空调室外机内置安装角度对效果的影响 方致军 (杭州龙华环境集成系统有限公司,浙江杭州310013) ●●……………………………………。…………………………-一● : ’●-。●●摘要:分析了在高层建筑空调室外机在内装情况下,其摆放角度对空调运行效果的影响。 关键词:多联式空调系统; 流速; 风量; 温度; 角度 ●-_●●●-_-___----__--__。-●--_-●●●-------●--_-----●--_-----------●●----●-●:’ , 中图分类号:TU831.4 文献标识码:B 文章编号:1 006-8449(201 1)03-0096-03 0 引言 多联式空调(VRF)室外机内装已成为目前 建筑空调室外机放置的实际情况之一,在现有室 内空间内合理放置室外机,能够最大程度保证空 调使用效果。本文通过一工程实例,利用CFD数 值模拟方法和Airpak计算软件说明了空调室外 机合理放置的必要性。 1 建筑及空调设计概况 该建筑位于杭州市下城区,共22层,其中地 上20层、地下2层,地上建筑面积为29 282m , 图2空调室外机平面布置 设计采用可变冷媒多联式空调系统,其中1层采用3 个系统,2~20层采用4个系统。 空调室外机放置位置如图1所示,由于建筑设计 中所设置的设备平台位于建筑南北侧的凹槽中,考虑 到散热效果,原设计中将设备集中放置在 几个平台中,而l3—20层室外机集中放置 到屋顶平面。这样一来,虽然能够保证空 调室外机在正常温度范围内运行,但是制 冷管线变长,导致安装成本增加,同时长 管线也影响到设备的制冷效果。综合以上 因素,建议室外机放置由原来的分区放置 改为全部分层放置,空调室外机平面布置 如图2所示。 为了验证室外机分层放置的合理性, 对该大楼夏季空调运行室外机气流状况 进行计算机模拟分析。为了方便叙述,特 将各个位置的室外机进行编号,使每层位 图1空调室外机放置位置 置编号都一样。 96 No.31201 1第32卷 仪不父况 根据现场实际情况提供的分析条件如下。 1.1设备分析条件(见表1) 表1设备分析条件 以左侧为例,从图1及图4中我们不难看出,室外机存 在部分高温排气回吸现象,这是因为设备层处于凹形 中,热量无法向两侧扩散,导致高层环境温度较高(如 7F温度高达46℃以上)。为使得更多的冷流体进入设 备问,应使热流体往箭头方向斜向移动,使气流旋转并 沿壁面向外,增大湍流度,扩宽冷流体通道,加强外围 冷风与高温排气之间的换热,如图4所示。 2.3设备平台出风风量及温度分析 根据实验得出初始分析计算值见表2。 注:1室外机换热量为:容量+O.9×输入功率; 2室外机风量由各风机额定风量下的压力跃升值体现。 结果显示,风量正常,而吸入温度较高。其原因是 外围冷风无法进入设备间带走热量,且建筑结构使得 高温排气只能往上部流动,导致热效应严重。要改变这 种情况就必须改变高温排气路径,使其远离楼层,同时 1.2室外机放置空间条件设定 为保证空调在最恶劣情况下能正常运行,设定室 必须引入外围冷风,强化对流换热,以提高整个系统散 热能力 外机运行及放置的条件: (1)考虑室外风速Om/s,所有室 外机满负荷运行; (2)外墙百叶水平,百叶间间距 lOOmm,有效开口率大于80%; (3)室外机与墙面水平,且每个 设备层室外机尽量保证足够距离。 2 空调室外机夏季运行初始 气流分析 2.1设备平台纵断面流速、温度分布 纵断面流速及温度分布如图3 图4左侧设备平台温度及气流分布 a)温度分布b)多楼层温度分布c)外机气流 所示,从图中不难看出出口气流速 度正常,但受到浮升力的作用,热空气向上流动,且左、 右两侧机房温度均达到将近5OCc,明显偏高。 表2设备平台出风风量及温度分析计算值 3 改善后空调室外机夏季运行初始气流分析 从以上分析看出,部分楼层室外机排气温度偏高, 部分楼层甚至达到了49℃以上,这势必影响到空调的 实际使用效果,严重时甚至会导致机组热保护动作。但 }a) 麓霪 ? b) 是由于大楼整体建筑已经完成,而且百叶的做法也已 基本确定,所以在室外机的放置位置上略做调整,以期 图3纵断面流速及温度分布 a)流速分布 b)温度分布 达到良好的使用效果。 根据实际情况,提出了2个室外机放置位置改善 方案,其中改善方案1为室外机分别向两侧倾斜 l0。,改善方案2为室外机向同一侧倾斜l0。,如图5 I 3/20 11 …, 2.2设备平台温度、气流分析 左侧设备平台温度、气流详细分布图如图4所示, …l 97 蹰示。 3.1各方案温度风量差异对比 流速批 从表3中看出,相对于原方案及改善方案1,改善 方案2吸入温度明显降低,风量也有所提高,所以选择 改善方案2作为实际改善方案,以下为相关气流详情。 蠢侧 右徊 a) b) 图6改善方案2左侧设备平台纵断面流速,温度分布图 a)流速分布 b)温度分布 气流速度比改善前有一定幅度增大,而且热气流整体 明显离开楼层,最高温度降低至45℃左右,比改善前 降低约5℃。 4 结语 c)d) 通过文中模拟实验分析,当高层建筑考虑空调室 瓴 一 一~图5室外机位置放置改善方案 过爱 惫 蠢 a)左侧方案1 b)左侧方案2 c)右侧方案1~ 一 d)右侧方案2 外机分层内装时,除了考虑常规的百叶、设备平台空间 及室外机导流帽等问题外,适当地调整室外机摆放的 瓤 ∞霉罄蒜p 表3各方案温度、风量比较 i 譬 角度,也能够较大程度的改善气流组织,从而达到改善 空调使用效果的目的。 参考文献: [1]高层建筑分层设置多联机室外机吸排风气流模拟及优化[J]_暖通空 调,2008,(o1). [2]空调室外机热气流分析与优化研究【Jj.顺德职业技术学院学报, 2009。(O4). 3.2改善方案2设备平台纵断面流速、温度分布 收稿日期:2011—03-09 - 瞄 修回日期:2011—04—19 同样选用左侧设备平台分析,从图6中可知出口 ■IResearch on the Ef圈 fect of the Installation Angle on the Result When the Air Condition Outdoor Ullit Used Indoor FANC ZHI—Jun (Hangzhou Longhua Environment Integration跏ten Co.,Ltd,Hangzhou 310013,China) Abstract:This paper analyzed the effect of the air condition installation angle on the result when the outdoor unit used indoor in hilgh building. Key words:VRF air condition system; flow rate; air volume;temperature; angle 作者简介: 方致军(1974一),男,浙江舟山人,大学,工程师,从事暖通工程设计及施工管理工作。 98 I N0.3/20ll