
几种常见的家用中央空调形式.docx
5页三种常见的家用中央空调形式 优缺点比较针对三种常见的家用中央空调形式分别对其系统能耗比、性价比、控制系统等方 面进行了比较,分析了其优缺点,并总结了在户式中央空调设计时应考虑的问题1刖言自从改革开放以来,随着我国国民经济的持续增长,人均生活水平不断提高,人 们对生活的质量、居住的环境、室内热舒适性程度、空气品质等的要求越来越高 而传统的家用分体式空调或窗式空调则由于热舒适性较差、无新风供给,室内空 气品质很难得到保证、室外机安装在一定程度上影响大楼建筑外立面美观等多种 因素已渐渐成为一种季节性商品越来越难以适应环境要求因此,户式中央空调 的设计理念越来越广泛地在高级住宅、别墅等场所作为一种空调系统形式被接纳 和米用户式中央空调打破了中央空调与家用分体空调的界限,继承了中央空调系统的良 好效果和家用分体空调布置灵活和高度智能化的特点户式中央空调与分体空调 相比,是家庭个性化的一种体现,是现代化建筑时尚、潮流、高档的必备设施 同时,户式中央空调高效节能、热舒适性高、稳定可靠、运转噪音低等优势也成 为其发展的一种主旋律被高档公寓、别墅用户广泛认可2几种常见的户式中央空调系统户式中央空调是一种节能,舒适的家用空调系统。
常见的主要有冷/热水系统、 多联机系统和风管式系统等三种形式针对其能耗比、性价比、控制系统等也各 有其优缺点2.1冷/热水系统室外机为小型空气-水热泵机组,制备空调冷(热)水通过空调管路系统输送至室 内的各末端装置(风机盘管)风机盘管采取就地回风的方式与室内空气进行热交 换来实现空气处理室内温度可由设于每台风机盘管回水支管上与各房间室内温 度传感器连锁的电动三通阀调节亦可由风机盘管三速开关调节(定水量运行 时)该系统优点控制较为简便,能满足各房间独立控制调节的要求,较为节能同时 由于该管道系统为水系统,与风管式系统相比对建筑层高要求不高末端装置风 机盘管机组体型小,型式多样,布置和安装方便运转噪音较小,室内环境安静 但该系统存在的缺点是水路系统进入室内,较为复杂,安装运行不慎以及冷凝水 排放都容易引起吊顶漏水隐患,破坏室内装潢并且冷凝水盘管可能滋生细菌、 微生物,对身体健康有影响维护工作较难进行解决新风较为困难,室内空气 品质相对较差该系统初投资适中,运行费用较低,在别墅、多层和高层公寓均可采用2.2 多联机系统一种冷剂式空调系统以制冷剂为输送介质,室外主机由室外侧换热器、压缩机 和其他制冷附件组成。
末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机一 台风冷热泵型室外机通过管路能向若干台室内机输送制冷剂,室外机通过压缩机 控制实现能量调节,以满足室内冷热负荷要求新风处理可采用新风处理机 HRV(Heat Reclaim Ventilation)全热交换器送新风全热交换器通过通风设备 在回收损失的热能的同时,抑制了室温的变化,从而保持了舒适清新的环境,同 时减少空调负荷,节省能源多联中央空调系统最突出的优点就是节约能源,运行费用较低如今市场上多联 中央空调系统多采用变频式或数码涡漩式压缩机室外机的输出可根据室内负荷 的大小自动调节,并且在部分负荷时的能耗比(cop值)相当高当系统仅一台室 内机开启时,室外压缩机能相应调节转速或卸载,合理输出室内机所需能量,从 而避免了传统中央空调“一开全开”的不必要的能源浪费并且由于该系统采用 直接蒸发制冷,在热交换过程中能量的损耗极小而冷水机组采用水作载冷剂, 冷量由冷媒传递给水,再将水送至室内制冷,此过程中有两次热交换,能耗较大 多联系统空调室内外机均带有电脑板,可单独或分区实现控制空调室外机可准 确地根据室内房间的负荷变化,迅速调整能量的输出,避免浪费。
并且利用DSP 高速芯片可将室内温度波动误差控制在±0.5°C范围内,避免了普通空调忽冷忽 热的感觉,可带来恒温的舒适多联系统空调室内机运行噪音较低,最低噪音仅为27dB而风机盘管噪音一般 都在40 dB左右系统采用冷媒铜管连接,室内、外机最大配管长度可达120m, 不同于分体空调安装需受室内、外机连接管的限制冷媒管很细安装无坡度要求, 且室内机都可配有冷凝水提升泵,可节约吊顶高度而且冷凝水提升泵能避免冷 凝水回流,避免夏季冷凝水渗漏,破坏室内装潢多联系统室、内外机通过信号线连接,运行稳定可靠,一般寿命都可达15年以 上该系统还具有宽广的运转范围,即使在寒冷的北方还能制热该系统存在的缺点是由于直接输送制冷剂至空调室内机,一旦制冷剂泄漏,不易 检漏,因此对冷媒管安装要求极高相对于冷/热水系统和风管式系统而言,对 空调室内机和室外主机之间的距离和位差有要求该系统初投资费用较贵,运行费用较低,在别墅、多层和高层公寓均可采用2.3风管式系统每套系统由一台风冷热泵型室外机和一台室内机组成室外机和室内机通过冷媒 管连接,由从室内机接出的风管对各房间进行送回风室内机可方便地引入室外 新风,从而改善房间空气品质,房间室温由设于各送风口与室内温度传感器连锁 的变风量调节装置调节,并利用变风量中央控制自动控制室内机总风量处在高/ 中/低三档中任一档位置。
风管式系统的优点是各房间采用风管集中送回风,室内噪音低而安装有空调室 内机某一间房间(一般为客厅)相对噪音会偏高便于引进新风,室内气流组织 可根据风口布置合理化室温波动小,舒适度高,而且由于是直接蒸发式,耗电 少,能效比高风管式系统较为简单,易施工,工程造价低缺点是该系统很难同时满足多个空调房间不同的空调负荷要求,分室调节要设专 门的风阀对房间层高有一定要求该系统初投资较低,运行费用适中我国住宅房屋因层高问题,采用此系统局限 很大,一般仅适用于别墅型住宅3户式中央空调设计中应考虑的问题户式中央空调在中国的发展市场越来越大,风管式系统由于风道占用较大的室内 空间以及各房间温度单独控制困难等原因,不适合在中国住宅建筑中应用多联 系统由于初投资较高,一般房产开发商难以接受,对一些高档住宅、别墅是个最 佳选择对一些初投资预算较小的建筑,冷/热水系统倒更易于推广及采用而 中国目前户式中央空调的技术路线则以冷/热水机组为主因此,随着人们居住观念的转变以及对住宅室内空气品质保证的要求,目前户式 中央空调设计首先必须考虑与IAQ相关的问题(1)新风量(2)空调设备部件对室 内空气的污染(3)气流组织3.1新风量大多数户式中央空调设计,新风量不足,有的甚至没有新风,尤其冷/热水系统。
造成此原因大致因为:(1)开发商建造住宅层高较低,限制新风管路的布置;(2) 受传统空调方式的影响,没有意识到新风与室内空气品质关系因此,设计应严 格按照住宅居室送风换气量来确定新风量,以满足住宅新风要求并且新风方式 的选择从少损失室内冷量和节能的角度出发,应尽量优先选择具备热回收功能的 全热交换机3.2 空调设备部件对室内空气的污染户式中央空调由于必须和室内装饰密切配合,卧式暗装风机盘管、直接蒸发式换 热器及各种管路、阀门一般被限制在较小的吊顶空间内设备的清洗、维护较为 困难,污染源位置隐蔽,积蓄时间长,使室内空气品质长期处于不良状态,而且 污染程度会不断加剧表现在:(1)风机盘管凝水盘长期在阴暗潮湿的环境中易 滋长微生物和细菌,导致污染物和气味会由风机送入室内房间严重影响室内空气 品质;(2)送、回风口过滤网长期不清洗易于积聚尘粒、滋生细菌;(3)风管系统 风道内表面不清洁,微生物也容易在其内聚积、繁殖3.3 气流组织户式中央空调气流组织形式很大程度上受室内装修的影响和制约,以至于为追求 室内装饰效果而牺牲气流组织室内送回风短路、活动区气流组织效果极差,这 些问题均应在设计中避免。
此外,一般在设备选型时,室内机容量应根据空调房间负荷的计算结果,再按系 统型式和实际使用情况考虑1.0〜1.2的负荷系数而室外机容量则根据负荷计算 结果得出系统逐时综合最大负荷后,再乘上一个同时使用系数因为一般家庭住 宅中,各房间同时开启空调的概率很小对冷/热水系统而言,同时使用系数一 般可按0.5〜0.7选取,这样最终确定冷/热水机组的容量就不会太大,造成不必 要浪费总之,设备选型应按内机冷量选取要偏大而外机冷量选取要偏小的指导 原则设计冷/热水系统限制建筑吊顶高度的主要因素就是冷凝水管排放的坡度问题因此, 在设计时也应充分考虑到此问题,冷凝水排放应采用就近有效排放的原则在实 际安装中,按《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)规定,冷凝水盘 泄水支管沿水流方向坡度不宜小于0.01,冷凝水平干管不宜过长,其坡度不应 小于0.003的设计要求施工户式中央空调空调的冷、热水供回水管、制冷剂管道、冷凝水管、空调送回风管、 等有冷热损失或结露可能的设备、材料、部件均应作好绝热保温措施,并应按相 应标准选取保温层厚度水温为7〜65°C的空调冷热水管最小保温层厚度可参见 下表(一)。
保温材料应采用不燃和难燃材料,保温管道支架应防止“冷桥”产 生4户式燃气中央空调的应用随着人们不断对自身生活质量、居住环境、室内空气品质要求提高的同时,人类 生存的大气环境也在不断恶化常用电制冷空调设备的制冷剂氟利昂从环保要求 来讲已严重破坏臭氧层,使用将受严格控制因此笔者认为从环保角度出发,目 前市场上推出的户式燃气中央空调将作为一种新型户式中央空调方式越显其优 越性户式燃气中央空调以天然气为能源,采用漠化锂和水为天然冷媒,实现稳定的夏 季制冷、冬季制热,并还能提供全年恒温的卫生热水天然气是一种理想的清洁 高效能源,采用天然气可提升整个社会的能源设施投资回报率,化解夏季电力紧 缺、燃气富余这个困绕全球能源领域的矛盾并且随着“西气东输”管道工程的 建设,天然气资源会有根本性的气源保证4.1工作原理户式燃气中央空调的工作原理等同于一般的燃气直燃机制冷循环时通过制造室 外机容器内的真空条件,利用蒸发除热的原理来实现漠化锂溶液就可以创造这 种真空条件,因为漠化锂(LiBr)是一种吸水性极强的盐类物质,可以连续不断地 将周围的水蒸汽吸收过来,维持容器中的真空度4°C的冷剂水喷洒在蒸发器管束上,管内14°C的空调水降为7°C,冷剂水受热后 蒸发,漠化锂溶液将蒸发的水蒸汽热量吸收,然后通过冷却器释放到大气中去。
变稀了的溶液经过燃烧加热浓缩,分离出的水再次去蒸发,浓溶液再次去吸收, 如此循环不已制热循环时燃烧的火焰加热漠化锂溶液(LiBr+H2O),溶液产生的水蒸汽将主体换 热管内的空调温水加热,凝结水流回溶液中,被溶液泵送回高温发生器,再次被 加热,如此循环不已4.2性能特点户式燃气中央空调的室内机由传统中央空调风机盘管与家用分体空调室内机两 类构成,款式多样,选择自由,可满足各类型的家庭需要其室内机的优缺点与 前述三种户式中央空调的基本相似但该户式燃气中央空调的室内机又有其独特 的优势室内机配套齐全,装有电动阀,可控制单台室内机空调水的通断,停机 时避免能源损失;装有自动排气阀,无气堵,管道不需坡度,大幅度节省房屋高 度空间;装有水过滤器,能确保盘管不会因施工不慎造成的堵塞;装有风堵传感 器,能准确提示滤网清洗,确保室内空气洁净;特殊的风机设计,使室内运行噪 音值低,环境安静内机安装方便可靠,自动排气阀和电磁阀组成上阀组,水过 滤器和流量调节阀组成下阀组,阀组和铜波纹软管均为室内机标准配置,避免用 户采用劣质配件而造成终身质量隐患控制方便,配置线控器,内设温度传感器, 可根据室温自动控制风机的变风达到恒温调节。
室内新风机选择同样建议考虑具备热回收功能的,如此可节省50-70%的热能 新风机应具备空气过滤功能户式燃气中央空调室外机夏季制冷、冬季制热不同于热泵机组会受周围环境温度 影响而有不同程度衰减,其不。
