家用中央空调的现状与展望

文献综述题目家用中央空调的现状与展望学生姓名专业班级学号540902040121院（系）机电工程学院指导教师职称家用中央空调的现状与展望1、家用中央空调简介家用中央空调（又称为家庭中央空调、户式中央空调）是一个小型化的独立空调系统。在制冷方式和基本构造上类似于大型中央空调。由一台主机通过风管或冷热水管连接多个末端出风口，将冷暖气送到不同区域，来实现室内空气调节的目的。它结合了大型中央空调的便利、舒适、高档次以及传统小型分体机的简单灵活等多方面优势，是适用于别墅、公寓、家庭住宅和各种工业、商业场所的暗藏式空调。中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。采用风管送风方式，用一台主机即可控制多个不同房间并且可引入新风，预防空调病的发生。家用中央空调的最突出特点是产生舒适的居住环境，其次从审美观点和最佳空间利用上考虑，使用家用中央空调使室内装饰更灵活，更容易实现各种装饰效果，即使您不喜欢原来的装饰，重新装修，原来的中央空调系统稍微改变即可与新的装修和谐一致。因此称家用中央空调为一步到位、永不落后的选择。家用中央空调（或称户式中央空调、单元式可调中央空调）是指由一个室外机产生冷（热）源进而向各个房间供冷（热）的空调，它是属于（小型）商用空调的一种。家用中央空调分为风系统和水系统两种。风系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间的风口和调节阀等组成；水系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内的末端（风机盘管、明装等）组成。家用中央空调技术含量高，拥有单独计费、停电补偿等优越性能，通过巧妙的设计和安装，可实现美观典雅和舒适卫生的和谐统一，是国际和国内的发展潮流。2、家用中央空调的优点21四季运行夏季,制冷机组运行，实现冷调节；冬季,冷机配合热源共同使用，可以实现冬季采暖。在春秋两季可以用新风直接送风，达到节能，舒适的效果。22舒适感好采用集中空调的设计方法，送风量大，送风温差小，房间温度均匀。送风方式多样化，不同于分体式空调一样只有一种送风方式，家用中央空调可以实现多种送风方式，能够根据房型的具体情况制定不同的方案，增强人体的舒适性。同一空间的温差在1，不会得“空调病“。23卫生要求好同中央空调一样，能够合理补充新风，配合厨房、卫生间的排风，保证室内空气的新鲜卫生，还可以四季换气，满足人体的卫生要求。这些都是分体式空调所不能实现的。24外型美观可根据用户需求与喜好，实施从设计到安装的综合解决方案。系统采用暗装方式，能配合室内的高档装修。同时由于室外机组的合理安置也不会破坏建筑物的整体外型美观。25高效节能采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调，室内及分区控制，各个室内及独立运行，分别调节各个区域内的空气。根据实际负荷做自动化运行，冷暖费用直接转化为电费，开机计费，节约能源和运行费用，比家用空调省电30。26灵活方便根据用户需要可以将一台设备以切换方式为两个环境提供冷气。系统主机相当于一台小型中央空调，可安装在阳台或储藏间等隐蔽处，能同时满足多个房间的冷热需求。各房间均装有智能控制器，可单独控制，随意调温和启停。27制热运行因地制宜可以使用集中供热的热水，也可安装小型挂墙式燃气热水器作为能源，实用热水盘管冬季采暖。可以使用热泵式空调机采暖。在热量不足时，用燃气热水器及热水盘管加热。28耐用运行可靠，故障率极低，维护量极小，使用寿命比家用空调长一倍，达15年20年。3、家用中央空调的缺点31比分体空调贵不少，但是配合装修效果非常好。32耗电量比较大，不容易清洗。机组噪音比较大。噪音方面主要影响的是夜间睡眠，可以调成最低风速运行。另外，在选择中央空调品牌时可以关注室内机噪音值。33不同品牌价格差距很大，制冷效果也有差距。4、家用中央空调的原理家用中央空调的工作原理中央空调工作原理图舒适中央空调相较传统普通空调有着显著的优点，但中央空调价格较贵且体积庞大，不适合普通家庭用户使用，因此需要一种小型家用中央空调来满足家庭用户的需求，在功能性和价格上达到一个平衡点，即我们通常所说的性价比，家用中央空调正好符合这一点。下面我们将为大家分析家用中央空调的工作原理，看看家用中央空调是怎么来工作的。家用中央空调有很多形式，较为常见的有风管式机组、冷热水机组、变频一拖多机组。下面我们就分别以这三种中央空调形式为例，看看这三种中央空调的工作原理。家用中央空调的工作原理风管道式机组41风管道式机组的基本工作原理是供冷时，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，进行热交换后送入安装在室内各房间天花板中的风管道内，并通过出风口上的散流器向室内各房间输送空气。在风管道上设计有新风门和排风门，可以按一定比例置换空气，以保证室内空气的质量。家用中央空调的工作原理冷热水机组42冷热水机组的基本工作原理是室外的制冷机组对冷热媒水进行制冷降温或加热升温，然后由水泵将降温后的冷媒热水输送到安装在室内的风机盘管机组中，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。家用中央空调的工作原理变频一拖多机组43变频一拖多机组的基本工作原理是供冷时，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。各室内机组通过暗装的方式布置在天花板上。通过其回风口将空气吸入，进行热交换后送入，再从送风口将处理后的空气采取就地回风的方式送回室内。机组在能量调节方式上由微电脑控制，室外机组的变频式压缩机根据室内冷热负荷的变化，自动调节压缩机的工作状态，以满足室内冷热负荷的要求。这三种形式的家用中央空调工作原理不尽相同，我们可以从各自的工作原理中看出每种中央空调的主要优势和功能，从而更好的选择适合自己的中央空调形式，只要掌握了中央空调的工作原理，我们就可以高瞻远瞩，从整体上把握中央空调系统。5、几种家用中央空调安装方式的分析比较51小区集中供冷供热系统小区内集中设冷热源站房，通过室外管网将冷热水送至每户。该系统具有中央空调的优势，如房间的温度分布均匀、不占有房间的使用面积、室内噪音低等。但一次性投资大，需有效的物业管理，平时运行费用高，准确计费计量困难，在原计划经济下使用较多。随着福利分房取消，住房私有化，集中供冷暖系统计费、收费越来越困难，此系统市场份额也目渐萎缩。52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。若设新风需另设新机组，增加造价。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。风冷热泵机组为三相电源，需另配电，设电表计量等。53一拖多空调系统即家用变频中央空调系统由室内、外机，冷媒管、凝结水管及附件组成。与节方案相同，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，不需特批三相人户，节省线路，便于计量计费。该系统优点是由于冷媒直接蒸发，能效比较高；具备所有家用空调性能，如离子除尘过滤刚、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。其缺点是供电峰谷差大，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；无新风供应，安装要求高；如发生玲媒管泄漏，很难找出漏点，不易维护，其价格较高。目前，国内空调企业海尔、美的等开始推广该种机型价格可望进一步下调。54一拖一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223节方案中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；送风系统简单，元需专人管理，只需定期检查，与222节方案比无漏水之忧，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，省却了玲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80150PA，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。家用中央空调各种方式各有自身特点，视工程具体情况，经经济性、技术性分析比较，确定最后最适合的工程空调方案。但在目前，笔者认为一拖多空调系统和一拖一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商用空调，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。6我国家用小型中央空调技术路线从20世纪90年代后期开始我国逐渐开始对家用小型中央空调进行研究和应用，相对于美国和日本，我国在这方面的研究起步较晚，技术还不完全成熟。目前，我国家用小型中央空调的年产量约10万台年，数目虽然不大，但增长速度较快。我国的家用小型中央空调走是的“水系统”的道路，主要发展的是冷热水机组的型式，目前其产量占我国家用小型中央空调总量的70以上。此外也有风管式系统，但其数量比冷热水机组少得多，VRV系统的数量就更少，国内主要厂家基本上还处于研发阶段。之所以会出现目前这种格局，有如下几个方面的原因（1）冷热水机组的室外订同实际上就是一个风冷热泵装置，室内末端是风机盘管。而目前我国的风冷热泵技术经过多年的探索和研究，已经基本成熟。面晨风机盘管技术上我国目前已经处于世界领先水平。因此我国发展冷热水机组在技术上有保证。（2）冷热水机组不需要占用太多建筑层，在住宅内布置较为方便，且施工简单，安装费用低。而风管式系统的设置需与建筑结构相配合，占用建筑空间大，且施工不方便。对于VRV系统，目前国内在此领域的技术尚不成熟，还存在流量控制问题、管道材质问题、现场焊接问题、管道施工问题等需进一步研究和完善的方面。而且VRV系统的初投资太高、限制了它的推广。（3）从舒适的角度考虑，风管式系统由于调风调温的问题解决得不好，无法同时满足多个空调房问不同的空调负荷需求。而冷热水机组则可以很方便地进行各房间的独立控制和调节，同时也能达到节能的目的。从以上的分析可以看出，决定我国家用小型中央空调发展现状的主要因素是技术上的考虑，这也是一中新型产品在其发展的初期阶段所具有的必然特征。而从长远来看，VRV系统将代替冷热水机组成为主流。之所以说VRV系统会成为主流是因为（1）噪声很低。如FXYC20K的噪声仅27DB32DB，而风机盘管的噪声一般都在40DB以上；机室外机噪声仅57DB，而一般冷却机组的噪声都在70DB90DB左右。（2）工作温度范围广。其极限工作温度为一150，而风冷热泵冷水机组冬季极限工作温度为一10150。（3）运行寿命长。VRV系统中央空调无大故障，运行时间达15年以上。寿命20年以上，而冷热机组系统寿命仅有5年8年。（4）冬季无防冻运行问题。VRV系统中央空调冬天不需要防冻而运行，水系统中央空调在冬季需昼夜运行，以防冻坏设备，造成能源的大量浪费。（5）管理方便，控制先进。VRV系统中央空调室内机、室外机均装有电脑板，对各机均可实现单独控制，亦可分区、分层控制。用室内遥控器可以开启室内机关并可进行故障自动检测。（6）设计、安装自由度大。VRV系统中央空调的冷媒连接管长约130M，室内外机问高度差可达50ITI。所以，室外机可以统一放置于楼顶，大大降低机房占地和建房投资，同时亦可轻松实现建筑设计人员的初衷。系统的安装相当方便，系统采用冷媒铜管直接连接，对管道井的要求不及或最多是水管的13。（7）节约能源，运行费用相对比较低。VRV系统中央空调是一种用多少就运行多少台的高度智能化中央空调系统。而冷热水机组不能进行单独操控，即无论室内末端装置开动几台，即使是一台，整个冷热水机系统包括主机、水泵等都要运转，而且冷水机的能量载级数有限一般仅有3级5级，因此能量的浪费很大。所以，相对于VRV系统，冷热水机组系统具有安装较为复杂，维护工作量大，系统寿命较短，能耗较大，引进新风难缺点。7家用中央空调设计原则及要点通过上述分析，可以看出家用单户式中央空调及小区式中央空调将是家用空调的发展方向，因此在此部分着重论述了单户式及小区中式空调的设计原则及要点。71小区集中式中央空调设计原则此种空调在设计时，首先要注重的是对室内空气质量的控制，针对室内空气质量的要求冬季空调室内空气计算参数应符合下列规定温度1822；室内工作区风速O4一S；新风换气次数10次，IL；夏季空调室内空气计算参数，应符合下列规定温度2426；相对湿度65；室内工作区风速O5M，S；新风换气次数1O次，L。室内空气中可吸人颗粒物浓度应小于O15LAG，M3，通风与空调系统产生的噪声传至主要房间的噪声级应小于46DBA。进行设计和设备的相关设备的选型。另外对于系统对单个房间的控制能力也是设计中需注意的地方。72单户式家用中央空调设计原则通过近年来的市场调查及用户需求分析，可以看单户式家用中央空调在设计中要针对需求中低噪音、节能、改善并提高空气质量、美观的外形等方面进行。721低噪音设计的实施为了达到降低噪音的目的通常采用特殊消音设计的旋转式压缩机，并利用吸音棉和防震座降低压缩机运转的噪音。并使用低噪音的风机和新型的U型风机防震支架降低振动和噪音。在安装时在管路上安装配重橡胶块防止共振。722节能设计的实施。家用中央空调设备的节能家用中央空调是能耗大户，要选用运行稳定、能效比高的家用中央空调机组。在家用中央空调机组的选择上必须注意以下两个方面（1）由于空调机组全年绝大部分时间是在部分负荷状态下运行的，因此机组满负荷运行的能效比值并不能代表机组全年运行时的能耗性能。为了满足部分负荷稳定运行的要求，建议采用以下技术A变频调速技术和直流电动机传动技术，可以控制压缩机转速，在部分负荷时，获得非常高的能效比值。其中直流变速技术的节能性比变频调速节能效果更好。B采用数码控制压缩机技术，是涡旋式压缩机特有的一种容量调节方式。它根据负荷情况，采用数字控制技术控制涡旋压缩机定转子的拟合时间，达到调节压缩机制冷量的目的，使机组部分负荷能效比得以提高，节能性能好。（2）必须注意选择容量合适的空调机组。家用中央空调机组容量应根据使用房间面积、围护结构、朝向、室内设备、使用人数、新风量、系统构成等因素决定。对于较复杂的家用中央空调系统，应由专业设计人员计算确定。机组容量选择过大将会使机组运行效率过低，能耗增加。一般使用高效率压缩机和热交换器，即提高了制冷能力又可节电。现在更多的是采用变频技术来达到节能的目的。变频有两种方式一种是交流AC变频，即压缩机采用三相感应电动机，另一种直流DC变频，压缩机采用直流电动机。723改善并提高空气质量设计实施为了使空调达到改善空气质量的目的，现在空调中加入了全新的用来除湿的设计，除湿能力大大提高且不会大幅降低室内温度，特别适合南方梅雨季节的使用。同时采用双层空气清净过滤设计双层滤网结构，第一层滤掉较大的尘埃粒子，第二层滤掉极细微尘和清洁出去空气中的异味，过滤尘埃和除臭功能明显。空气质量明显提高。8家用中央空调的发展前景首先，改革开放20多年来，整个国民经济有了一个长足的发展，人们的收入都有不同程度的提高，并且造就了一批百万级、千万级、亿万级的富人队伍。他们追求高品质的生活环境，对住宅面积及其环境提出了更高的要求，洋楼别墅或大面积居室成了他们的选择目标，而室内舒适环境的创造，依靠传统中央空调显然是不现实的，而普通家用空调对大面积居室来说，装一台无法满足室内要求，装多台又显得既不合理也不合算。家用中央空调的问世，完善地解决了这一矛盾。其次，我国住宅业的发展十分迅速，这对我国近L0年来空调行业的发展起了决定性的作用。目前住宅业仍处在高速发展阶段，大量的新建住宅投入使用。随着人民生活水平的提高和支付能力的上升，一系列适合于中高收人家庭使用的中高档住宅纷纷出现，包括许多豪华的别墅型住宅。100M2以上的住宅在新建住宅中的比例越来越大。在这种类型的住宅中，家用小型中央空调显得十分适用。因此，住宅业的飞速发展为家用小型中央空调提供了广阔的市场前景。另外，从房地产开发商的角度来讲，在新建的中高档住宅中布置家用小型中央空调，不仅可以提升住宅的档次，而且其初投资在总成本中的比例并不高，因而目前许多开发商对家用小型中央空调抱有浓厚的兴趣。再次，国家扶持中小企业的发展，将促进家用中央空调的需求。随着国家经济结构和经济成分的调整，以中、小企业为主的个体、私营经济不断发展壮大。在中国经济的结构调整中，随着我国的入世，中国经济与国际接轨，传统的律师、会计师、审计师等中介事务所在中国有很大的发展空间。所有这些又将拉动小型办公楼和商住楼的市场需求，而家用中央空调正好满足小型办公楼对空调产品的较高要求。可以预见，随着国家经济的高速发展、个人收入的不断提高、人们对高质量生活的不断追求，家用中央空调必将成为21世纪的消费新热点。参考文献【1】周平义，刘彦君，家用中央空调的发展及制约因素，全国暖通空调制冷2000年学术年会资料集，20004787781【2】周平义，我国中央空调行业未来510年的发展趋势，制冷与空调，2001，1279【3】石文星，变制冷剂流量空调系统特性及其控制策略研究D，北京清华大学20004空气调和卫生工学会编空气调和卫生工学便览II卷空气调和篇改定第九版【4】苏德权，通风与空气调节，哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，2002181187【5】付小平，空调技术，北京机械工业出版社，2005165170【6】易新，梁仁建，现代空调用制冷技术，北京机械工业出版社，2003130138、142144【7】国远，户用中央空调，广东广东科技出版社，2002机【8】永杰，户式中央空调设计中的几个问题，建筑热能通风空调，2003，2225962【9】宏庆，ADRIAN，