文献综述——浅谈户式中央空调.doc

综述题目:浅谈户式中央空调 专业班级：建筑环境与设备工程#班 姓名：# 学号：# 文献综述 题 目 浅谈户式中央空调 学生姓名 李俊峰 专业班级 建筑环境与设备工程07-1班学 号 200702040116 院 （系）机电工程学院 指导教师(职称) 陈开碇（高工） 完成时间 2011 年 3 月 25 日 浅谈户式中央空调摘要：户式中央空调越来越被人们所关注。它代表了21世纪住宅空调的发展趋势。该文介绍了户式中央空调的系统型式，分析了我国户式中央空调系统发展现状、发展方向指出了户式中央空调系统具有节能、运行可靠、应用灵活方便等优点，它在国内市场有巨大的发展潜力和应用前景。关键词：户式中央空调、系统类型、目前状况、发展方向、应用前景Abstract：House central air- conditioning was attracting more attention，and it represented the development direction of residential central air-conditioning in 2 1 centuryThis paper introduced system types of house central air-conditioning and analyzed the present development situation and the development direction of it in China It pointed Out that house central air conditioning had the advantagessuch as the saving energy，the applicable reliance， the flexibility and convenience of the application etcIt had a considerable potential and application prospect in ChinaKey words： house central air- conditioning； system types； present development situation； development direction； application prospect步入21世纪，人们对生活品质要求不断提高，住宅面积不断地扩大，以窗机、分体挂壁机和柜机为代表的传统的家用空调已不能充分满足环境、能源的需要。目前家用空调市场上的产品，从严格意义上讲只能称为“温调”，真正的” 空调”应具备空气质量调节的功能，仅调节空气冷暖，而且可以通风换气，调节空气湿度、有机挥发物含量、细菌含量等室内空气的综合品质。从这个意义上，户式中央空调才把人们带入到“真正的空调时代”。 1这种集大型中央空调和家用空调优点于一体的小型化独立空调系统恰到好处地适应了目前市场的需求，代表了21世纪人居空调的发展趋势，更重要的是，它跨越了我国空调产业长期以来存在的“中央空调” 与“家用空调” 间的界限，开辟出了一个崭新的市场空间。1 户式中央空调近年来，随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，大面积多居室的高档住宅和别墅不断涌现，人民对居住环境的舒适性要求越来越高，以窗式空调及分体空调为主的家用空调器已经不能完全满足家庭需要，户式中央空调将会愈来愈成为家用空调的主流。1.1 户式中央空调与家用分体空调的区别户式中央空调与传统的家用分体空调相比，在性能上，户式中央空调机组可引入新风，改善室内空气品质，免除“空调病”的烦恼；同时，居室内空气分布更为合理、温度均匀、波动小、舒适感好。在设计、安装上，家用分体空调只要用户确定室外机和室内机的安装位置，由安装工人进行安装，用制冷机铜管连接室内、外机就可以。供应商可以直接与用户见面。而户式中央空调是一个系统工程，不同于家用分体空调，不是传统意义上的家电产品，必须根据房屋的具体情况进行设计，由专业安装队伍进行施工安装，才能达到其美观节能效果。建立一支专业的户式中央空调安装队伍，对每一个客户进行现场考察，确定最合理的安装方案尤为重要。其中设计环节包括机组安装位置，冷量的合理分配，风管或水管布置、走向，水流速或风速的合理设计，水阻力或风道阻力的计算，消声处理等。专业的工程设计人员还应该敢拒绝用户的不合理要求，做出合理的解释并提出科学的方案设计，对于不合理并且有可能带来安全质量隐患的客户要求，要以专业的态度以理服人1。此外，在安装方面，户式中央空调可利用室内吊顶装修，能使室内机方便地安置在天花板内，并融入整个装修效果中，能大大改善因采用多台分体式空调所造成的室外机太多、影响建筑物外观及造成不安全的隐患，还可免除传统分体机的制冷剂的连接管暴露并悬挂在室内半空中不雅观等问题。因此，户式中央空调技术含量较高，其设计的科学性、合理性，施工质量的好坏，将直接影响到使用效果，甚至关系到系统能否正常运行。1.2 户式中央空调的明显优势普通家用空调受制热(冷)量及结构限制，一台单机空调只能处理一个房间，处理的空间小，效果也不理想 只能在封闭的居室内调节空气冷暖，无法满足多居室家庭的温度要求，且没有新风系统，无法提供新鲜空气，易导致空调病的发生，从而无法满足消费者的需求。中央空调多用于大型商场、宾馆等现代化的大型建筑，集中供热供冷，可向室内引入新风，改善室内空气质量，但系统复杂庞大，造价昂贵，耗能量大运行成本过高，并须由专业人员进行维护，需要占用机房和设备层空间，灵活性差。户式中央空调的概念起源于美国，在我国又称小型、单元、家用中央空调等。该系统继承了中央空调系统的良好效果及家用空调的布置灵活和高度智能化的特点。它具有以下优点1： 布置灵活方便、美观； 高效节能； 节省建筑使用面积，不需要占用机房空间； 健康舒适； 不需要专业人员维护，维修方便； 产品冷量提供范围宽，适应不同建筑面积的居住者使用； 容量调节方便，既可采用无级调速进行风量调节，也可利用水路，通过温度传感器控制供停水； 噪声低； 可以设置独立新风系统，彻底解决空调房间的室内空气品质问题； 网络调控。户式中央空调的出现，不但填补了“家用空调” 和“中央空调” 各自为阵造成的空白，而且为中、高档社区的人居环境锦上添花。据建筑及空调专家判断，户式中央空调将会不断向家用空调和传统中央空调抢夺市场，从而在国内空调市场上形成“三足鼎立” 的市场格局。1.3 户式中央空调应用的场合及对象户式中央空调的应用场合和使用对象是很广泛的2。不管其应用场合和使用对象有多大差异，其目的是共同的，即：创造舒适的室内环境。从不足一百平方米的小型住宅，到几百上千平方米的别墅，乃至几千上万平方米的商用建筑，甚至到几万平方米的公共建筑都有采用户式中央空调的。户式中央空调的使用对象也有很大的差异，有普通的住宅、别墅的业主，有商用建筑的经营者，也有物业公司的管理者和各单位的后勤管理部门。由于户式中央空调使用对象的不同，会出现形形色色的用户的个性化要求，再加上每个用户对所使用的户式中央空调的专业知识的了解程度会有很大差别，使用和维护的要求也不同，以上这些因素就对户式中央空调的设计和安装人员提出了更高的要求，因此，在应用户式中央空调时，应由专业技术人员根据用户的要求，选择适合于用户的户式中央空调的型式。我们不能够仅仅把户式中央空调看成简单的电器产品，而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。2 户式中央空调系统分类中央空凋是集中处理空凋负荷的系统类型，其冷热量是通过一定的介质输送到空调房间里去的。户式中央空调冷热负荷的输送介质主要有3种：空气、水及制冷剂。根据不同的输送介质，可将户式中央空调分为以下3种主要类型，这也是户式中央空调最主要的分类方式3。2.1 风管式系统风管式系统是以空气为冷(热)负荷输送介质，其基本原理与大型全空气中央空调系统相同。它利用主机集中产生的冷(热)量，将室内的回风(或回风与新风的混合)集中进行处理(如冷却、加热、加湿、去湿、净化等)，再送入室内。常见的是风道式热泵型全空气系统，此系统的主要特点有：1)制冷机(热泵)与室外侧盘管为一整体，常设于阳台或屋顶。室内侧为制冷剂盘管与风机，处理后的冷(热)风通过风管和风口分送各室。2)室内气流分布均匀，且风量大小、方向在一定程度和范围内可调。同时，可以有组织地接入新风系统，达到良好的通风换气效果，保证室内空气品质及舒适性性能指标。3)室内机可以明装或暗装，冷(热)风通过风管直接送到各个房间出风口，不再是各房间分别使用室内挂壁机或柜式机，风口可以暗装在天花板上或墙壁上，且风口可以根据装修风格自由选择，提高了空间利用率及房间美感。4)制冷剂回路设置在机组内部，不易泄漏，有利于环保。同时，制冷剂管路缩短，减少了管路中的压降，大大减少了冷(热)量损失。5)系统便于扩展，对一些分阶段使用空调的场所较合适。相对于其他的家用小型中央空调形式，风管式系统初投资较小。6)风管加上保温需要一定的高度，所以对建筑的层高要求较高。2.2 冷(热)水管式系统冷(热)水管式系统是以水为冷(热)负荷输送介质。它通过置于室外的主机产生出空调冷(热)水，由水管道输送到室内的各末端装置(通常为风机盘管)，在末端装置处冷(热)水与室内空气进行热量交换，产生冷(热)风送出，常用的是空气一水热泵式系统，主要特点有：1)室外机常采用一台热泵机组，室内机各室分设风机盘管机组，送风方式一般采用上送上回方式。2)风机盘管均可以调节风机转速，因此，系统可以对每个房间进行单独调节，满足各个房间不同的空调需求，也可以根据需要启、停各房间风机盘管。3)由于输送相同冷(热)负荷时，水管截面比风管截面小得多，且水管容易拐弯和穿梁，适合目前我国多数住宅的层高，节约空间。2.3 制冷剂式系统制冷剂式系统，也称多联式系统或家用变频中央空调系统，此系统输送冷(热)负荷的介质为制冷剂。室外主机由制冷压缩机、冷凝器和其他制冷附件组成，类似分体式空调器的室外机，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。一台室外机通过制冷剂管路向若干个室内机输送制冷剂。采用变频技术和电子膨胀阀控制压缩机制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷(热)负荷要求。主要特点有：(1)汇集了数字变频控制、总线控制、模块组合、制冷剂自由分配技术等多项领先科技于一体，室外机可以进行模块化组合，无限扩展。(2)对室内机进行全功能的集中控制或每个房间进行独立控制，控制灵活。(3)根据房间环境温度变化，采用智能网络控制，进行数字化自动控制和调节，体现了舒适性，实现高度智能化。(4)通过模糊控制理论，模仿人的神经网络来改变压缩机的供电频率，使系统进行多级能量调节，极大地节省了电能。(5)设计、安装、维护简便。除了风系统、水系统、制冷剂系统这3种基本的系统型式以外，还衍生出一些新型的系统。比如：水一风系统、冰蓄冷系统、燃气空调等。3 户式中央空调的行业现状目前，我国户式中央空调正处于高速发展的成长期，但由于受价格、质量、服务及住房等诸多因素的影响下，成长期相对较长。据有关资料统计数据表明4：美国拥有空调的家庭约有72，其中户式中央空调约占48，窗式空调、分体空调约占24，即户式中央空调约占美国家庭空调的23。目前我国户式中央空调的使用率仅占空调行业的5左右。这对于有1 3亿人1：3、空调的生产和消费大国来说，的确不多。从发展趋势上看，巨大的市场需求空间令各厂家和商家尤为乐观。未来的空调市场，家用中央空调将作为小型中央空调中的一支主力军，可望与中央空调、普通家用空调一争高下。上世纪九十年代中期，我国刚开始尝试性地开发户式中央空调产品，2000年刚过，不管是家用空调生产厂家，还是中央空调生产厂家，甚至生产空调配件厂家都争相进入户式中央空调领域。截止2004年12月，我国户式中央空调的生产厂商已超过100家，出现一涌而上的局面。此外，较大的利润空间是厂商们投产户式中央空调的重要原因。由于“一哄而上”和规范制度不健全，行业内出现了“鱼龙混杂、良莠不齐”的现象4。个别生产厂商的产品出厂前没有经过测试台测试，没有经过有关部门鉴定和认证，就连产品样本的技术参数还是照抄其他生产厂商的，甚至还有个别企业假冒变频多联机组坑害消费者，正是由于这些因素，再加上各自企业对产品的销售宣传中，说优点的多，说缺点的少，使的广大用户比较难于掌握户式中央空调各种不同的技术特点。关于户式中央空调，人们对其认知较少。不难发现，目前行业里对户式中央空调尚无明确的定义。生产厂商生产的产品名称五花八门，例如叫户式中央空调、家用(商用)中央空调、户用中央空调、别墅式中央空调，又称VRV、MDV、MRV等变频多联机组4：国家虽对风管机组、冷(热)水机组、多联机组有了统一机组生产标准，但系统设计至今还没有一个统一规范，安装验收也没有统一标准；在户式中央空调行业里，对工程设计、安装企业没有建立岗位培训，持证上岗制度；对企业也没有进行设计、安装资质的认证，户式中央空调市场处于一个无序、无规范的激烈竞争之中。4 户式中央空调存在的问题及适合我国的户式中央空调4.1 我国户式中央空调发展存在问题我国户式中央空调产品市场的发展基本以两个途径为主：一是与国外品牌的技术合作，由国内厂家生产，核心部件、技术依赖进口，如美的、海尔等空调企业都是采用这种方法；二是由国外品牌建立独资或合资企业。要真正实现户式中央空调产品的本土化，应当对一些关键技术进行研究，如热泵除霜技术、压缩机变容技术、变流量技术(包括变制冷剂、变水量、变风量技术)。目前，户式中央空调的现实人住率却远远低于分体空调5。这主要有以下因素： 它的设置和安装要与居室的装修相结合才能达到良好的舒适性和装饰效果，且受建筑标高、结构等一些因素的影响。 高耗电量， 电源要求特殊，老式住房要考虑电路负荷够不够。 受到市民消费心理和消费意识的限制，与消费水平以及居民收入有非常密切的关系。 性价比不合适，价格在很大程度上制约它的了推广。 技术上， 户式中央空调系统的运行可靠性也不尽人意。 家用中央空调系统的末端设备首选的是风机盘管机组， 目前己被广泛采用。但也存在着以下缺点1 ：存在潜在漏水的可能性； 机组的冷凝水盘可能滋生影响人体健康的微生物；需单独设立新风系统解决室内新风问题。所有这些问题均造成户式中央空调市场发展缓慢，户式中央空调远未达到其本应具有的种种优势。4.2 适合我国国情的户式中央空调究竟什么样的户式中央空调产品才是真正的适合家用?这要具体分析各国的情况，比如说，日本属于能源比较匮乏的国家，而其电子控制技术常先进，因此控制技术水平高而又节能效果好的多联式空调系统就很受欢迎；对于我们国家来讲，我认为风管式机组是最适合家用的户式中央空调6。为什么这么说呢?主要有以下几个方面的原因。(1)价格，主要是初投资费用7。风管式机组的室内侧换热部分一般用翅片换热器(蒸发器)+离心风机+风道，而冷水机组的室内侧换热部分一般要用不锈钢钎焊板式换热器(蒸发器)+水泵+水系统+风机盘管，因此冷水机组的材料成本要比风管机组高的多。比如，建筑面积在150平方米左右的房间，如果用风管式户式中央空调，全部投资约2万元；如果用冷水机组，全部投资约35万元；如果用多联式机组更高。现在我国家用房间空调器的竞争非常激烈，技术已完全成熟，而价格非常的低。比如说今年夏季一套冷量为2500 W 的房间分体空调器的售价一般不到2000元，前面所提到的150平方米左右的房间，如果用5套这样的房间空调器，总共才需1万元。在我国，户式中央空调所面临的最大竞争对手就是家用房间空调器，居高不下的价格是户式中央空调难以蓬勃发展的主要原因。与房间空调器相比，风管式户式中央空调已经没有任何的价格优势，冷热水机组和多联式机组就更难以被人们接受了。因此，我认为尽量降低风管式户式中央空调的价格，是大力推广户式中央空调最重要的手段之一。(2)能效比及效率8。风管式机组属于直接冷却式，即制冷系统蒸发器直接和室内空气进行换热；而冷水机组属于间接冷却式，即蒸发器首先要和水系统换热，水系统通过风机盘管再和室内空气换热。直冷式的效率显然要比间冷式高得多。比如，在同样的室外环境温度(35 )和室内环境温度下，冷量为18 kW 的冷水机组，其压缩机的功率为681 kW ，轴流风机功率约055 kW ，能效比为245；同样冷量为18 kW 的风管式机组，其压缩机功率为532 kW ，轴流风机功率约055 kW，能效比为307。又比如，COPELAND 公司型号为ZR47K3一PFJ的压缩机在其它条件相同的情况下，蒸发温度为2 (冷水机组制冷标准工况)时，供冷能力为10147 W ，蒸发温度为7 (风管机组制冷标准工况)时，供冷能力为12161 W ，后者是前者的12倍。结论是：在机组相同供冷能力的情况下，风管式机组要比冷水机组节能1520 。当然，由于实际运行时，冷水机组的风机盘管可以独立控制，而风管式机组目前要做到各室独立控制比较困难，因此，二者的实际运行费用不好比较。(3)安装、使用及维修的方便性，主要是指工程方面。已经讲过，冷热水机组工程隐患大，使用维护保养难度大。我们遇到过不少用户反映，由于工程安装的泄漏不但使机组不能使用，而且破坏了室内的装修效果；或由于用户使用不当冻坏设备，这些情况，表面上看来是工程安装或用户使用的责任，与设备无关，但是这会严重影响客户使用户式中央空调的积极性，从而阻碍了户式中央空调的发展。而风管式机组的工程主要是风道，因此不存在水系统的问题或者隐患。当然，风道系统工程的主要问题是风量及冷量的分配，噪声处理等，这些问题只要最初的工作做好了，以后就几乎没有什么隐患，这是风管式机组最主要的优越性之一。(4)环保8。风管式机组能很方便的引入新风，提高室内空气品质，如果风管式机组有空气过滤及杀菌功能，能进一步净化室内环境，这是真正的中央空调的享受。而冷水机组一般不能做到这一点。相反，冷水机组的每个风机盘管都要产生冷凝水，这就相当于每个风盘都是细菌的滋生地，细菌由风盘带人室内，污染了室内空气。5 户式中央空调的发展方向我国户式中央空调的发展方向是什么?我们对户式中央空调的探索虽然已经经过了这么多年，但其市场既没有像普通的家用电器市场那样火，也没有家用汽车市场那样倍受人们关注，甚至也没有国外的品牌那样吃香。尤其是最近一两年，虽然房地产市场异常火暴，而户式中央空调市场并没有像业内人士预期的那样跟着升温。我个人认为，最主要的原因还是自身不够硬，缺乏响当当的知名品牌。要建立我们自己的知名品牌，首先要重新审视我国户式中央空调的发展方向，前面已经说过，由于我国现在的户式中央空调厂家绝大部分是从商用中央空调开始做的，因此其设计思路都带有明显的商用中央空调的烙印，离老百姓所希望的户式中央空调概念还有一些距离。根据我国国情并结合欧美国家的历史经验及现状，我提出以下户式中央空调的发展思路9。(1)重点放在风管式户式中央空调上。前面我已经论述过风管式机组是最适合家用的户式中央空调，这里不再多说。另外，从欧美国家的户式中央空调现状来看，也是以风管式机组为主，比如说，已经跻身中国市场的国外品牌，约克、麦克威尔、雷偌士、吉姆，几乎都是风管式机组，就连日本的三洋以及大金等，不光有多联式机组，而且也有风管式机组，并且都已经取得了不错的销售业绩。(2)产品性能的稳定性及电气控制的可靠性和耐久性。户式中央空调的原理很简单，电气控制很关键。因为空调的操作使用都是通过电气控制来实现的，控制系统的小小毛病往往导致设备不能正常工作。这一点，原来是我国的国产家电产品的一大通病，最近几年已经有了巨大的进步。(3)部件匹配的合理性。要通过大量的试验追求最佳匹配，比如说冷凝器、蒸发器大小的设计，冷剂管路的设计，节流元件的设计等，既要满足性能要求，又要力求节省材料。这一方面是产品性能稳定性的有力保证，同时又是控制材料成本的可靠依据。(4)产品价格的经济性。市场竞争既是产品质量(包括服务质量)的竞争，同时也是价格的竞争，合理的价格定位是市场策划的重要一环。一方面要通过每一台机组，每一个零件的最合理设计来节约材料成本和加工成本，另一方面又要通过规模生产来降低生产成本、采购成本和销售成本。同时提高产品质量显然可以减少很多的售后服务费用。目前我们国家还很少有真正的厂家大规模的生产户式中央空调，这可能是影响其价格的一个重要原因。(5)产品外观设计的美观性。户式中央空调毕竟属于民用产品，应该经得起老百姓的挑剔。(6)产品结构的多样性，以适应安装方式的多样性。房屋的户型多种多样，千变万化，与之相适应的户式中央空调机组的安装方式也应该是多样的。室外机有装地面的，有装房顶的，有装阳台的，也有装壁挂的；室内机的安装方式更是变化多端，比如说吊装的、卧式的、立式的、暗装的、明装的，有装厨房厕所的，有装过道走廊的，有装客厅角落的，有装楼梯间的，有装辅助房屋的等等。对于小容量的机组，室内机可以采用较薄的暗装式，类似于风机盘管的结构形式。对于大容量的机组，因为风道管路一般比较长，因此噪声较大，适合于装在辅助房屋内以利于降低噪声，如此等等。(7)安装维修的专业性。前面已经说过，户式中央空调是一个小小的系统工程，不是一件简单的家用电器，因此专业的安装设计非常重要，安装质量的好坏，直接影响机组能否正常使用。建立一支专业的户式中央空调安装队伍，对每一个客户进行现场考察，确定最合理的安装方案，包括机组安装位置，冷量的合理分配，风管或水管布置、走向，水流速或风速的合理设计，水阻力或风道阻力的计算，消声处理等，专业的工程设计人员还应该敢于拒绝用户的不合理要求，做出合理的解释并提出合理的方案设计，对于不合理并且有可能带来安全或质量隐患的客户，宁可不做也不能勉强，以免带来后患，损害公司形象。应该说，我国户式中央空调的潜力是非常巨大的，现在的关键是要做好市场的培养。只有做到真正的物有所值或物超所值，才会被老百姓所接受和认可，老百姓才会愿意掏腰包，这样，市场才会培养起来。6 户式中央空调的市场前景随着人民生活水平的提高、住宅建筑的发展，户式中央空调成为未来空调的主流，适合国际潮流，适应了住房大居室化的发展趋势，同时也是房地产开发商的又一个卖点。我国户式中央空调在九十年代中期起步10，但近年来普及速度十分快，户式中央空调在中国的普及率近年已达到58，在一些沿海和经济发达地区，如北京、上海、广州、深圳、珠海、重庆、成都等地的普及率达到1 0左右14。在未来35年内，户式中央空调消费的高潮将来临。房地产业的升温，从某一方面为户式中央空调带来了广阔的市场。住宅商品化政策的出台使越来越多的人们首先考虑的是有一套自己的理想住房，并愿意去为之认真打理。同时，随着建筑业、工商设施及人民生活质量的提高，需求范围和需求层次也呈现复杂化和多样化的发展趋势，使得户式中央空调产品的需求日益增加。再者，户式中央空调减少了室外机，美化了小区环境，具备良好的经济性能。可以预见，随着各种精品住宅小区的增加，户式中央空调必将成为空调市场新宠。此外，国家扶持中小企业的发展，也将促进户式中央空调的需求。国家经贸委透露，国家将加大对中小企业的政策扶持力度，帮助中小企业解决融资难和公平竞争问题，这又将拉动小型办公楼和商住楼的市场需求，而户式中央空调正好满足小型办公楼对空调产品的较高要求。总体来说，户式中央空调的发展与我国的经济发展水平、人民生活习惯、消费层次、住宅形式、能源价格、地理气候条件及社会人文环境等因素密切相关。户式中央空调的发展应根据我国对户式中央空调需求的多样化、多层次和我国实际情况，确定其发展路线，积极开发适应中国国情的环保节能型的人性化户式中央空调系统15。13参考文献1陶丽. 户式中央空调-21世纪人居新环境.江苏工业学院学报,2003年9月第3期.2张磊. 户式中央空调的应用及其发展前景. 广东科技,2009年第3期.3谢晓燕. 浅谈户式中央空调. 山西建筑,2005年第1期.4李琛. 户式中央空调系统的应用与发展. 梧州学院学报,2008年第6期.5刘耀斌,任守宇,高晓宇. 户式中央空调发展方向的探讨. 制冷与空调,2003年第5期.6裴秀英,林立. 户式中央空调系统的经济性分析. 能源与环境,2008年第1期.7温玮. 现代住宅的户式中央空调设计.福建建材,2010年第1期.8杨迪,张明星,余博,颜翠平. 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