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风冷热泵家用中央空调系统-绿色节能空调系统

风冷热泵家用中央空调系统-绿色节能空调系统

由于“绿色建筑”对室内环境品质给予特别的重视,要求室内声、光、热等环境物理因素和室内空气品质中诸多物理和化学因素都能达到洁净、清新、安全的标准,显然所有建筑都单一使用分体式空调不能适应绿色环保的要求。家用分体式空调存在一些弊病:
中央空调风冷机组

  1 )目前市场供应的空调整机性能系数COP比较低,只能在 2 . 7~ 3 . 1之间俳徊。家用空调器是一般家庭中能耗最大的电器。以上海为例,上海有 40 0万个家庭,空调拥有量应不少于360万台,耗电量较大。如COP值降低 0 .1,总耗电量就增加 3 .4%。

  2)由于分体式空调的空气只能在室内循环,没有新风供应,致使室内空气品质难以保证,CO2 量增加使室内的空气污染。而且空调器的过滤效率不高,尤其是对粒径在 1 0 μm以下的可吸入粉尘几乎不起作用,因此易导致空调综合症和某些疾病的交叉感染,对人体健康产生不利的影响。

  3)对老式建筑,分体式空调的室外安装机一般在墙体立面上竖架悬挂,既破坏了墙体,又有碍观瞻。且冷凝水随处排放,室外机的噪声和废气也对环境造成污染。大量的悬挂室外机对人身安全也存在着隐蔽的威胁。

  根据上述分析,对某些大面积、多居室的住宅建筑一室一机,一户多机的模式已违背绿色建筑的要求,发展小型的家用中央空调系统势在必行。

2、家用中央空调系统的特点

  家用中央空调系统是一种新概念的超微型中央空调。采用家用中央空调系统的建筑需专用管道,所以较适合相对独立 (使用面积在 90~ 2 50m2持续增长到,至大到 1 0 0 0m2持续增长到)的住房、别墅、办公室、餐厅和娱乐场所。本设计采用空气 -水热泵型家用中央中调系统,其优点是:

  1 )整套或整幢建筑中央空调有一台主机带动多台末端设备,夏天制冷,冬天供热。机组可根据负荷变化自动调节,在满负荷运行条件下比普通分体式空调节能 20 %左右。

  2 )机组可安装在阳台屋顶和庭院中,无须另设机房,不用破坏墙体立面,灵活方便。

  3)综合利用资源,可利用制冷时排出热量供应热水。

  4)设置节能型新风系统,给室内送清新空气,改善室内空气质量,提供舒适健康的生活环境。

  5)由于该系统专属于每家每户,不存在住宅集中空调的收费问题。避免了由于计费方式和使用情况的不同引发的矛盾,有利于物业管理。

 

3、风冷热泵型家用中央空调系统的设计

  风冷热泵型家用中央空调是以室外空气为“热源”,通过机械做功,输出热量,解决中央空调的冷热水供应,调节室内空气温度。所谓“热泵”,凡是可以在低温环境下吸收热量,并将其位能提高后,向高温环境输出热量的装置机械,都可称作“热泵”。其优点是不用水冷,可省略冷却塔,水泵组成的冷却水循环系统,节能、节水还可降低总投资。

  风冷热泵型家用空调系统的应用条件为:

  ①冬季室外空调计算温度应在 -10℃以上,机组蒸发温度 < -8℃,连续运作时间 < 110h。②冬季空气温度较低,即每年累计除霜时间 500~ 1000h,每kg干空气累计除霜量 7~ 20kg。对长江中下游地区此条件比较适宜。热泵型空调系统见图 1。风冷热泵型家用中央空调系统的主机是风冷式冷 (热 )水机组,其配置系统见图 2。

  对一般使用面积在100~120m2 房间,机组功率采用3kW主机,以每增加20~30m2递增0.75kW计算,就可初步确定机组选用功率,其制冷能力10.8~ 19.5kW,热能力达 11.5~ 21.3kW,其配管情况见图 3。

  风冷热泵空调系统的设计关键是必须按最佳平衡点温度 (即风冷热泵的传热量等于建筑物耗热量的室外计算温度值 )来选用热泵。是否增设辅助热源,要视冬季室外温度而定。如果室外温度在平衡点以下,要添加辅助热源。辅助热源一般采用电加热器。其制冷工况为环境温度35℃,回水温度12℃,出水温度7℃;制热工况为环境温度 7℃,回水温度40℃,出水温度45℃。

  其次,设计的关键是防霜和除霜。现在常用的防霜办法是增设辅助室外换热器;常用的除霜方法是用电子膨胀阀来转换工况用热气反冲。由于除霜必然引起能耗加大和热水温度的波动,因此要合理安排除霜周期。

  另外,设计时也必然考虑机组的安装位置和噪声控制。一般机组安装位置要进风通畅,风速控制在 3~ 4m/s,排风不受阻挡,尤其是出风口的上方不应有阻挡物,否则会引起排风气流短路,热保护动作而停机。

4、结束语

  以上分析了风冷热泵家用中央空调系统的特点,应用和设计应注意的问题。风冷热泵空调系统与其它类型的空调系统相比热效率稍低,但由于其自身独特的分体结构,组合比较方便,机组可根据负荷变化,尤其在部分负荷运行工况下,自行调节,有显著的节能功能,具有冷、暖、洗浴供水功能,适合于中小型建筑和一般家庭使用,应得到更多的推广和使用。

 

近几年来,随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,人们对高质量生活的不断追求,出现了大量的大面积多居室的高层住宅和别墅,从而使家用中央空调有了极大的市场空间。2000年至2010年10年间,我国年均建设住宅10亿m2,其中城市住宅建造面积2.5亿~3亿m2。以上海2003年新开工住宅面积1800万m2,还有二手房市场交易约1500万m2,约有55万户,按50%用户的空调消费量计,就需22.5万套空调,市场空间巨大。以窗式空调机、分体式 (挂壁式、柜式 )空调机为代表的房间空调机已不能满足市场需要,特别在许多大中城市,高层住宅大面积竣工,外挂家用空调机不仅影响建筑立面、小区景观,而且若干年后,室外机支架锈蚀、黄水影响立面、景观,也易成为高空坠物,造成人员和财产损失。可以预见:家用中央空调必将成为今后十年消费的新热点。

然而由于缺乏空调专业知识及偏激的媒体误导,目前房地产商(特别是过去没有做过家用中央空调项目的开发商)选择家用中央空调存在许多误区:

误区一:对家用中央空调系统:制冷剂系统(变频或数码涡旋)、空气系统(风管式)、水系统(小型风冷热泵)特点、优缺点、适用范围、最终消费者意愿及今后发展趋势等不清晰,往往被厂商推销意愿所左右,难以作出正确选择。

误区二:价格低,近年来空调价格战越演越烈,许多厂商偷工减料,降低成本,纯粹是为了打价格战而生产,不求质量。如:空调冷凝器原本采用双排管,不少低价机采用单排管;空调外壳一般为0.6cm厚,现只有0.5~0.3cm;单转压缩机替代双转压缩机;如此产品充斥市场,无法满足消费者需求。

误区三:信誉度低,玩概念。许多家电企业喜欢“玩概念”,用概念来模糊消费者。什么“洗牌”、洁净、氧吧、纳米、臭氧杀菌等等,这些概念绝大部分是徒有虚名。

误区四:服务不到位,由于空调行业恶性价格竞争,产品整体质量下降,导致服务压力急剧加大,售后服务疲于应付,难使消费者满意。

要消除误区,需各方面人士共同努力,特别是行业专业人士和新闻媒体正确引导、宣传,使我国空调行业正常健康发展。

家用中央空调是空调行业技术进步的产物,家用中央空调以制冷剂系统(变频或数码涡旋)、空气系统(风管式)、水系统(小型风冷热泵)三足鼎立,各有千秋,但均为空气源热泵系统。

变频家用中央空调厂商有: 日本大金、日本东芝、韩国三星、青岛海尔、广东美的、大连三洋、无锡小天鹅(已为富士通兼并)等。

风管式家用中央空调厂商有: 美国约克、美国特灵、美国麦克维尔、广东申菱、青岛海尔等。

热泵冷热水家用中央空调厂商有: 广东申菱、上海新晃、意大利克莱门特、浙江盾安、浙江国祥等。

其它,如上海美意空调公司生产水源地源热泵式家用中央空调,长沙远大和大连三洋生产燃气家用 /商用中央空调。

目前我国家用中央空调生产厂家已逾八、九十家,至今还有许多家用电器厂商准备上这个新产品。由于“一哄而上”,造成了“鱼龙混杂,良莠不分”。目前行业里基本上参考日本大金、美国谷轮数码涡旋技术标准、规范,对国产家用中央空调尚无明确的定义,机组生产没有统一标准,系统设计没有统一规范;安装验收没有统一规范,使家用中央空调市场处于一个无序、无规范的激烈竞争之中。必须清醒看到,无论在家用中央空调市场,还是在家用中央空调企业里,都有许多需调整和规范的地方,以避免重演家用空调无序的价格大战。据国家有关部门介绍,有关家用中央空调技术标准、规范正在加紧制定中。

家用中央空调其最大的特点就是能够向居室补充足够的、适量的户外新鲜空气 ,改善居室内的空气品质 ,使室内空气始终保持清新、舒适,有利于长期生活在这个环境中的人们的身体健康。因此,安装并使用家用中央空调是对自己身体健康的一种投资。家用中央空调的制冷量范围大,相应的可供别墅公寓、复式公寓、小型办公楼等使用,多个家用中央空调系统的组合可供大房屋面积使用。其具体优点是:

a)兼具中央空调和家用空调器两者的优点。家用空调质量可靠、故障率低、使用灵活、安装方便、维护简单等。中央空调具有房间内温度分布均匀,不占有房间的使用面积,能和装修较好的配合,室内噪音低等优点。

b)具有较好的个性化。现代空调一方面要体现住户个人购买、个人使用的要求,另一方面室内空调机布置要能够灵活多样。家用中央空调可根据房间的布局、个人喜好、室内装潢设计多种方案,尽显个性。

c)家用中央空调消费群体不光是针对高消费群体,而主要针对普通的工薪阶层。随着空调厂家大规模生产、开发,其价格会逐渐回落,使家用中央空调落户于普通百姓家庭成为可能。

下面我就着重谈谈几种常见家用中央空调系统实现方式,并对他们做个初步分析比较

1.户用小型风冷热泵中央空调系统

由风冷热泵机组、室内机及空调水管及附件组成。室外机设于阳台上,将噪音阻隔于户外。风冷热泵机组内置小型压力膨胀水箱、循环水泵及自动补水阀。风机盘管空调末端有多种形式,可根据业主喜好、功能使用、室内装饰等进行选择。

该系统结构紧凑、安装方便、与全空气系统比占建筑空间少,容易配合装饰。机组设有内置式膨胀水箱,可使安装、操作、维修更为简单且无损建筑外观美。风冷热泵机组采用微电脑全自动控制,操作简单,各房间独立控制,又可集中控制,方便实用、便于节电。若需新风需另设新机组。设计、安装要求基本同中央空调系统。

该系统缺点为:集水盘内易集尘、滋生细菌,存在漏水隐患,但漏水处容易发现,便于维修。控制精度低,需另配温控器等,增加造价。风冷热泵机组为三相电源,需另配电,设电表计量等。

2.变频家用中央空调

由室内、外机,冷媒管、凝结水管及附件组成。与户用小型风冷热泵中央空调系统方案相同,室外机置于阳台上,室内机多款可供选择,但室内、外机之间采用紫铜冷媒管连接,不需膨胀水箱、循环泵。可选用单相电流,不需特批三相入户,节省线路,便于计量计费。

该系统优点:由于冷媒直接蒸发,能效比较高;具备所有家用空调性能,如:离子除尘过滤网、光触媒、夜光遥控、超低噪音等。室内机送风自动摆动,导流叶片;型号规格多,选择余地大,可根据不同性能、功能要求选择;一拖多台,根据正在运转室内机数量及每个房间不同负荷状况,变频电路调整压缩机转速,以随时适应各个时刻的总荷量,使每台室内机都得以高效运转,相比传统中央空调节能40%以上,减少运行费用、节能、经济;室外机小巧紧凑,方便灵活安装,能节省室外空间,美化家居环境,减少室外机数量;带有自动故障检测,方便检修;自动转换供热/冷模式,自动风速变换,有定时、夜间设定模式,可同时实现集中管理和单独控制。

其缺点:供电峰谷差大,电网发电机在低负荷下运行时效率低、耗能较大;温室气体排放量大大提高;可供应新风,安装要求高;如发生冷媒管泄漏,很难找出漏点,不易维护,其价格较高,造价大约在450元/m2。该系统的一些核心技术均掌握在国外厂商手中。目前,国内空调企业青岛海尔、广东美的等开始引进国外技术,大力推广和普及该种机型,价格可望随市场份额增大而进一步下调。

3.风管式空调系统

由室外机、管道式空调箱、送风管及风阀、风口组成。制冷原理与分体式空调类似,也属冷媒直接蒸发式,只是将室内机改换为管道式空调箱。该管道式空调箱属全空气系统,无水系统及其各种配套设备,大大降低了初期投资;室内机放置于室内吊顶内,节省了机房面积和基建投资;风系统简单,无需专人管理,只需定期检查,比无漏水之忧,相对价格低;可充分考虑新风,提高室内空气品质,保持空气清晰;直接蒸发式冷却空气,省却了冷媒水循环过程中造成的能量损失,且蒸发温度相对于冷水机组有所提高,因此提高了系统的制冷效率。

管道式空调箱出风口处风压较高,一般为80~150Pa,可通过风道来保证每只风口的冷热风有一定的射程,使室内气流场和温度场保持均匀;也可配置消声器,充分满足室内噪声要求。在商场等大面积空调场所使用多台管道机,可依据室内负荷变化情况,开停一部分管道机来进行能量调节;但用在住宅空调中,各房间不能独立控制使用,集中回风,影响各房间的私密性;风管占建筑空间较大。再者对空气过滤能力差,所处理空气的焓降小,除湿能力不强。不节能,低负荷不能控制使用。

综合以上三种常见家用中央空调方式,笔者认为:各个空调方式各有自身特点,视工程具体情况,采用经济技术分析比较,客观、全面、直观地综合评价各种方案,做到科学分析、详细预算,以辅助建设单位及设计人员决策。工程师不但要为业主考虑,还要从国家能源政策、环境保护、发展趋势来整体分析方案的优劣。但在目前,笔者认为变频或数码涡旋空调系统和风管式空调系统较适合现住宅空调。前者因价位原因,推广起来是有一定困难,估计今后几年,随着家用空调生产厂商大量介入家用中央空调业,随着其价位下降,市场占有份额会不断上升;后者现阶段应具有较好的市场潜力。风冷热泵家用中央空调系统-绿色节能空调系统

由于“绿色建筑”对室内环境品质给予特别的重视,要求室内声、光、热等环境物理因素和室内空气品质中诸多物理和化学因素都能达到洁净、清新、安全的标准,显然所有建筑都单一使用分体式空调不能适应绿色环保的要求。家用分体式空调存在一些弊病:

  1 )目前市场供应的空调整机性能系数COP比较低,只能在 2 . 7~ 3 . 1之间俳徊。家用空调器是一般家庭中能耗最大的电器。以上海为例,上海有 40 0万个家庭,空调拥有量应不少于360万台,耗电量较大。如COP值降低 0 .1,总耗电量就增加 3 .4%。

  2)由于分体式空调的空气只能在室内循环,没有新风供应,致使室内空气品质难以保证,CO2 量增加使室内的空气污染。而且空调器的过滤效率不高,尤其是对粒径在 1 0 μm以下的可吸入粉尘几乎不起作用,因此易导致空调综合症和某些疾病的交叉感染,对人体健康产生不利的影响。

  3)对老式建筑,分体式空调的室外安装机一般在墙体立面上竖架悬挂,既破坏了墙体,又有碍观瞻。且冷凝水随处排放,室外机的噪声和废气也对环境造成污染。大量的悬挂室外机对人身安全也存在着隐蔽的威胁。

  根据上述分析,对某些大面积、多居室的住宅建筑一室一机,一户多机的模式已违背绿色建筑的要求,发展小型的家用中央空调系统势在必行。

2、家用中央空调系统的特点

  家用中央空调系统是一种新概念的超微型中央空调。采用家用中央空调系统的建筑需专用管道,所以较适合相对独立 (使用面积在 90~ 2 50m2持续增长到,至大到 1 0 0 0m2持续增长到)的住房、别墅、办公室、餐厅和娱乐场所。本设计采用空气 -水热泵型家用中央中调系统,其优点是:

  1 )整套或整幢建筑中央空调有一台主机带动多台末端设备,夏天制冷,冬天供热。机组可根据负荷变化自动调节,在满负荷运行条件下比普通分体式空调节能 20 %左右。

  2 )机组可安装在阳台屋顶和庭院中,无须另设机房,不用破坏墙体立面,灵活方便。

  3)综合利用资源,可利用制冷时排出热量供应热水。

  4)设置节能型新风系统,给室内送清新空气,改善室内空气质量,提供舒适健康的生活环境。

  5)由于该系统专属于每家每户,不存在住宅集中空调的收费问题。避免了由于计费方式和使用情况的不同引发的矛盾,有利于物业管理。

 

3、风冷热泵型家用中央空调系统的设计

  风冷热泵型家用中央空调是以室外空气为“热源”,通过机械做功,输出热量,解决中央空调的冷热水供应,调节室内空气温度。所谓“热泵”,凡是可以在低温环境下吸收热量,并将其位能提高后,向高温环境输出热量的装置机械,都可称作“热泵”。其优点是不用水冷,可省略冷却塔,水泵组成的冷却水循环系统,节能、节水还可降低总投资。

  风冷热泵型家用空调系统的应用条件为:

  ①冬季室外空调计算温度应在 -10℃以上,机组蒸发温度 < -8℃,连续运作时间 < 110h。②冬季空气温度较低,即每年累计除霜时间 500~ 1000h,每kg干空气累计除霜量 7~ 20kg。对长江中下游地区此条件比较适宜。热泵型空调系统见图 1。风冷热泵型家用中央空调系统的主机是风冷式冷 (热 )水机组,其配置系统见图 2。

  对一般使用面积在100~120m2 房间,机组功率采用3kW主机,以每增加20~30m2递增0.75kW计算,就可初步确定机组选用功率,其制冷能力10.8~ 19.5kW,热能力达 11.5~ 21.3kW,其配管情况见图 3。

  风冷热泵空调系统的设计关键是必须按最佳平衡点温度 (即风冷热泵的传热量等于建筑物耗热量的室外计算温度值 )来选用热泵。是否增设辅助热源,要视冬季室外温度而定。如果室外温度在平衡点以下,要添加辅助热源。辅助热源一般采用电加热器。其制冷工况为环境温度35℃,回水温度12℃,出水温度7℃;制热工况为环境温度 7℃,回水温度40℃,出水温度45℃。

  其次,设计的关键是防霜和除霜。现在常用的防霜办法是增设辅助室外换热器;常用的除霜方法是用电子膨胀阀来转换工况用热气反冲。由于除霜必然引起能耗加大和热水温度的波动,因此要合理安排除霜周期。

  另外,设计时也必然考虑机组的安装位置和噪声控制。一般机组安装位置要进风通畅,风速控制在 3~ 4m/s,排风不受阻挡,尤其是出风口的上方不应有阻挡物,否则会引起排风气流短路,热保护动作而停机。

4、结束语

  以上分析了风冷热泵家用中央空调系统的特点,应用和设计应注意的问题。风冷热泵空调系统与其它类型的空调系统相比热效率稍低,但由于其自身独特的分体结构,组合比较方便,机组可根据负荷变化,尤其在部分负荷运行工况下,自行调节,有显著的节能功能,具有冷、暖、洗浴供水功能,适合于中小型建筑和一般家庭使用,应得到更多的推广和使用。

 

近几年来,随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,人们对高质量生活的不断追求,出现了大量的大面积多居室的高层住宅和别墅,从而使家用中央空调有了极大的市场空间。2000年至2010年10年间,我国年均建设住宅10亿m2,其中城市住宅建造面积2.5亿~3亿m2。以上海2003年新开工住宅面积1800万m2,还有二手房市场交易约1500万m2,约有55万户,按50%用户的空调消费量计,就需22.5万套空调,市场空间巨大。以窗式空调机、分体式 (挂壁式、柜式 )空调机为代表的房间空调机已不能满足市场需要,特别在许多大中城市,高层住宅大面积竣工,外挂家用空调机不仅影响建筑立面、小区景观,而且若干年后,室外机支架锈蚀、黄水影响立面、景观,也易成为高空坠物,造成人员和财产损失。可以预见:家用中央空调必将成为今后十年消费的新热点。

然而由于缺乏空调专业知识及偏激的媒体误导,目前房地产商(特别是过去没有做过家用中央空调项目的开发商)选择家用中央空调存在许多误区:

误区一:对家用中央空调系统:制冷剂系统(变频或数码涡旋)、空气系统(风管式)、水系统(小型风冷热泵)特点、优缺点、适用范围、最终消费者意愿及今后发展趋势等不清晰,往往被厂商推销意愿所左右,难以作出正确选择。

误区二:价格低,近年来空调价格战越演越烈,许多厂商偷工减料,降低成本,纯粹是为了打价格战而生产,不求质量。如:空调冷凝器原本采用双排管,不少低价机采用单排管;空调外壳一般为0.6cm厚,现只有0.5~0.3cm;单转压缩机替代双转压缩机;如此产品充斥市场,无法满足消费者需求。

误区三:信誉度低,玩概念。许多家电企业喜欢“玩概念”,用概念来模糊消费者。什么“洗牌”、洁净、氧吧、纳米、臭氧杀菌等等,这些概念绝大部分是徒有虚名。

误区四:服务不到位,由于空调行业恶性价格竞争,产品整体质量下降,导致服务压力急剧加大,售后服务疲于应付,难使消费者满意。

要消除误区,需各方面人士共同努力,特别是行业专业人士和新闻媒体正确引导、宣传,使我国空调行业正常健康发展。

家用中央空调是空调行业技术进步的产物,家用中央空调以制冷剂系统(变频或数码涡旋)、空气系统(风管式)、水系统(小型风冷热泵)三足鼎立,各有千秋,但均为空气源热泵系统。

变频家用中央空调厂商有: 日本大金、日本东芝、韩国三星、青岛海尔、广东美的、大连三洋、无锡小天鹅(已为富士通兼并)等。

风管式家用中央空调厂商有: 美国约克、美国特灵、美国麦克维尔、广东申菱、青岛海尔等。

热泵冷热水家用中央空调厂商有: 广东申菱、上海新晃、意大利克莱门特、浙江盾安、浙江国祥等。

其它,如上海美意空调公司生产水源地源热泵式家用中央空调,长沙远大和大连三洋生产燃气家用 /商用中央空调。

目前我国家用中央空调生产厂家已逾八、九十家,至今还有许多家用电器厂商准备上这个新产品。由于“一哄而上”,造成了“鱼龙混杂,良莠不分”。目前行业里基本上参考日本大金、美国谷轮数码涡旋技术标准、规范,对国产家用中央空调尚无明确的定义,机组生产没有统一标准,系统设计没有统一规范;安装验收没有统一规范,使家用中央空调市场处于一个无序、无规范的激烈竞争之中。必须清醒看到,无论在家用中央空调市场,还是在家用中央空调企业里,都有许多需调整和规范的地方,以避免重演家用空调无序的价格大战。据国家有关部门介绍,有关家用中央空调技术标准、规范正在加紧制定中。

家用中央空调其最大的特点就是能够向居室补充足够的、适量的户外新鲜空气 ,改善居室内的空气品质 ,使室内空气始终保持清新、舒适,有利于长期生活在这个环境中的人们的身体健康。因此,安装并使用家用中央空调是对自己身体健康的一种投资。家用中央空调的制冷量范围大,相应的可供别墅公寓、复式公寓、小型办公楼等使用,多个家用中央空调系统的组合可供大房屋面积使用。其具体优点是:

a)兼具中央空调和家用空调器两者的优点。家用空调质量可靠、故障率低、使用灵活、安装方便、维护简单等。中央空调具有房间内温度分布均匀,不占有房间的使用面积,能和装修较好的配合,室内噪音低等优点。

b)具有较好的个性化。现代空调一方面要体现住户个人购买、个人使用的要求,另一方面室内空调机布置要能够灵活多样。家用中央空调可根据房间的布局、个人喜好、室内装潢设计多种方案,尽显个性。

c)家用中央空调消费群体不光是针对高消费群体,而主要针对普通的工薪阶层。随着空调厂家大规模生产、开发,其价格会逐渐回落,使家用中央空调落户于普通百姓家庭成为可能。

下面我就着重谈谈几种常见家用中央空调系统实现方式,并对他们做个初步分析比较

1.户用小型风冷热泵中央空调系统

由风冷热泵机组、室内机及空调水管及附件组成。室外机设于阳台上,将噪音阻隔于户外。风冷热泵机组内置小型压力膨胀水箱、循环水泵及自动补水阀。风机盘管空调末端有多种形式,可根据业主喜好、功能使用、室内装饰等进行选择。

该系统结构紧凑、安装方便、与全空气系统比占建筑空间少,容易配合装饰。机组设有内置式膨胀水箱,可使安装、操作、维修更为简单且无损建筑外观美。风冷热泵机组采用微电脑全自动控制,操作简单,各房间独立控制,又可集中控制,方便实用、便于节电。若需新风需另设新机组。设计、安装要求基本同中央空调系统。

该系统缺点为:集水盘内易集尘、滋生细菌,存在漏水隐患,但漏水处容易发现,便于维修。控制精度低,需另配温控器等,增加造价。风冷热泵机组为三相电源,需另配电,设电表计量等。

2.变频家用中央空调

由室内、外机,冷媒管、凝结水管及附件组成。与户用小型风冷热泵中央空调系统方案相同,室外机置于阳台上,室内机多款可供选择,但室内、外机之间采用紫铜冷媒管连接,不需膨胀水箱、循环泵。可选用单相电流,不需特批三相入户,节省线路,便于计量计费。

该系统优点:由于冷媒直接蒸发,能效比较高;具备所有家用空调性能,如:离子除尘过滤网、光触媒、夜光遥控、超低噪音等。室内机送风自动摆动,导流叶片;型号规格多,选择余地大,可根据不同性能、功能要求选择;一拖多台,根据正在运转室内机数量及每个房间不同负荷状况,变频电路调整压缩机转速,以随时适应各个时刻的总荷量,使每台室内机都得以高效运转,相比传统中央空调节能40%以上,减少运行费用、节能、经济;室外机小巧紧凑,方便灵活安装,能节省室外空间,美化家居环境,减少室外机数量;带有自动故障检测,方便检修;自动转换供热/冷模式,自动风速变换,有定时、夜间设定模式,可同时实现集中管理和单独控制。

其缺点:供电峰谷差大,电网发电机在低负荷下运行时效率低、耗能较大;温室气体排放量大大提高;可供应新风,安装要求高;如发生冷媒管泄漏,很难找出漏点,不易维护,其价格较高,造价大约在450元/m2。该系统的一些核心技术均掌握在国外厂商手中。目前,国内空调企业青岛海尔、广东美的等开始引进国外技术,大力推广和普及该种机型,价格可望随市场份额增大而进一步下调。

3.风管式空调系统

由室外机、管道式空调箱、送风管及风阀、风口组成。制冷原理与分体式空调类似,也属冷媒直接蒸发式,只是将室内机改换为管道式空调箱。该管道式空调箱属全空气系统,无水系统及其各种配套设备,大大降低了初期投资;室内机放置于室内吊顶内,节省了机房面积和基建投资;风系统简单,无需专人管理,只需定期检查,比无漏水之忧,相对价格低;可充分考虑新风,提高室内空气品质,保持空气清晰;直接蒸发式冷却空气,省却了冷媒水循环过程中造成的能量损失,且蒸发温度相对于冷水机组有所提高,因此提高了系统的制冷效率。

管道式空调箱出风口处风压较高,一般为80~150Pa,可通过风道来保证每只风口的冷热风有一定的射程,使室内气流场和温度场保持均匀;也可配置消声器,充分满足室内噪声要求。在商场等大面积空调场所使用多台管道机,可依据室内负荷变化情况,开停一部分管道机来进行能量调节;但用在住宅空调中,各房间不能独立控制使用,集中回风,影响各房间的私密性;风管占建筑空间较大。再者对空气过滤能力差,所处理空气的焓降小,除湿能力不强。不节能,低负荷不能控制使用。

综合以上三种常见家用中央空调方式,笔者认为:各个空调方式各有自身特点,视工程具体情况,采用经济技术分析比较,客观、全面、直观地综合评价各种方案,做到科学分析、详细预算,以辅助建设单位及设计人员决策。工程师不但要为业主考虑,还要从国家能源政策、环境保护、发展趋势来整体分析方案的优劣。但在目前,笔者认为变频或数码涡旋空调系统和风管式空调系统较适合现住宅空调。前者因价位原因,推广起来是有一定困难,估计今后几年,随着家用空调生产厂商大量介入家用中央空调业,随着其价位下降,市场占有份额会不断上升;后者现阶段应具有较好的市场潜力。

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