多联机系统简介

常见中央空调系统
膨胀水箱
末端 风机盘管 FCU
末端 空调箱 AHU
锅炉
·水-空气系统
优点 ✓可对各机组进行调 节，实行个别控制
✓可根据负荷改变增 设风机盘管
✓与全空气系统相比， 风管所占空间小
常见中央空调系统
缺点 ✓各室均设置有机组， 保养工作量大
✓安装水配管，故有 可能发生漏水现象
✓新风送风量少造成 全新风制冷运行困难
多联机系统的特点及应用
·某办公楼全年的建筑负荷特性
百分比
平均值
20%
18% 16%
14% 12%
10% 8%
6% 4%
2%
0% 0%
容量
9% 18% 27% 36% 45% 55% 64% 73% 82% 91% 100%
建筑负荷在40～70％间的比例约占全年总时间的70％，而100％负荷只占总时
約2.5kW
特点②： 更符合建筑的实际需求
多联机系统的特点及应用
·建筑能耗的分布情况（某办公建筑）
空调能耗约占大楼总能耗的47％
电梯、卫生 及其他 20.5%
照明用 32.3%
空
47.2%
热源 20%
搬送 27.2%
调
换气扇 10.9%
水泵 6.8%
空调扇 9.5%
用
影响空调能耗的主要因素 ·建筑负荷 ·系统效率
耗电大的空调设备受到了负面印象 法律开始规定建筑物的节能法
1979年开始着手开发耗电少的节能型机器
1982年针对中小型建筑的节能多联机系统完成 1987年针对大中型建筑的节能多联型机器完成
·开发多联机时的观念（日本）
多联机的发展背景
高效节能
★独立控制 ・每个房间单独控制 ★输送能耗降低 ・泵、风扇能耗 ★压缩机容量可控 ・与室内机输出相
·不同空调系统的节能性比较
空
气
系
传统
统
中
央
空
调
水
系
统
风管（空气）
空气的搬送热量=2.4kcal/kg(温差10℃时)
水冷式
铁管（水)
多冷
联媒
机
系 统
水的搬送热量=5kcal/kg(温差5℃时) 铜管（冷媒）
冷媒的搬送热量= 49kcal/kg(蒸发温度0℃时)
約7.4kW
风冷式
約4.7kW
运送100,000kcal/h 的热所需的电力
热搬送
室室内内机机
负 荷 变 动
压压缩缩机机
对对应应负荷负的荷冷的媒冷流量媒量
传达给冷媒（过热度） 冷媒
冷媒 热交换器 对多应联负荷机的水量
冷媒
空气
空气
多联机系统的特点及应用
·一次换热，无需搬送动力 传统中央空调
风冷热泵冷水机
冷温水配管100ｍ（往返） 扬程300KPa
水泵
送风机
Ｍ
空调机
送风口
水温差5℃
6.50
6.00
制冷COP 10HP
5.50
5.00
4.50
4.00
3.50
室外气温℃DB
3.00
39 37 35 33 31 29 27 25 23 21 20 18 16 14
COP 4.80
4.60
12HP
4.40
4.20
4.00
3.80
制冷COP
制热COP 3.60
连接率% 130 120 110 100 90 80 70 60 50
11.2% 末端 11.9% 11.3% 11.2%
变频多联 数码多联 水地源
26.6% 3.6% 4.8%
27.8% 3.9% 5.2%
29.0% 4.0%
多联机 30.2% 31.7% 33.0%
5.2%
水地源 4.8% 5.2% 5.2%
模块 4.9% 4.8% 4.8%
单元机
15.5%
16.1%
400 320
350
300
200
100
0
2007
2008
中国中央空调市场概况
（单位：亿元）
420 345
2009
2010
中国中央空调市场概况
·主流机型市场占有率
30.0%
29.0%
25.0%
20.0% 15.0% 10.0%
5.0%
7.6%
3.7%
8.2%
11.2% 4.8%
15.3%
4.0%
5.2%
符的压缩机运转
设计简单
★辅助设备减少 ・泵、风扇数量减少 ★风冷化（热泵） ・不需单独的机房 ・不需热源辅助设备 ★系统自带控制系统 ・缩短系统设计时间
安装便利
★配管减少 ・冷媒配管节省空间 ・无需冷却水管 ★室外机模块设计 ・按照建筑规模选择 ・小巧紧凑便于搬运
多联机
多联机的发展背景
·多联机的定义
上海交通大学生一行 莅临D-Solution展厅参观
2011年6月1日
多联机系统简介
目录
·常用中央空调系统简介 ·多联机的发展背景 ·多联机的特点及应用 ·多联机的发展历史及方向
常见中央空调系统简介
·中央空调系统的构成
冷（热）源
冷却塔
水冷主机 锅炉
溴化锂
风冷热泵
冰蓄冷
水配管
多联机(主机)
制冷剂配管
空气-水系统
主机＋风机盘管＋空调箱+风管
全水系统
主机+双管道风机盘管 主机+三管道风机盘管 主机+四管道风机盘管
常见中央空调系统
分散系统
全冷媒系统
整装式空调系统 多联式空调系统(VRV)
·全空气系统
膨胀水箱 冷热水泵 水管
常见中央空调系统
风冷型主机
末端 空调箱 AHU
·定风量系统
排风
新风
空调箱
常见中央空调系统
多联机系统的特点及应用
特点①： 一次换热，无需搬送动力
多联机系统的特点及应用
·一次换热，直接蒸发式系统
多室外联机 机是采用一热搬次送 换热方式的室直内机接蒸发式空调系统，即冷媒在室外机经压 缩后，直接通过室内机与室内侧空气进行热交换，因此系统更节能、高效。
间
接热 蒸 发源
式
压缩机
对应负荷的冷媒流量
多联机采用变频技术，则能根据建筑的实际负荷，做出相应的冷/热量输出变化， 即“按需输出”，达到最舒适且节能的空调效果。
因此，仅仅用COP来表示多联机空调系统的能效高低，并不合适。
多联机系统的特点及应用
·多联机产品的节能评判指标—IPLV(C)
根据GB21454-2008《多联式空调（热泵）机组能效等级及能源效率限定值》，IPLV(C)已
（进行铭牌值测试时，要求连接系统中最低静压的风管机） ③考虑了整个系统的耗电情况：
IPLV(C)值为系统值，考虑了室内外机总的耗电量
IPLV(C) = 0.05 × A + 0.3 × B + 0.4× C + 0.25 × D
A-----机组100%负荷时的运行效率 C-----机组50%负荷时的运行效率
·多联机系统
室内机
常见中央空调系统
冷媒管 室外机
·多联机系统
优点 ✓可进行个别控制,随 负荷变动对应迅捷， 使用舒适性高
✓一次换热,直接膨胀 式系统,节能性好
✓施工简便,周期短
✓日常保养简单
常见中央空调系统
缺点 ✓设备初投资较高
✓需追加新风系统
中国中央空调市场概况
·中国中央空调市场的变迁
500
15.3% 其它 25.9% 26.4% 26.3%
其它 5.5% 5.5% 6.2%
·2010年主流机型市场占有率
中国中央空调市场概况
中央机组 35.5%
420亿
多联机组 33%
其它 26.3%
水地源 5.2%
多联机的发展背景
多联机的发展背景
·开发多联机时的社会背景（日本）
1979年 ，日本面临 ● 由于石油危机，石油不足 ● 电力不足 ● 能源价格高涨
一次 冷 二次 冷 换热 水 换热 室
媒
系
传达给冷媒（过热度）统
内 侧
冷媒
空气
负直
荷接
变 动
蒸
发
热 源
式
一次
冷 换热 室
内
媒
侧
主机 冷冷媒媒 热热交交换换器器
对对应应负负荷荷的的水量水量
循循环环泵泵
风机盘管 直 膨 系 统
压压缩缩机机 冷媒 水
传达给水（水温） 水 空气
冷媒
水
水
空气
传统中央空调
间
室室外外机机
间的3％不到。因此，考虑空调是否节能应该考虑其在部分负荷下的运行效率。
多联机系统的特点及应用
·不同开启情况的效率
COP 4.60 4.40
10HP
4.20
4.00
3.80 3.60
制冷COP 制热COP
3.40
连接率% 130 120 110 100 90 80 70 60 50
·不同室外温度的效率
8点 11点 14点 17点 20点 时间
固定不变的空调容量输出造成了 空调容量的浪费！
定频机不断开停运转，压缩机启动时引起能量损失，使能效降低。
4.8%
6.2%
0.0% 离心机 风冷螺杆 水冷螺杆 溴化锂
2008 8.6% 4.0% 8.9% 5.7%
2009 8.0% 3.8% 8.4% 5.2%
2010
合计 2008 2009 2010
7.6%
3.7% 8.2%
传统中央空调 27.2% 25.4% 23.1%
4.8%
末端
11.9%
11.3%
空气温差10℃
房间
多联机
室外机
冷媒配管100ｍ
室内机
房间
·一次换热，无需搬送动力 中央空调系统
多联机系统的特点及应用
多联机
传送动力
（泵・风扇）
传送尺寸
（冷却水配管・风管）
显热搬送（温差）
传送动力 约 20％
传送尺寸 约１％
传送动力
（室内机风扇）
传送尺寸
（冷媒配管）
传送潜热（蒸发潜热）
多联机系统的特点及应用
A房
B房
回风
温度感应器
供、回水管
·定风量系统
优点 ✓ 可集中进行运行保 养·检修
✓ 过渡期可采用直接 送新风方式
✓ 可采取高洁净度的 新风
常见中央空调系统
缺点 ✓ 风管所占空间大 ✓ 各空间的温湿度控 制难，耗能较大 ✓ 风机动力要求大
·变风量系统
排风
新风
空调箱
常见中央空调系统
A房
VAV BOX
式唯一,过渡期 但存在混合损失, 设备较多,运行成
对应较差
能耗大
本偏高
设备费用
低
高
·全水系统
优点 ✓可进行个别控制
✓水管输送形式，输 送距离长，安装空间 小于风管系统
✓随负荷变动对应快， 舒适性较好
常见中央空调系统
缺点 ✓水管连接，存在漏 水隐患
✓需要追加新风系统
·水-空气系统
冷却水泵 水管 冷热水泵 换向阀 水冷主机
7.00 制冷COP
6.50
12HP
6.00
5.50
5.00
4.50
4.00
3.50 室外气温℃DB
3.00 39 37 35 33 31 29 27 25 23 21 20 18 16 14
多联机系统的特点及应用
·多联机在部分负荷时的效率更高
额定COP仅仅代表额定工况下，空调系统的能效，而建筑的实际负荷会因为气温 变化、人员变动、使用习惯等因素而不断变化。
常见中央空调系统
空气调节系统
AHU
全空气系统
FCU
FCU
FCU
AHU
空气-水系统
FCU
全水系统
多联机(室内机)
·风冷型和水冷型
热源：空气
冷凝器
常见中央空调系统
热源：循环水
接冷却塔
冷凝器
风扇
节流元件
压缩机
蒸发器 风冷冷热水主机
节流元件 蒸发器
水冷冷水机
压缩机
·系统比较
中央系统
全空气系统
主机+空调箱+风管 主机+空调箱+VAV BOX
成为衡量多联机节能性的权威指标。
· IPLV(C)更能体现多联机组的节能性
室外机
①考虑了空调季节室外温度变化：
选取制冷季节的平均室外温度 27℃DB 作为测试条件
②考虑了室内机开启率的变化：
测试了室内机开启率100％，75±10％，50±10％，25±10％
室内机 室内机 室内机 室内机
四个负荷状态点的情况
多联机，亦称变冷媒流量多联式空调系统，
VRV
由一台室外机连接数台不同或相同型式、容量
的直接蒸发式室内机，构成一套单一制冷/热 循环空调系统，也简称为VRV或VRF。
Variable
Refrigerant Volume
可变
冷媒
流量
■商品名称：VRV，MDV，MRV，DVM… ■学术名称：VRF（Variable Refrigerant Flowrate）
B房
传感器
供、回水管
·变风量系统
优点 ✓可进行个别控制
✓可节约运转费用
✓与定风量方式相比， 对风机所要求的动力 要求小
✓随负荷变动对应迅 捷，使用舒适性高
常见中央空调系统
缺点 ✓因需VAV装置及空 调机调节风量装置， 故初期设备投资费用 高
✓风量减少会造成空 气分布的不良
·全水系统
制冷和制暖时，使用阀门进行切换。
B-----机组75%负荷时的运行效率 D-----机组25%负荷时的运行效率
IPLV(C) 综合反映了多联机在部分负荷下的运行效率，根据统一的方法进行
测试，更能合理地体现多联机产品的节能性！
多联机系统的特点及应用
·多联机在部分负荷时的效率更高
定频
空调容量
变频
空调容量
负
房间负荷
负
房间负荷
荷
荷
空调容 量浪费
冷却塔
常见中央空调系统
冷却水泵
膨胀水箱
风机盘管
小空间建筑
风机盘管
小空间建筑
风机盘管
小空间建筑 热源机机房
风机盘管
小空间建筑
楼面过道
电热锅炉
水冷冷水机
冷热水泵
·风机盘管
2管式
常见中央空调系统
源自文库
3管式
4管式
管路连接 特点
进水管×1 出水管×1
进水管×2 出水管×1
进水管×2 出水管×2
整个系统工作模 可同时制冷制热, 可同时制冷制热,
·部分负荷的构成
①室内机的开启情况 ·会议室、洽谈室平时不开启 ·加班时需个别开启
多联机系统的特点及应用
多联机系统的特点及应用
·部分负荷的构成
② 外气温度的变化（优于设计温度）
制热期间 外气温度 发生时间
制热额定工况： 7℃
③ 外气温度的变化+室内机开启情况
制冷期间 外气温度 发生时间
制冷额定工况： 35℃