(jī) 面積 各室內(nèi)機(jī)負(fù)荷變化一致 第35頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二系統(tǒng)控制問(wèn)題 制冷量蒸發(fā)溫度t0 te t 壓縮機(jī) Q0ON/OFF控制 溫度波動(dòng)大電子膨脹閥控制 吸氣過(guò)熱度大蒸發(fā)溫度下降 能效降低 系統(tǒng)不穩(wěn)定第36頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二系統(tǒng)控制問(wèn)題制冷量蒸發(fā)溫度t0 te t 壓縮機(jī) 室內(nèi)機(jī)（總和, tn）吸氣管阻力QeQ0優(yōu)佳純面積控制優(yōu)化控制第37頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二系統(tǒng)控制問(wèn)題控制對(duì)象：室溫、壓縮機(jī)容量、 壓縮機(jī)吸氣過(guò)

13、熱度限制條件：低壓的限定（除濕、節(jié)能） 高壓的限定（供熱、節(jié)能）控制策略：規(guī)則控制、反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性第38頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 數(shù)碼渦旋卸載控制吸氣旁通的極限情形數(shù)碼渦旋PWM電磁閥On:加載Off:卸載動(dòng)、靜渦旋盤間分離1亳米第39頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 數(shù)碼渦旋數(shù)碼渦旋的卸載控制最佳周期時(shí)間：與容量調(diào)節(jié)比例呈反比趨勢(shì)，容量調(diào)節(jié)比例越低，最佳周期時(shí)間越長(zhǎng) 10 9 11 12 13 14 15 16 17 18 最佳周期時(shí)間/s 容量比率/% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 (c)

14、 最佳周期時(shí)間曲線 (a) 固定周期時(shí)間 100% 0% 10s 5s 5s (b) 可變周期時(shí)間 10s 5s 5s 20s 10s 10s 第40頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二數(shù)碼渦旋無(wú)電磁干擾、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單能效較好 不能超負(fù)荷制熱部分負(fù)荷除濕性能好嗎？不需要考慮回油嗎？第41頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二數(shù)碼渦旋 數(shù)碼渦旋少干擾安培 (A) 19th17th13th11th7th5th0123451917131175變頻系統(tǒng)EMC 規(guī)定數(shù)碼渦旋系統(tǒng)EMW第42頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 數(shù)碼渦旋 性能

15、對(duì)比變頻壓縮機(jī)性能曲線01000200030004000500060007000800090001000030405060708090100110120130f(Hz)Qe、Pin(W)0.00.51.01.52.02.53.03.5EER(W/W)EERQePinte、tc一定第43頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 數(shù)碼渦性能對(duì)比02468101214Capacity (KW)048121620Digital ScrollInverter Variable Speed數(shù)碼渦旋變頻系統(tǒng)制冷量蒸發(fā)溫度 (C)蒸發(fā)溫度低，又節(jié)能 ?未獲得不同占空比的性能曲線第44頁(yè)，共5

16、2頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 數(shù)碼渦旋除濕 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14排氣壓力儲(chǔ)氣罐壓力蒸發(fā)器壓力壓縮機(jī)吸氣壓力占空比50蒸發(fā)器表面溫度第45頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 數(shù)碼渦旋回油數(shù)碼渦旋也需回油運(yùn)轉(zhuǎn)模式電磁閥調(diào)節(jié)周期約20s,系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為分鐘級(jí)，可利用加載時(shí)較大的流速帶油室內(nèi)機(jī)開啟狀態(tài)取決于用戶，不工作的室內(nèi)機(jī)一定會(huì)存油需根據(jù)數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)工作特點(diǎn)設(shè)計(jì)回油模式第46頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二 回油問(wèn)題 壓縮機(jī)多臺(tái)并聯(lián)自動(dòng)均油多聯(lián)機(jī)運(yùn)行過(guò)程的回油第47頁(yè)，共52

17、頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)16分，星期二R410A R410A 制冷劑吸氣管路流速與R22系統(tǒng)基本相當(dāng) 吸氣管路流動(dòng)阻力也基本相當(dāng) 但是：吸氣管制冷劑溫度7時(shí)，每變化1 R22的壓力變化為 約 18720 Pa/ R410A 約 29590 Pa/ 二者之比約為 0.65 吸氣管等效長(zhǎng)度100m,修正系數(shù)約0.85 大大提高系統(tǒng)能效 第48頁(yè)，共52頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)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