一、VRV空調系統簡介
VRV空調系統全稱為Variable Refrigerant Volume系統，即變制冷劑流量系統。系統結構上類似于分體式空調機組，采用一臺室外機對應一組室內機（一般可達16臺）。控制技術上采用變頻控制方式，按室內機開啟的數量控制室外機內的渦旋式壓縮機轉速，進行制冷劑流量的控制。
VRV空調系統與全空氣系統，全水系統、空氣—水系統相比，更能滿足用戶個性化的使用要求，設備占用的建筑空間比較小，而且更節能。正是由于這些特點，其更適合那些需經常獨立加班使用的辦公樓建筑工程項目。
VRV空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)(tong)的(de)設(she)(she)(she)計包含兩個部分(fen)：空(kong)調(diao)設(she)(she)(she)備(bei)選(xuan)型及空(kong)調(diao)管路設(she)(she)(she)計；空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)(tong)控制設(she)(she)(she)計，前一部分(fen)內(nei)(nei)容由設(she)(she)(she)計院的(de)暖通工程師設(she)(she)(she)計，后一部分(fen)內(nei)(nei)容通常由提供全套(tao)產品(pin)的(de)系(xi)統(tong)(tong)工程承(cheng)包商配套(tao)設(she)(she)(she)計。
二、VRV空調系統的控制方式
1． VRV空調系統的常規控制
此控制方式相對簡單，每一臺室外機對應若干臺（通常最大約為16臺）室內機，各組VRV空調系統均獨立運行控制，就地遙控器設置可按工程實現情況采用一個遙控器對應一臺室內機，或一個遙控器對應若干臺室內機，是一種比較經濟實用的控制方式。
該控制方式均為末端就地控制，無集中監控管理環節，在實際使用過程中，室內機的溫度值設定，開機時間，開機數量隨意性比較大，其使用上的靈活性、方便性常常是以犧牲能耗為代價，從純節能角度講效果并不明顯。
2．VRV空調系統的集中控制
配置了獨立控制管理系統的控制方式，與目前VRV空調系統采用的控制方式相比較，增加了集中控制管理環節，可以在控制室內對遠端各組VRV空調系統進行監控管理，是一種比較完善的控制方式，但投資明顯增加。
對圖中所示的控制方案，可以根據用戶的使用規模、投資能力、管理要求進行組合配置。此方案的不足之處是與建筑物內的其它弱電系統無功能關聯，尤其在智能化建筑設計中，不利于弱電系統功能的綜合集成。
3．VRV空調系統的網關控制
對于一個已設計了樓宇自控系統（BAS）的智能大樓，如何合理的、最大限度的發揮其系統功能，減少系統設備的重復投資，提高系統集成技術能力，是作者在這里重點要同大家探討的問題。
樓宇自控系統是智能建筑內的重要設備，從通常的監控對象講，對空調系統的監控無論從監控點占全系統的的數量還是從投入產出的節能效果比較，在整個系統中都占有重要的份量，樓宇自控系統中的其它部分主要為開關量的時間、事件監控信號。在采用VRV空調系統的智能建筑中，若不將其納入建筑物的樓宇自控管理系統中，整個系統的節能效率將降低，設備投資回收期增長，經濟效益也會降低。
為了實現上述設計思想，作者曾在一個工程項目的樓宇自控系統設計中預留若干輸入、輸出監控點，以期對VRV空調系統的運行狀況進行監控。后來發現由于VRV空調系統的室內機與室外機是一個閉環控制運行系統，且室外機始終處于侍服或運行狀態，以致于按照傳統方式設置的樓宇自控監控點顯得缺少實際意義，唯一能考慮的只是在其配電回路中設置監控節點，起到按時間程序設定開啟系統的功能，控制不必要的能源浪費。
經過對VRV空調系統控制產品的深入了解，發現相當多的VRV產品制造商都已相繼開發出了基于BACnet協議專用網關的接口設備，可以滿足作者將VRV空調系統納入建筑物樓宇自控系統中的設想。
VRV末端設備的運行狀態是通過BACnet網關接口上傳信號至建筑物自控中心的BAS或BMS系統，自控中心經該網關接口下傳信號（如初始值設定、控制參數設定等）至末端設備，并對整個VRV空調系統實行系統管理。經對這二個系統的集成，在中央控制中心可以對VRV空調系統實現以下功能：
（1）室溫監視
（2）溫控器狀態監視
（3）壓縮機運轉狀態監視
（4）室內風扇運轉狀態
（5）空調機異常信息
（6） ON/OFF控制和監視
（7）溫度設定和監視
（8）空調機模式設定和監視（制冷/制熱/風扇/自動）
（9）遙控器模式設定和監視
（10）濾網信號監視和復位
（11）風向設定和監視
（12）額定風量設定和監視
（13）強迫溫控器關機設定和監視
（14）能效設定和設定狀態監視
（15）集中/機上控制器操作拒絕和監視
（16）系統強迫關閉設定和監視
配置了獨立(li)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)管(guan)(guan)理(li)系(xi)統(tong)的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)方式(shi)、基于(yu)BACnet協議網(wang)關的VRV空(kong)(kong)(kong)調系(xi)統(tong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)線路從控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)形式(shi)上(shang)均(jun)屬(shu)于(yu)集(ji)中控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)管(guan)(guan)理(li)方式(shi)，由(you)于(yu)圖(tu)3的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)方式(shi)是建立(li)在建筑物一體化智(zhi)能控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)管(guan)(guan)理(li)平臺(tai)上(shang)，可以與其(qi)它弱電系(xi)統(tong)實(shi)現聯(lian)動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)功(gong)能，其(qi)優越性就更明顯。如(ru)利用(yong)電子考勤及電子門鎖系(xi)統(tong)實(shi)施(shi)VRV空(kong)(kong)(kong)調系(xi)統(tong)的啟(qi)、停聯(lian)動(dong)，達到有效節能的目(mu)的，利用(yong)火災報警信號，實(shi)施(shi)VRV空(kong)(kong)(kong)調系(xi)統(tong)的相應聯(lian)動(dong)功(gong)能，滿(man)足消防(fang)要(yao)求。
三、VRV空調系統的BACnet網關接口
在強調(diao)產品及系(xi)統(tong)(tong)(tong)開放互操作的(de)(de)(de)今(jin)天。BACnet作為(wei)樓(lou)宇自控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)一個重(zhong)要標(biao)(biao)準(zhun)，近年來(lai)已為(wei)人們普遍關注。其所(suo)開發的(de)(de)(de)一些設(she)(she)備(bei)已可(ke)(ke)以與(yu)大量“第三方”設(she)(she)備(bei)兼(jian)容通(tong)訊，但仍有不少設(she)(she)備(bei)采用自定(ding)義的(de)(de)(de)通(tong)訊協議，只能(neng)采用網(wang)(wang)關的(de)(de)(de)形式(shi)與(yu)“第三方”互聯(lian)。VRV空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)BACnet網(wang)(wang)關是制造(zao)廠商為(wei)實現(xian)其空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)與(yu)樓(lou)宇自控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)互聯(lian)而設(she)(she)計的(de)(de)(de)專用網(wang)(wang)絡接口，它可(ke)(ke)通(tong)過BACnet以太局域網(wang)(wang)和(he)BACnet客戶端通(tong)信。支(zhi)持BACnet一致(zhi)性類(lei)(lei)別3。支(zhi)持部(bu)分(fen)BACnet標(biao)(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)應用服務。支(zhi)持部(bu)分(fen)標(biao)(biao)準(zhun)對(dui)象類(lei)(lei)別，由此能(neng)提(ti)供VRV空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)信息。目(mu)前，這類(lei)(lei)設(she)(she)備(bei)基本(ben)都可(ke)(ke)以與(yu)市(shi)場上主流樓(lou)宇自控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)設(she)(she)備(bei)實現(xian)連接，如HONEYWELL、YONNSON CONTROLS及SIEMENS等(deng)品牌。
四、采用BACnet網關的經濟性比較
采(cai)(cai)用(yong)(yong)BACnet網(wang)(wang)關接(jie)口(kou)方(fang)式(shi)與獨立設(she)置智能(neng)(neng)(neng)管(guan)理設(she)備方(fang)式(shi)相(xiang)比(bi)(bi)在滿足相(xiang)類似(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)條件(jian)下，硬件(jian)設(she)備投資(zi)(zi)少、軟件(jian)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)相(xiang)似(si)。因(yin)此，總投資(zi)(zi)費(fei)用(yong)(yong)來得(de)低(di)，而(er)(er)(er)且實施(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)齊全。但較(jiao)最簡單的(de)(de)(de)(de)(de)(de)遙控(kong)(kong)器控(kong)(kong)制(zhi)方(fang)式(shi)還需要(yao)增加不(bu)少費(fei)用(yong)(yong)。從目前咨詢到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)(wang)關初步報價(jia)(jia)(jia)來看約(yue)為(wei)15萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)左右(you)。到(dao)(dao)底如(ru)何衡量該(gai)(gai)設(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投資(zi)(zi)價(jia)(jia)(jia)值，可從兩(liang)個(ge)方(fang)面比(bi)(bi)較(jiao)，一(yi)是系(xi)(xi)統(tong)總投資(zi)(zi)，二是能(neng)(neng)(neng)實現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)。一(yi)般而(er)(er)(er)言(yan)，VRV空(kong)(kong)調(diao)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投資(zi)(zi)價(jia)(jia)(jia)格是普通(tong)(tong)空(kong)(kong)調(diao)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.5倍(bei)左右(you)，規模(mo)為(wei)256臺室(shi)內機（辦公面積約(yue)為(wei)5000M2）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投資(zi)(zi)概(gai)算(suan)約(yue)為(wei)272萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)（通(tong)(tong)常(chang)一(yi)個(ge)網(wang)(wang)關最多可接(jie)16臺室(shi)外機和256臺室(shi)內機）。相(xiang)比(bi)(bi)較(jiao)而(er)(er)(er)言(yan)，該(gai)(gai)網(wang)(wang)關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投資(zi)(zi)費(fei)用(yong)(yong)將(jiang)使空(kong)(kong)調(diao)系(xi)(xi)統(tong)總投資(zi)(zi)增加約(yue)5.5%左右(you)，隨著(zhu)空(kong)(kong)調(diao)系(xi)(xi)統(tong)規模(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)大(da)，控(kong)(kong)制(zhi)管(guan)理軟件(jian)費(fei)用(yong)(yong)不(bu)變，該(gai)(gai)控(kong)(kong)制(zhi)設(she)備所占的(de)(de)(de)(de)(de)(de)投資(zi)(zi)比(bi)(bi)例(li)還將(jiang)下降。以(yi)(yi)每臺室(shi)內機折算(suan)，攤至每臺室(shi)內機約(yue)增加投資(zi)(zi)費(fei)用(yong)(yong)600元(yuan)(yuan)(yuan)不(bu)到(dao)(dao)。作者(zhe)曾經業主要(yao)求設(she)計過一(yi)個(ge)空(kong)(kong)氣(qi)-水系(xi)(xi)統(tong)形式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)調(diao)系(xi)(xi)統(tong)。所有末端風機盤管(guan)都分(fen)別采(cai)(cai)用(yong)(yong)聯(lian)網(wang)(wang)接(jie)口(kou)方(fang)式(shi)，每個(ge)接(jie)口(kou)工程報價(jia)(jia)(jia)為(wei)1000元(yuan)(yuan)(yuan)，由此比(bi)(bi)較(jiao)，同樣是末端監(jian)控(kong)(kong)，相(xiang)對(dui)而(er)(er)(er)言(yan)VRV空(kong)(kong)調(diao)系(xi)(xi)統(tong)采(cai)(cai)用(yong)(yong)網(wang)(wang)關方(fang)式(shi)相(xiang)對(dui)便宜得(de)多，這還不(bu)包括16臺室(shi)外機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)監(jian)控(kong)(kong)，若采(cai)(cai)用(yong)(yong)傳統(tong)監(jian)控(kong)(kong)方(fang)式(shi)，市場報價(jia)(jia)(jia)應不(bu)低(di)于10萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)。對(dui)于采(cai)(cai)用(yong)(yong)網(wang)(wang)關增加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)如(ru)前所述，并(bing)非一(yi)般離散監(jian)控(kong)(kong)可以(yi)(yi)比(bi)(bi)擬。
各種控(kong)(kong)制(zhi)方式都有(you)其相適應的(de)應用(yong)(yong)場(chang)所，對規(gui)模(mo)(mo)較(jiao)小的(de)VRV空調系(xi)統(tong)，采用(yong)(yong)現場(chang)遙(yao)控(kong)(kong)器方式是比較(jiao)合適的(de)。對于規(gui)模(mo)(mo)較(jiao)大的(de)系(xi)統(tong)，采用(yong)(yong)集中管(guan)理方式更合理，對于采用(yong)(yong)樓(lou)(lou)宇自控(kong)(kong)系(xi)統(tong)的(de)建筑，應優先(xian)考慮采用(yong)(yong)專用(yong)(yong)網關聯(lian)網方式，不僅能滿足控(kong)(kong)制(zhi)管(guan)理要求，而(er)且(qie)可以(yi)充分利用(yong)(yong)樓(lou)(lou)內弱(ruo)電智(zhi)能控(kong)(kong)制(zhi)管(guan)理集成平臺與若(ruo)干弱(ruo)電系(xi)統(tong)實現功能聯(lian)動。 |
