无锡某私人别墅美的数码涡旋多联机中央空调系统的设计
美的数码涡旋多联机系统介绍
1.1 数码涡旋技术
1数码涡旋压缩机变容量控制原理
艾默生环境优化技术事业部研发生产的数码涡旋压缩机利用“轴向柔性”技术，“轴向柔性”允许涡旋盘在轴向可以移动非常小的距离，确保涡旋盘始终以最佳的力进行工作。使得两个涡旋盘在任何运行环境下紧密结合在一起，保证涡旋压缩机有很高的能效比。数码涡旋的控制循环周期包括一段“负载期”和一段“卸载期”。负载期间，涡旋盘如图1（a）所示，压缩机像常规涡旋压缩机一样工作，传递全部容量，压缩机输出为100%。卸载期间，由于压缩机的柔性设计，使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离（如图1（b）所示），因此不再有制冷剂通过压缩机，压缩机输出为0。这样，由负载期和卸载期的时间平均便确定了压缩机的总输出平均容量。
数码涡旋压缩机一个工作“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间，这两个时间的不同组合决定压缩机的容量调节。通过改变这两个时间，就可调节压缩机的输出容量（10%～100%）。
图（1）
所谓“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间。这两个时间阶段的组合决定压缩机的容量调节。例如：在20s周期时间内，若负载状态时间为10s，卸载状态时间为10s，压缩机调节量为(10s×100％+10s×0％)／20=50％ 。若在相同的周期时间内负载状态时间为15s而卸载状态时间为5s，则压缩机调实量为75％，容量为负载状态和卸载状态时间平均的总和。通过改变负载状态时间和卸载状态时间，压缩机就可以实现任意大小的容量（10％～100％）。周期时间的概念如图2所示。
图（2） 周期时间的概念
2数码涡旋技术的优点
1） 容量范围广、温控精确、调温快
数码涡旋压缩机的运行范围可以从10％ 到100％，并且在这一范围内的输出是连续的和无级的，与变频技术的分级输出容量相比是一大改进。提供无级的容量输出的同时保证了房问温度的控制精度可以大大提高（±0.5℃）。由于数码涡旋系统可通过改变负载和卸载周期时间迅速将容量从100％降到10％（反之亦然0，所以它能比别的系统快得多地对系统需求地变化作出反应。
2）优良的季节能效比
数码涡旋压缩机的性能经过JIS和ARI的标准的评价，证明具有非常出色的SEER。大范围的容量调节可以提高压缩机的季节能效比。
3）良好的回油控制
数码涡旋是唯一不需要油分离器或回油循环的系统。有两个因素使回油容易。第一，油只在负载周期内离开压缩机。所以，在低容量情况下，离开压缩机的油极少。第二，由于压缩机在负载周期内满负荷运行，负载周期内的气体速度足以使油回至压缩机。试验显示压缩机在最差的条件下，即100m 配管长度，30m 垂直落差且室内机、室外机位置可互换(有正常的回油弯)，负荷最低时都可以使润滑油回到压缩机。
4） 卓越的除湿性能
除湿性的好坏也是保证用户舒适性的一个关键，尤其是在低负荷运行时。数码涡旋压缩机提供了非常好的除湿性，因为它与变频系统相比具有较低的吸气压力。在任一百分比容量调节，负载状态时压缩机全负荷运行，全负荷运行将导致较低的平均吸气压力，得到较低的显热比。
5） 电磁干扰非常小，无电磁污染问题
数码涡旋系统产生非常小的电磁干扰，因为涡旋盘的负载和卸载只是一个简单的机械操作。这一独特的性能不仅使数码涡旋系统不需要昂贵的电磁抑制电子装置，也增加其可靠性和简易性。
6)无需制冷剂旁通
大多数现行技术选用热气旁通和液体旁通装置。因压缩机不能达到极低的容量。所以需要这些旁通管保护装置。数码涡旋系统能使容量低至10％，所以无需这些旁通管，因而节省了开支并使系统简化。
7) 除湿
必须保证除湿功能以确保用户舒适性，在多联机系统部分负荷运行中尤为重要。在变频型多联机系统内，压缩机以较低频率运行。这减少制冷剂的质量流量并导致较高的吸气压力和较高的显热因子（SHF）。数码涡旋压缩机运行时的吸气压力比变频系统低，因而除湿性能良好。如前所述，在任何调节输出期间，压缩机在周期的负载部分满容量运行，该满容量运行导致较低的平均吸气压力并进而导致较低的SHF。
8)快速降温
快速降低室温并快速调节至所需温度对用户的舒适性是重要的。由于数码涡旋系统可通过改变负载和卸载周期时间迅速将容量从100%转换至10%（反之亦然），它能比变频器系统快得多地对系统需求的变化作出反应，无需象变频器系统那样通过中间频率的转换。
9)紧凑性
较小的占地空间导致材料费、包装、保管和装运费的降低。数码涡旋系统因其简易性而能设计得更为紧凑，与采用现行技术的系统相比，它可节省30%空间。
应用灵活性
数码涡旋压缩机可用于各种用途——单个蒸发器或多个蒸发器。一个6马力数码涡旋压缩机可被用作标准部件以获得较高容量——并联排列配置。一个6马力固定速度涡旋压缩机可和一个6马力数码涡旋压缩机前后排列，可用以达到12马力的并联容量。可以此概念极大提高商用市场的容量。特别是由于回油的敏感性问题，设计较大容量的模块式系统已成为对变频技术具有挑战性的任务。可使用数码涡旋装置简易地构成模块式系统。
10)其它的制冷剂
目前数码涡旋系统应用于R22和R407C。谷轮公司正在R410A上开发此技术，因为我们相信R410A将成为住宅和小型商用空调市场未来选用的制冷剂。R410A有诸多优点——系统能量效率高，更好的TEWI指数，因热转换系数高而使除湿性能好，热泵加热性能好，无分馏或温度滑移问题，通过使用较小的铜管和较少制冷剂而使系统成本最佳。
3 数码涡旋技术在多联机中的应用及节能措施
据一项在上海及周边地区的调查分析，多联机、风管机、冷热水机组、单元式机组分别占到此类市场的70％、13％、12％、5％。2004年上海市场多联机市场容量在10亿元左右。可以很明显地看出，多联机已经明显占据主导地位。
目前，国际上单冷媒多联系统主要有变频多联系统和变容多联系统。变频多联系统起步较早，而变容多联系统是最新发展起来的高新技术，能够很好地解决容量调节等问题，成为了单冷媒多联系统的发展方向。
在室内机和室外机的外形方面，数码变容多联机和变频多联机没有太大的不同，但在容量调节方面，两者有本质的区别。变频多联机通过改变压缩机的频率来调节，而数码变容多联机则通过数码变容压缩机容量的改变来调节。数码变容多联机能够满足人们对空调任意调节、精确控制的要求，具有节能、舒适、噪声低、使用灵活等一系列优点。
数码多联中央空调集一拖多技术、智能控制技术、多重健康技术等多种高新技术于一身。在节能技术方面主要采用的数码变容涡旋压缩机技术、双压缩机技术、制冷剂直接输送技术、制冷剂的智能分配技术、风机调速技术等。
1) 数码涡旋压缩机技术
数码涡旋压缩机实现容量调节的内部结构及过程前面已经作了详细的介绍，这里不再说明。数码涡旋压缩机可以在10％和100％的范围内，输出任意大小的容量（无级输出)。
2) 双压缩机技术
对容量稍大的机组采用两个压缩机（一个数码变容涡旋压缩机，一个定容涡旋压缩机)。采用两台压缩机并联，有以下优点：（1）有效的容量控制，小于数码涡旋压缩机的容量时，只需启动数码涡旋压缩机，大于数码涡旋压缩机的容量时，启动定容涡旋压缩机和数码涡旋压缩机；（2）提高可靠性，较单台大压缩机停开次数减少；（3）启动负荷降低，单台压缩机的启动时间可以分别用时间延迟方法分开；（4）备用性，如果一台压缩机损坏，还有部分容量；（5）置换费用减少，如果一台压缩机损坏，可花较少的费用去更换压缩机。
