摘要:针对多联机空调系统设计中存在的各种问题,结合实际工程设计经验,提出在系统设计、设备选型、冷媒配管、冷凝水系统、设计接口管理等方面的一些优化建议。
关键词:多联机空调系统;冷媒配管;接口管理;设计优化多联机诞生并兴起于日本,90年代初进入我国,经过数十年的发展,多联机凭借其设计、施工、使用方便的独特优点,市场份额逐渐增大,据资料统计,近几年上海及附近地区空调的销售量,多联机占70%左右,尽管多联机在我国如此大规模应用,但到目前为止,我国关于多联机系统的设备制造、系统设计、安装调试等还没有相关的国家和地方标准予以支持。在实际工程中,遇到很多问题,本文就实际工程的设计、施工配合中遇到的一些问题进行探讨。
1 系统设计
近几年多联机设备制造厂家推出单套机大容量系统,根据某品牌的资料,室外机单套容量可达48HP(135kW);室内机连接台数可达40台;系统冷媒配管总长可达510m;系统冷媒配管单程长度可达160m;室外机与室内机间的高度差,当室外机在上时,可达50m;当室外机在下时,可达40m。这些技术条件使得多联机应用更加方便、灵活,每套多联机的服务建筑面积将近1000㎡。但实际工程中,单套多联机的作用域不宜过大,首先,应按使用房间的设计条件、使用时间和频率合理划分系统,如设备用房和办公用房二者的使用时间不一致,应划分为不同的系统,若设有新风机组,则新风系统应单独设置室外机。其次,室内机与室内机的距离不能超过产品技术要求,根据几大厂家提供的技术资料,第一分歧管到最后一台室内机的距离不能大于40m,超过40m将会导致远端室内机冷媒不足、冷媒管内流动阻力大、空调压缩机回油困难、室内机之间压力失衡、系统不稳定故障增多等问题。第三,随着室外机容量的增加,COP逐渐下降,48 HP的室外机COP值较20HP时下降了20%。
由于单个室外机模块的容量为8~16HP,大容量室外机都是由这些模块组合而成,随着多联机容量增大、为保证系统冷媒液体的回流、液态制冷剂的闪发、润滑油的回收及运行的稳定,系统必然要增加辅助回路和控制部件,致使系统更为复杂,同时伴随着管路增长、系统阻力加大,系统运行压力上升,会导致COP值下下降、系统可靠性降低、故障率高等问题。
根据多联机设备的特点,从空调系统节能及可靠性的角度考虑,建议设计者适当控制多联机空调系统工程的规模,慎重采用大容量多联机系统,室外机容量控制在20 HP左右为妥。
2 设备选型
由于多联机空调系统的特殊性,影响其性能的主要因素有室外温度、室外机的通风条件、冷媒配管长度、弯头个数以及室、内外机的高差等,选型时应根据实际的影响因素进行修正。
工程中,施工图标注的室、内外机规格是设计人员根据冷负荷计算得出的,并未确定产品的具体型号,主要有两个原因:(1)施工图设计时,设备还未招标,而设计人员又在招标之前不能确定设备厂家及产品型号。(2)由于缺乏统一标准,产品型号不统一,各厂家提供的设备选型修正参数也都不一样。因此,设备选型通常由厂家通过二次深化设计完成。
根据地铁工程的设计经验,待厂家进行二次深化设计后,由原设计设计单位出最终施工图,这样设计单位可以根据可以根据设备选型结果,对订货设备规格和数量进行调整,对冷媒配管材质、管径和壁厚、设备参数进行最后确认。特别是对施工安装提出更具体、更详细的设计要求。
3 冷媒配管与冷凝水系统
作为多联机空调系统设计中的重要环节,冷媒配管的设计不止是简单地把室内、外机连接起来,需要考虑距离、冷媒分配平衡、分歧管前后直管段长度等因素,还要根据冷媒介质确定系统的运行压力、试验压力以及铜管的材质、管径、壁厚等,根据气候条件、冷媒管所处的环境条件等确定保温的材质、厚度以及是否需要保护层等。冷凝水系统同样值得重视,需考虑坡度、排放点、管径等。
3.1 系统分支级数不宜过多,应采取对称布置,使冷媒分配平衡。
3.2 分歧管前后应有水平直管段,以保证冷媒汽液流动平衡,根据几大厂家提供的资料,控制距离应满足以下要求:
A、铜管转弯处与相邻分歧管间的水平直管段距离应≥1m;B、相邻两分歧管间的水平直管段距离应≥1m;C、分歧管后连接室内机的水平直管段距离应≥0.5m;
3.3 由于安装空间紧张,冷凝水管在施工时坡度较难满足设计要求,为保证排水效果,建议室内机自带排水泵,接入立管时设存水弯,防止倒灌,具体做法。
4 设计接口管理
施工图设计时,所有专业需充分沟通,协调一致,以确保工程的可实施性和先进性,多联机空调系统设计,空调专业需处理好与建筑、结构、配电、给排水、弱电等专业的接口。
4.1 与建筑接口
空调专业需与建筑专业落实冷媒管径、外墙通风百叶、室外机、风井的位置和尺寸。建筑专业需提供维护结构参数,布置图给空调专业。
4.2 与结构专业
空调专业需向结构专业提供室外机的荷载及安装位置,穿楼板孔洞。结构专业需提供结构梁布置图给空调专业。
4.3 与配电接口
空调专业需向配电专业提供用电设备的配电功率、电压、负荷等级和平面图。配电专业需提供配电用房的温湿度要求及设备发热量给空调专业。
4.4 与给排水、弱电接口
空调专业需与给排水专业落实冷凝水排放点。与弱电专业落实弱电系统房间发热量、温湿度控制要求、防火阀的数量和位置。
5 结论建议
5.1 从空调系统节能及可靠性的角度考虑,建议设计者适当控制多联机空调系统工程的规模,慎重采用大容量多联机系统。在大型建筑中运用时,应通过技术经济比较,科学选择空调方案。
5.2 设备招标后,由设备厂家完成设备选型,若设备参数有调整时,应由原设计单位根据设备选型结果出最终施工图。
5.3 冷媒配管设计应满足产品的技术条件要求,需重视冷凝水系统的设计,并对施工安装提出明确、详细的要求。
5.4 施工图设计应处理好与各相关专业的接口,以保证工程顺利实施。
5.5 建议主管部门尽快出台多联机空调系统的设计、安装等相关标准。
参考文献
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