1、家用空調（熱泵）機組窗式空調（熱泵）機組¾制冷量范圍一般為15006000W ¾電源為220V，50Hz ¾組成：壓縮機、風機電機、離心風葉(室內側)、軸流風葉(室外側)、換熱器分體空調（熱泵）機組¾制冷或制熱量范圍一般為25007000W ¾電源為220v，50Hz ¾室內機設有操作開關、室內換熱器、貫流風機、電器控制箱等¾室外機設有壓縮機、軸流風機、室外換熱器、換向閥、毛細管或膨脹閥等風管送風式空調（熱泵）機組風管送風式空調（熱泵）機組【Ducted air-conditioning （heat pump）units】：

2、一種通過風管向密閉空間、房間或區域直接提供集中處理空氣的設備主要包括制冷系統以及空氣循環和凈化裝置，還可以包括加熱、加濕和通風裝置按功能分為¾風冷冷風型¾空氣源熱泵型¾風冷冷風電熱型：制冷、電加熱器制熱¾風冷冷風熱水盤管型：制冷、熱水盤管制熱¾風冷冷風加電加熱器與熱水盤管（Heat water coil）裝置型：包括制冷、電加熱器或（和）熱水盤管一起制熱，制冷和以轉換電加熱器或（和）熱水盤管一起使用的裝置¾熱泵輔助熱水盤管型¾熱泵輔助電加熱器與熱水盤管裝置型：包括制冷、熱泵與電加熱器或（和）熱水盤管一起制熱，制冷、熱泵和以轉

3、換電加熱器或（和）熱水盤管與熱泵一起使用的裝置1.3屋頂式風冷空調（熱泵）機組屋頂式風冷空調（熱泵）機組【Rooftop air-source condition（heat pump）unit】制冷量一般為28420 kW、熱泵制熱量為33460 kW的集中送風的機組按機組功能分類¾單冷式機組¾熱裝置同時使用的機組及熱泵制熱和電加熱裝置切換使用的機組¾制冷及電加熱制熱兼用機組5.2多聯式空調（熱泵）系統多聯式空調（熱泵）機組【Multi-connected air-condition（heat pump）unit】：一臺或數臺風冷室外機可連接數臺不同或相同型式、容

4、量的直接蒸發式室內機構成單一制冷循環系統，它可以向一個或數個區域直接提供處理后的空氣【GB/T 18837-2002多聯式空調（熱泵）機組】學術名稱：可變制冷劑流量空調系統VRF（Variable Refrigerant Flowrate）多聯機的原理：多聯機通過控制壓縮機制冷劑循環量和進入室內換熱器的制冷劑流量，以適應室內冷、熱負荷的要求屬于空氣源熱泵，屬于空氣空氣熱泵大金公司多聯機名稱：VRV（Varied Refrigerant Volume）.2.1多聯機的結構形式及特點多聯機由日本大金（DAIKIN）公司于1982年開發推出，打破了傳統的中央空調（水冷冷水機組+熱水鍋爐+空調末端）設

5、計理念，在傳統的房間分體空調器由一臺室外機連接一臺室內機的一對一方式的基礎上，研制出了一臺室外機或多臺室外機連接多臺室內機的供暖、制冷系統多聯空調機組是一次冷媒系統，由冷媒配管直接傳遞冷量分類¾單冷型¾熱泵型¾熱回收型：兩管制、三管制¾每臺室內機組可以自由開啟和停止，而室外機組可以根據室內機組負荷的變化自動調整輸出負荷，使得整個系統消耗的能量最低，一般較中央空調節能15%25% ¾室內機組與室外機組都是通過制冷劑管道相連，無冷卻水和冷熱水系統，減少換熱損失¾機組應用范圍很廣，制冷、制熱溫度范圍寬¾由制冷劑作為輸送介質，單位工

6、質傳輸熱量大（R22單位工質傳輸熱量為水的10倍，空氣的20倍）¾室外機組易于布置，無需專用的機房¾整個系統可以實現智能控制和自適應故障診斷，便于維護管理，可實現無人值守，運行成本可以大大降低缺點¾系統控制復雜，對管材材質、制造工藝、現場焊接等方面要求高多聯式空調（熱泵）系統關鍵技術壓縮機容量控制技術¾要實現多聯式空調系統的容量控制，關鍵就是采用可變容量的制冷壓縮機，要求壓縮機的容量可根據負荷的變化而連續變化。現有的變容量方式有交流變頻壓縮機變頻壓縮機"直流變頻"壓縮機單轉子壓縮機雙轉子壓縮機渦旋壓縮機可變容量壓縮機數碼渦旋壓縮機渦旋

7、壓縮機¾通過可變容量壓縮機系列的不同型號、不同規格、不同配置的選擇，使得壓縮機的整個容量范圍既要滿足系統最大的制冷量要求，同時又要在只有部分室內機組工作時使系統的功率消耗達到最小。這兩者之間就需要一套很好的壓縮機容量控制技術，主要包括變容量壓縮機的之間的匹配以及變容量壓縮機和定容量壓縮機之間的匹配等系統潤滑油平衡和低壓回氣平衡技術¾多聯式空調系統屬于一種負荷變化寬的氟利昂制冷系統，使用單臺壓縮機僅采用啟停控制作為能量調節措施往往不能適應負荷劇烈變化的需要，所以通常將多臺壓縮機并聯使用在同一制冷系統中，這不僅可以拓寬制冷系統的容量范圍，降低啟動電流，延長壓縮機的使用壽命，還可

8、以大幅度地簡化系統，降低投資成本¾在一制冷系統中使用多臺壓縮機并聯，存在著冷凍油能否順利返回各臺壓縮機的問題。為此，在制冷系統中一般采取的措施是在多臺壓縮機殼體間連接有管徑較大的均油管和管徑較小的均壓管，或在或在此基礎上在每臺壓縮機的排氣管上增設一個油分離器，大部分冷凍油經油分離器分離后通過減壓毛細管流回壓縮機吸氣管，以減少進入系統管路及蒸發器的油量，而使各壓縮機間均油¾對于多臺壓縮機的均油方法是在各壓縮機排氣管上設置油分離器，油分離器與設置的電磁閥相接形成油路平衡管，再通過壓縮機的內置油面傳感器來的信息控制電磁閥的開閉，以控制冷凍油油面，壓縮機富油時對應電磁閥關閉，缺油時

9、開啟，前面富油壓縮機的油分離器中的冷凍油將向缺油的后壓縮機供油，反之亦然。但這種方法需要對制造商提出壓縮機內設置油面傳感器要求后才能實現，同時需要與電磁閥配合使用，其可靠性取決于油面傳感器和電磁閥的品質，因而使成本大幅度提高¾多臺制冷壓縮機自動均油回路結構原理是利用流體網絡理論來預算各臺壓縮機回油管路的流阻，合理配置回油管路的布置。多臺壓縮機機組內為高壓油的油分離器、單向閥、節流閥、貯油器、油壓信號指示儀等組成，其結構特點是根據各壓縮機殼體內的油面信息（油壓變化）及時由回油網絡的各均油管向缺油的壓縮機供油?；赜途W絡的回油管路均為交錯相連，壓縮機殼體上的油壓指示儀提供給回油網絡反饋信息

10、，回油網絡根據油壓反饋信息及時給出壓縮機的供油信息，從而保證各壓縮機油壓正常和及時回油¾對于變容量壓縮機和定容量壓縮機的混合壓縮機系統來說，壓縮機的低壓回氣問題同樣非常關鍵。對于多聯式空調系統來說，由于室內機組的多樣性（不同的室內機組的發器中的沿程壓力損失也就較大，不同的室內機組制冷劑回氣管路的長度也不一樣，其壓力損失也是變化的），會造成低壓回氣管路的壓力不平衡，而低壓回氣管路中的壓力波動直接影響到壓縮機的吸氣壓力，也就會影響到壓縮機壓比的變化，進而引起系統耗功的增加，于是就達不到系統優化節能的目的。因此必須要對不同室內機組蒸發器以及回氣管路的阻抗進行仔細的核算和平衡，而采用流體網絡

11、理論就可以達到這樣的設計目標，在多聯式空調系統的設計過程中仔細預算各室內機組管路及相應的閥門和回氣管路等的阻力，使各室內機組的阻抗基本一致，滿足壓縮機吸入口處回氣壓力基本一致的要求，這樣也就達到低壓回氣壓力平衡的目的制冷劑的分流技術¾制冷劑分流控制技術可以實現各室內機制冷劑的變流量控制，其工作原理是通過在系統中設置電子膨脹閥，將不同款式、不同規格及不同高度、不同距離的室內機依靠線性特征的電子膨脹閥控制流入各室內機的制冷劑流量，以適應不同室內溫度的要求¾不同規格、不同款式以及不同使用場所的室內機組所要求的制冷劑流量也是不一樣的，同時各室內機組的負荷以及工作狀態都在隨時變化，負

12、荷和狀態的變化必然會對壓縮機的工作狀態產生影響，如果純粹靠膨脹閥和設定的工作程序很難滿足系統性能的最優化要求，因此就必須在設計階段對壓縮機和各室內機組的制冷劑管路進行阻抗的匹配。這是因為不同的制冷劑壓力和流量的變化都可以由負載的阻抗變化來反映，而不同管路設計的阻抗適應性是不一樣的，所以通過對制冷劑通路阻抗的研究和匹配就可以系統地優化整機的性能環保工質應用技術¾近共沸混合工質R410A物傳熱性能好，壓力損失小，滑移溫度非常小。即使在使用過程中制冷劑發生泄漏，成分的變化對性能和維修也不會產生影響，可以直接補加R410A制冷劑¾對于R410A的應用研究，第一在于冷凍機油的匹配研究

13、，要保證冷凍機油與制冷劑良好的相容性，第二是采用使用R410A制冷劑的新型壓縮機的匹配研究，第三是系統管路密封性能和材料兼容性等的研究系統集中控制技術¾對于多聯機空調（熱泵）系統來說，其控制系統主要由以下幾大控制模塊組成：壓縮機能量控制、制冷劑分流控制及室內機風扇電機控制等。這三套控制系統共同組成多聯機空調（熱泵）系統的控制系統。該系統在室內外分別設置微機控制電路，其間通過通信信號線以串聯方式交換傳感器反饋信號及系統控制信號，實現對系統的高效低耗運行及安全監控等控制。這三套控制子系統既互相獨立又是一個有機的整體，需要采用智能控制等技術來實現其有機的結合和優化變頻多聯式空調（熱泵）系統

14、變頻多聯式空調（熱泵）系統是指使用了對壓縮機采用變頻控制，利用變容量方式調節工質輸出量的多聯式空調（熱泵）系統傳統定速空調系統按照最大冷熱負荷來設計，僅在設計工況下具有較高的能效比，而實際系統環境負荷都在不斷變化，為了是系統制冷（熱）量與負荷匹配，大都采用壓縮機開停方式進行控制來調節室內溫度。這樣房間溫度波動大，舒適性降低，壓縮機開停頻繁，系統效率降低。當使用變頻控制時，壓縮機可采用低頻啟動方式，啟動電流小，對電網無沖擊作用，啟動后以最大能力進行快速制冷/制熱運行，使室內溫度盡快達到設定溫度，接近或達到設定溫度后自動降低運行能力，進行保溫運行，以維持室內溫度基本恒定變頻多聯式空調（熱泵）的組成

15、¾空調系統一般由室內機、室外機、制冷劑配管和遙控裝置等組成¾室外機主機為渦旋式壓縮機，采用變頻控制，供液管上設電子膨脹閥、分流器等，可根據各區域的不同要求進行制冷工質流量的控制，即根據不同房間內的負荷需求對各臺室內機進行單獨控制，通過室外機變頻調速，以合理地提供室內機所需能量，避免不必要的能量浪費¾每一系統中室內機總容量與室外機的容量配比范圍為50130%，即室外機既可在欠載50%的情況下正常運轉，也可在超載130%的情況下正常工作室外機與室內機之間通過制冷劑管道連接¾室內機和室外機之間的制冷劑管長度最長可達100m以上，當室內機高于室外機時，兩者之間的

16、允許高差為40m以上，當室外機高于室內機時兩者之間的允許高差為50m以上變頻多聯式空調（熱泵）的工作原理¾室內部分備有室溫傳感器，將設定溫度和運行情況等信號傳給室外部分，室外部分分析這些信號，根據溫度和室溫變化的時間計算出壓縮機電動機的頻率¾壓縮機開始啟動運行時，若室溫與設定溫差較大，則采用高頻運行，隨著溫差的減少轉為低頻運行¾在室溫急劇變化時使頻率大幅度變化，在室溫變化緩慢時使頻率小范圍變化，以控制壓縮機電動機轉速，滿足室內空調負荷變化的要求，在最短時間內使室溫達到設定值交流變頻壓縮機變頻壓縮機"直流變頻"壓縮機單轉子壓縮機雙轉子壓縮機渦旋壓

17、縮機交流變頻與"直流變頻" ¾交流變頻壓縮機的工作原理：通過變頻器先進行交流到直流的變換，再通過變頻器進行直流到交流的變換，從而控制交流電機的轉速。對變頻器的控制是通過傳感器將室內溫度信息傳遞給微電腦，輸出一定頻率變化的波形，控制變頻器的頻率。當室內急速降溫或急速升溫時，室內空調負荷加大，輸入到壓縮機的電源頻率增加，壓縮機轉速加快，制冷量增加；相反，當室內空調負荷減少時，壓縮機正常運轉或減速¾直流變頻空調器的工作原理：把50Hz工頻交流電源轉換為直流電源，并送至功率模塊主電路，功率模塊也同樣受微電腦控制，所不同的是模塊所輸出的是電壓可變的直流電源，壓縮機

18、使用的是直流電機，轉子是永磁的。直流變頻是相對于交流變頻而來的，其實它的名稱是不正確的，因為直流并沒有變頻，它是通過改變勵磁電壓來調節壓縮機轉速，從而改變空調的制冷量，采用的直流調速技術要遠遠優于調頻技術，因此直流變轉速是正確的叫法¾直流變頻空調器沒有逆變環節，在這方面比交流變頻更加省電。單轉子壓縮機與雙轉子壓縮機¾單轉子壓縮機是指壓縮機采用的是一個轉子的滾動轉子壓縮機，雙轉子壓縮機采用的是兩個對稱滾動轉子的壓縮機¾雙轉子壓縮機的兩個轉子是完全對稱的，不存在轉動過程中的不平衡，所以這種壓縮機振動非常小，輸出效率高，尤其適合于變頻范圍比較大的變頻壓縮機¾

19、1988年首次出現變頻控制的雙轉子壓縮機，由于變頻控制具有更大的控制范圍，使得機器容量的調節能力提高了1倍。1993年"直流變頻"雙轉子壓縮機技術開發成功，1998年，東芝推出日本首臺 R410A工質空調機搭載的就是最新的直流變速雙轉子壓縮機，能夠更高效的發揮出 R410A的效率排¾在數碼渦旋技術中，引入"周期時間"的概念¾一個周期時間包括"負載狀態"時間和"卸載狀態"時間，這兩個時間階段的組合決定了壓縮機的調節容量¾例如，一個20s的周期時間，如果負載時間是l0s，卸載時間也是l0s

20、，那么壓縮機的容量調節就是50；如果對于同樣的周期時間，負載時間為15s ，卸載時間為5s，那么壓縮機的容量調節就是 75% ¾對于同樣的周期時間，通過改變"負載狀態"時間和"卸載狀態"時間，數碼渦旋壓縮機可以在10100%的范圍內輸出不同大小的容量¾周期時間是數碼渦旋運行中的一個重要參數，可用不同的周期時間獲得相同的容量變頻系統冷量110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100% 數碼渦旋系統10% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 %容量5.3多聯式空調（熱

21、泵）系統設計空調負荷的計算空調負荷是合理選擇末端空調設備和確定熱泵容量的依據空調負荷計算包括夏季冷負荷計算和冬季熱負荷計算在方案設計階段，可采用單位建筑面積熱指標法估算在初步設計階段，可采用分項簡化計算，例如：分別計算圍護結構、人員、設備、燈光、食物和新風的負荷，其中圍護結構負荷可按經驗指標估算在施工圖設計階段，根據采暖通風與空氣調節設計規范（GB50019-2003）規定，應采用冷負荷系數法或諧波反應法對空調房間或區域進行逐時冷負荷計算，房間或區域的熱負荷可不考慮室外氣溫波動，按穩定傳熱方法計算冬季熱泵熱負荷計算方法與采暖耗熱量計算方法相同，只是不能采用采暖室外計算溫度，而應該用冬季空調室外

22、計算溫度統計總冷負荷時，由于所有末端設備同時使用的可能性很小，應根據用戶的要求及使用性質考慮不同的使用系數統計總熱負荷時，還應根據不同的建筑物來選取同時使用系數及考慮鄰室無空調時溫差傳熱所引起的負荷為了達到室內衛生標準要求，空調系統還應引入新風，所以在確定空調系統總負荷時應考慮新風負荷總冷熱負荷確定之后才能選擇設備空調（熱泵）設備容量的確定空調（熱泵）末端設備容量可適當放大，末端設備的容量適當選大可保證空調效果末端設備應設調節器，用戶可根據自己的需求調節風量或冷量，一般用溫度控制器或三速開關室外主機容量可適當減小，適當降低主機容量、可以降低初投資和運行費用選用空氣源熱泵系統的熱泵機組和輔助熱源

23、時，應按最接近當地最佳平衡點的結果來確定設備容量熱泵供熱量與建筑物散熱量的矛盾¾當建筑物的圍護結構一定時，建筑物散熱量取決于室內外的溫差。隨著室外溫度的降低，建筑物熱負荷逐漸增大。若冬季室內溫度維持在設計值，則建筑物散熱量只是室外溫度的線性函數，即Qb = K F (t - t ) in out 式中：Q b建筑物圍護結構散熱量，kW；K建筑物圍護結構的傳熱系數，W/m 2·K；F建筑物圍護結構的外墻傳熱面積，m 2；t in建筑物室內設計溫度，；t out室外環境溫度，。¾另一方面，室外空氣的溫度和濕度隨地區、季節和時間的不同而變化。這對空氣源熱泵的制熱量和制熱

24、系數影響很大。特別是當冬季室外溫度下降時，此時熱泵的蒸發溫度較低，制熱系數就會隨蒸發溫度下降而下降。若維持室內換熱器中的冷凝溫度不變，隨著室外溫度的降低，機組的供熱量逐漸減少。熱泵的制熱量與室外溫度成近似線性關系，即Qh = A + B int 式中：Q h熱泵制熱量，kW；A、B常數；t out室外環境溫度，。¾由以上分析可知，當室外空氣的溫度降低時，空氣源熱泵的供熱量減少，而建筑物散熱量卻在增加，即建筑物耗熱量增加，這就造成空氣源熱泵供熱量與建筑物散熱量之間的供需矛盾¾右圖表示出了空氣源熱泵系統的供需特性關系¾圖中MN線為空氣源熱泵供熱特性曲線，CD線為建筑物

25、耗熱量特性曲線，兩條線呈相反的變化趨勢¾點 X為建筑物最大耗熱量¾熱泵制熱量曲線MN和建筑物耗熱量曲線CD的交點 O稱為平衡點，相對應的室外溫度 t O稱為平衡點溫度kW C X N O 熱量M D tO 室外空氣溫度¾當室外溫度為 t O時，熱泵供熱量與建筑物耗熱量相平衡¾當室外空氣溫度低于 t O時，熱泵的供熱量小于建筑物的耗熱量，則表示熱泵供熱量不足，必須采用輔助熱源來補充加熱量¾當室外空氣溫度高于 t O時，熱泵的供熱量大于建筑物的耗熱量，表示熱泵供熱量有多余，可通過對熱泵的能量調節來解決熱泵供熱量過剩的問題¾具有不同的耗熱特

26、性的建筑物或采用不同容量的熱泵機組，其平衡點也是不同的應從三方面著手¾經濟合理地選擇平衡點溫度¾合理選取輔助熱源及其容量¾合理利用熱泵的能量調節方式kW C X N O 熱量輔助加熱M D tO 室外空氣溫度¾當室外溫度為 t O時，熱泵供熱量與建筑物耗熱量相平衡¾當室外空氣溫度低于 t O時，熱泵的供熱量小于建筑物的耗熱量，則表示熱泵供熱量不足，必須采用輔助熱源來補充加熱量¾當室外空氣溫度高于 t O時，熱泵的供熱量大于建筑物的耗熱量，表示熱泵供熱量有多余，可通過對熱泵的能量調節來解決熱泵供熱量過剩的問題¾具有不同的耗熱特

27、性的建筑物或采用不同容量的熱泵機組，其平衡點也是不同的kW C X N O 熱量輔助加熱M D tO 室外空氣溫度最佳平衡點溫度¾對于某一具體的建筑物，平衡點溫度取得低，要求配置的熱泵容量就大，則選用的輔助熱源較小，甚至可以不設輔助加熱器。雖然輔助熱源的初投資和運行費用較低，但這樣熱泵容量過大，機組的初投資較高且運行效率降低，經濟上不一定是合理的¾平衡點溫度取得高，所選擇的熱泵機組較小，初投資和運行費用較低，但所必需的輔助熱源較大，輔助熱源的初投資和運行費用較高，亦不利于節能A方案的輔助加熱量kW A方案X O B方案Q Q' O O O' 建筑物耗熱量特性熱量tO t'O 室外空氣溫度¾選擇不同的平衡點溫度，就會有不同的輔助加熱量和不同的熱泵容量¾平衡點溫度對于選擇熱泵機組容量及其運行的經濟性和節能效果都有很大的影響。如何合理選擇平衡點溫度是一個技術經濟比較問題¾以空氣源熱泵系統冬季運行耗能最少為目標確定的平衡點溫度，稱為最佳能量平衡點溫度。如果按此平衡點選擇熱泵機組，就能夠使整個系統獲得最大的供熱季節性能系數 HSPF，即輸入相應的功可獲得最大的