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一. 引言
VRV空調(diào)系統(tǒng)以其節(jié)省空間、布置靈活、高效節(jié)能、運行管理方便、維護(hù)簡單等優(yōu)點,近幾年越來越受到甲方、設(shè)計者的青睞。隨著人們對VRV系統(tǒng)研究的不斷深入,在今后的數(shù)年中VRV系統(tǒng)必將充分發(fā)揮其獨特的優(yōu)越性,得到更加廣泛的應(yīng)用。
高速公路管理中心是高速公路重要的管理機構(gòu),高速公路全線的監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等重要信息都要傳輸?shù)焦芾碇行模y(tǒng)一分析、管理。隨著高速公路的快速發(fā)展,科技信息技術(shù)也隨之蓬勃發(fā)展,工作人員和先進(jìn)設(shè)備都對環(huán)境提出了更高的要求。很多管理中心開始二次裝修整理,都對空調(diào)系統(tǒng)提出了新的要求,VRV空調(diào)系統(tǒng)在這類項目中體現(xiàn)了自身的優(yōu)越性
傳統(tǒng)的中央空調(diào)形式,即冷水機組+冷卻塔+風(fēng)機盤管/變風(fēng)量機組+水泵,這種形式已經(jīng)發(fā)展許多年了,應(yīng)該說技術(shù)是比較成熟,也較容易被廣大用戶所接受。但是,隨著不斷的普及,用戶在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,如系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜、運行費用高、操作管理不夠簡便、噪聲較高、維修保養(yǎng)工作量大、不適合二次裝修等等。其中最突出的問題就是運行費用高,哪怕只有少量風(fēng)機盤管運轉(zhuǎn),主機、水泵及冷卻塔也必須運轉(zhuǎn),浪費了大量的能源和運行費用。而在能源日益緊張的今天,此弊端的解決顯得尤為重要。變頻中央空調(diào)正好彌補了傳統(tǒng)中央空調(diào)的以上不足,它能夠根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的要求,隨時調(diào)節(jié)壓縮機的輸出功率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
二. 變頻控制的原理
VRV,就是可變流量的意思,VRV空調(diào)系統(tǒng)全稱是Varied Refrigerant Volume,簡稱VRV.它是依賴于機電方面的變頻技術(shù)而產(chǎn)生的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計安裝方式。
傳統(tǒng)中央空調(diào)的壓縮機是不變頻的,因此只能固定在工頻50赫茲上工作。而VRV采用的是變頻控制的壓縮機,通過變頻器的調(diào)解,將工頻50赫茲分成21級,根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的要求,通過改變壓縮機的工作頻率從而改變壓縮機的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而改變壓縮機的輸出功率及制冷劑流量。在只開啟部分室內(nèi)機的情況下,室外主機無需滿負(fù)荷運轉(zhuǎn),而只需根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷來調(diào)節(jié)其冷量輸出,從而節(jié)約了大量的能源和運行費用。而且根據(jù)統(tǒng)計,中央空調(diào)系統(tǒng)全年絕大部分時間處于部分符合下運行,這更體現(xiàn)了變頻節(jié)能的必要性。
需要指出的是,通過調(diào)解工作頻率而改變冷量輸出的變頻技術(shù)與機械機構(gòu)旁通卸載方式有著本質(zhì)上的區(qū)別。旁通卸載是在壓縮機滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)的前提下將不需要的多余冷量通過旁通機構(gòu)卸載掉,實際上是浪費掉了,因為壓縮機的輸入功率即耗電功率并沒有因為旁通而減少多少。而改變工作頻率則是從根本上減少壓縮機的輸入功率從而減少能量損耗。
三. VRV空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的特點
VRV空調(diào)系統(tǒng)的特點:1、先進(jìn)的變頻控制,從根本上調(diào)節(jié)壓縮機的工作頻率及轉(zhuǎn)速,變頻調(diào)解量高,可達(dá)58級,容量調(diào)節(jié)從5%-130%,運行費用低。2、自控程度高。在微電腦控制下,能輕易實現(xiàn)集中控制,可對任何房間進(jìn)行溫度控制,又可顯示任何一臺室內(nèi)機的故障代碼,及時反映每臺室內(nèi)機運行狀態(tài),電子膨脹閥,精確控制制冷劑流量。3、直接采用銅管蒸發(fā),無管道腐蝕現(xiàn)象,銅管使用年限長,且傳熱效果不易降低。
傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的特點:1、不能變頻運轉(zhuǎn),旁通卸載調(diào)節(jié)冷量,浪費能量,運行費用高。2、自控程度低。只能一對一控制風(fēng)機盤管,若采用集中遠(yuǎn)程控制,則需增加很大投資,水系 統(tǒng)流量變化范圍小,當(dāng)小于75%時,水利失調(diào)嚴(yán)重,而引起溫度失調(diào),智能化程度低。3、水系統(tǒng)腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重,影響主機額定制冷量。
四. VRV空調(diào)系統(tǒng)和傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的特性比較
VRV空調(diào)系統(tǒng):1、 統(tǒng)熱惰性小;2、 不需要冷凍機房;3、 不需要水系統(tǒng);4、 管道及室內(nèi)機占用空間小;5、室外機設(shè)計年限均為15-20年。
傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng):1、 系統(tǒng)熱惰性大;2、 要冷凍機房;3、 有一整套復(fù)雜的水系統(tǒng);4、 管道及末端占用空間大;5、 末端使用年限短,最大不超過10年,一般為5-8年。
五. 工程實例
云南某高速公路管理中心大樓監(jiān)控大廳、收費拆賬清分中心、IC卡發(fā)行中心、會議室等房間需要空調(diào),面積為約1000m2。原大樓沒有空調(diào)裝置,夏季和冬天工作條件很差,為了改善工作條件,在大樓中加裝空調(diào)裝置。大樓的工作性質(zhì)給空調(diào)系統(tǒng)劃分帶來了一定的困難,由于每層每間辦公室開啟空調(diào)的幾率不一樣,使用空調(diào)時間也不一樣,從而使傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)劃分帶來了極大的困難與不合理性。
該項目共采用了2套VRV系統(tǒng),總制冷量為129KW。由于采用了變頻中央空調(diào),解決了傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)劃分上的不合理性,取得了一定的節(jié)能效果。整個大樓的中央空調(diào)系統(tǒng)常年都處于部分符合下運行,室外機輸出的制冷量根據(jù)室內(nèi)機的開啟數(shù)量及負(fù)荷要求來自動調(diào)節(jié),當(dāng)只開啟總連接容量的70%時,室外機組所消耗的電能也只有70%,空調(diào)符合供需匹配比較理想,從而節(jié)約了大量的能源,節(jié)省了大量的運行費用。
由于原建筑沒有考慮空調(diào)系統(tǒng),如采用傳統(tǒng)中央空調(diào),必然對原建筑結(jié)構(gòu)造成一定破壞。而VRV系統(tǒng)采用制冷劑輸出直接蒸發(fā)式,通過銅管直接將制冷劑輸出到室內(nèi)機上,既不破壞原建筑的風(fēng)格結(jié)構(gòu),又具有較強的制冷效果。由于VRV系統(tǒng)采用的是直接蒸發(fā),而傳統(tǒng)中央空調(diào)則采用的是冷媒水,鋼管無需每年清洗,一次安裝完畢后可使用15年之久,整個大樓空調(diào)系統(tǒng)的維修保養(yǎng)工作與傳統(tǒng)中央空調(diào)相比顯得極為簡便。
與傳統(tǒng)中央空調(diào)相比,VRV系統(tǒng)的控制系統(tǒng)非常先進(jìn),通過一對一的有線遙控器可以控制每一臺室內(nèi)機的開啟與關(guān)閉、運行模式、溫度設(shè)定及故障顯示等功能,通過集中控制器可對15臺室內(nèi)機進(jìn)行統(tǒng)一開關(guān)和集中控制,同時還可以顯示和控制每一臺室內(nèi)機的開啟與關(guān)閉、運行模式、溫度設(shè)定及故障顯示等功能。
六. 結(jié)論
研究發(fā)現(xiàn)VRV中央空調(diào)系統(tǒng),安裝方便、運行節(jié)能,在高速公路管理中心中使用是合適的,尤其在現(xiàn)有高速管理中心的改造和二次裝修過程中,更能顯示其優(yōu)越性。