北京市居住建筑采暖空调系统设计——基于建筑气候设计原理工程设计实践
6.1.2 多联机系统划分
多联机系统的划分主要考虑以下几方面：
1.室外机容量不超过56kW为宜，配管等效长度不超过80-100m；
2.不同朝向、使用时间有差异的房间宜划为同一系统，且同时使用率控制在50%-80%之间，确保系统能在个别房间实际负荷超过计算负荷时保证各室内机的出力；
3.满足室内外机的容量配比系数的限制要求，如表6.2； 4.室内数量不能超过室外机容许连接的数量，如表6.3；
5.尽量将容量相近的室内机划分在同一系统，以利于室内机冷媒流量分配的平衡，使用不频繁的大空间房间宜单独设置系统并宜选用定频式机组，以节省造价。
表6.2 室内外机容量配比系数选择参考表
同时使用率 ≤70% 70%-80%
最大容量配比系数 125%-135% 110%-125%
表6.3 室内机连接台数参考表
室外机容量 <15kW 28kW-60kW 89kW-111kW
室内机最大连接台数
5-9 16-20 36-40
室外机容量 18kW-25kW 61kW-65kW 117kW-134kW
室内机最大连接台数
11-13 24-32 44-48
同时使用率 80%-90% ≧90%
最大容量配比系数 100%-110% 100%
6.1.3 室外机型号初步选择
根据上述系统划分原则，把整个建筑分为三个区。考虑到室内机不会同时开启，为节约成本和节约能源，把与使用面积相匹配的外机选小一号，即内机总能力比外机额定能力大。根据室内机的容量选择美的MDV系列室外机。室外机的选择见表6.4。
表6.4 室外机初步选择表
名称 数码涡旋式32匹主机 数码涡旋式46匹主机 数码涡旋式32匹主机
型号
MDV-900W（32）/DSN1-830 MDV-1300W（46）/DSN1-830 MDV-900W（32）/DSN1-830
台数 单个制冷量（kW） 位置 1 1 1
90 130 90
二层二层二层
服务区 一区：101-107、二区：108-113、三区：114-120、
屋面 201-204、3层1栋 屋面 205-209、3层2栋 屋面 210-213、3层3栋
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6.1.4 室内外机重新选择
三个分区的同时使用率小于70%，由室内外机选择表可知：
一区室内外机容量配比系数为104.8/90=116%，101-107号房间室内机与室外机高差为4.7m，201-204号房间室内机与室外机高差为1.5m，3层1栋房间室内机与室外机高差为1.5m，配管等效长度约为3.7×7+1.5×4+1.5×14=52.9m。
二区室内外机容量配比系数为133.6/130=103%，108-113号房间室内机与室外机高差为4.7m，205-209号房间室内机与室外机高差为1.5m，3层2栋房间室内机与室外机高差为1.5m，配管等效长度约为4.7×6+1.5×5+1.5×18=62.7m。
三区室内外机容量配比系数为104.8/90=116%，114-120号房间室内机与室外机高差为4.7m，210-213号房间室内机与室外机高差为1.5m，3层3栋房间室内机与室外机高差为1.5m，配管等效长度约为4.7×7+1.5×4+1.5×14=59.9m。
由此可知，室内外机容量配比系数为100%-120%。
北京地区室外气象参数为33.6℃DB，26.3℃WB，本设计室内设计温度为26℃DB，18℃WB，由厂商提供的室外机的制冷容量表中可查出该室外机的额定工况为：室外34℃DB，26℃WB，室内26℃DB，18℃WB，与本设计工况相差不大，故认为实际制冷量与额定制冷量相同。
根据室内外机高度差及配管等效长度查得室内机配管长度及高度差修正系数αC的值，从而计算出每台室内机的实际最终制冷容量，见表6.5。
表6.5 室内机最终实际制冷容量
房间 101 大堂 103-104 106 107 108 110-111 113 114 115 117-118
αC（%） 75.40 75.40 75.40 75.40 75.40 75.00 75.00 75.00 75.40 75.40 75.40
实际制冷量（kW）
5.43 2.71 4.22 5.43 10.86 6.30 5.40 6.30 10.86 5.43 4.22
房间 120 一层楼梯 201-204 205 206 207 208 209 210-213 二层楼梯 301-312
αC（%） 75.40 75.40 75.60 75.60 75.60 75.60 75.60 74.60 74.60 74.60 75.80
实际制冷量（kW）
5.43 1.36 5.44 10.89 6.35 8.47 5.44 10.74 5.37 1.34 1.36
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由表6.5可看出，大堂、107、108、110、111、113、114、205、206、207、208、209房间室内机的最终实际制冷容量小于房间冷负荷，故对其室内机进行重新选型和计算，见表6.6。
表6.6 不符合房间冷负荷要求的室内机重新选择表
房间 大堂 107 108 110-111 113 114 205 206 207 208 209
型号 MDV-28Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-56Q4/N1-C MDV-28Q4/N1-C MDV-56Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-56Q4/N1-C MDV-56Q4/N1-C MDV-28Q4/N1-C MDV-56Q4/N1-C MDV-56Q4/N1-C
单个制冷量（kW）
2.8 3.6
5.6 2.8 5.6 3.6 5.6 5.6 3.6 5.6 5.6
台数 2 5 2 3 2 5 3 2 4 2 3
αC 75.40% 75.40% 75% 75% 75% 75.40% 75.60% 75.60% 75.60% 75.60% 74.60%
实际制冷量（kW）
4.22 13.57 8.40 6.30 8.40 13.57 12.70 8.47 10.89 8.47 12.53
由表6.6可看出，大堂、107、108、110、111、113、114、205、206、207、208、209房间室内机的最终实际制冷容量大于房间冷负荷，故不用再对其室内机重新选型。
根据重新选择的室内机可得：一区室内外机容量配比系数为116/90=129%，二区室内外机容量配比系数为160.4/130=123%，三区室内外机容量配比系数为116/90=129%，符合室内外机容量配比系数要求，故不用再对室外机进行重新选型。
最终每个房间室内机选择见表6.7。
表6.7 房间室内机最终型号表
房间 101 大堂 103-104 106 107 108 110-111 113 114 115 117-118
型号 MDV-36Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-56Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-28Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-28Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-56Q4/N1-C
台数 2 1 1 2 4 3 2 3 4 2 1
房间 120 一层楼梯 201-204 205 206 207 208 209 210-213 二层楼梯 301-312
型号 MDV-36Q4/N1-C MDV-18Q1/BN1 MDV-36Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-28Q4/N1-C MDV-56Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-36Q4/N1-C MDV-18Q1/BN1 MDV-18Q1/BN1
台数 2 1 2 3 2 4 2 3 2 1 1
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6.1.5 多联机系统气流组织设计
多联机空调系统室内机的布置、室内气流组织，应符合下列规定：
1.应根据室内温湿度参数、允许风速、噪声标准和空气质量等要求，结合房间内部装修及设备散热等因素确定室内空气分布方式，并应防止送回风（排风）短路。
2.当室内机形式采用风管式时，空调房间的送风方式宜采用侧送下回或上送上回，送风气流宜帖附；当有吊顶可利用时，可采用散流器上送；房间确定送风方式和送风口时，应注意冬夏季温度梯度的影响。
3.送风口的出口风速应根据送风方式、送风口类型、安装高度、送风风量、送风射程、室内允许风速和噪声标准等因素确定。
4.空调房间的换气次数不宜小于5次/h。
根据上述原则，本设计室内机的具体布置位置见施工图纸。
6.2 热回收式新风系统设计
由前面第四章各项冷负荷比例图可知，新风冷负荷所占总冷负荷的比重很大，从而导致新风能耗占空调总能耗的分额相对较高，因此新风系统的节能设计尤为重要。
排风中所含能量十分可观，回收利用可取得很大的经济效益和环境效益。对热量的回收，不应单纯地从经济因素方面考虑，必须提高到减少温室气体排放，保护地球这个高度。因此，本设计采用热回收式新风系统。 6.2.1 热回收式新风系统工作原理
本设计采用直接蒸发式全新风空气处理机组+热回收装置。新风先通过热回收装置与室内排风进行热交换进行预冷，再通过新风机组将已经预冷的新风处理至室内焓值后通过送风机送入室内，故新风负荷由热回收装置与新风机组承担，而室内机承担室内人员、照明、设备冷负荷和建筑物围护结构冷负荷，其工作原理如图6.1所示。
图6.1 热回收式新风系统工作原理示意图
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6.2.2 热回收装置选择
综合初投资、维修保护、热交换效率等方面，本设计采用转轮式热回收器。 根据新风量、迎面风速（通常为2-3m/s）及排风新风风量比（假设送风量=排风量），通过查手册可选择RotothermPT型10号转轮热回收器：转轮直径为2150mm，通过转轮的迎面风速为2.55m/s，显热效率为η=78%，压力降为82Pa。
北京室外夏季干球温度td=33.6℃，dO=18.8g/kg，hO=82kJ/kg，室内计算温度tR=26℃，dR=12.5g/kg，则新风离开转轮热回收器时的状态参数为：
t=td-η×（td-tR）=33.6-78%×（33.6-26）=27.672℃ d=dO-η×（dO-dR）=18.8-78%×（18.8-12.5）=13.886g/kg
根据所计算出的t及d，可在焓湿图上查得h=57.6kJ/kg，则回收的冷量为： Q=Gx×（hO-h）=15000m3/h×（82kJ/kg-57.6 kJ/kg）=122kW 6.2.3 新风机组选择
由于转轮式热回收器已经对新风进行了预冷，故新风机组只承担余下的新风冷负荷，根据所需新风量及新风冷负荷对新风机组进行选择，见表6.8。由于样本提供的技术参数的名义工况室外温度与室内温度和设计工况基本一致，故不校核机组的冷量。
表6.8 新风机组选择表
型号
MDV-D320T1/XFSYN1 MDV-D280T1/XFSYN1
台数 单个制冷量（kW） 新风量（m3/h） 冷凝管 3 3
22 28
2200 2800
De32 De32
服务区 一层 二层
6.2.4 新风系统风管的水力计算
风系统水力计算主要包括以下几个方面：1）定风管和风口的位置，风口的气流组织形式；2）风管及风口的选择；3）计算风管的压力损失，计算各支管的阻力平衡，以及风管的沿程损失，校合风机能否将风送到各个风管的尽头。
在风管的选择上，圆形风管虽强度大，耗钢量小，但有效空间占的大，不易布置且不美观。矩形风管由于容易布置，多用于明装和管道布置复杂的地点。矩形风管中，方形风管阻力小，耗钢量小。采用矩形风管时，宽高比小于3为宜。风管材料应考虑适合和经济，内部光滑，易于安装，就地取材等因素。本设计选用镀锌钢板制作的矩形风管。
风管的水力计算结果见附录B。
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