第5章_VRV热泵空调系统

1、 VRV(VRV(Variable Refrigerant Volume)空调系统空调系统 5.1 VRV空调系统概述 随着建筑物的功能越来越复杂，建筑环境随着建筑物的功能越来越复杂，建筑环境的要求越来越高，对空调系统提出了新的要求：的要求越来越高，对空调系统提出了新的要求：1. 空调系统灵活拓展能力和自由度要大。空调系统灵活拓展能力和自由度要大。2.从环保和能源角度更有效地利用能源。从环保和能源角度更有效地利用能源。3.要求系统便于维修。要求系统便于维修。 因此，独立型的空调系统也变得重要起来。因此，独立型的空调系统也变得重要起来。 5.1.1 VRV5.1.1 VRV空调系统空调系统: :

2、 是变制冷剂流量系统，代表了单元式是变制冷剂流量系统，代表了单元式空调机组发展的新水平。空调机组发展的新水平。1.1.有单冷型、热泵型、热回收型等。有单冷型、热泵型、热回收型等。2.VRV2.VRV热泵系统用制冷剂作为输送介质，其传送的热泵系统用制冷剂作为输送介质，其传送的热量约为热量约为205 kJ/kg205 kJ/kg，几乎是水的，几乎是水的1010倍，空气的倍，空气的2020倍。倍。3.3.可根据室内负荷的变化，来改变制冷剂的质量可根据室内负荷的变化，来改变制冷剂的质量流量，实现瞬间容量的调节。流量，实现瞬间容量的调节。5.1.2 VRV5.1.2 VRV热泵空调系统特点：热泵空调系统

3、特点： （与传统的集中式中央空调系统相比）（与传统的集中式中央空调系统相比）1.1.设备少，管路简单，节省建筑面积与空间。设备少，管路简单，节省建筑面积与空间。2.2.系统布置灵活方便，可满足各种建筑物的要求。系统布置灵活方便，可满足各种建筑物的要求。3.3.具有多种控制方式，运行管理方便，维修简单。具有多种控制方式，运行管理方便，维修简单。4.4.具有良好的能量调节系统。具有良好的能量调节系统。5.1.3 5.1.3 目前，主要产品有：目前，主要产品有：w 日本大金公司的日本大金公司的G G、H H、K K系列和超级系列和超级VRVVRV变频变频控制空调系统；控制空调系统；w 美的、格力、海

4、信日立、三星等美的、格力、海信日立、三星等w 5.2 VRV5.2 VRV空调系统空调系统 1.1.组成组成wVRVVRV系统由室外机、室内机、制冷系统由室外机、室内机、制冷剂配管和自动控制系统等组成。剂配管和自动控制系统等组成。2.2.形式：热回收式、热泵式、单冷式形式：热回收式、热泵式、单冷式三种形式。三种形式。（1 1）热回收系列可同时供冷和供暖，多用）热回收系列可同时供冷和供暖，多用于有内区、外区的建筑，系统可实现同时于有内区、外区的建筑，系统可实现同时对外区供暖和内区供冷，实现回收内区的对外区供暖和内区供冷，实现回收内区的热量。热量。（2 2）热回收室外机有两种规格，名义工况）热回收

5、室外机有两种规格，名义工况冷量分别为冷量分别为2323、28kW28kW，它们最多可接，它们最多可接8 8台台室内机。室内机。（3 3）热泵、单冷式室外机有三种规格，名）热泵、单冷式室外机有三种规格，名义工况冷量分别为义工况冷量分别为14.514.5、22.422.4、28.8kW28.8kW，它们分别最多可接它们分别最多可接8 8、1313、1616台室内机。台室内机。 （4 4）室外机中的压缩机）室外机中的压缩机( (如有如有2 2台，其中台，其中1 1台台) )可实现变频调节，根据冷负荷的变化可实现变频调节，根据冷负荷的变化自动调节制冷剂的流量。自动调节制冷剂的流量。（5 5）室内机内有

6、盘管、风机、电子膨胀阀）室内机内有盘管、风机、电子膨胀阀等部件，按其外形分有壁挂式、立式明等部件，按其外形分有壁挂式、立式明装、立式暗装、卧式明装、卧式暗装、装、立式暗装、卧式明装、卧式暗装、天花板嵌入式天花板嵌入式( (卡式卡式) )等机型。等机型。（6 6）用上述几种规格的室外机可组成各种）用上述几种规格的室外机可组成各种容量的空调系统。但各台室外机与各自容量的空调系统。但各台室外机与各自的室内机的室内机( (多台多台) )连接成独立的系统。连接成独立的系统。3.VRV3.VRV系统系统( (热泵型热泵型) )原理原理 w 夏季供冷时，制冷剂的流程为：夏季供冷时，制冷剂的流程为：制冷压缩机

7、制冷压缩机11油分离器油分离器1111四通换向阀四通换向阀1010室外换热器室外换热器22过滤器过滤器1515电子式电子式节流阀节流阀6 6（此时全开）（此时全开）过滤器过滤器1616高高压贮液器压贮液器88回热器回热器99管道分支配件管道分支配件1919过滤器过滤器1717电子节流阀电子节流阀77过滤器过滤器1818室内换热器室内换热器44管道分支配件管道分支配件1919四通换向阀四通换向阀1010回热器回热器99液体分离器液体分离器1212制冷压缩机制冷压缩机1 1。 w冬季供热时，制冷剂的流程为：冬季供热时，制冷剂的流程为：制冷压缩机制冷压缩机1油分离器油分离器11四通换向四通换向阀阀1

8、0管道分支配件管道分支配件19室内换热器室内换热器4过滤器过滤器18电子节流阀电子节流阀7过滤器过滤器17管道分支配件管道分支配件19回热器回热器9高高压贮液器压贮液器8过滤器过滤器16电子节流阀电子节流阀6过滤器过滤器15室外换热器室外换热器2四通换四通换向阀向阀10回热器回热器9液体分离器液体分离器12制冷压缩机制冷压缩机1。辅助回路辅助回路（1）回油回路（过滤器）回油回路（过滤器23、毛细管、毛细管13），将分），将分离出来的油返回压缩机。离出来的油返回压缩机。（2）制冷时控制吸气过热回路（电磁阀）制冷时控制吸气过热回路（电磁阀22、毛、毛细管细管24），保证压缩机安全运行和电机的良），

9、保证压缩机安全运行和电机的良好冷却。好冷却。（3）旁通回路（电磁阀）旁通回路（电磁阀21、毛细管、毛细管14），调节），调节供冷、供热的能力。供冷、供热的能力。（4）回气回路（单向阀）回气回路（单向阀20、电磁阀、电磁阀21、毛细管、毛细管14），热泵运行时，将第一次节流后的制冷），热泵运行时，将第一次节流后的制冷剂气体返回压缩机。剂气体返回压缩机。5.3 5.3 超级超级VRVVRV空调系统空调系统 5.3.1 5.3.1 定义：定义： 对于冷负荷较大的建筑，需要选对于冷负荷较大的建筑，需要选择多台室外机，导致室外机与室内机择多台室外机，导致室外机与室内机间连接管路太多。为此，对间连接管路太

10、多。为此，对K K系列进行系列进行了改进，发展成了改进，发展成“超级超级K K”系列系列VRVVRV系统。系统。1.1.系统室外机是由系统室外机是由2 2台或台或3 3台标准型室外台标准型室外机组合而成，其中机组合而成，其中1 1台是变频型，另台是变频型，另1 1台或台或2 2台是恒速型。台是恒速型。2.2.标准型室外机有两种规格，其名义标准型室外机有两种规格，其名义冷量分别为冷量分别为22224kW4kW和和28kW28kW。因此，。因此，可以组合的最大系统的名义制冷量可以组合的最大系统的名义制冷量为为84kW84kW。3.3.由两台标准室外机组成的系统，最由两台标准室外机组成的系统，最多可

11、接多可接2020台室内机；台室内机；3 3台标准室外台标准室外机组成的系统最多可接机组成的系统最多可接3030台室内机。台室内机。 4.4.“超级超级K K系列与系列与K K系列的不同之处是系列的不同之处是在系统中增加了在系统中增加了“功能机功能机”。5.5.功能机的作用：连接所有室内机的功能机的作用：连接所有室内机的液体、气体总干管分别接到液体、气体总干管分别接到2 2台或台或3 3台标准室外机上，并平衡各台压缩台标准室外机上，并平衡各台压缩机的压力和润滑油量。机的压力和润滑油量。6.6.当变频室外机的润滑油量超出一定当变频室外机的润滑油量超出一定量时，压缩机将多余的油压出经电量时，压缩机将

12、多余的油压出经电磁阀磁阀V1V1压入恒速室外机中，反之，压入恒速室外机中，反之，则通过则通过V2V2将油从恒速室外机转移到将油从恒速室外机转移到变频室外机中。变频室外机中。5.3.2 VRV5.3.2 VRV空调系统的特点空调系统的特点 1设备少，管路简单，节省建筑面积与设备少，管路简单，节省建筑面积与空间。空间。a.采用风冷方式，并将制冷剂直接送入室采用风冷方式，并将制冷剂直接送入室内，不需要冷冻水系统，从而省去了相内，不需要冷冻水系统，从而省去了相应的一些设备；应的一些设备；b.系统不需要庞大的风道系统，从而节省系统不需要庞大的风道系统，从而节省安装空间；系统采用组合式室外机，可安装空间；

13、系统采用组合式室外机，可大约减少大约减少30%的制冷剂管道，安装费用的制冷剂管道，安装费用降低，节省了降低，节省了70%的管井及空间。的管井及空间。2.2.布置灵活。设计者可以根据建筑物布置灵活。设计者可以根据建筑物的用途、不同的负荷、装饰风格等的用途、不同的负荷、装饰风格等来灵活地选择室内机。来灵活地选择室内机。3具有显著的节能效益。具有显著的节能效益。4 4运行管理方便，维修简单。运行管理方便，维修简单。 5VRV系统的经济效益显著。系统的经济效益显著。a.VRV系统的初投资要大一些，一般系统的初投资要大一些，一般比集中式中央空调系统高比集中式中央空调系统高30%，但，但年运行费用低。年运

14、行费用低。b.据统计，据统计，VRV变频系统与风冷式冷变频系统与风冷式冷水机组的年运行费用之比是水机组的年运行费用之比是69.7：100。c.超级超级VRV系统由于采用变频型与恒系统由于采用变频型与恒速型相结合的组合型室外机，使系速型相结合的组合型室外机，使系统的容量可在统的容量可在5%100%之间调节，之间调节，满足不同季节不同负荷时的能量调满足不同季节不同负荷时的能量调节。可对小的室内机进行独立控制。节。可对小的室内机进行独立控制。图5-4 VRV机组的能量调节 5.3.3 制冷剂管路 图5-5 制冷剂管路系统 1.由图可见，由图可见，VRV系统可使室内外配系统可使室内外配管最长达管最长达

15、100 m，室外机和室内机，室外机和室内机之间最大高差可达之间最大高差可达50 m。2.同一系统中的室内机之间高差最大同一系统中的室内机之间高差最大为为15 m，室外机之间的高差应小于，室外机之间的高差应小于4 m，室外机与功能机之间的高差，室外机与功能机之间的高差也应小于也应小于4 m。5.3.4 设计中应注意的问题设计中应注意的问题 1制冷剂配管长度引起的容量变化；制冷剂配管长度引起的容量变化；a.标准室内机组合的最大容量标准室内机组合的最大容量: 制冷制冷/制热容量制热容量=特性表中的容量特性表中的容量各自各自容量变化率；容量变化率；b.b.当室内机配管长度不同时，多台室内机当室内机配管长度不同时，多台室内机同时运转的最大容量为同时运转的最大容量为: : 制冷制冷/制热容量制热容量=单机制冷单机制冷/制热容量制热容量各各自管长引起的容量变化率；自管长引起的容量变化率；2除霜对供热量的影响除霜对供热量的影响 综合制热容量综合制热容量: :A=A=容量特性表综合值容量特性表综合值B B积霜时的综合修积霜时的综合修正系数正系数C C 空气入口温度（）=85% -7 -5 -3 0 3 5 7 C 0.96 0.93 0.87 0.810.83 0.89 1.0 3 3注意室内机的风机特性注意室内机的风机特性 可使用遥控器切换高、低档。可使用