多联机低温制热性能优化技术进展
2025-10-14

近年来,随着我国北方地区清洁供暖政策的推进以及南方地区冬季采暖需求的增长,多联机空调系统在低温环境下的制热性能受到了广泛关注。多联机(VRF)系统因其节能、灵活、控制精准等优势,在住宅、商业及公共建筑中广泛应用。然而,在冬季低温环境下,传统多联机系统常面临制热量衰减、能效比下降、压缩机频繁启停甚至无法正常运行等问题,严重制约了其在寒冷地区的适用性。因此,针对多联机制热性能在低温工况下的优化技术成为行业研究的重点方向。

为提升多联机在低温环境中的制热能力,国内外厂商与科研机构围绕压缩机技术、制冷剂选择、系统循环优化以及智能控制策略等方面开展了大量研究与实践。其中,喷气增焓技术(EVI, Enhanced Vapor Injection)是目前应用最为成熟且效果显著的技术之一。该技术通过在压缩机中间腔引入低温低压的闪发气体,实现两级压缩过程,有效降低排气温度,提高压缩效率和制热量。实验表明,在-15℃环境下,采用喷气增焓的多联机系统制热量可提升20%以上,COP(能效比)提升约15%,显著改善了低温制热性能。

与此同时,双级压缩或多级压缩系统也被广泛应用于超低温多联机产品中。相比单级压缩,双级压缩通过分阶段压缩制冷剂,降低了每级压缩比,从而提升了系统在低温下的运行稳定性与制热效率。部分高端机型已实现-25℃甚至更低环境温度下的稳定制热,极大拓展了多联机的应用边界。

在制冷剂方面,传统R410A制冷剂在低温下饱和压力偏低,导致系统制热能力受限。近年来,新型环保制冷剂如R32因其较高的单位容积制冷量和良好的低温流动性,逐渐被应用于低温多联机系统。此外,部分企业正在探索使用CO₂(R744)作为自然工质的跨临界循环系统。CO₂系统虽面临高压运行挑战,但其在极低温环境下仍具备优异的传热性能和制热能力,尤其适用于严寒地区。

系统循环结构的优化也是提升低温制热性能的重要手段。例如,增大换热器面积、优化翅片结构与管路布局,可有效提升蒸发器在低温低湿环境下的吸热能力,减少结霜频率。同时,采用高效风道设计变频风机匹配,确保空气侧换热效率最大化。部分系统还引入了油冷回路回油优化技术,防止低温下润滑油黏度升高导致润滑不良或回油困难,保障压缩机长期稳定运行。

智能化控制策略的进步进一步增强了多联机在复杂工况下的适应能力。现代多联机普遍配备基于环境温度、室内负荷、系统压力等多参数融合的自适应控制算法。例如,通过实时调节压缩机频率、电子膨胀阀开度及风扇转速,实现“按需供热”,避免能量浪费。此外,智能除霜控制技术可根据实际结霜情况动态判断除霜时机,避免传统定时除霜造成的无效能耗和室内温度波动,提升用户舒适性。

值得一提的是,部分领先企业已将热气旁通蓄热辅助加热技术集成到多联机系统中。在极端低温启动阶段,热气旁通可维持压缩机运行,防止因吸气压力过低而停机;而蓄热装置则可在系统停机或低负荷时储存热量,用于快速响应室内升温需求,提升整体系统的动态响应能力。

展望未来,多联机低温制热性能的优化将朝着更高能效、更广适应性和更强智能化方向发展。新材料的应用(如亲水涂层、防腐翅片)、先进传感器融合、AI驱动的预测性控制以及与建筑能源系统的协同优化,将成为下一代低温多联机技术的重要突破点。同时,随着“双碳”目标的推进,多联机系统还需在提升性能的同时兼顾低碳排放,推动绿色制冷剂替代和全生命周期能效管理。

综上所述,多联机低温制热性能的持续优化依赖于压缩机技术革新、制冷剂升级、系统结构改进与智能控制的深度融合。随着各项关键技术的不断突破,多联机正逐步摆脱对传统供暖方式的依赖,成为我国寒冷地区冬季采暖的重要解决方案,为建筑节能与可持续发展提供有力支撑。

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