关于水冷多联空调系统设计的探讨

关于水冷多联空调系统设计的探讨

朱培熙

关键词：风冷多联空调系统水冷多联空调系统特点注意事项

1.水冷多联空调系统的原理

多联机空调系统按外机冷却形式主要分为风冷多联机和水冷多联机两种。这两种形式的空调系统的循环原理大致相同，其工作原理是：由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制电子膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。两者主要不同的地方就是室外机的换热介质存在着一定的差异。在水冷多联空调系统运行的时候，风冷多联的室外机的换热介质是空气，而水冷多联的室外机系统的换热介质是水。由于水冷多联空调系统有独特的换热器结构，在对相同热量进行交换时就会让水冷换热器的面积减少很多。所以，水冷多联系统的室外机的体积相对来说比较小，安装比较方便灵活。

2.水冷多联空调系统的特点

2.1传统的风冷多联机由于连管长度限度，无法应用到高落差的建筑物上，而水冷多联空调以水管连接，基本无管长限制，尤其适用于高层建筑或大型楼宇。同时由于采用水作为冷热源，主机无需与室外空气直接换热，因此基本不用考虑散热问题，可方便的设置在当层或者集中放置在设备机房内，大大的提高了建筑的空间利用率，且无需开百叶，不会对建筑外立面的美观性造成影响，震动以及噪音小。

2.2水冷多联空调系统采用水来冷却，冷凝温度低，COP能效高达5.8，节能效果明显，运行费用低。

2.3水冷多联空调系统可实现内外区分，可满足现代建筑物在同一时间不同区域制热和制冷的需求，系统通过温控阀切换其工作状态；当系统冷负荷为主要负荷时，自动启动冷却塔进行散热；当系统热负荷为主要负荷时，自动开启锅炉提供热源；当冷热负荷基本相等时，冷却塔和锅炉都无须开启，即通过热回收便可满足空调要求，避免产生多余的电费，并且当冷热平衡时，热回收的效率最大。

2.4由于水冷多联机空调系统室外设置了空调水系统，空调水直接进入空调室外机套管式水冷换热器，其水质必须满足一定的要求，以免影响换热效果，甚至堵塞套管换热器。

2.5建议布置冷却水系统时尽量采用同程连接，以免各末端阻力大致相等，稳定性好，水量分配均匀，更容易实现水力平衡。

3.实例探讨某建筑的水冷多联空调系统设计分析

3.1工程概况

广州某工程办公楼，总建筑面积约41010m2，地上25层，建筑高度约100m。其中，B1F和B2F为汽车库，1F为商铺和办公大堂，2F为厨房及员工餐厅，3F~25F为办公室。根据业主要求，除厨房及汽车库外，其他房间均设置中央空调，空调面积约为30248m2。另外本项目采用幕墙结构，对外立面要求高，而且办公室主要作为出租使用，其主要的空调系统设计要点如下：

由于本建筑高度较高，各层的空调面积不是很大，且屋顶上有一定的空间放置空调设备，根据实际需求和各方案在技术及经济性等方面进行比较分析，该工程的中央空调采用水冷式多联空调系统。

通过对建筑功能进行分析，该水冷多联空调系统分为26个子系统，其中1F的商铺为一个子系统，空调系统选用两台主机，末端设备选用天花式四面出风室内机或者暗藏风管式室内机，1F的办公大堂为一个子系统，空调系统选用两台主机，末端设备选用带风管高静压吊顶机；2F餐厅及包厢为一个子系统，空调系统选用三台主机，餐厅中的末端设备选用高静压风管式室内机，包厢中的末端设备选用四面出风式室内机；3F~25F各为一个子系统，每层空调系统各选用三台主机，办公室的末端设备选用天花式四面出风室内机或者暗藏风管式室内机。每个子系统的新风系统都采用新风换气机组。

广州属于夏热冬暖的地区，夏季需要空调，冬季不需要采暖。因此，本建筑空调系统除了空调主机和末端设备外，夏季还需为系统配置冷却塔以及相应的水泵。空调的水系统图如下图所示：

4.总结

综上所述，虽然水冷多联的空调系统采用创新技术使水冷系统和多联系统相结合，具有这两种系统的特点。但是在设计过程中，应注意以下一些问题：

（1）、空调水系统水质要求。由于水冷多联机空调系统室外机设置了空调水系统，空调水是直接进入空调室外机套管式水冷换热器的，对水质要求比较高，以免影响换热效果，甚至堵塞套管换热器。

（2）、冷却水系统时尽量采用同程连接，使水系统本身自平衡，以免各末端阻力相差比较大，影响散热效果。

（3）、若没有锅炉或者其他市政热源的情况下，水冷式多联空调系统比较适用于冬季不采暖的场所，如需要提供采暖，则需要独立增加一套采暖设备，冷却水管需要增加保温措施，增加了成本。

参考文献

[1]罗伦，张敏.多联机空调技术及其应用[J].高职论丛.2010.

[2]徐秋生，陈启，许爱民等.多联机空调系统设计探讨[J].暖通空调.2013.

[3]宋应乾，范蕊，龙惟定等.水冷多联机系统运行性能[J].暖通空调.2011.