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閱讀 4225 次 淺析家用中央空調幾種類型及其特點

摘要:介紹了家用中央空調的主要三種形式,冷/熱風機組、風冷冷/熱水機組、VRV或多聯體。分析了各自的特點。...
 
淺析家用中央空調幾種類型及其特點
 
陜西建工集團第十一建筑工程有限公司  
李省安  車群轉
    家用中央空調是由一臺主機通過風道送風或冷熱源帶動末端的方式來控制各房間溫、濕度,以達到調節室內空氣品質之目的的空調。它在制冷原理構造上類似于普通空調,但又結合了中央空調眾多功能,可適用于80~800㎡的大戶型或多居室住宅。它具有普通空調和中央空調的雙重優勢,隨著我國別墅、復式住宅迅速發展,家用中央空調進入尋常百性家已成為現實。筆者現就家用中央空調三種主要型式及其各自特點作以分析。供同行們參考。
 
    家用中央空調冷熱負荷的輸送介質主要有三種:空氣、水及制冷劑,按其輸送介質可將家用中央空調分為風管系統、冷/熱水系統、制冷劑系統即多聯機型系統。
 
1冷/熱風機組
    冷/熱風機組也稱風管系統,是以空氣為輸送介質,其原理與大型全空氣中央空調系統的原理基本相同。它利用主機集中產生的冷/熱量,將對室內的回風(或回風與新風的混合)集中進行空氣處理,如冷卻、加熱、加濕、去濕、凈化等,再送入室內。如果未設新風,則只將回風加熱/冷卻。根據室內機組和室外機組的布置方式,冷/熱風機組可分為分體式風管系統和整體式風管系統兩種。
 
    1.1分體式風管系統
    分體式風管系統如圖1所示,它是由室外機、室內機組成。室外機由壓縮機、冷凝器、節流裝置等組成;室內機由蒸發器、風機、換向閥、除霜控制器等組成。室外機與室內機兩者由制冷劑銅管連接,屬于直接蒸發式系統。其空調容量為12~80kW,采用三相電源。如采用暗裝吊頂形式的分體式風管系統,其空調容量范圍更小些(3~12kW),電源有單相或三相,更適用于較小面積的居室。機組具有熱泵功能并配有輔助電加熱,用風管送風,也可引入新風,具有中央空調的功能。
    風管式系統的室外機可有一臺或多臺壓縮機和節流裝置及一臺風冷冷凝器組成;室內機是由蒸發器和循環風機組成,其臺數與壓縮機臺數相同。其安裝平面布置可根據房間的形式靈活布置,室內機吊頂布置,可采用明裝或暗藏裝。該系統的特點是室外機的冷凝器采用空氣冷卻,每臺壓縮機與室內機一對一配置,形成獨立系統,室外機的冷凝器與室內機蒸發器之間的連接銅管最長可達25m;室內機與風管連接,可接入新風管引進新風;根據室內空間情況將送風口布置在室內各房間,并與風管連接。該系統既有分體式空調的使用功能,又有中央空調的送風效果。相對于其他的家用小型中央空調型式,風管式系統具有初投資較小、人體舒適度高(可設新風系統,使得空氣質量提高)的優點。
 
    1.2整體式風管系統
    整體式風管系統如圖2所示,其室外機包括壓縮機、冷凝器、蒸發器、風機、節流裝置、換向閥、除霜控制器等。室內只有風管和風口。安裝時只須將室外機的送風口和回風口同室內風管連接即可。此類機組外機可安裝在屋頂(稱為屋頂式空調機)、陽臺或窗外。同時,室外機配有新風進口,可調節室內空氣品質。相對于其他家用中央空調,整體式風管式系統的特點是初投資較小,室內環境無機械噪聲,便于引入新風,改善室內空氣品質,但風管式系統的空氣輸配系統所占用的建筑物空間較大,還應考慮風管穿越墻體問題。
2、冷/熱水系統 
    冷/熱水機組(或風冷冷水機組+小型鍋爐),輸送介質通常為水,也有用乙二醇溶液的,空調容量范圍在7~40kW。如圖3所示,室外機由風冷冷水機組和小型鍋爐組成,風冷冷水機組由壓縮機,冷凝器、蒸發器、節流裝置等組成。冷凍水系統由水箱、冷凍泵、補水閥、放空閥、閥門和循環水管等組成。室內設有風機盤管(室內機)以及冷/熱水管和附件等。它通過室外主機產生出空調冷/熱水,由管路系統輸送到室內的各風機盤管(末端裝置),在風機盤管內冷/熱水與室內空氣進行熱量交換,產生冷/熱風,從而消除房間空調負荷。它是一種集中產生冷/熱量,分散處理各房間負荷的空調系統。
    該系統的室內末端裝置風機盤管一般均可以調節其風機的轉速(或通過旁通閥調節經過盤管的水量),從而調節送入室內的冷/熱量,因此該系統可以對每個空調房間進行單獨調節,滿足各個房間不同的空調需求,同時其節能性能也較好。此外,由于冷/熱機組的輸配系統所占的空間很小,因此一般不受建筑物層高的限制。但此種系統一般難以引進新風,因此對于通常密閉的空調房間而言,其舒適性較差。
 
3、多聯機型系統
    多聯機型系統,即制冷劑流量系統。是一種制冷劑系統,采用制冷劑變流量(VRV)技術。它是由家用分體空調發展而來,類似分體式空調器。如圖4所示,室外主機由壓縮機、冷凝器和其他附件組成。室內機由直接蒸發式換熱器和風機組成。它以壓縮制冷劑為輸送介質,一臺室外機通過制冷劑管路向若干個室內機輸送制冷劑的液體或氣體。制冷劑通過管路由室外機送至室內機。
 
    多聯機型空調系統與其它型式的空調系統比較最主要的優點為:該系統壓縮機采用變頻調速進行控制,當系統處于低負荷時,通過變頻控制器控制壓縮機轉速,使系統內冷媒的循環流量得以改變,從而對制冷量進行自動控制以符合使用要求。
 
    對一般住宅用家用空調系統只需設一臺變頻壓縮機,可拖4~6臺室內機。高檔次的配有由直流變速電動機驅動的密封型雙轉子壓縮機,也有用渦旋式壓縮機的,可拖6~16臺室內機。室內機采用電子膨脹閥,控制壓縮機的制冷劑的循環和進入室內各換熱器的制冷劑的流量,滿足不同房間不同負荷的需求,具有節能、運轉平穩、各房間溫濕度可獨立調節等優點;另外制冷劑液體管和氣體管的直徑小、管路占用的空間小,便于布置。其缺點是系統本身不能引進新風,大系統可另設獨立新風,因此其初投資比較高;同時,該系統控制功能強,對制冷劑管材制造工藝、現場焊接等方面需求高。
 
    除了述主要的3種基本形式外,還可以互相交叉把風管式系統冷/熱水機組結合,這樣就成為中央空調的空氣-水系統,使房間可以實現新風的送入,具有二者共同的優點。由于各系統有自身的特點,在選型時,對各工程的具體情況,應進行經濟,技術等方面的分析比較,最后確定出適合工程空調的方案。
 
 
(本文來源:陜西省土木建筑學會  文徑網絡:文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)
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