《多联机空调系统的变容量技术介绍教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多联机空调系统的变容量技术介绍教材（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、多联机空调系统 的变容量技术介 绍 多联机空调系统的变容量技术介 绍 J空调系统中的变容量（Variable Refrigerant Volume， VRV）是指通 过技术措施改变压缩机制冷剂（冷媒） 输出容量，以更好地匹配系统的制冷/ 制热负荷要求。 J目前较常见采用的技术方式（系统）有 ：高温气体旁通、变频技术、数码涡旋 等。 高温气体旁通（Hot Gas By pass） p 高温气体旁通是以旁通从压缩机排出的一些高压制 冷剂（高温气体），即回流至吸气管而无需流经蒸 发器的方式来调节制冷剂的流动。 p 这样空调系统就等于旁通部份产生于压缩机的压缩 气体，并使其直接返回压缩机而不进行任何制
2、冷/ 制热工作。 p 高温气体的旁通使用阀门进行控制，仅允许一定量 的气体排入吸气管。 p 通过旁通阀门的开启、关闭及改变压缩机的运行数 量 ，可得出多级的容量输出。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 高温气体旁通（续） 多联机空调系统的变容量技术介 绍 高温气体旁通（续） 多联机空调系统的变容量技术介 绍 高温气体旁通（续） p 优点 初始成本较低 几乎无电磁干扰 可通过进启、关闭阀门较快地进行容量的调 节 p 缺点 仅可进行分级变容量，因此温度控制不顺畅 、不精确 一部份的压缩机的工作被浪费，不节能 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术 p 变频空调的核心是它的变频器，变频器是世纪
3、年代问世的一种高新技术，它通过对电流的转 换来实现电动机运转频率的自动调节，把 的固定电网频率调至至的变化频率 。 p 同时，还使电源电压范围调到至 ，解决了由于电网电压的不稳定而造成空调器不能 正常工作的难题。 p 当室内负荷要求提高时，变频空调压缩机马达的频 率随之增大，从而导致马达转速更快，容量更高。 同样地，当室内负荷要求随之降低时，压缩机的频 率减小，从而使容量降低。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术（续） 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术（续） p 变频空调分为直流变频和交流变频。 p 直流变频空调与交流变频空调的区别在于使用何 种压缩机（交流变频压缩机还是直流
4、变频压缩机 ）以及因压缩机的不同而带来控制器的变化。 p 交流变频压缩机本质上仍是三相交流异步电动机 ，通过定、转子之间磁场的相互作用使转子旋转 。但其特别的设计使得可以在较大范围内通过改 变电源的频率和电压来改变电机的转速。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术（续） p “直流变频”实际上是直流调速，直流变频压缩 机转子采用稀土永磁材料制作而成，其工作原 理为：定子产生旋转磁场与转子永磁磁场直接 作用，实现压缩机运转。可以通过改变送给电 机的直流电压来改变电机的转速。 p 直流压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁 感应作用，克服了交流变频压缩机的电磁噪音 与转子损耗，直流变频压缩机效
5、率比交流交频 压缩机高10%-30%，噪音低5分贝-10分贝。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术（续） p 但是，直流变频空调的成本要高于交流变频空 调，因此，市场上的变频机大部分是交流变频 。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术（续） p 优点 比高温气体旁通系统实现更多级容量输出，因此对温度的 控制也更为精确 无旁通高温气体造成能量浪费 p 缺点 改变电机频率造成高度电磁干扰（交流变频） 电机频率较低时，由于制冷剂流动缓慢，会造成润滑油较 难回流至压缩机的问题 电机频率较高时，大量润滑油会被挤出压缩机，从而又会 造成润滑油问题 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术（
6、续） p 缺点（续） 需要较复杂的电子元件来控制系统 由于电子元件及组件较复杂，造成可靠性较 低，而维护问题会较多 不是无级性地调节容量 多联机空调系统的变容量技术介 绍 数码涡旋 p 涡旋技术是一种简单的压缩概念，首于1905年得到 专利。 p 涡旋盘为内旋式螺旋，在与配对的涡旋盘匹配后， 在两个涡旋盘之间会生成一系列月牙形气窝，在压 缩过程中，一个涡旋盘保持静止（固定涡旋盘）， 而另一个涡旋盘（旋转涡旋盘）可围绕第一个涡旋 盘公转。这一动作发生时，两者之间的气涡被缓慢 推向两个旋涡的中心，而其体积同时減小。当气窝 达到涡旋盘的中心，压力已升高的气体通过位于中 心的口释放出去。在压缩过程中，
7、会同时压缩多个 气窝，使过程相当平稳，吸入过程（涡旋盘组的外 部）和释放过程（内部）均为连续的。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 数码涡旋（续） 多联机空调系统的变容量技术介 绍 多联机空调系统的变容量技术介 绍 数码涡旋（续） 数码涡旋（续） p 压缩机容量是通过涡旋盘的周期性啮合与脱开来改 变的。当外部电磁阀关闭时，数码涡旋象标准型压 缩机一样工作，容量达到100%，当外部电磁阀打开 时，两个涡旋稍微脱离。此时压缩机无制冷剂被压 缩，从而也无容量输出。 p 下图说明输出容量分别为10%、50%、100%时的 数码涡旋压缩机的变容量的原理。以一个20s的循环 周期为例，如果PWM阀（数码涡
8、旋无级能量调节阀 ）关闭（涡旋盘加载）2s，打开（卸载）18s，其容 量输出就是10%；如果PWM阀关闭10s，打开10s ，其容量输出就是50%；如果PWM阀关闭20s，其 容量输出就是100%。加载时间占循环周期的比例可 以在10%到100%范围内任意改变，从而引起输出容 量的改变。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 数码涡旋（续） 多联机空调系统的变容量技术介 绍 数码涡旋（续） p 优点 计设较简单，易于与系统集成 容量范围广，可无级变容量 温度控制较精确 并无电磁干扰 p 缺点 初始成本较高于高温气体旁通式空调系統 涡旋式压缩机精度要求较高，维护费用较高 多联机空调系统的变容量技术介
9、 绍 变频技术与数码涡旋的比较 p 环保 L变频技术：交流变频不符合EMC（电磁兼容）要 求。变频控制器会产生高次谐波，造成一些电磁 干扰问题，如变压器/电容器过热、精密仪器的 精度降低以及干扰电视信号、移动信号和地铁站 信号的传送等。为解决电磁干扰问题，室外机/ 室内机都需添加电磁噪音过滤器或扼流圈，从而 提高了系统的造价。 J数码涡旋：符合EMC电磁兼容要求，无变频系统 产生的高次谐波等带来的一系列问题。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术与数码涡旋的比较（续） p 回油性能 L 变频技术:当冷负荷低时，回油难度提高，因为变频压缩机转 速很低。因此，回气的低速就造成了回油因难。为解
10、决这个 问题，变频系统在每隔一段时间的运行后必须加入许多的回 油循环3。这对于容量越大的室外机组来说更加明显，因为 回气管径很大，在部分负荷情况下回气速度很低。因此需要 更频繁的回油循环，并消耗更多电力。 J 数码涡旋:回油性好，在每一个循环（如10s）中，还是有几 秒钟的满负荷运行状态。这使得回气的速度成波状起伏，因 此回油较好。同时，在每个空载期内，压缩机中无排气，所 以此时无润滑油排出。运行寿命长。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术与数码涡旋的比较（续） p 综合部分负荷系数IPLV L 变频技术:COP系数表示的是机组满负荷运行时的性能。而实 际工况中，空调机在制冷或制热时往
11、往是在部分负荷下工作 的。美国制冷空调学会提出了计算IPLV的计算公式： IPLV0.17A+0.39B+0.33C+0.11D(kW/kW) 式中A、B、C、D分别为100%、75%、50%、25%负荷时 机组的性能系数COP（或EER）。 由于变频系统在低容量时转为旁通控制，IPLV因此降低。 J 数码涡旋:由于没有制冷剂的热气旁通，同时没有变频器损失 ，数码涡旋系统的IPLV性能较好。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术与数码涡旋的比较（续） p 能效比/COP L变频技术:变频器的损失大约占功耗的15%，这样 就降低了系统的COP。当室内的总容量要求低时 （如10%、20%或3
12、0%），变频系统必须使用制 冷剂的热气旁通进行容量调节 。在室内的总容量 要求较低的情况下，由于制冷剂的热气旁通，能 量会有损耗，系统的COP降低。 J数码涡旋:没有变频器损失，同样也没有制冷剂的 热气旁通，因此在10%到100%负荷范围内， COP性能较好。空载时的能量损耗较低（仅为 10%），这也使得数码涡旋在部分负荷的情况下 COP也会较高。 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术与数码涡旋的比较（续 ） 空调系统品牌中国市场认知度 变频技术 （交流及直流） 大金、大洋三洋、海信日立、 松下电器、三菱重工海尔、三 菱电机 进入中国市场超过10年 ，市场佔有率较高 数码涡旋 （美国谷轮
13、压缩机 ） 三星、格力、麦克维尔、三菱 重工海尔、美的 2002年进入中国市场， 在推广应用中 多联机空调系统的变容量技术介 绍 能效比（COP）容量调节范围 变频技术 （交流及直流） 室内的总容量要求较低的情况 下，系统的COP降低 负荷可调容量级别有限 ，输出间断 数码涡旋 （美国谷轮压缩机 ） 在10%到100%负荷范围内， COP性能良好 输出在10%到100%之 间，连续的容量输出 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术与数码涡旋的比较（续 ） 回油性能电磁干扰价格比较 变频技术 （交流及直流） 系统的稳定性较 遜 交流变频器产生 电磁干扰 较数码涡旋系统 高约10-15%或以 上 数码涡旋 （美国谷轮压缩 机） 回油性能好无电磁干扰 - 多联机空调系统的变容量技术介 绍 变频技术与数码涡旋的比较（续 ）
