陈宇翔
广东华方工程设计有限公司 广东东莞 523000
摘 要：现如今，多联机中央空调系统已成为空调领域中的主导产品，其不仅具有较强的环保性和智能化管理功能，而且外形美观，占用空间小，无需集中机房设计。因此，要想促使该空调系统得到进一步的推广和应用，就要在其设计与应用过程中，对系统的经济性能以及人性化设计进行充分的考虑。本文也会结合多联机空调系统的特点及工作原理，提出科学合理的设计优化建议，以便有关人士参考。
关键词：多联机空调系统；工作原理；设计应用；研究探讨
引言：
多联机空调系统是一种单一热泵循环系统，主要是由一台或多台风冷室外机和形式与容量相同的直接蒸发式室内机所组成。在当前建筑设计中，该设备的使用可以同时改善多个功能分区环境，进而更好的满足人们的热舒适度要求。因此，要想进一步提高该空调系统的利用率，使其能够发挥出更大的应用优势，就要对多联机空调系统的优化设计与应用给予高度的重视。
1.系统工作原理分析
从系统工作原理上看，多联机空调系统与普通蒸气压缩式制冷空调系统基本相同，尤其在制冷制热循环功能的发挥上，都是通过压缩机、冷凝器、蒸发器等设备来实现。若是从压缩机形式来区分，该空调系统可分为直流变频多联机空调系统和数码涡旋多联机空调系统两种类型，其中，前者的输出能力是通过大功率整流和逆变器件改变压缩机马达的工作频率来实现，而后者是通过调节压缩机卸载与负载的时长比例来实现，相比较而言后者具有更大的能量调节范围、更高的可靠性和更强的电磁兼容性。
2.系统优化设计及应用分析
2.1室内机与室外机容量匹配设计
在对多联机空调系统室内机的容量进行设计时，应根据建筑室内的最大负荷来进行，不仅要确保同一个系统中各室内机的使用率保持一致，而且还要考虑空调房间的冷热负荷峰值的时间分布达到均衡。通常按照厂家的要求，室内机与室外机的容量配比系数需控制在 50%-130%之间。从经济性和节能型考虑，一般将室内外机的容量配比系数控制在110%左右为宜，对于某些各个房间同开率较低的建筑（如别墅）则配比系可适当放大。
2.2 冷媒铜管设计
多联机空调系统的冷媒管设计地是否合理，不仅会影响系统性能的发挥，严重时冷冻润滑油不能及时返回压缩机内，甚至会造成压缩机的损坏。因此冷媒管道的设计必须满足选用产品的要求，如冷媒管实际配管长度小于等于165m、等效配管长度小于等于190m、室外机与室内机之间高低差小于等于50m（当室外机处于下方时为小于等于90m）、室内机与室内机之间高低差小于等于15m、第一分歧管到最远室内机配管小于等于40m等。设计时还应尽量优化管路的走向，减少冷媒管长度和冷媒的使用量，从而降低能力损耗起到节能的效果。
2.3 室外机的配电与布置
通常，室外机组采用3相380V电源，而室内机组采用单相220V电源，室内外机组分别接入电源，且室内外机组之间无电源线连接。室外机各个模块之间可采用串联连接电源也可以采用单独连接电源。
室外机是空调系统提供冷、热源的重要部件，在夏季制冷运行时室外机排出温度较高的热空气，在冬季制热时排出温度较低的冷空气。当室外机设置状态不好时，室外机的排气直接又被其回风口吸入，发生气流短路现象，导致机器能力降低，增加耗电量。情况严重时还会导致室外机自我保护而停机。为能达到良好的制冷/热效果，室外机的布置应保证良好的散热空间，还要预留足够的检修空间。常用的室外机布置方式有如下几种：
1.在屋面集中布置。此方案可以合理利用屋面空间，不占用建筑室内空间，且设备运行产生的噪音和散热对用户造成的影响也最小。但系统配管长度较长，对系统的能力有一定的衰减。
2.在每层设备平台分层集中布置。此方案可以大大减少配管的长度，但下层机组排出的热空气会被上层机组吸入，从而导致上层机组的运行环境恶化，影响其运行效率，严重时可能超出机组运行范围造成停机的情况。
故当布置的设备数量多时，应向厂家寻求技术支持，必要时采用气流解析软件进行气流分布的解析。
3.在每层户内设置直接对外的机房分散布置。此方案灵活性高，适合初期仅预留安装条件，后期由用户二次装修时自行安装空调系统的情况。由于用户都想尽量提高室内空间的使用率，一般机房的很紧凑，且室外机的出回风一般都在同一面上，因此室外机出口需安装90°导流风帽，将室外机排风直接引至室外。当同一机房内安装多台室外机时，排风导流风帽不应合用，应分别直接排至室外。同时还需要注意的是，外墙上的防雨百叶的倾斜角度不应大于15°，其通透率不应小于90%。
2.4新风设计
对于多联机空调系统来说，新风的处理方式是一个比较关键的问题。新风系统的设计中需要注意的是不能将普通室内机作为新风机组使用。常规的新风处理方式以下几种：
1.采用全新风处理机将室外引入的新风直接处理到室内状态。此方法新风对室内机不形成负荷，但该全新风处理机只可与相应的新风室外机连接，不可与其他室内机共用一套多联室外机。近年，随着技术的进步，部分厂家推出的多联室外机允许小风量全新风处理机与空调室内机连接在同一套室外机上，该方法使新风的处理方式变的简单，不需要额外增加专用新风室外机，降低了系统成本。但小风量全新风处理机与空调室内机连接在同一套室外机的方式还是有一些限制条件的，比如小风量全新风处理机与空调室内机的容量之和必须介于室外机容量的50%~100%，且小风量全新风处理机的容量不能超过室外机容量的30%等，故在选用设备时必须了解该产品要求，必要时应咨询厂家的技术人员。
2.采用全热交换器利用排风的废热使引入的室外新风状态接近室内状态。此方法不但解决了新风的处理问题，还有效的降低了空调负荷，但需要注意的是处理后进入室内的新风状态与室内设计状态点之间存在焓差，计算时应将该焓差作为室内机负荷的一部分加以考虑。
3.采用风机箱将未经处理的新风直接送入室内。此方法新风不做热湿处理，新风的热湿负荷均由室内机负担。当室内的舒适性要求较高时不应采用此方法。
2.5控制系统设计
多联机空调系统所配置的控制系统，一般是以总线技术为依托的分散式控制系统，并且室内外机都会有自己独立的控制系统，而两组控制系统在正常运转下，相互的工作协调基本是按照机组湿冷循环参数来进行，这其中，室内机的控制功能主要针对风扇电机和制冷电路中的电子膨胀阀，通常以PID 控制方式来实现，其一方面可以根据室内机的负载能力进行调节，保持室内机组的稳定运行，另一方面还能结合人们的使用需求，对室内温度进行合理控制。
2.6室外机实际制冷/制热能力的修正
多联机空调系统在设计中还要考虑室外环境温度、室内外机容量配比系数、冷媒管长度、室内外机高差、融霜等因素对系统制冷/制热能力的影响，所以需要对额定工况下的室外机制冷/制热能力进行修正，可参考下式进行计算：
Q实际=Q设计*α*β
式中Q实际——室外机实际的制冷/制热能力。
Q设计——在设计温度下室内外机实际容量配比系数时室外机的制冷/制热能力，一般在厂家提供的手册中可直接查得。
α——对应配管长度及室内外机高度差下能力修正系数，可根据室内外机的最长等效管长以及室内外机的最大高低差在厂家提供的相应图表中查得。
β——制热工况下的融霜修正系数，可根据厂家提供的相应图表求得。
结束语：
综上所述，多联机空调系统是当前建筑暖通空调设计中最为常见的设备之一，其不仅运行成本低、节能降耗功效强，而且设计的自由度与安装灵活度以及计费的便捷性等也要远高于普通空调系统。因此，在其设计应用过程中，就要结合其具体工作原理，在原有的基础上进行适当的优化设计，这样才能进一步加强系统的应用功能，满足人们的热舒适度需求。