户式中央空调

2024-09-24

户式中央空调（精选3篇）

户式中央空调篇1

引言

户式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～ 250 m2甚至更大) 的住房、别墅等。常用的是空气-水热泵型家用中央中调系统。也就是说, 它是一个小型化的独立空调系统。在制冷方式和基本构造上大体类似大型中央空调系统, 由一台或多台机组通过风管或冷媒管连接多个未端, 将空气送往空调区域, 实现对多个房间调节的目的。

1 户式中央空调的类型

家用小型中央空调按输送介质的不同, 可以分为以下3种主要类型。现将其运行过程和优缺点表述如下。

1.1 风管式系统

风管式机组的基本工作过程:供冷时, 室外的制冷机组吸收来自室内机组的制冷剂蒸气, 经压缩、冷凝后向各室内机组输送液体制冷剂。供热时, 室外的制冷机组吸收来自冷凝器的制冷剂蒸气经压缩后向各室内机组输送汽体制冷剂, 室内机组通过布置在天花板上的回风口将空气吸入, 进行热交换后送入室内风道, 向各个房间进行输送空气, 实现对房间空气的调节。

其优点是采用空气系统没有漏水;可引新风, 可进行空气过滤、加湿、除臭等处理。缺点是风管加保温管径较大, 房间层高大;分室温度控制难实现, 造成能耗高, 噪音大。虽采用电动风阀, 但对主机没有联动控制, 效果较差。

1.2 冷/热水机组

冷/热水机组的基本工作过程:室外的制冷机组对冷/热媒水进行降温 (或升温) , 然后由水泵将降温后的冷媒水输送到安装在室内的风机盘管机内, 由风机盘管机组采取就地回风的方式与室内空气进行热交换实现对室内空气处理的目的。

该系统水管较细, 容易拐弯穿墙;风机盘管容易控制。缺点是水管入户, 存在漏水危险, 且集水盘容易滋生细菌。

1.3 VRV系统

VRV系统是制冷剂变流量空调系统, 它以制冷剂为输送介质, 室外主机由室外换热器, 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。控制复杂。

2 研究范围

对成都地区户式中央空调的工程应用, 考虑到成都经济发展在全国处于中下游, 该地区的住宅主要为中小型 (面积100～150 m2) 。因此, 选择住宅面积为120 m2, 选择房屋结构为典型的三室两厅。气象条件参考《暖通空调设计手册》。以典型户型为例 (单位 (m2) ) :主卧25;次卧16;客卧16;客厅35;餐厅10;主卫;客卫6;厨房6。

2.1 系统选择

水冷式冷水机组需要的设备多 (冷却塔, 水泵等) ;VRV系统不易被一般用户接受;在设计过程中也曾考虑过用中央空调变风量 (VAV) 系统。想选择它主要考虑它能根据空调负荷的变化以及室内要求参数的变化来自动调节各末端及空调机组风机的送风量, 保证了舒适性, 降低能耗[1]。VRV、VWV等系统, 虽然在理论上其节能效果确实明显, 经过论证认为[2]:变频空调器的节能效果在20%左右。但初期投资大, 故不采用。

2.2 系统初步设计

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。“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“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[3]: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 < 110 h。冬季空气温度较低, 即每年累计除霜时间 500～1 000 h, 对一般使用面积在100～120 m2的房间, 机组功率采用3 kW主机, 以每增加20～30 m2递增0.75 kW计算, 其制冷能力10.8～19.5 kW, 热能力达11.5～21.3 kW, 其配管情况见图1。

2.3 负荷计算与分析

风冷热泵空调系统的设计关键是按最佳平衡点温度 (即风冷热泵的传热量=建筑物耗热量的室外温度值) 来选用热泵。如果室外温度在平衡点以下, 要添加辅助热源, 一般采用电加热。

其次, 也要考虑安装位置和噪声控制。机组安装位置要进风通畅, 风速控制在3～4 m/s, 排风不受阻挡, 否则会引起排风气流短路, 热保护动作而停机。

负荷计算要根据地点 (以成都为例) 、朝向、时间段进行分析, 这里先对上述问题进行简单计算。

2.3.1 冷负荷

主卧:冷量2 844 W, 风量:480 m3/h;

次卧:冷量1 763 W, 风量:243 m3/h;

客卧:冷量1 961 W, 风量:294 m3/h;

客厅:冷量3 833 W, 风量:773 m3/h;

餐厅:冷量3 512 W, 风量:304 m3/h。

合计:冷量13 913 W。

2.3.2 热负荷:

Q总=Q围护+Q新风=6 669+3 525=10 194 W

在确定冬季总热负荷时, 由于温差大 (20 ℃) , 如果按夏季的新风计算, 得出的热负荷超过2万W。

2.3.3 新风负荷

夏季:4 000 W;

冬季:总耗热量Q总=Q围护+Q新风=10 194 W。

对于新风的引入方式, 系统中加入全热交换器, 经分析新风负荷总能耗降低447 W/h, 节能约12%。对传统的新风负荷仅考虑入侵和渗透部分, 由于房间结构不同, 其负荷占10%～30%不等。

成都地区的住宅总冷负荷为13 645 W, 考虑同时使用系数和安全系数之后, 主机的Q冷=9 000 W。最终选择清华同方的型号为:HSY/N (R) -10 (D) E的HA水管道式分体户式中央空调。具体可以参考清华同方相关资料。

由本节分析可见:在户式中央空调风机盘管选择时需要考虑内墙带来的房间负荷的显著变化, 由于考虑内墙, 负荷增加了大约25%。气流组织参考传统中央空调设计方法, 送风方式采用上送下回。考虑约5%的安全系数后选择相匹配的风冷热泵机组, 同时使用系数取0.6～0.7之间。

3 研究结果与分析

当前户式中央空调可分为3种主要型式:风管系统、冷热水系统和制冷剂系统。

在《蒸气压缩循环冷水 (热泵) 机组户用和类似用途的冷水 (热泵) 机组》国家标准中, 对户式中央空调系统中用的小型风冷冷水 (热泵) 机组进行了统一规范, 称其为户用冷水 (热泵) 机组。

在成都地区典型户型户式中央空调设计和工程运用分析过程中, 对负荷、新风进行了分析。得出的主要结论如下:

(1) 对该地区典型住宅的负荷进行计算后, 得负荷 (不包括新风负荷) 在70 W/m2, 比传统的负荷95 W/m2要小。现在有些户式中央空调设计安装单位以120 W/m2推荐负荷, 显然偏大。

(2) 在考虑空气品质时, 因在目前的户式中央空调系统中引入新风技术还不是很成熟, 故没有把他作为重点来讨论。

(3) 同时使用系数和安全系数对设备的选择有关键性作用, 使得主机的费用得以降低;在风机盘管选择时, 由于在空调负荷确定时考虑了同时使用系数, 故需要相应考虑所有围护结构 (整个房间六面体) 的传热, 单个房间的其负荷增加25%, 这样风机盘管在工作时才能较快达到设计工况。

(4) 对建筑的同时使用系数进行分析指出, 家用中央空调的同时使用系数比较低, 一般取值在0.6～0.7, 该值主要取决于同时使用的空调房间的负荷。经计算, 成都地区典型住宅的同时使用系数为0.63。

4 结束语

中国家用空调的发展必须注重节能性, 提高空调的能效比;减少对环境的影响;对各种形式的家用中央空调进行研究和开发, 充分考虑中国的具体国情, 生产和开发各种适合中国国情的家用中央空调系统。

参考文献

[1]李向东, 王慧, 牟灵泉.户式中央空调变风量系统设计探讨[J].中国建设信息, 2003, (6) :52—56.

[2]陈观生, 吴桂炎.家用变频空调节能分析[J]制冷空调与电力机械, 2003, (6) :26—29.

[3]周志新, 钱琨.风冷热泵型家用中央空调系统[J].上海工程技术大学学报, 2001, (3) :237.

户式中央空调的选择和应用篇2

关键词：户式中央空调,优势,选择,装修

21世纪,我国城镇居民已进入小康生活。而在全面建设小康社会的进程中,对住房的要求也从满足基本生存需要,实现向舒适性的转变,基本做到“户均一套房,人均一间房,功能配套,设备齐全”。人们对居住环境舒适性的要求,使得户式空调迅速普及,尤其是在气候炎热和夏热冬冷的区域,一户拥有多台空调的家庭已不在少数。而随着大面积、多居室、别墅群等高档住宅的大量建造,户式中央空调以其卓越的性能成为业主和设计师的首选。

1 户式中央空调的优势

1)舒适及卫生可靠性。户式中央空调可以对每个用户设立循环风处理系统和新风处理系统,同时满足用户对温度和新鲜度的要求。另外,户式中央空调是每个用户独立使用的,与大型中央空调相比,不会产生用户间空气的相互流动,增加了处理气体的卫生可靠性。2)便于分户计量。户式中央空调可以使用市网供电或采用燃气以及地热、太阳能等低位热源,平均能耗虽然比大型冷水机组高,但比传统的房间空调器节能,更重要的是便于分户计量。尤其在冬季,使用热泵技术的空调器对空调房间供热可以减少安装单独供热系统的投资,计费也比集中供热系统灵活。3)美观。户式中央空调多种规格的室内机选择可以与室内装饰紧密结合,营造雅致宜人的室内环境效果;而室外机挑台布置可与建筑设计同步考虑,融入建筑整体效果或尽量避免对建筑景观的影响,从而免除传统空调器制冷剂连接管路暴露并悬挂在室外半空而造成的不雅观的问题。

2 户式中央空调的选择

2.1 可变冷媒直接蒸发式一拖多系统

变频一拖多系统采用了压缩机变频与冷媒流量分配技术,突破了传统家用空调一拖一、一拖二的限制,扩大了使用的范围和灵活性,节能效果显著。舒适性较好,安装方便。

超级家用多联VRV系统简称家用VRV系统,分单冷型和冷暖热泵型两种,分别由1台室外机和2台～7台室内机组成。适用住宅规模从100 m2到200 m2,住宅形式从普通多居室到别墅、跃层式住宅,应用场合从一般居室到100 m2左右的大客厅。除普通的挂壁型室内机,家用VRV系统可采用部分商用空调室内机如天花板式嵌入型、天花板嵌入风管连接型,使住宅中可供选择的室内机形式更多。一拖多系统氟利昂冷媒用量大,有泄漏可能,并且检漏困难。另外,相比于其他形式的户式中央空调系统,一拖多系统价格较高。

2.2 户式中央空调全空气系统

室外机为小型空气—空气热泵,制备冷(热)风,通过风管送到每个房间,全空气型户式中央空调系统具备了中央空调全空气系统的优点,如:无漏水危险;可引入新风,过渡季节可采用新风供冷;送风口布置灵活,可上送或侧送,气流组织较好;一般来说噪声较低;易于实现送风过滤、加湿等,空气质量高。户式中央空调全空气系统有单冷、热泵机组之分,根据机组结构有以下几种形式:1)风冷整体机组(大多为热泵型)。风冷整体机组与普通窗机的区别为:冷凝器风机为离心式,故可将室外侧做成与外墙齐平,容易与建筑立面协调;室内蒸发器风机带有较高余压,可接送风管道。2)风冷分体式风管机。根据室内机形式,风冷分体式风管机又有水平吊装式、立柜式、卧式暗装式等。此类机组冷量范围较大,室内机余压较高,可配置辅助电加热器、热水或蒸汽加热盘管,冷媒配管跃度可达60 m,安装灵活性好。3)屋顶机组。屋顶机组用于住宅的整体机组,常设于屋面,冷热量较大,适用于别墅等较大型空调场所。该种系统的缺点是风管加保温后尺寸较大,房间层高应加大;分室温度控制较难实现,普遍的应用情况是一开全开、一关全关,造成耗能较高,噪声较大。有的虽采用电动风阀调节,但对主机并没有联动控制,效果较差。国内已开始在这种系统采用变风量技术,可达到分室控温及节能的效果,并且造价适宜,如推广使用,全空气型户式中央空调系统应是较为理想的住宅空调方式。

2.3 户式中央空调风机盘管系统

户式中央空调风机盘管系统的室内空气处理装置采用风机盘管机组,输送冷热量的介质为水,制造冷热媒水的为风冷热泵型的冷热水机组。风冷冷热水机组的室外机与全空气型的室外机的区别在于前者采用板式换热器将制冷剂与冷热媒水隔离开来。作为水系统循环动力的循环水泵、小型的闭式膨胀水箱、补水装置等一般均内置于室外机组内,只要接上电源及供回水管,空调系统就可使用,系统的布置大大简化。此种布置方式,对于冬季接驳其他低温热水作为辅助热源的系统尤其合适。风冷机组的电源有220 V-I/50 Hz,380 V-3/50 Hz两种,有的设备小型号者为单相电源,大型号者为三相电源。风机盘管系统造价适中,可分室调节,相比全空气型系统(无变风量调节装置)节能性好,是国内目前应用最多的户式中央空调系统形式。存在的缺点有:水管入户存在漏水危险、施工要求严格;风机盘管凝水盘易滋生细菌,引发空调病;难以引入新风,特别对高层住宅由于密封性强,所以空气品质较差。

3 空调系统的设计及与装修的配合

3.1 设计安装户式中央空调应考虑的因素

1)负荷计算。户式中央空调的冷热负荷以围护结构的负荷为主,应根据设计规范仔细计算,还应考虑邻室邻层及户内各室间的传热,以及机组启动等附加因素。而风量的计算,应计算各房间的最大风量,首先应按某一房间出现最大负荷的时间计算主机的送风状态点干球温度,再按此温度计算房间的风量。2)室内机和室外机容量的设计选择。根据中国人的生活习惯,应适当放大空调室内机的容量,室内空调末端的总容量为需要容量的100%～120%,以保证空调效果,同时室内机应设调节装置,室外机的选择要考虑空调末端的同时使用系数,同时使用系数为0.63左右,适当降低主机容量,以降低初投资和运行费用。3)新风问题。户式中央空调应能够向室内补充足够的户外新鲜空气,以改善室内的空气品质,保证居民的身体健康。在设计中可考虑采取以下措施引入新风:a.采用卫生间排风,造成室内负压,促进室外新鲜空气的输入。b.采用独立的新风机组,该方法引入新风效果良好,但增加了系统的总造价。c.采用轴流风机引入新风,该方法必须注意对新风的过滤处理。4)主机安装位置的选择。室外机的位置要讲究通风散热良好,便于检修维护,同时位置要尽量隐蔽,避免影响建筑外观和噪声影响室内。5)室内机安装对室内装修的影响。室内机的位置要和室内装修布局配合,因此设计安装工作必须在居室装潢之前进行,室内机一般暗装在吊顶内,也可以隐蔽在高柜的顶部。安装时要注意回风良好,使室内空气形成循环,以保证空调效果和空气质量。6)安装对建筑空间的影响。一般的户式中央空调系统形式都需要吊顶布置,至少要降低层高0.2 m～0.4 m,这压缩了房间的空间,给人以压抑的感觉。所以在吊顶时,根据实际情况尽量采用局部吊顶的方式。7)管路的布置和安装。空调水管的布置应尽量短,减少拐弯,必须进行水力计算确定管径,管道安装应有利于排气,空调水管的保温一般选用橡塑或聚乙烯保温材料。

3.2 与装修装饰的配合

对于户型有较大开间的场所,应充分利用阶梯形的吊顶侧面设置风口,当侧面可用的风口面积不足时,才考虑采用下送风口,风口尽可能采用线形且布置在每个局部造型的边角为宜;排烟或排风口,亦尽可能采用线形常开风口,造型配合风口所在位置的局部造型,或直或弧,风口上部接风箱,风箱前设置相应的排烟阀或防火阀。由于户式的空调系统24 h运行的情况较少,且层高不会太高,舒适性空调的气流组织要求也不高;在满足各种规范的前提下,充分实现装修设计师的设计意图显得更为重要。

4 前景

4.1 户式空调的发展前景

户式空调由于其节能、启动电流小、设备寿命长、舒适性好、噪声小、制热效果好、除霜时间短、有特定低速除湿功能等优点,已越来越多地被用户接受,近年来的发展十分迅速。随着时代的发展,户式空调必将走入千家万户。

4.2 户式空调的技术发展前景

1)由于目前户式中央空调的末端都是借用中央空调使用的风机盘管,对室内装修要求高。需要开发出适合于家用的,不需要装修或只进行少量装修就能使用的室内末端;

2)在现有系统中加一个保温水箱,就可以实现简单的水蓄冷,也可以进一步考虑将中央空调的冰蓄冷技术用于户式中央空调。但这一切都需要国家的能源产业政策(抑制高峰用电,奖励低峰用电)支持才能发挥功效。

5 结语

前面对户式中央空调的发展、分类、存在问题作了粗浅的分析,也提出了相应应用办法,相信会引起人们的关注,从而得以有效解决。户式中央空调在中国将有很好的发展前景。

参考文献

[1]寿炜微,姚国琦.户式中央空调系统设计与工程实例[M].北京:机械工业出版社,2005.

[2]王继光,林豹,解春梅.户式中央空调设计安装探讨[J].制冷与空调,2004(8):15-16.

户式中央空调篇3

1 系统特点与设计

户式中央空调具有系统多样, 使用灵活, 适用性强的特点;具有中央空调的优势, 能够对室内温湿度、新风量进行调节, 均匀分布, 可与装修较好配合, 控制室内设备噪声等特点;具有较好的个性化, 室内布置灵活, 可根据个人喜好和建筑布局, 有多种方案可供选择, 同时系统的配置可高可低, 功能齐全。因此, 在应用时应由专业技术人员根据要求, 选择适合于用户的户式中央空调的型式。不能够仅仅把它看成简单的电器产品, 而是应注意它需要与所服务的建筑进行密切的配合, 才能达到预期的效果。

户式中央空调在工程安装施工时, 应注意空调系统的设置, 要能防止异味, 油烟或其他有害物质的扩散。当舒适要求较高时, 宜采用或独立进行室温控制的空调系统, 在人员较长时间逗留的房间或区域, 应有保证新风量的空调系统。

2 设计不到位, 造成空调效果达不到要求

户式中央空调的应用应进行全面系统的设计工作。应根据应用场合的建筑类型, 所在地点, 用户对空调的要求, 确定系统的室内外参数, 包括温度、相对湿度、新风量、风速和噪音等;根据建筑的热工性能情况确定系统的冷热负荷及户式中央空调的型式;进行空调系统的优化比较并选择效率高的设备, 进行工种配合并提出安装要求等。而在实际应用中, 由于各种原因往往省略或简化这样的工作步骤, 出现如下问题:

⑴冷热源负荷的计算问题。围护结构的热工性能缺乏或不经计算只是估算符合指标, 造成设备型号偏小, 达不到室内要求的温度;或选型设备过大, 造成运行不经济, 耗电量大;末端设备选型误差大, 造成房间的实际调节能力差等。

⑵空气品质较差。风系统风量分配不平衡, 气流组织不合理, 送回风口距离很近, 形成气流短路, 造成室内温度不均匀;新风系统布置不合理, 新风送不到需要的空间, 保证不了良好的室内通风换气效果等。

⑶系统设置不合理。水系统不设补水和定压, 没有放气装置或放气点不在系统的最高点, 造成系统波动, 影响空调效果;机组放置位置不合理, 造成室内噪音超标等。

⑷缺乏可持续发展的设计思想。建筑热工达不到建筑节能的标准要求;不能充分利用自然通风进行通风换气;没能充分利用太阳能、风能、地热能等可再生能源;暖通空调系统缺乏系统优化、节能运行、充分利用能源的效率, 加大了建筑生命周期内对环境的负荷。

3 设备、管道与布置

空调设备宜选用能源利用效率高的产品。选用空气源热泵型机组时, 应满足室外设计工况下的供暖要求。该施工方案同时对风管、冷热水管、冷凝水管使用的材料作出了明确规定。

空调室外设备必须放置在通风良好、安全可靠的地方, 其托板底面距道路面的高度不得低于2.5m。出风口应尽可能远离相邻的门窗;与相对方门的距离必须满足表1要求。

4 防腐和绝热

在导致冷热量损失的部位及产品凝结水部位的设备与管道应绝热。该施工方案并规定, 设备和管道的绝热应以防结露计算方法为基础, 并考虑减少冷、热损失和材料的价格因素, 结合工程实际应用情况确定。

管道绝热材料应采用不燃或难燃材料;保冷管道与支吊架之间宜采用不燃或难燃硬质绝热衬垫。户式中央空调工程安装施工方案对冷热水管采用橡塑、玻璃棉作绝热层时, 分别规定了最小厚度。

空调工程的制冷系统管道、风管、空调设备、部件绝热工程的施工, 应在强度与严密性检验合格和防腐处理结束后进行。

对风管绝热层施工的要求:风管系统部件的绝热, 不得影响其操作功能, 风管绝热层采用粘结方法固定时, 施工应符合下列规定: (1) 粘结剂的性能应符合使用温度和环境卫生的要求, 并与绝热材料相匹配; (2) 粘结材料宜均匀地涂在风管、部件或设备的外表面上。绝热材料与风管、部件及设备表面应紧密贴合, 无空隙; (3) 绝热层纵横向的接逢, 应错开; (4) 绝热层粘结后, 如进行包扎或捆扎, 包扎的搭接处均匀、贴紧;捆扎应松紧适度, 不得损坏绝热层。

户式中央空调工程安装施工方案规定, 防腐涂料和油漆, 必须是在有效保质期限内的产品。所有非镀锌铁件。须在除锈后喷 (涂) 防锈漆二度;明露部分再喷 (涂) 面漆二度。户式中央空调工程安装施工方案对喷 (涂) 施工方法作出具体规定。各类空调设备、部件的油漆喷涂, 不得遮盖名牌标志和影响部件的工程使用。

5 监测与控制

空调系统应设置监察与控制系统。其功能应根据使用要求、系统的类型和设备运行时间等因素, 经技术经济比较确定。但至少应具有房间温度、机组及风机运行保护控制功能。在满足控制功能和指标的条件下, 应简化自动控制系统的控制环节。设置自动控制的空调系统, 应具有手动操作功能, 户式中央空调工程安装施工方案对检测仪表、传感器, 集中控制系统的设置提出了具体要求。该施工方案规定, 空调系统的调节方式, 应根据空调房间热湿负荷变化特点及控制参数的精度要求等进行选择。

6 风管制作与安装

户式中央空调工程安装施工方案要求风管的材质、规格和厚度应符合设计的规定。风管表面应平整, 无明显扭曲与翘角。风管表面凹凸不应大于10mm。其口径允许偏差不大于3mm;管口平面度允许偏差不大于2mm。

户式中央空调工程安装施工方案对镀锌钢板法兰风管, 镀锌钢板无法兰连接管、复合材料风管的制作作出了具体规定, 规定如下:

⑴风管穿墙或穿楼板时, 应设预留孔洞, 尺寸和位置应符合设计要求。风管安装后, 应用不燃材料封堵, 外墙及屋顶部位应有防渗漏措施。

⑵风管安装后, 应做漏光检测, 不应有可见的孔洞和边隙。

⑶明装风管水平度, 垂直度允许偏差不应大于2/1000, 且目测感觉符合要求。

⑷支、吊架的固定应牢固, 间距不大于3m, 复合材料风管的支、吊架距离可适当放宽, 支、吊、托架不宜设置在风口, 阀门检查门等处, 支、吊、托架必须有防腐处理。

户式中央空调工程安装施工方案并对风管部件的安装作出了具体规定。

7 空调机组安装

户式中央空调工程安装施工方案规定, 设备安装前应对设备开箱检查, 并对设备基础位置预留孔及强度等进行验收, 合格后方可进行机组安装。

7.1 室外机的安装应符合下列规定

⑴室外机搬运、吊装时应注意保持垂直;倾斜不应大于45°, 并注意在搬运、吊装过程中的安全。