第 1 章 绪 论
1.1 研究课题的背景及意义
改革开放 30 多年来，整个国民经济迎来了一个快速发展期，人们的生活水平得到不断的提高，他们在追求高品质生活环境的同时，对工作、学习和生活的环境提出了更高的要求。学校作为人们工作和学习的平台，也必然要随着经济社会的发展，不断提升和改进原有的环境，进而为生活在学校中的人们提供更舒适的学习和工作环境。从中小学教育的发展来看，学校教学楼内房间的种类越来越多，其内部的平面布置和功能要求越来越复杂。目前，学校教学楼内一般都要设置普通教室、多媒体教室、计算机教室、美术教室、音乐教室等，这些教室的使用都是随机的，室内人员都具有很大的流动性。为满足学校的使用要求，所需配置的空调系统也必然要具有特殊性，即舒适、健康、控制灵活、操作方便。若选用过去传统的集中式空调，虽然能够满足在校师生的学习和工作要求，但由于其风管系统庞大，能耗较高，且需要设立专用机房，占用了学校较大的面积；若采用分体式空调，虽然能满足各教室的独立控制，但对于报告厅、大型会议室等人员密集、空间较大的教室，分体空调的制冷或制热效果差，温度波动范围大，气流组织分布不均，因此，其空调形式也不理想；而 VRV 空调系统却克服了以上缺陷，且系统具有对环境适应性强等特点，对学校的教室空间具有较强的适用性。
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1.2 VRV 空调的产生背景
近几十年来，大中型建筑多采用集中式空调系统，即在空调专用机房设置冷水机组或空气式处理机组，然后通过水泵或风机把处理后的冷水或空气输送到各个空调房间或末端设备，以达到空气调节的目的。然而，根据对空调系统的实际运行观察，空调房间的使用负荷并不总是处于最大值，实际上，在全年大部分的运行时间中，空调房间的负荷值低于设计的最大负荷值，为了使空调系统的负荷与机组的负载能力相配，变风量及变水量空调系统应运而生，这使得集中式空调系统向前迈进了一大步。其在节约冷量的同时，又降低了机组的运行功率，因此，节能效果十分显著，但是，即便如此，普通的集中式空调系统还是存在着一些缺陷：⑴负荷耗能高。传统的集中式空调的空调机组虽然可以采取变容等措施，但是部分负荷机组的功耗并不能有效的降低，所以空调系统在部分运行周期内的能耗值较高。⑵使用的灵活度较差。对启停的时间要求较为固定，但目前的学校建筑物功能具有多样性的特点，对空调运行的时间较为自由，所以不适用。⑶系统设备占用的空间较大。传统的集中式空调系统必须设有自有机房、冷水机组、水泵以及冷却塔，冷水管或风道等相关设备，其所占用的空间也较大，这不仅要牺牲学校有限的使用面积，而且也降低了建筑的层高。⑷设备噪音较大。传统的集中式空调在正常运行时会产生一定的噪声，这对于学生的学习环境来说，无疑会产生负面影响。⑸安装以及维护成本较高。传统的集中式空调系统较为复杂，安装的工作量大，并且对维护人员的要求较高，这对于学校来说无疑是一笔不小的投入，并且一旦系统因某个设备故障停机检修，那么整个空调系统都将受到影响。
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第二章 VRV 空调系统的原理及特点
2.1 VRV 空调系统各部分的工作原理
从刚才介绍的制冷过程可以看出，VRV 空调系统是由压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器组成，各部件的构成及连接方式见图 2-3。压缩机是衡量空调系统制冷或制热能力大小的重要部件，它直接影响着空调系统的运行性能，其重要性就如同系统中的“心脏”。压缩机在制冷或制热过程中的作用在于：将从蒸发器输送来的气态制冷剂的温度和压力都提高后，送入到冷凝器中。压缩机根据其对制冷剂蒸汽的压缩方法不同可以划分为容积型与速度型两大类。容积型压缩机是指：一定容积的气体先被吸入到气缸里，继而在气缸中其容积迫使减小，从而压力升高，当达到一定数值时气体会被迫排出气缸。按其工作方式又可划分为往复式和回转式。速度型压缩机是指：气体压力的增长是由气体的速度转化而来，即先使吸入的气流获得一定的高速，然后再使之缓慢下来，让其动量转化为气体的压力升高，而后排出。按其工作方式又可划分为轴流式和离心式。
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2.2 VRV 空调系统的特点
由于 VRV 空调系统具有半集中式的单元式结构，使得整幢教学楼内可以分层进行安装和使用，施工中，可以逐层安装、逐层调试，逐层运行，这对于工期和资金都很紧张的学校工程而言，可以说是极大的有利条件，这是普通的中央空调无法做到的。正是由于具有以上的优势，使得 VRV 空调非常适用于学校的教学环境，并且，VRV 空调系统自身采用频率可调的压缩机，相对于定转速系统具有明显的节能、舒适的效果。VRV 空调系统可根据室内负荷的变化连续调节压缩机的转速，减少压缩机因频繁启动、停止而造成的电能损失。空调系统的能效比随着频率的降低而升高，由于压缩机长期工作在低频区域，整个空调系统的能效比远高于传统的中央空调，同时，采用变频启动压缩机，降低了启动电流，对电气设备的损耗相对较小，延长其使用寿命并节约电能，避免了其对电网内其他设备的冲击。
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第三章 VRV 空调系统的设计 .... 18
3.1 设计适用的范围 ........ 18
3.2 设计过程 ............ 18
3.2.1 部分负荷计算 ..... 19
3.2.2 空调设备的选型要求 ...... 24
3.3 VRV 空调系统的控制方式及改进思考 ...... 25
第四章 VRV 空调系统在工程实际中的应用........ 28
4.1 VRV 空调安装的流程 ...... 28
4.2 施工过程 ............ 29
4.2.1 空调设备的安装 ........ 29
4.2.2 电气的安装 ......... 30
4.3 VRV 空调系统的施工工艺及注意问题 ...... 34
第五章 电子膨胀阀和压缩机变频调速的控制及编程 ....... 35
5.1 电子膨胀阀的设计与编程 ...... 35
5.2 压缩机的变频调速设计 ......... 38
第五章 电子膨胀阀和压缩机变频调速的控制及编程
5.1 电子膨胀阀的设计与编程
电子膨胀阀是以微型芯片来实现制冷剂流量的控制，而使空调器处于最佳运行状态而开发的新型制冷系统控制器件，特别是与空调器的微型芯片控制结合在一起，微型芯片根据给定温度值与室温差值进行比例和积分运算，以控制阀体的开度，直接改变蒸发器中冷媒的流量，从而改变其状态。压缩机的转速与膨胀阀的开度相适应，使压缩机输送量与通过阀的供液量相适应，而使蒸发器能力得以最大限度的发挥，实现高效制冷系统的最佳控制，使过去难以实施的空调制冷系统有可能得以实现。首先传感器将送来的电流信号经电流/电压转换电路变为 1-5V 电压值，然后将模拟电压值通过 AD 转换器为数字量送入单片机，单片机经过内部的 PID 计算发出PWM 脉冲信号来控制电机来实现对电子膨胀阀的开度。程序采用 C 语言来实现。流程图如图 5-2 所示
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结 论
本文以 VRV 空调系统原理为基础，结合实际工程，详细地阐述了 VRV 空调系统在设计及施工过程中的应用，所完成的工作总结如下：
其一，通过参与 VRV 空调系统的设计、方案修改、设备安装、运行调试以及部分控制系统编程，加深了我对 VRV 空调系统的理解，并且使得自己对管理和维护该系统的能力得到较大提升。
其二，目前学校的 VRV 空调系统采用的是独立控制方式，如果将其它弱电系统与之集成，形成一个中央监控管理平台，那就必须开发一些标准通讯接口的网络模块，所以在这里还有许多工作要做。
其三，VRV 空调系统的控制程序不应是一成不变的，相应的程序控制参数应随着应用环境的改变而进行适当的调整。比如，学校教学房间所选用的控制程序参数与商业用房的不同，即使同一教学楼内，房间的面积、格局不同，所编程序控制参数也应有所调整。
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参考文献（略）
