VRV空调系统在工程中的设计

邹鋆鎏

【摘要】 本文介绍了VRV空调系统工作原理及特点。根据在进行工程设计时遇到的一些问题，结合笔者的工作经验，给出了自己的看法。

【关键词】 VRV空调系统 工程 设计

1. 概述

VRV空调系统是一个以制冷剂为输送介质，由制冷压缩机、电子膨胀阀、其他阀件（附件）以及一系列管路构成的环状管网系统。系统室外机包括了室外侧换热器、压缩机、风机和其他制冷附件；室内机包括了风机、电子膨胀阀和直接蒸发式换热器等附件。一台室外机通过管路能够向若干台室内机输送制冷剂液体，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各个换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷热负荷要求。

2. VRV空调系统在工程中的设计

位于重庆市两江新区商务办公核心区域内的某写字楼项目，该工程项目由2栋22层，3栋19层，1栋4层的办公及商业配套建筑组合而成。22层及19层办公楼为甲级办公楼，4层建筑为商业配套建筑。地下2层为地下车库和设备用房。地上部分计入容积率的建筑面积136616.06㎡，地下部分建筑面积55321.08㎡，总建筑面积191937.14㎡。本项目分两期进行。本项目一期工程由A#、B#、C#楼以及所对应的地下车库与设备用房组成。A#、B#为22层办公楼；C#为19层办公楼。A#、B#、C#均为一类高层。

2.1室外设计参数

台站位置：重庆市 北纬29031′ 东经106029′海拔高度351.1m

大气压力：冬季980.6hPa，夏季963.8hPa

夏季空调室外计算干球温度：35.5℃ 夏季空调室外计算湿球温度：26.5℃

夏季空调室外计算日平均温度：32.3℃ 夏季通风室外计算干球温度：31.7℃

冬季空调室外计算干球温度：2.2℃ 冬季空调室外计算相对湿度：83%

冬季通风室外计算干球温度：7.2℃

室外平均风速：冬季1.1m/s，夏季1.5m/s

室外最多风向：冬季 C NNE，夏季C ENE，全年C NNE

2.2室内设计参数

房间名称 夏季 冬季 最小新风 噪声

温度 湿度 温度 湿度 M3/人·h dB（A）

℃ % ℃ %

办公 24 ≦65 20 ≦50 30 ≦50

电梯厅 28 ≦65 18 ≦50 10 ≦50

大厅 28 ≦65 18 ≦50 10 ≦50

2.3冷热源及空调系统设计

2.3.1空调负荷

对A#、B#、C#楼进行逐时、逐项的冷负荷计算，A#楼计算总冷负为3799KW，总热负荷为1783KW。B#楼计算总冷负为3691KW，总热负荷为1740KW。C#楼计算总冷负为2850KW，总热负荷为1337KW。

2.3.2冷热源

ABC栋办公楼均采用变制冷剂流量小型中央空调空调系统（VRV）。在 每栋辦公楼塔楼屋面和裙房屋面分设置VRV室外机。每栋办公楼标准层每层分成 4～6 个产权单位。每个产权单位设置一套VRV空调机组。每层电梯厅设置一台室内机，每5～6层为一套系统。A#多联机系统数量为93套，B#楼多联系统数量为93套，C#楼多联机系统数量为93套。A#B#共用大厅有2套多联机系统。A#、B#、C#裙房屋面及塔楼屋面考虑预留水喷雾降温给水接口，由水专业预留DN50接口，在极端酷热气候对多联机室外机冷凝器进行水喷雾降温。

2.3.3新风及室内机

新风机组采用带显热热交换器的新风换气机对空调区域进行新风及排风处理。室外空气经由筒体内的新风竖井自然引入至各层的新风换气机，新风在换气机内与从室内排出的气体进行温度的交换后，再送至各空调房间。

办公区域的室内机组为天花板内置风管式室内机，室内机风管走向及风口布置由业主根据装修设计自行安装。

2.4设备制冷量修正系数的选取

冷媒管过长沿程助力损失大，会出现闪发，末端室内机制冷/制热效果达不到设计要求，所以需要根据冷媒管长度对室内计算负荷进行修正，修正系数各个厂家略有不同，拟选三个厂家为例，A、B为合资厂家，C为国产厂家。冷媒管长=室内侧管长+室外侧管长+内外机高低差。

A、B栋 1～12层室外机设置在裙楼屋顶上，13～22层室外机设置在塔楼屋顶上，内外机高低差为：4～42m。室内侧最大管长约 28m，室外侧管长约 15～25m，冷媒管长约为 60～100m（内外机高差大的室外机就近放）。厂家 A修正系数为 0.9～0.86，厂家 B修正系数为 0.9～0.83，厂家C修正系数为 0.9～0.86。

C栋 1～9层室外机设置在裙楼屋顶上，10～18层室外机设置在塔楼屋顶上，内外机高低差为：4～35m。室内侧最大管长约 28m，室外侧管长约 15～25m，冷媒管长约为 60～80m（内外机高差大的室外机就近放置）。厂家 A修正系数为 0.9～0.88，厂家 B修正系数为 0.9～0.87，厂家 C 修正系数为 0.9～0.87。

2.5室内外机配比系数

室内外机配比系数可以见下表，考虑到办公特性，建议配比系数取1.1左右。

室内、室外机的容量配比系数表

同时使用率 最大容量配比系数

≦70% 125～135%

﹥70%，≦80% 110%～125%

﹥70%，≦80% 100%～110%

﹥90% 100%

注：容量配比系数指一个系统内所有室内机额定值制冷容量之和室外机额定制冷容量之比。

2.6冷媒配管设计

2.6.1冷媒配管长度控制要求

各厂家冷媒配管控制长度相似，本项目的各个长度均可以控制在允许值之内。

品牌 A B C

室外机在室内机上（最大高低差）m 50 70 90

室外机在室内机下（最大高低差）m 90 40 110

室内机高低差 m 30 40 30

最大实际单管长 m 165 190 190

最大等效单管长 m 190 235 220

第一分歧管后管长 m 40 90 90

2.6.2冷媒管配管管径选择

冷媒管配管管径选择，主要根据系统各管段下游流经的制冷剂容量确定，各厂家安装技术手册推荐的管径略有不同。制冷剂采用R410a，选择了三个厂家的数据作为参考。

主配管（室外机-室内侧第一分歧管）管径选择表（厂家 A/厂家 B）

室外机（匹數） 厂家 A 厂家 B

主配管管径（mm） 主配管管径（mm）

气管 液管 气管 液管

8 φ19.1 φ9.5 φ19.05 φ9.53

10 φ22.2 φ22.2

12 φ25.4 φ12.7 φ25.4 φ12.7

14

16 φ28.6 φ28.6

18-24 φ15.9 φ15.88

26-34 φ31.8 φ19.1 φ31.75 φ19.05

注：当室外机分岐管到最远室内机的当量管长≥100m 时，管径还需放大一号。

主配管（室外机-室内侧第一分歧管）管径选择表（厂家 C）

室外机容量（kW） 主配管管径

气管（mm） 液管（mm）

Q≤9 φ15.9 φ9.52

9﹤Q≤16 φ19.05 φ12.7

16﹤Q≤22 φ25.4 φ12.7

22﹤Q≤32 φ28.6 φ12.7

32﹤Q≤45 Φ34.9 Φ15.9

45﹤Q≤55 Φ34.9 Φ19.05

55﹤Q≤72 Φ41.3 Φ19.05

72﹤Q≤95 Φ41.3 Φ22.2

95﹤Q≤140 Φ54.1 Φ22.2

140﹤Q≤160 Φ63.5 Φ25.4

160﹤Q Φ69.9 Φ25.4

主配管（分岐管-分岐管间）管径选择表（厂家 A/厂家 B/厂家 C）

室内机容量（kW） 气管 液管

厂家 A

16.8﹤ φ15.9

16.8≤Q﹤22.4 φ19.1

22.4≤Q﹤33.0 φ22.2 φ9.5

33.0≤Q﹤47.0 φ12.7

47.0≤Q﹤71.0 φ28.6 φ15.9

71.0≤Q﹤104.0 φ31.8

104.0≤Q φ38.1 φ19.1

厂家 B

Q﹤16.8 φ15.88

16.8≤Q﹤25.2 φ19.05

25.2≤Q﹤33.5 φ22.2 φ9.53

33.5≤Q﹤45.0 φ25.4

45.0≤Q﹤50.4 φ12.7

50.4≤Q﹤72.8 φ28.6 φ15.88

72.8≤Q﹤101.0 φ31.75

101.0≤Q φ38.1 φ19.05

厂家 C

Q≤9 φ15.9 φ9.52

9﹤Q≤16 φ19.05 φ12.7

16﹤Q≤22 φ25.4 φ12.7

22﹤Q≤32 φ28.6 φ12.7

32﹤Q≤45 Φ34.9 Φ15.9

45﹤Q≤55 Φ34.9 Φ19.05

55﹤Q≤72 Φ41.3 Φ19.05

72﹤Q≤95 Φ41.3 Φ22.2

95﹤Q≤140 Φ54.1 Φ22.2

140﹤Q≤160 Φ63.5 Φ25.4

160﹤Q Φ69.9 Φ25.4

2.7裙房屋面检修通道净高分析

以A栋为例：设置于裙房屋面的途经检修通道的冷媒管总数约 108 根（54 根液管，54 根气管），检修通道冷媒管布置需要 500mm 高度空间，走道冷媒管布置至少需要 300mm 的高度空间。500mm 的高度空间可以布置 114 根（57 根液管、57 根气管）。

2.8裙房屋面室外机布置

裙房屋面室外机较多，空间紧张，并考虑室外机之间合理的间距要求，室外机距离屋面边缘前 后距离为 3m。本项目室外机+基础约 2m 高，女儿墙按 1.2m 考虑，则距离建筑 47.5m 远处即可 看到裙房屋面的室外机，建议增高幕墙或利用广告牌做装饰。

3.小结

随着甲级写字楼建设数量的不断增多。写字楼采用VRV空调系统的情况也在逐年增加。

为保证VRV空调系统良好运行，在设计过程中应根据项目实际情况，并结合厂家配管技术要求，核实冷媒配管最大管长。并要求厂家提供准确的修正系数校核冷热负荷。

合理设置冷媒管井及室外机位置。注意冷媒管道集中区域吊顶底高度。在集中设置室外机的屋面附近需预留给水接口，在极端酷热气候对多联机室外机冷凝器进行水喷雾降温处理。

参考文献

[1]陆耀庆，实用供热空调设计手册，中国建筑工业出版社，2008