多联机系统简介.ppt

上海交通大学生一行莅临D Solution展厅参观2011年6月1日 多联机系统简介 常用中央空调系统简介 多联机的发展背景 多联机的特点及应用 多联机的发展历史及方向 目录 常见中央空调系统简介 冷 热 源 空气调节系统 溴化锂 冰蓄冷 全空气系统 空气 水系统 全水系统 风冷热泵 水配管 FCU FCU FCU AHU AHU FCU 中央空调系统的构成 常见中央空调系统 制冷剂配管 多联机 主机 多联机 室内机 冷凝器 节流元件 压缩机 热源 空气 节流元件 压缩机 风扇 接冷却塔 热源 循环水 风冷型和水冷型 风冷冷热水主机 水冷冷水机 常见中央空调系统 冷凝器 蒸发器 蒸发器 中央系统 全空气系统 主机 空调箱 风管 主机 空调箱 VAVBOX 空气 水系统 主机 风机盘管 空调箱 风管 全水系统 主机 双管道风机盘管 主机 三管道风机盘管 主机 四管道风机盘管 分散系统 全冷媒系统 整装式空调系统 多联式空调系统 VRV 常见中央空调系统 系统比较 全空气系统 水管 末端空调箱AHU 膨胀水箱 冷热水泵 风冷型主机 常见中央空调系统 定风量系统 A房 B房 温度感应器 空调箱 供 回水管 新风 排风 回风 常见中央空调系统 定风量系统 优点 缺点 可集中进行运行保养 检修过渡期可采用直接送新风方式可采取高洁净度的新风 风管所占空间大各空间的温湿度控制难 耗能较大风机动力要求大 常见中央空调系统 变风量系统 A房 B房 空调箱 供 回水管 VAVBOX 传感器 常见中央空调系统 新风 排风 变风量系统 优点 缺点 可进行个别控制可节约运转费用与定风量方式相比 对风机所要求的动力要求小随负荷变动对应迅捷 使用舒适性高 因需VAV装置及空调机调节风量装置 故初期设备投资费用高风量减少会造成空气分布的不良 常见中央空调系统 风机盘管 风机盘管 风机盘管 风机盘管 楼面过道 冷却水泵 冷却塔 小空间建筑 小空间建筑 小空间建筑 小空间建筑 热源机机房 电热锅炉 全水系统 制冷和制暖时 使用阀门进行切换 常见中央空调系统 风机盘管 常见中央空调系统 低 高 设备费用 全水系统 优点 缺点 可进行个别控制水管输送形式 输送距离长 安装空间小于风管系统随负荷变动对应快 舒适性较好 水管连接 存在漏水隐患需要追加新风系统 常见中央空调系统 水 空气系统 水管 末端空调箱AHU 末端风机盘管FCU 水冷主机 锅炉 膨胀水箱 冷却水泵 换向阀 冷热水泵 常见中央空调系统 水 空气系统 优点 缺点 可对各机组进行调节 实行个别控制可根据负荷改变增设风机盘管与全空气系统相比 风管所占空间小 各室均设置有机组 保养工作量大安装水配管 故有可能发生漏水现象新风送风量少造成全新风制冷运行困难 常见中央空调系统 常见中央空调系统 多联机系统 室内机 室外机 冷媒管 多联机系统 优点 缺点 可进行个别控制 随负荷变动对应迅捷 使用舒适性高一次换热 直接膨胀式系统 节能性好施工简便 周期短日常保养简单 设备初投资较高需追加新风系统 常见中央空调系统 中国中央空调市场概况 中国中央空调市场概况 单位 亿元 中国中央空调市场的变迁 主流机型市场占有率 中国中央空调市场概况 中央机组35 5 其它26 3 多联机组33 水地源5 2 420亿 2010年主流机型市场占有率 中国中央空调市场概况 多联机的发展背景 1979年 日本面临 由于石油危机 石油不足 电力不足 能源价格高涨 开发多联机时的社会背景 日本 1979年开始着手开发耗电少的节能型机器 耗电大的空调设备受到了负面印象法律开始规定建筑物的节能法 1982年针对中小型建筑的节能多联机系统完成1987年针对大中型建筑的节能多联型机器完成 多联机的发展背景 开发多联机时的观念 日本 高效节能 设计简单 安装便利 独立控制 每个房间单独控制 输送能耗降低 泵 风扇能耗 压缩机容量可控 与室内机输出相符的压缩机运转 辅助设备减少 泵 风扇数量减少 风冷化 热泵 不需单独的机房 不需热源辅助设备 系统自带控制系统 缩短系统设计时间 配管减少 冷媒配管节省空间 无需冷却水管 室外机模块设计 按照建筑规模选择 小巧紧凑便于搬运 多联机 多联机的发展背景 多联机的发展背景 多联机的定义多联机 亦称变冷媒流量多联式空调系统 由一台室外机连接数台不同或相同型式 容量的直接蒸发式室内机 构成一套单一制冷 热循环空调系统 也简称为VRV或VRF 商品名称 VRV MDV MRV DVM 学术名称 VRF VariableRefrigerantFlowrate 多联机系统的特点及应用 特点 一次换热 无需搬送动力 多联机系统的特点及应用 一次换热 直接蒸发式系统多联机是采用一次换热方式的直接蒸发式空调系统 即冷媒在室外机经压缩后 直接通过室内机与室内侧空气进行热交换 因此系统更节能 高效 传统中央空调 多联机 一次换热 无需搬送动力 房间 冷媒配管100 室内机 多联机 室外机 冷温水配管100 往返 扬程300KPa 水泵 空调机 房间 送风口 风冷热泵冷水机 送风机 传统中央空调 水温差5 空气温差10 多联机系统的特点及应用 中央空调系统 多联机 传送动力 室内机风扇 传送尺寸 冷媒配管 传送动力约20 传送尺寸约 显热搬送 温差 传送潜热 蒸发潜热 传送动力 泵 风扇 传送尺寸 冷却水配管 风管 一次换热 无需搬送动力 多联机系统的特点及应用 不同空调系统的节能性比较 风管 空气 空气系统 水系统 冷媒系统 铜管 冷媒 水冷式 风冷式 铁管 水 水的搬送热量 5kcal kg 温差5 时 空气的搬送热量 2 4kcal kg 温差10 时 冷媒的搬送热量 49kcal kg 蒸发温度0 时 約7 4kW 运送100 000kcal h的热所需的电力 約4 7kW 約2 5kW 传统中央空调 多联机 多联机系统的特点及应用 特点 更符合建筑的实际需求 建筑能耗的分布情况 某办公建筑 空调能耗约占大楼总能耗的47 多联机系统的特点及应用 影响空调能耗的主要因素 建筑负荷 系统效率 室内机的开启情况 会议室 洽谈室平时不开启 加班时需个别开启 部分负荷的构成 多联机系统的特点及应用 多联机系统的特点及应用 外气温度的变化 优于设计温度 部分负荷的构成 调整为上海的数据 外气温度的变化 室内机开启情况 制冷期间外气温度发生时间 多联机系统的特点及应用 外气温度的变化 优于设计温度 部分负荷的构成 外气温度的变化 室内机开启情况 制热额定工况 7 制热期间外气温度发生时间 制冷额定工况 35 某办公楼全年的建筑负荷特性 建筑负荷在40 70 间的比例约占全年总时间的70 而100 负荷只占总时间的3 不到 因此 考虑空调是否节能应该考虑其在部分负荷下的运行效率 容量 百分比 平均值 多联机系统的特点及应用 10HP 12HP 10HP 12HP 多联机系统的特点及应用 不同开启情况的效率 不同室外温度的效率 多联机在部分负荷时的效率更高 额定COP仅仅代表额定工况下 空调系统的能效 而建筑的实际负荷会因为气温变化 人员变动 使用习惯等因素而不断变化 多联机采用变频技术 则能根据建筑的实际负荷 做出相应的冷 热量输出变化 即 按需输出 达到最舒适且节能的空调效果 因此 仅仅用COP来表示多联机空调系统的能效高低 并不合适 多联机系统的特点及应用 IPLV C 更能体现多联机组的节能性 考虑了空调季节室外温度变化 选取制冷季节的平均室外温度27 DB作为测试条件 考虑了室内机开启率的变化 测试了室内机开启率100 75 10 50 10 25 10 四个负荷状态点的情况 考虑了整个系统的耗电情况 IPLV C 值为系统值 考虑了室内外机总的耗电量 进行铭牌值测试时 要求连接系统中最低静压的风管机 IPLV C 综合反映了多联机在部分负荷下的运行效率 根据统一的方法进行测试 更能合理地体现多联机产品的节能性 多联机产品的节能评判指标 IPLV C 根据GB21454 2008 多联式空调 热泵 机组能效等级及能源效率限定值 IPLV C 已成为衡量多联机节能性的权威指标 多联机系统的特点及应用 变频技术使得空调容量更贴合房间负荷变化降低空调能耗 减小温度波动 固定不变的空调容量输出造成了空调容量的浪费 采用变频技术 空调容量随房间负荷变化而变化 节能舒适 空调容量浪费 多联机在部分负荷时的效率更高 多联机系统的特点及应用 什么是变频 变频是用电力半导体器件的通断作用 将工频电源 50HZ 变为另一频率 从而改变电机的转速 达到实现精确控制 按需输出 减少能量浪费的目的 变频器 Converter Inverter 直流 可变频率电源 交流 低速 50Hz 高速 0 0 0 多联机系统的特点及应用 压缩机 直流变频和交流变频的区别 交流变频和直流变频的主要区别是采用电机的不同 交流变频采用交流电机 直流变频采用直流电机 交流电机 电磁铁 电磁铁 直流电机 电磁铁 永久磁铁 多联机系统的特点及应用 电机效率比较 多联机系统的特点及应用 变频技术的应用示例 空调机 泵 风扇 电梯 铁路 清扫器 冰箱 照明 洗衣机 多联机系统的特点及应用 从交流电机 诱导型 向高效率的直流电机发展 驱动直流电机控制技术的发展 120度通电 正弦波 主要部件的性能提高 高速处理的微处理器 低损失的动力模块 风扇电机的直流变频化 1990 1995 2000 2005 阴暦 压缩机电机 交流电机 直流电机 表面磁铁 磁阻式直流电机 埋込磁铁 正弦波 控制方式 120度通電方式 正弦波无传感器中性点信号方式 正弦波无传感器Module base模型方式 直流马达 表面磁铁 120度通電控制 正弦波控制方式 誘導型涡轮可変速 变频化 1995年 模块搭載 2000年32位微处理器搭載 1998年非絶縁IPM搭載 风扇电机 多联机系统的特点及应用 变频技术的发展历史 49 负载 1 100 负荷 涡旋盘间分离1mm 卸载 0 0 负荷 定涡旋盘 可轴向移动 动涡旋盘 绕轴运转 数码技术 数码压缩机的运行原理 多联机系统的特点及应用 通过控制卸载与负载时间的比例来达到不同的能力输出 当周期时间为20s时 10 50 100 负荷时的运转情况如下所示 数码涡旋压缩机的变容控制方式 多联机系统的特点及应用 近年来多联机的发展 单位 亿元 多联机系统的特点及应用 特点 精确的冷媒控制 精确的冷媒控制技术根据多联机系统运转状态判断冷冻油的滞留位置 油回收时的流速 冷媒干燥度等 使压缩机 电子膨胀阀获得最佳控制 多联机系统的特点及应用 换热器 电子膨胀阀 换热器 压缩机 室内机的组合不确定 运转状况不确定 各配管长度不确定 广泛的运转范围 43 DB 5 DB 15 5 WB 20 WB 室外气温制冷 5 43 DB 制热 20 15 5 WB 多联机系统的特点及应用 影响冷媒控制的因素 多联机的冷媒控制概要 由传感器获取运转状态信号 由微机处理后对压缩机进行控制 按照不同室内机的运行要求进行精确控制 多联机系统的特点及应用 多联机的冷媒控制需采集众多的运转数据 用传感器信号监视设备状况 对压缩机等部件发出明确的指示 室温传感器 室外气温传感器 压缩机温度传感器 室外热交换器温度传感器 运行压力传感器 各室内设定状态 多联机系统的特点及应用 压缩机电流检知器 室内外热交换器温度传感器 冷媒流量的确定的过程 电子膨胀阀 精确控制冷媒 0 043g pulse 开启控制 电动阀控制 分配控制 过热度 过冷却度控制 反馈控制 分配控制 独立控制 油回收控制 电子膨胀阀频率随动控制 排出管高温控制 室内环境温度控制 除霜控制 频率保护控制 计算出不同房间制冷或制热运转时的电子膨胀阀开度 多联机系统的特点及应用 多联机系统的特点及应用 电子膨胀阀的冷媒控制方式 特点 活用热泵技术 多联机系统的特点及应用 中国各类建筑能耗比例 消耗1 得到小于1 节能的热泵技术多联机系统采用热泵技术 室外机吸收空气中的免费能源 转化为空调的冷 热量 以达到室内舒适的空调效果 即高效又节能 多联机系统的特点及应用 提升31 按发电效率35 计算 3 COP 0 35 0 95 COP 0 35 0 8 COP 一次能源的利用率比较 多联机系统的特点及应用 发电用能源结构 中国 日本 美国 目前中国大多采用煤炭进行发电 而煤炭资源日益紧缺 并且就其他国家看来 今后发电用能源的趋势会逐渐向其他方式扩大 因此 利用热泵技术 即不直接消耗煤炭 无CO2排放 又使用少量电能 提高能源利用效率 会有助于低碳环保事业 多联机系统的特点及应用 IEA 国际能源机构 摘自热泵中心的策略报 30 建筑暖气 35 产业 热泵可以减少12亿吨的CO2排放 全世界CO2排放量的6 运输其他 IEA 国际能源机构 认为 如果热泵在供暖 供热水 热源方面的使用能在全球获得普及 CO2的排放总量能减少6 用热泵取代燃煤燃气或电加热 全球的CO2排放量产生比例 活用热泵技术实现环境贡献 多联机系统的特点及应用 多联机系统的其他特点 系统构成更简单 便于设计 安装及维护VRV系统构成简单 室内外机仅需由冷媒管连接 设计简单 且安装节省空间 缩短施工周期 多联机系统的其他特点 系统简单 VRV空调系统构成简单 安装设计简便灵活 采用先进的冷媒管运输空调冷热量 所需安装空间小 并减少了漏水隐患 传统中央空调系统较复杂 辅配件众多 管路复杂 且现场施工工序多 增加了系统故障隐患 采用风管 水管运输空调冷热量 所需安装空间较大 且有漏水隐患 系统构成设备比较 多联机系统的其他特点 系统简单 对于整个建筑物来说 就能增加一个楼层 增加建筑面积 假设该建筑物总高度为100米 在保证同样使用功能的情况下 单层可节约吊顶空间160mm 多联机对层高的要求低 更节省吊顶空间 多联机系统的其他特点 节省空间 施工周期缩短 减少人力物力 估算条件 建筑 8 000 办公大楼安装人员 5人 天多联机 44Hp室外机 10台 天花板嵌入式室内机中央系统 100Hp冷水机 4台 250kw锅炉 4台 天花板嵌入式风机盘管 传统中央空调系统 搬入 安装 配管工程 控制工程 试运转调整 280日 多联机 VRV系统 140日 搬入 安装 配管工程 控制工程 试运转 调整 50 多联机系统的其他特点 安装灵活 分期施工更灵活VRV系统设计灵活 在安装时可根据入驻时间的不同 分时段施工 如此一来 即能保证已入驻用户的空调效果 又不影响其他区域施工 同时避免了初投资过大以及多余能源的浪费 多联机系统的其他特点 安装灵活 标准层空调摆放示意 冷媒管 室外机 室内机 空气过滤器 湿度控制器 HRV 多联机系统的其他特点 安装灵活 每套系统可独立进行安装 调试和运行 同时 系统配管预先在工厂组件化完成 在现场组合即可 如此一来安装便利 且每个区域空调使用互不影响 各层的施工互不影响 空调机安装 空调机试运转 多联机系统的其他特点 安装灵活 超长冷媒配管多联机系统具有超长的冷媒配管可供设计 能根据不同的空调需求 灵活划分系统 广泛运用于办公 商铺 医院 场馆 学校 住宅等各种场合 多联机系统的其他特点 安装灵活 单层面积大 楼层少 高层建筑 主楼 裙楼 多联机系统的其他特点 安装灵活 系统安装灵活 控制更节能多联机系统的每台室内机都可单独进行控制 如开 关 温度设定 运转模式 风量及定时功能等 避免了传统中央空调 一开全开 的现象 让空调使用更节能 多联机系统的其他特点 控制节能 25 26 26 25 智能集中控制系统多联机系统可配合智能集中控制系统使用 即可实现单独管理 又可集中管理 空调使用更节能 运行更可靠 多联机系统的其他特点 智能控制 多联机系统的其他特点 智能控制 智能管理功能主要分为以下三方面 集中控制 自由划分 故障检测 约有50个功能点 电量划分功能 现状 简单的按照空调面积或者空调使用时间进行电量划分 进而导致电量划分不公平 最终发展为不合理的空调使用习惯 多联机系统的解决方案 电量划分更公平合理提高用户节能意识 多联机系统的其他特点 智能控制 日程设定管理 空调依据已设定的管理日程自动切换开关状态 可以有效避免忘记关闭空调的现象 按需使用 办公室 餐厅 会议室 不同的需求 24小时运转 物业办公 多联机系统的其他特点 智能控制 温度上下限及权限管理 租户可以在物业设定的温度范围内进行室内空调温度调节 从而有效避免了由于个人原因或误操作造成的设定温度过高 低 导致众人的不适以及能源的浪费 多联机系统的其他特点 智能控制 需要每次进行控制设计 控制系统内藏于机器内 需要具有专业的控制方式知识 空调控制器可进行简单 高度的控制 使用的机器全部需要连接控制配线 高速通信线路 多联机系统是包含室外机 室内机 控制系统的综合空调系统 多联机系统 中央空调系统 多联机系统的其他特点 控制便利 空调控制系统的比较 热源分散 运行稳定可靠 多联机系统的其他特点 运行可靠 轮换运转技术多联机系统通过轮换运转技术 均衡了各室外机模块的运行时间 延长了空调系统的使用寿命 降低了故障率 延长空调使用寿命 降低空调故障频率 多联机系统的其他特点 运行可靠 双后备运转技术多联机系统室外机的二个或三个压缩机中 若有一个发生故障 其余的压缩机也能进行紧急运转 另外 若一台室外机模块发生故障 其他模块也能紧急运转 多联机系统的其他特点 运行可靠 多联机系统的应用实例 项目概况 飞洲国际广场 建筑类型 主楼出租性办公楼裙楼出租性商铺主楼单层面积 2 260m2主楼层数 22层裙楼单层面积 4 070m2裙楼层数 7层总层数 29层总面积 78 000m2空调概况 2 620HP进口VRV R22 外机摆放 楼顶1 160HP集中摆放25层460HP集中摆放7层1 000HP集中摆放控制系统 i Manager智能化中央空调控制系统 多联机系统的应用实例 系统设计 楼顶集中摆放1160HP管长范围 50m 90m 高低差范围 5m 40m 25F集中摆放460HP管长范围 40m 80m 高低差范围 5m 30m 16F 29F西部空调系统 16F 25F东部空调系统 多联机系统的应用实例 系统设计 7F分南北两侧总计1000HP最大管长80m 30m高低差 7F 15F空调系统 多联机系统的应用实例 室外机摆放实景 多联机系统的应用实例 楼顶 7F 20 30 40 50 29 44 0 8HP 5HP 天花板嵌入式 32 46 0 8HP 5HP 天花板嵌入导管内藏式 29 36 0 8HP 2 5HP 天花板超薄风管机 容量 运转音dB A 外观 名称 室内机静音 多联机系统的应用实例 采用了I Manager集中管理系统 集中控制系统设置在保安监控室内用于观察空调状况 集中控制系统 多联机系统的应用实例 项目概况 多联机系统的应用实例 项目名称 陆家嘴钻石大厦建筑类型 甲级办公楼建筑面积 36 000m2建筑层数 14层空调概况 1 200HPVRV 外机摆放 设备层机房集中摆放 项目名称 舟山建设大厦建筑面积 90 000m2空调概况 4 100HPVRV 项目概况 多联机系统的应用实例 项目名称 上海中图大厦建筑面积 10 000m2空调概况 600HPVRV CMS 项目名称 萧山商会大厦建筑面积 120 000m2空调概况 4 780HPVRV 项目概况 多联机系统的应用实例 项目名称 杭州凯迪国际建筑面积 78 000m2空调概况 4 346HPVRV CMS 项目名称 宁波科创大厦建筑面积 59 500m2空调概况 2 800HPVRV CMS 项目概况 多联机系统的应用实例 项目名称 浙江大学紫金港校区建工学院建筑面积 20 000m2空调概况 1 000HPVRV 项目名称 华东政法大学松江校区建筑面积 18 600m2空调概况 2 750HPVRV 多联机系统的发展历史及方向 多联机系统的发展历史 多联机系统的发展历史 主要特点1 运行效率高2 可个别房间进行控制3 安装方便4 可进行电费划分适用场合可广泛应用于各种空间 主要特点1 空调系统集成智能管理模块 管理更高效2 集成电力划分模块 计量更方便3 可实现 在线维护 保障系统安心使用4 基本功能同VRV 适用场合广泛应用于需要高效管理及控制的建筑 多联机系统的发展方向 VRV SUPERVRV 主要特点1 采用冷媒直接膨胀法 精确处理室外空气2 采用直流变频室外机 更节能高效3 最大风量6000m3 h 满足大空间需求4 可与VRV接入智能管理系统适用场合需求新风的场合 主要特点1 采用二级压缩技术2 低温制热性能出众3 低温制热效率高4 基本功能同VRV 适用场合寒冷地区或制热要求高的地区 多联机系统的发展方向 新风VRV 二级压缩VRV 主要特点室外机均经过耐盐害处理适用场合受到海风影响及空气污染严重的场合 主要特点在高外气温度条件下仍可正常进行制冷运转适用场合外气温度较高的地区 最高达50 多联机系统的发展方向 耐盐害VRV 高外温VRV BS装置 热回收VRV采用的是制冷剂三管制系统 即系统的制冷剂共用管由高压气管 低压气管和液态制冷剂管三根管道组成 并采用了BS机附装在各单个或一组室内机上 使单个或一组室内机可根据自身实时的制冷或制热的要求 多联机系统的发展方