数码多联机系统的研究
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[摘 要]随着空调的普及，空调在带给人们舒适的同时，也带来了电能的巨大耗费，从而引起因发电而引起的资源的浪费，环境的污染。为了减少这种损失，在对现有空调的性能，结构进行优化改进后；使其在保持原有性能的同时，降低能耗，减少污染。而数码多联机不但能有效的提高空调设备对能源的利用效率，而且还可以提高环境带给人们的舒适性。
本文研究的多联机是采用美国古轮公司开发的数码压缩机，通过调节卸载负载的时间比，来实现不同能力的输出。且在讨论该系统的同时，对其所采用的全新技术进行讨论，并通过相关软件对该系统在长配管时的性能进行模拟分析，主要分析在超长配管下系统的各项性能参数的变化。
[关键词]数码系统 压缩机 气平衡 卸载 负载
中图分类号：U231.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0300-01
1. 多联机的现状及发展趋势
随着技术革新与发展，多联机逐步演变发展为包括变频、数码涡旋等多种技术在内的多联机系统。以日本大金为代表的直流变频多联中央空调，使用厂家包括三菱电机、三菱重工、东芝、富士通将军、日立、海尔等，市场占有率达到80%以上，技术也发展到最高的状态――直流变频，为目前市场的主力。以韩国三星为代表的数码涡旋中央空调，使用厂家是以美国和韩国为主流，包括麦克维尔、美的、格力等，此类产品皆使用美国谷轮公司数码技术的压缩机，2002年底进入中国市场，虽然时间不长，由于三星、美的等厂家在设计院内大力推广，广泛地被业界所接受。
从2002年以来，我国多联机市场增长率一直保持30%以上，目前其市场占有率已经达到25%左右，成为最高。另外，日本主要将多联机应用于商用办公楼，在中国多联机却被广泛应用于住宅，特别是在以上海地区为重点市场的华东地区，已经可以用“趋势”这个词来表达多联机的发展势头。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家用中央空调市场的70%、13%、12%、5%。
2. 数码多联机的原理
数码多联机是和变频多联机并行的一种技术，它们都是通过对系统冷媒流量的调节来实现系统不同能力的输出；只是调节的方式不同，变频机是通过调节压缩机电机的转速从而实现不同能力的输出；而数码系统却是通过调节数码压缩机动静涡盘的啮合时间的占空比来实现不同能力的输出[5]。这两种方法是异曲同工。各有优势，只是数码技术是刚刚兴起的一种技术；和变频技术相比，还没有得到大市场的认可。但是数码技术相比变频技术有其特有的优势，相信在不久的将来，数码技术一定会得到市场的认可。
数码技术的核心就是美国谷轮公司的数码压缩机，下面就该数码压缩机的原理描述：数码涡旋技术的长处在于其固有的简易性。常规的谷轮涡旋技术有一独特的性能称为“轴向柔性”。这一性能使固定的涡旋盘沿轴向可以有很少量的移动，确保用最佳力使固定涡旋盘和动涡旋盘始终共同加载。在各操作条件下将这两个涡旋盘集合在一起的这一最佳力确保了谷轮涡旋技术的高效率。数码涡旋运行基于这一原理。
一活塞安装于顶部固定涡旋盘处，确保活塞上移时顶部涡旋盘也上移。在活塞的顶部有一调节室，通过0.6mm直径的排气孔和排气压力相连通。一外接电磁阀连接调节室和吸气压力。电磁阀处于常闭位置时，活塞上下侧的压力为排气压力，一弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。电磁阀通电时，调节室内的排气被释放至低压吸气管。这导致活塞上移，顶部涡旋盘也随之上移。该动作分隔开两涡旋盘，导致无制冷剂质流量通过涡旋盘。外接电磁阀断电再次使压缩机满载，恢复压缩操作。应指出的是：顶部涡旋盘的可移动的幅度很小――仅1.0mm，因而从高端释放至低端的高压气体的量也较小。
数码涡旋操作分两个阶段――“负载状态”，此时电磁阀常闭；“卸载状态”，此时电磁阀打开。负载状态中，压缩机象常规涡旋压缩机一样工作，传递全部容量和制冷剂质流量。然而，卸载状态中，无容量和制冷剂质流量通过压缩机。
10%―100%的容量范围是数码涡旋无与伦比的输出特性。这一大范围的容量输出是连续的和无级的。与变频器技术相比是一个提高，因为用变频器技术只能分步达到容量输出。无级传送容量也确保对室内空气温度的极严格的控制。大范围的容量输出也有利于提高系统的季节能效比。压缩机的“启动-停机过程”消耗了更多的能量。数码涡旋大范围的容量输出减少了“启动-停机”的次数。
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，并使系统简易化。
3. 数码多联机的性能分析
3.1.高效换热器
换热面积增大 30 %，换热效率提高10%
三排换热器结构
3.2 超强的静音技术
静音风机、风扇，大风量、低噪音；
充分利用保温棉、围护结构等部件的噪音隔绝作用，把整机噪音降到最低。
3.3 压缩机（数码+定速）
采用谷轮公司的数码涡旋压缩机以10%―100%运转，配合定速涡旋压缩机的启停，在同一个制冷系统内进行多级容量控制，满足对室内机进行的单独和线性控制。
3.4 控制系统的说明
本控制系统的设计采用模块化的设计思路，内机与外机的控制系统的结构采用主从结构。在这种系统中，室内机控制板接收来自用户（如设定温度、风扇转速等）和环境（如内机盘管温度、室内环境温度等）的信息并将其按照一定的格式组织起来，控制电子膨胀阀等相关部件的动作，并通过下图中的通信线路传递到室外机的控制板上，室外机控制板处理这些来自内机的信息并且计算出优化运行模式，将室外机的指令传送回室内机执行。
3.4.1 电子膨胀阀的控制
室外机与室内机各有一个电子膨胀阀用以控制不同运行模式、不同负荷下的冷媒流量。当室内、外机重新上电或压缩机全部停机后时，系统自动进入初始化程序，初始化一旦完成，进入正常开机模式。
3.4.2 室外机的电子膨胀阀：
3.4.2.1 室外机重新上电后，室外电子膨胀阀先关闭， 然后开至350脉冲开度，处于待机状态，压缩机启动后开至目标开度。
3.4.2.2 压缩机全部停机后，室外电子膨胀阀先关闭， 然后开至350脉冲开度，处于待机状态，压缩机启动后开至目标开度。
3.4.2.3 压缩机的启动必须有3分钟延时保护（包括第一次上电）。
3.4.2.4 压缩机在运行过程中收到关机指令时，以当前运行状态停机。
3.4.3室内机的电子膨胀阀：
3.4.3.1室内机重新上电，室内电子膨胀阀先关闭，然后开至300脉冲开度，处于待机状态，压缩机启动后开至目标开度
3.4.3.2 压缩机全部停机后，室内电子膨胀阀先关闭，然后开至300脉冲开度，处于待机状态，压缩机启动后开至目标开度
3.4.3.3 当系统内所有的室内机处于送风模式、待机状态或达到设定温度下（即压缩机处于停机状态），室内电子膨胀阀开度为300脉冲
4. 结语
虽然多联机技术目前来说还不是完全的成熟，在某些方面也还需要进一步的提升；但数码多联机是一种较全新的技术，在变频多联机市场占据着一定的优势，加上数码多联机本身的优势，必将与变频机平分秋色，进而得到消费者和市场的认可。
参考文献：
[1] 谭建明.热泵热水多联空调器.空调制造技术2007.
[2] 许永锋.多联机空调系统室外机.节能技术2007.
[3] 申广玉.多联机在不同负荷下测试的IPLV结果分析.空调制造技术 2006.
[4] 刘骥.数码涡旋与变频技术在VRV能效系统中能效分析.暖通与设备 2008.