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1、一、VRF空调的产生,一、VRF空调的产生 日本是个能源资源缺乏的国家，20世纪70年代初期爆发的第一次石油危机给当时经济高度发展的日本敲响了能源危机的警钟。VRF空调系统随之在1982年诞生于日本大金工业株式会社（VRV），后来东芝、富士通、三菱电机、日立、三菱重工、松下、三洋等株式会社相继进入VRF空调行业，经过30多年不断的改进与技术创新，现在已经发展形成了单冷系统、热泵系统、热回收系统、水冷系统、冰蓄冷系统等不同功能的产品，成为一种具有完善的独立控制、集中控制和远程控制能力，利用变频技术能适用于多种场合并提供舒适的工作环境的空调系统。 VRF空调系统上个世纪90年代初期引入我国，一般将
2、其归类于“小型中央空调系统”。因其方便、灵活、节能、舒适、不需集中机房布置等特点，在我国得到广泛的应用，成为目前国内空调市场上一个重要的空调系统形式。,空调能耗的现状 现代建筑中空调系统的耗能在整个建筑能耗中所占的比例较大,如图所示，现代一般办公楼空调的能源消耗比例（采用传统中央空调形式），占整体能耗的47.2%，其中热源所占比例为20%，而27.2%是用于热搬送，如水泵、风机等的耗能。,空调能源主要有电力、气、石油三种，其通常应用在以下空调系统（或设备）中。 1）电力 - 商用机、冷水机、离心式冷冻机等空调热源机送风机、 泵等空调热搬送设备 2）煤气 - 溴化锂等热水空调热源机 3）石油 -
3、 锅炉等制热、供热水的热源机 这三种能源基本为不可再生的化石燃料，而且化石燃料的资源是有限的，故在空调系统中，如何提高这些能源的利用率、降低能耗是衡量其节能性的重要指标。,减少空调能耗的方式 为提高空调系统节能性，解决空调耗能太大的问题，需要从空调耗能的源头着手进行分析。 从下图可见，空调用能源主要用于热源机和热搬送，因此要解决空调的能耗问题，就需要从减少热源能耗及减少热搬送能耗两大方面着手。,减少空调能耗的方式 1、减少热源机用耗能 1）采用节能的直接膨胀式系统 直接膨胀式系统因比间接膨胀式系统减少了一次热交换而达到了节能的目的。 空调系统按照热源输出形式可分为两种： 直接膨胀系统 冷媒在室
4、内机的蒸发器内直接膨胀后冷却空气的直接膨胀方式。,间接膨胀系统 冷媒冷却过的水被送往各个房间与室内空气进行热交换的间接膨胀方式。,能量传送渠道：冷媒 冷冻水 室内空气,2）充分利用变频技术的节能性 变频技术的应用使得压缩机可以根据室内机的实际需求进行能力输出，以满足空调部分负荷运转等状态下的能力需求。相对于不根据实际能力变化而改变压缩机输出的定频空调，变频空调更加节能，再此基础上舒适度也大大提高。 早在1986年就将变频技术应用到了VRF系统中。现代的VRF系统中，一旦接受到负荷变化的信号后，马上就把给信号发送到压缩机，压缩机根据各台室内机的实际需要，通过变频技术相应的控制能力输出，以达到了节
5、能的目的。,2、减少热搬送用耗能 1）采用热搬送动力为零的直接膨胀式系统 直接膨胀式系统不像间接膨胀式系统需要空气、水等热搬送动力。 如 采用直接膨胀式技术的VRF系统而言，其系统组成仅为室内机、室外机以及冷媒配管（如下图所示）。,VRF系统于水冷和风冷系统相比无需其他热搬送元件（如下图所示），当然也就不存在这部分的能耗。即VRF系统是热搬送耗能为零的，顺应现在节能需求 的产品。,2）采用高效率的热搬送媒介 为了达到同一的制冷/制热量时，由于采用不同物理特性的热搬送媒介，其所需要的能耗是不一样的。 例如：下表中同样搬送116.3KW的热量，冷媒这种热搬送媒介与水和空气相比，耗能更底。,热搬送媒
6、介的比较,项目,热搬送媒介,用户需求的多样化 1、建筑物的形态趋于多样化 现代建筑物在形态、用途上具有多样化的趋势，如： 1）建筑物的用途多样化 2）使用时间不统一（夜间/休息日个别区域需要空调） 3）办公大楼中的房间隔断划分越来越细 4）设备由各业主自主管理，而无须专人管理 5）建筑材料、造型多样 ,由于建筑物的用途不一，使用时间也会有所不同。如：在同一幢大楼中，有办公、银行、餐饮、便利店、机房等等不同使用功能的房间，其对于空调系统的运行时间也会不同。 针对不同用途的建筑空间、不同的对象，舒适度的要求也会有所不同。人体的舒适度与室内空气的温度、湿度、气流速度以及人体活动量、衣着情况、年龄等各
7、个因素息息相关。如：不同公司对于着装的要求不同，其温度设定也就会不一样。 正因为用户的个性化需求，业主往往希望自己能够进行空调的调节和管理，这就要求空调系统简单以及使用便利。,2、空调系统选择的变化 为满足各建筑物的不同需求，选择空调系统的角度也应相应变更。传统中央空调的发展历史较长，设计时选用传统中央空调的意识已经根深蒂固。但是为顺应以上建筑形态及需求的多样化，用固有的机器形式来套用到建筑物的设计方法已经不能满足所有用户的高要求，而应该转变为有针对性的根据用户的需求来选择合适的空调系统。即从整幢建筑物设计同一集中空调系统转变为按照各区域的不同需求设计个别空调。 原来的个别分散空调因为其灵活性
8、及经济性，被广泛应用于中小型建筑物中；但是由于受其温度控制精度等室内环境等级方面和冷媒配管长度等设备方面的影响，使其很难运用于大型建筑物中。,现随着电子控制技术的突破性提高，VRF系统已经具备了高精度的冷媒控制、容量控制等先进技术。现在的VRF系统无论是在实际使用中根据房间的负荷状态、使用状态进行有效控制的简便性，还是在设计施工、维护管理的方便性以及质量的稳定性方面都受到了很高的评价。正因为这些优点，VRF系统被更广泛地运用到各种用途的建筑物中。 总之，VRF系统既充分发挥了个别空调系统的优势，也将中央式空调的优点编织于其中，在个别控制性、节能性、设计施工简易性等方面充分满足了用户的需求，并加
9、入了直流变速、集中控制、远程监控等先进技术，为各种建筑物提供舒适的空调环境。,二、VRF空调的发展,自1982年开发出第一台VRV以来，通过对系统技术的各种改良，从最初的定频产品发展为交流变频产品，再发展为目前的直流变频产品： 1982年 全球第一台VRV诞生 1986年 全球第一台变频VRV诞生 1995年 涡旋式压缩机开始运用在VRV和变频家用多联机中 1996年 VRV PLUS系统开始在中国大陆销售 1997年 R407C冷媒VRV开始在中国大陆销售 2003年 直流变频VRV(R22/R410A)开始在中国大陆销售 2005年 Super VRV开始在中国大陆销售 2006年 直流变
10、频VRV开始在中国大陆销售 2008年 二级压缩VRV开始在中国大陆销售 2009年 EEHS采暖系统开始在中国大陆销售 2010年 水源VRV和多功能VRV开始在中国大陆销售,按变流量压缩机类型分： (1) 变速式 (2) 数码涡旋式 按室外机冷却方式分： (1) 风冷式 (2) 水冷式（地源热泵式）,VRF系统的形式,涡旋式,转子式,变速式VRF系统,变速式VRF空调系统功能形式,变速式VRF空调系统功能形式,变速式VRF系统品牌主要有：,热回收式VRF系统,热回收VRF系统组成,热回收VRF系统组成,放热运转(全制冷运转),热回收运转(主要制冷、部分制热),热回收运转(制冷=制热),热回
11、收运转(主要制热、部分制冷),吸热运转(全制热运转),二次压缩VRF系统 （大金、三菱电机）,VRF空调系统功能形式,焓：焓的物理意义可以理解为恒压和只做体积功的特殊条件下，Q=H，即反应的热量变化。因为只有在此条件下，焓才表现出它的特性。例如恒压下对物质加热，则物质吸热后温度升高，H0，所以物质在高温时的焓大于它在低温时的焓。又如对于恒压下的放热化学反应，H0，所以生成物的焓小于反应物的焓。,二级压缩VRF空调系统功能形式,传统单级压缩方式,二级压缩方式,二级压缩VRF空调系统功能形式,三菱电机喷气(涌流)回路,涌流回路VRF空调系统功能形式,涌流回路VRF空调系统功能形式,涌流回路VRF空
12、调系统功能形式,数码涡旋式VRF系统,数码涡旋式系统品牌主要有：,为何叫数码涡旋压缩机?,负载(1),卸载(0),（上升1个毫米）,压缩机在1(负载)和0(卸载)的状态之间转换，因此称为数码涡旋。,数码涡旋压缩机,PWM(脉冲宽度调节)阀,数码涡旋压缩机,数码涡旋压缩机怎么变容量?,数码涡旋压缩机通过在一个时间周期中负载和卸载时间的比例来实现。,负载10秒，占20秒周期的50%，则输出50%；,举例：设定的时间周期为20秒,负载15秒，占20秒周期的75%，则输出75%；,负载20秒，占20秒周期的100%，则输出100%；,数码涡旋压缩机,喷气增焓VRF空调系统功能形式,三星喷气增焓,三星喷
13、气增焓,喷气增焓VRF空调系统功能形式,三星喷气增焓,喷气增焓VRF空调系统功能形式,水冷式VRF系统,水冷式VRF系统品牌主要有：,水冷式VRF产品,风冷式VRF产品,室内机组,室外机组,辅助设备,土壤,地埋管,制冷剂,水,水冷式VRF系统基本原理,水冷式VRF室外机,风冷式VRF室外机,无室外风扇,室外风扇,以大金10HP室外机产品为例,水冷式VRF系统室外机外形,水冷式VRF产品室外机主要构成,产品特点一：可利用不同形式的冷热源,土壤,地下水,淡水,城市污水,工业废热,海水,冷热源形式,产品特点二：高效节能,以大金10HP室外机产品为例,产品特点三：室外机体积小,以大金10HP室外机产品为例 (外形尺寸单位：mm),水冷式VRF室外机,风冷式VRF室外机,产品特点四：室外机噪声低,产品特点五：产品用途广泛, 地板采暖,室外机, 地埋管, 生活热水, 散热器, 储水罐, 加热器,产品特点六：低温制热能力强,产品对比一：风冷式与水冷式VRF产品比较(大金),
