1.高落差对过冷度的需求

由于模块化多联机主要用于商业场合以及中型建筑，所以系统设计时需要考虑长连接管，以及室内、外机存在较高的落差对整机系统性能和可靠性的影响。

液态制冷剂在有高落差的管路中流动时存在摩擦压降和重位压降。当液态制冷剂在管路中向上流动时，压力沿流动方向逐渐降低，导致过冷度降低，甚至出现闪发现象，使主路电子膨胀阀工作不稳定，产生振动和噪声，同时导致制冷剂质量流量下降，机组性能下降。为了避免上述不利影响，在多联机组设计及运行控制时必须确保主路电子膨胀阀入口有足够过冷度。图6.31所示为高落差计算的压焓图。

图6.31　高落差计算压焓图

根据伯努利方程，可得

式中　p₁，p₂——分别为低位和高位的压力，单位为Pa；

v₁，v₂——分别为低位和高位的流速，单位为m/s；

H——低位和高位的落差，单位为m；

ρ——制冷剂密度，单位为kg/m³；

g——重力加速度，单位为m/s²；

Δp_l1-2——能量损失，单位为Pa。

为了简化分析，仅考虑重力的影响，则式（6.8）可以简化为

ρgH=p₁-p₂ （6.9）

在制冷模式下室外机位于室内机下方，以及在制热模式下室外机位于室内机上方时，高压液态制冷剂从低位向高位流动，容易出现液态制冷剂汽化，这两种情况下高落差所需的过冷度应大于低位点压力和高位点压力对应的饱和温度之差。

以R-410A系统为例，系统制冷运行和制热运行的冷凝温度分别取50℃和45℃对应的饱和压力作为高落差低位点（1点）的压力。由式（6.9）计算获得室内、外机落差与过冷度的关系，结果如图6.32所示。

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图6.32　室内、外机落差与过冷度关系

由图6.32可知，为满足模块化机组室外机安装高于室内机最大允许90m落差和室外机安装低于室内机最大允许50m落差的要求，机组必须满足在制热模式时过冷度大于18℃，在制冷模式时过冷度大于8℃的要求。

上述分析中，没有考虑连接管与外界换热的情形，在实际机组安装中需要对连接管进行保温，以减少外界环境温度对系统的影响。

图6.33　过冷及中间补气控制系统示意图

1—压缩机1　2—压缩机2　4—气液分离器　6—室外换热器 7—板式换热器　8—主路电子膨胀阀　9—支路电子膨胀阀 19—中间补气电磁二通阀　20—过冷电磁二通阀

2.过冷及中间补气控制策略

图6.33所示为过冷及中间补气控制系统的原理图。

当机组需要进行中间补气控制时，开启中间补气电磁二通阀19，关闭过冷电磁二通阀20；当机组需要进行过冷控制时，开启过冷电磁二通阀20，关闭中间补气电磁二通阀19。其具体控制如下：

（1）中间补气控制模式

如图6.33所示，中间补气控制时，中间补气电磁二通阀开启，过冷电磁二通阀关闭，控制策略与6.3.3节的中间补气控制策略相同。中间补气控制模式的压焓图如图6.34a所示，过冷控制模式的压焓图如图6.34b所示。

图6.34　中间补气控制及过冷控制压焓图

（2）过冷控制模式

如图6.33所示，过冷控制模式的主路制冷剂流动与中间补气控制模式的基本相同，两种控制模式的区别主要体现在支路上。支路制冷剂在板式换热器7中冷却主路制冷剂后，经过冷电磁二通阀20进入到气液分离器4中，并与主路制冷剂在气液分离器4中混合，一起进入压缩机经压缩后排出。

（3）控制方法

这两种控制模式的具体选择方法如下：当机组的过冷度较低时，为了保证系统运行的稳定性和可靠性，需要提高机组的过冷度，选择过冷控制模式；当机组在低温工况下制热运行时，需要提高机组制热量，选择中间补气控制模式。