三星空調(diào)多聯(lián)機(jī)在超高層建筑物上的應(yīng)用

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　隨著城市化的加速，商住樓、新建大中型公共建筑、舊樓改造等建筑市場的持續(xù)發(fā)展，韓國多聯(lián)機(jī)市場急速增長，多聯(lián)機(jī)空調(diào)逐漸成為21世紀(jì)空調(diào)系統(tǒng)的主導(dǎo)產(chǎn)品，市場占有率不斷增加。

　　韓國多聯(lián)機(jī)空調(diào)市場規(guī)模每年以40%的增長率持續(xù)增長，從2001年8億元人民幣增長為2005年的35億元人民幣。多聯(lián)機(jī)最初僅用于商住復(fù)合建筑，最近幾年在大中型公共建筑上的應(yīng)用也不斷增加，特別是在辦公樓當(dāng)中，可以滿足晚間加班和休息日加班的空調(diào)使用需要，出色的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力還可節(jié)約能源。

　　2003年8月，三星電子在韓國開發(fā)了多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品DVMPLUS，通過數(shù)碼壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，為了確保產(chǎn)品的可靠性，實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)后備運(yùn)轉(zhuǎn)（即一臺(tái)壓縮機(jī)發(fā)生故障時(shí)，其他壓縮機(jī)可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)），還開發(fā)了BMS的接口及故障預(yù)測系統(tǒng)，控制程序可以通過PCB板的微處理器直接升級等新技術(shù)來確保三星數(shù)碼多聯(lián)空調(diào)DVM系列的技術(shù)競爭力。

　　空調(diào)設(shè)備概要

　　案例項(xiàng)目是建筑面積為181500m²,地上35層，地下5層的高檔辦公樓。標(biāo)準(zhǔn)層空調(diào)分為外區(qū)和內(nèi)區(qū)。外區(qū)安裝三星DVMPLUS高靜壓風(fēng)管機(jī)。內(nèi)區(qū)使用VAV，冷源、熱源分別為吸收式冷水機(jī)組和城市集中熱網(wǎng)。

　　根據(jù)建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)和方向引起的負(fù)荷區(qū)別，DVMPlus系統(tǒng)分為東、南、西、北4個(gè)獨(dú)立區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)各區(qū)域同時(shí)或單獨(dú)制冷、制熱及部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。4個(gè)區(qū)域的主風(fēng)管直徑均為250mm,在天花板離建筑外墻1m處安裝了送風(fēng)散流器。在天花板上離外墻3m處安裝了回風(fēng)口，天花板送風(fēng)速度控制在2.6m/s～3.1m/s，實(shí)現(xiàn)最佳的效果及送風(fēng)距離。

　　設(shè)計(jì)時(shí)，多聯(lián)機(jī)約承擔(dān)各標(biāo)準(zhǔn)層負(fù)荷的39%，每層有兩個(gè)設(shè)備房，每個(gè)設(shè)備房各安裝兩臺(tái)22HPDVMPLUS室外機(jī)，盡量減少因制冷劑管管長及內(nèi)外機(jī)高低差所帶來的冷量衰減，該工程實(shí)例中，制冷劑管長最大為65m，內(nèi)外機(jī)高低差為3m。為了防止室外機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲通過墻壁傳到室內(nèi)，安裝了250mm厚的隔音墻和雙層門。

　　由于室外機(jī)擺放在室內(nèi)，為了保證設(shè)備房空氣充分流通，百葉安裝有效排風(fēng)面積為90%，百葉下傾斜角度為10°～15°，以便室外機(jī)充分進(jìn)行熱交換。室外機(jī)地面用環(huán)氧防水處理后，安裝200mm水泥基礎(chǔ)和三星開發(fā)的防震墊，最大程度上減少室外機(jī)振動(dòng)。

　　通過組合式AHU，往室內(nèi)輸送新鮮空氣，實(shí)現(xiàn)了能源節(jié)約型建筑設(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)

　　1.室外機(jī)CFD分析

　　室外機(jī)導(dǎo)風(fēng)帽及外部CFD分析

　　因?yàn)槭彝鈾C(jī)安裝在狹小的空間內(nèi)，為了使室外機(jī)充分換熱，所以需要安裝導(dǎo)風(fēng)帽。建筑物一面同時(shí)進(jìn)行回風(fēng)和排風(fēng)，回風(fēng)流速過大時(shí)，有可能發(fā)生氣流短路現(xiàn)象（風(fēng)扇排出來的氣流被直接吸回去的現(xiàn)象）。我們分別以導(dǎo)風(fēng)帽內(nèi)部安裝導(dǎo)流葉片和不安裝導(dǎo)流葉片為例進(jìn)行分析。

　　分析結(jié)果表明，兩種情況下基本上氣流短路現(xiàn)象不明顯，但安裝導(dǎo)流葉片時(shí)氣流流動(dòng)更均勻，風(fēng)量約減少3.7%。

　　室外機(jī)百葉氣流流動(dòng)分析

　　我們?yōu)榱吮M量不影響建筑外觀，在設(shè)備房外墻需要安裝百葉，為了使安裝在每層設(shè)備房的室外機(jī)能夠充分進(jìn)行熱交換，須對百葉的有效排風(fēng)面積及傾斜角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到既不影響設(shè)備性能，又不影響建筑外觀的目的。

　　我們將百葉寬分別設(shè)為2850mm、3000mm、3500mm進(jìn)行了試驗(yàn)分析。分析結(jié)果顯示百葉寬為3000mm以上時(shí)，產(chǎn)品風(fēng)量只有5%左右的減少，對可靠性無影響。

　　2.運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲分析

　　室外機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲

　　分析安裝在每層的室外機(jī)（標(biāo)準(zhǔn)層基準(zhǔn)22HP×88臺(tái)）同時(shí)啟動(dòng)時(shí),室外機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲通過設(shè)備房百葉輻射后再透過玻璃傳到室內(nèi)，是否滿足高檔辦公樓NC-35噪聲標(biāo)準(zhǔn)。

　　以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，我們設(shè)計(jì)了滿足NC-35噪聲標(biāo)準(zhǔn)的方案：設(shè)備房內(nèi)壁石膏板表面加裝吸音材料（多孔吸音棉50mm+空氣層100mm）。分析結(jié)果顯示在離設(shè)備房2m處的室內(nèi)部位能夠滿足NC-35噪聲標(biāo)準(zhǔn)。

　　室內(nèi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲

　　檢測風(fēng)管式室內(nèi)機(jī)散流器的送風(fēng)噪聲是否滿足NC-35標(biāo)準(zhǔn)。只考慮常規(guī)天花板、玻璃窗戶、混凝土地面及內(nèi)壁，不考慮窗簾、桌子、百葉窗、地面塑料等吸收情況下進(jìn)行分析。離地面1m處為分析點(diǎn)，散流器位于室內(nèi)外窗地方，窗戶內(nèi)側(cè)地方出現(xiàn)最高聲壓點(diǎn)（特別在角落部位），但最大不超過NC-31。

　　3.室內(nèi)機(jī)氣流分布

　　DVM室內(nèi)機(jī)及大型中央空調(diào)VAV同時(shí)啟動(dòng)時(shí)氣流分布分析

　　p;如前所述，三星DVM室內(nèi)機(jī)主風(fēng)管直徑均為250mm，共4個(gè)區(qū)。在天花板上離外墻1m處安裝了送風(fēng)口，在天花板上離外墻3m處安裝了大型中央空調(diào)VAV及DVM室內(nèi)機(jī)回風(fēng)口。

　　根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)生大型中央空調(diào)VAV送風(fēng)直接被回風(fēng)口吸收的氣流短路現(xiàn)象，送風(fēng)距離約為1.5m，室內(nèi)下面空間無法達(dá)到空調(diào)效果。為了解決此問題，回風(fēng)口位置變更為離外墻2.5m處，變更后，與離外壁3m處安裝回風(fēng)口相比，大幅度改善了氣流短路現(xiàn)象。

　　DVM室內(nèi)機(jī)制熱氣流分布分析

　　在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)安裝與本項(xiàng)目DVM室內(nèi)機(jī)相同條件的散流器，分析制熱氣流分布。

　　如下圖所示，在制熱時(shí)，大部分室內(nèi)空間風(fēng)速維持在0.25m/s以下，溫度可維持在設(shè)定溫度。在除霜時(shí)，考慮到除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)壓縮機(jī)反轉(zhuǎn)，測定室內(nèi)空間的溫度，并根據(jù)ISO7730-1995（熱舒適性評價(jià)指標(biāo)PMV-PPD）規(guī)定判斷在站姿和坐姿下的舒適狀態(tài)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，雖然經(jīng)過壓縮機(jī)除霜時(shí)間，但室內(nèi)空氣平均溫度仍保持21.0℃～23℃，滿足ISO7730規(guī)定的舒適的狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。

　　效果評估

　　在大型高檔辦公樓同時(shí)使用三星的DVM數(shù)碼中央空調(diào)系統(tǒng)和AHU系統(tǒng)，有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.和全部采用AHU大型中央空調(diào)方式相比，混合空調(diào)方式(三星DVM+AHU)每層節(jié)約了120mm高度；

　　2.建筑內(nèi)風(fēng)管所占空間縮小了40%，提高了空間利用率；

　　3.可以靈活地對應(yīng)加班時(shí)空調(diào)使用需求；

　　4.兼顧了VAV和三星DVM多聯(lián)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，較好地解決了新風(fēng)問題。

　　隨著現(xiàn)代人工作生活的多樣化需求的增加，例如對空調(diào)個(gè)別控制的需求、加班時(shí)部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的需求、自由度的需求等，使得多聯(lián)機(jī)的優(yōu)勢不斷得到體現(xiàn)，安裝實(shí)例不斷增多。

　　在韓國，三星電子最早在大型高檔辦公樓里采用了混合空調(diào)方式，實(shí)現(xiàn)高效的部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，減少了運(yùn)行費(fèi)用，提高室內(nèi)空間利用率，節(jié)約安裝費(fèi)，縮短了工期，引領(lǐng)了空調(diào)方式的變革。