论VRV空调系统的节能技术的应用

王葳

摘要：本文是作者近几年的工作经验总结的，主要的介绍了VRV空调系统的工作原理及其特点，分析了VRV 空调系统节能技术。

关键词：VRV；空调系统；节能

前言

VRV空调系统全称为制冷剂流量可变系统。它是在分体式空调机的基础上发展起来的。空调系统由室内机、室外机、冷媒配管和遥控装置等组成。它通过控制压缩机的制冷剂流量，适时的满足室内冷热负荷的要求。由于每台室外机独立成一个小型系统，每一空调分区完全相互独立运行，避免了大型中央空调局部使用则启动整个系统的情况，加之先进的变频技术，具有节能、舒适、运转平稳等优点。VRV空调系统设计安装方便、占有建筑空间小、运行费用低、不需机房等优点。

VRV系统最大的特点就是节能，本文则通过对其节能性能性特点进行研究与应用的分析，来更加深入的了解其性能，从而最大限度的发挥其节能优势。

一、VRV 空调系统的原理

VRV空调系统是在电力空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。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，并控制空调系统的风扇、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

二、VRV空调系统的特点

（1）节能。通过使用变频技术，可以使 VRV 空调系统根据室内负荷变化自动调整压缩机的转速，从而调整制冷剂的流量，这样可以使空调系统在满足冷量的前提下，实现压缩机的高效运行。

（2）舒适。VRV 空调系统中的电子膨胀阀可以根据各空调区域的负荷变化对各区域的室内机制冷剂流量进行快速调节，通过智能控制技术实现高精度的温度调整，这种控制方法远远优于采用传统启停控制的空调系统的舒适性。

（3）费用低。中小型 VRV 中央空调系统不需要主机房、冷却塔以及水输送和送回风系统，其运行费用与传统中央空调系统相比节约 30%。

（4）噪音低。与传统空调系统相比，由于压缩机可以长时间运行在低频范围，可以减小系统噪声，减少对电网的冲击，有效提高空调系统的运行安全。

三、VRV 空调系统的节能技术

3.1 采用先进的压缩机技术

与传统空调系统作比较，VRV 空调系统的核心部件采用具有节能，零部件少等优点的高效密封性涡旋式压缩机。涡旋式压缩机由涡旋型定盘、涡旋式动盘、拨动盘、主轴电机、机体等少量部件组成。将带有涡旋形叶片的固定涡盘和具有相同形状的作公转的摆动涡盘相啮合，以相位差 180°的两个涡旋形叶片组合成一些封闭空间。静盘与机壳固定，动盘由一个偏心距很小的偏心轴带动，绕固定涡盘的涡旋中心以一定半径作公转运动，每转一个角度，月牙形容积被压缩，不断旋转，使月牙形容积不断被压缩。最后压缩气体从中心排出。介质的压力在外圆处比较低，越到中心处压力越高。这种压缩过程同时继续地进行，比较平稳，气体进口处没有吸气阀，出口处没有排气阀，没有余隙容积，因此容积效率高。多联机VRV空调系统是由多台高效压缩机组成，并且有较高的EER。直流变频空调系统采用的是高压腔高转速涡旋式制冷压缩机。涡旋式制冷压缩机结构简单，不需要设置吸、排气阀片，低温启动时预热冷冻油，具冷媒直接压缩，更有效利用压缩腔容积，易损部件较少，运行平稳，噪声低，而且允许吸入少量湿蒸汽，故特别适用于热泵式空调。

3.2 以制冷剂作为传热介质

VRV 空调系统采用制冷剂作为热介质，其传送热量为水的 10 倍、空气的 20 倍，同时系统不需要风管和水管等体积庞大的装置，这样可以有效地减小输送能耗和冷媒输送过程中的能量损失，表1为3种传热介质的比较。

从表1中可知，当输送 116 kW 的相同热量时，如以制冷剂作为介质需要的系统损耗为室内机能耗的 2.5 kW，是以水和空气为介质所需能耗的 53.27%和 33.3%。采用制冷剂不用像传统的中央空调将冷量传给水，由冷水传递给室内空气，而是直接蒸发冷却，減少了能量传递的环节，即减少了一项传热热阻，这样可以有效地减少空调系统的能量损耗。

3.3 采用变频和智能控制技术

目前VRV空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。VRV空调系统先进的变频技术，可在15%～100%的容量范围内进行控制，根据负荷变化进行稳定的运转控制，满足不同季节负荷的调节要求。压缩机在不同转速下连续运行，减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失；通常室外机组有多个压缩机，采用变频控制，并在负荷较低时先启动，当负荷增加到一定程度，其它压缩机相继启动运行，达到调节室外机的供冷能力的目的。且采用压缩机低频启动，降低了启动电流，电气设备将大大节能，同时避免了对其它用电设备和电网的冲击。

VRV空调系统中多处应用了电子膨胀阀，可以随时根据室内机负荷变化自动调节冷媒供应量，同时与变频控制系统相结合，使压缩机的排量也随负荷作相应的变化，从而达到了很好的节能效果。

VRV空调系统组合方便、灵活，可以根据不同的使用要求组织系统，满足不同工况房间的使用要求。而且热回收VRV空调系统，一个系统内，部分室内机在制冷的同时，另一部分室内机可以供热运行，能在冬季和过渡季节，向需要同时供冷和供热的建筑物提供冷、热源，将制冷系统的冷凝负荷和蒸发负荷同时利用，可以实现内区供冷，外区供热，把内区的热量转移到外区，充分利用能源，大大提高能源利用效率，降低能耗，满足不同区域空调要求。

四、结语

VRV空调系统在节能方面的优势是很明显的，但也存在着诸如压缩机油系统的平衡问题、价格较贵、冷媒管道安装要求较高等问题。近些年来，随着VRV空调系统生产技术在不断的提高，容量也在不断的加大，设计和工程中的问题不断得到解决，而工程造价也在不断降低，VRV空调系统会有一个广阔的前景。