多联机空调系统设计初探

丁振亚

摘要：在当前我国工程项目中，因多联机空调系统具有内机形式多种多样、设备安全可靠等众多优势特性，而得到了广泛应用。因此多联机空调系统设计也成为了我国建筑工程项目的一项重要设计内容，保障多联机空调系统的设计科学合理性，也是提升工程项目整体使用性能与质量水平的重要前提之一。为此，本文将结合具体工程项目，并参考相关研究资料，着重围绕多联机空调系统设计进行简要分析研究。

关键词：多联机空调；系统设计；实际应用

引言：本文研究多联机空调系统设计，一方面可以有效帮助人们深化对多联机空调系统的认知，明确其具体设计内容与设计方法，并为相关研究人员提供必要理论参考。另一方面，本文也可以为设计人员实际开展多联机空调系统设计工作，并实现该系统的优化设计给予相应指导与帮助。

一、多联机空调系统的简要概述

多联机空调系统指的就是可变制冷剂流量空调系统，其主要是通过将一个或是多个风冷室外机，与形式不一、容量各异的直接蒸发室内机进行有效连接，从而形成一个完整的热泵循环系统，该空调系统支持同步提供众多功能区域。一般在多联机空调系统中，多采用制冷剂黄铜管将室内外单元进行相互连接，而各个室内的单元均有相应的遥控器单独控制空调系统，且可以随着室内外环境的实际变化情况进行自动调节。在调节制冷剂循环量时则主要通过对压缩机速度进行实时调整的方式，对室内单元电子膨胀阀开度进行相应调节，达到有效控制制冷剂进入室内热交换器的具体流量，使其能够始终与室内制冷负荷需求相符，进而为人们创造良好的室内温度环境，以此有效提高室内环境的舒适性。

二、工程概况

为有效说明多联机空调系统的设计，本文选择以苏州印象城改造项目施工总承包工程中的暖通工程项目为例。该工程项目地块占地面积在27000㎡左右，整体1栋建筑物，该建筑物共有5层，其中地上4层地下1层。建筑总面积约为136000㎡，其中地下一层商场建筑面积约为27000㎡，地上商场及停车库建筑总面积约为109000㎡。由于多联机空调系统在室内与室外侧分别运用蒸发换热和风冷换热的形式，其节能性较好且可以有效适应建筑工程多样化的使用需求，便于计量收费，加之系统设计简便，因此在本工程中选择采用多联机空调系统。

三、多联机空调系统的设计分析

（一）多联机选形

多联机空调系统从上世纪末被引入至我国以来，经过数十年的发展，多联机空调形式越来越多样化，其应用技术也逐渐朝着智能化、综合化、数字化的方向发展。为了能够有效提高系统的节能性，并实现压缩机和系统变容量运行，有必要强化控制制冷工质流量[1]。当前市场中的多联机空调系统在控制制冷工质流量中，主要采用转速调节和数字脉冲两种控制方式。其中前者指的就是变频技术，后者则为数码涡旋技术。由于数码涡旋技术主要通过对单位时间内，压缩机输出工质量进行有效调节的方式控制制冷工质流量，具备无极调节、调节范围广、电控系统安全可靠且操作简便、管路系统结构相对简单且便于维护等诸多优势特点。因此在该项目的多联机空调系统设计中也选择使用数码涡旋技术，运用专门的谷轮涡旋压缩机，依托调制方式实现低功耗、高效率的目的。

（二）设计参数

1.外机容量

通过参考相关研究资料可知，有诸多研究人员通过实验分析的方式，证明当外机容量越来越大时，COP值反而会越来越小。如学者徐飞（2016）在其关于多联机空调系统的研究中指出，多联机空调外机容量为130kW（46匹）时，与之相对应的COP值则为2.86，而当外机容量为135kW（48匹）时，其对应的COP值则降至2.81[2]。这主要是由于当多联机容量不断增大、内机台数越来越多、冷媒管路长度也随之增加时，系统通常采用增加辅助回路与控制部件的方式，才能有效保障系统安全、稳定运行，实现系统冷媒液体与润滑油的正常回流、回收，由此导致系统结构复杂度明显增加，从而难以实现系统各部分间的匹配最优化。因此在设计多联机空调系统的外机容量时，设计人员应当充分结合工程具体规模，合理选择外机容量，避免增加建筑能耗。如本工程地下一层某商铺中，考虑到其房间面积为150㎡，为避免出现管路过长并增加系统阻力等情况，最终将其外机容量设定为32kW，室内与室外机数量各为8台和1台。

2.室内外设计参数

不同于传统空调，多联机空调系统可根据具体室内与室外温度，提供相应温度负荷，由此有效达到节能降耗的效果。因此在设计多联机空调系统时，同样需要设计人员充分结合工程实际，确定合理设定室内设计参数与室外设计参数，从而为优化多联机空调系统设计提供真实可靠的数据支持。在本工程项目中，设计人员通过运用专业的测量仪器设备，精准测得夏季干球与湿球温度分别为35.5℃和28.4℃，相对湿度可以达到60%，而在冬季干球温度可以达到-5℃，相对湿度为74%。对于室内设计参数，以该工程项目某房间为例，在夏季客厅的温度与相对湿度分别可以达到25℃和60%，而在冬季其温度与湿度则在20℃与40%左右。

（三）管道设计

1.制冷剂汽液管道

在该工程项目中设计人员对多联机空调系统的制冷剂汽液管道进行设计时，通过严格依照国家相关设计标准规范，并充分结合工程项目实际，最终选择使用磷化脱氧无缝钢管，空调凝结水管则选择使用PVC-U作为管材材料。对于室内机制冷容量为1.8kW至4.5kW的多联机空调系统制冷剂汽液管道，其设计管径为D12.7/D6.4mm，而室内机制冷容量为5.6kW至14kW的汽液管，其设计管径则为15.9/D9.5mm。与此同时，为了有效增强冷凝水管的保温性，设计人员还通过选择使用保温性能良好的材料即铂铝橡胶复合保温板将其包覆住整个冷凝水管，保温材料的厚度为10mm。在设计对冷凝水管进行就近、集中排放后，按照1m至2m的间隔设置支吊点[3]。另外为避免影响管道排水的通畅性，要求冷凝水主干管的坡度应严格控制在1%，排水出口即为该管道的坡度方向。

2.冷媒管设计

在多联机空调系统设计及后续的安装施工中，冷媒管作为重中之重直接影响着多联机空调系统的应用性能。因此在该工程项目中，设计人员在设计多联机空调系统的冷媒管时，为有效延长其使用寿命，提升其使用性能，选择使用脱油脱脂清洁铜管。对于其他选择使用有油铜管作为冷媒管的多联机空调系统，需要在使用前使用丙酮认真清洗干净管道，并在管口两端进行加盖处理后使用塑料袋将其包裹住，以此有效提升管道口两端的密封性。在确定冷媒管敷设长度时，应当高度重视冷媒管长与高差的有效调整，充分参考各长度空调内机冷量修正系数。如在该工程中，即便内机型号万象相同，且布置平面方位相一致，但因层数不同使得空调实际运行冷量之间的差值最大可以达到20%。本工程中选用的管径为D12.7/D6.4mm的冷媒管，其管壁壁厚为0.8mm，设计使用管径为D28.6/D12.7mm的冷媒管，其管壁壁厚则为1mm。结合该工程楼层平面布局，对冷煤管设计采用水平敷设的方式，每隔1.2m至1.5m设计一个支吊点，在水平放置分歧管时则要求其倾角不得超过30°，另外将冷媒管水平敷设在建筑屋面中时，为避免冷媒管被踩坏，需要在冷媒管外设置钢制保护槽板，并将冷媒管安装于内，该保护槽板在水平放置时，倾角不应超过15°。

（四）安置设计

在钎焊冷媒管时，为避免铜管内壁长时间与空气相接触进而发生氧化现象，需要确保钎焊过程中有氮气从中通过。在完成冷媒管路的有效连接后，相关工作人员需要及时对管路进行气密试漏加压，在加压至4MPa后静置一整天，再对其进行泄露检查，确保无压降情况出现。对于排水分支管，在对其进行设计安装时，需要从总管中心线以上45°至90°插入，由此避免出现冷凝水倒灌进入室内机而影响其正常运行的情况。

出于美观性以及安全性等因素的考量，需要将多联机空调系统中的风管支架以及吊架等统一放置在保温层外部，并将垫木镶入吊架、风管支架等中间位置处。在设计安装室内机时，为了保障吊架安装的平稳性与牢固性，在有效明确其安装位置后需要使用双螺母牢固固定吊杆，防止其出现来回摆动的情况。在送风口与回风口的安装中，要求相关工作人员严格按照设计安装图纸要求，保障风口尺寸与安装位置的高度统一。最后在完成所有室内机的安装操作后，需要预留出规格为400mm×400m的检修口，留足散热与维修空间。除此之外，机座底面应当比地面高出200mm以上，并将厚度至少为10mm的橡胶垫垫入机座和室外机的中间位置处，使得室外机具有较高的安装平稳牢固性。最后将导流罩规范安装在室外机上，使其具有良好散热效果即可。

结束语：总而言之，在实际开展多联机空调系统设计工作时，设计人员需要充分结合工程项目实际情况，并严格按照国家相关设计标准要求与各项规程规定，合理选择相适宜的多联机形式，确定具体外机容量及各项重要设计参数。在重点加强对冷媒管与系统制冷剂汽液管道等优化设计下，规范设计科学的多联机空调系统安装施工方案，以此有效保障该系统的应有效用得以在工程项目中得到充分发挥。

参考文献：

[1]曾卫军.多联机空调系统设计问题探析[J].科技创新与应用，2019（18）：101-102.

[2]徐飞.多联机空调系统设计与应用[J].山东工业技术，2016（09）：204-205.

[3]蔡永雄.变频多联机空调系统设计[J].大众科技，2015，17（03）：78-79+114.