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综述题目：:家用中央空调的研究与发展前景 专业班级：建筑环境 07-1 姓名：娄彦亮 学号：200702040123文献综述 题 目 家用中央空调的研究与发展前景学生姓名 专业班级 学 号 院 （系） 指导教师(职称) 完成时间 家用中央空调的研究与发展前景1 家用中央空调具有的特点1.1 家用中央空调的优点（1）具有单台房间空调器的优势。如质量可靠、故障率低、使用灵活、安装方便、维护简单等。（2）具有中央空调的优势，如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。（3）具有较好的个性化，方面要体现在住户个人购买、个人使用，另一方面室内空调机布置能够灵活多样，可根据房间的布局、个人喜好有多种方案可供选择。（4）家用中央空调消费群体不光是针对高消费群体，而逐步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，使家用中央空调能落户于普通百姓家庭成为可能。1.2家用中央空调的缺点（1）比分体空调贵不少，但是配合装修效果非常好。（2）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。（3）不同品牌价格差距很大，制冷效果也有差距。2 家用中央空调方式的分析比较2.1几种家用中央空调输送介质方式的分析比较中央空调是集中处理空调负荷的系统型式，其冷热量是通过一定的介质输送到空调房间里去的。按照家用小型中央空调的输送介质的不同，常见的家用小型中央空调可以分成以下三种主要型式。2.1.1风管式系统风管式系统以空气为输送介质，其原理与大型全空气中央空调系统的原理基本相同。它利用室外主机集中产生冷热量，将从室内引回的回风(或回风和新风的混风)进行冷却力D热处理后，再送入室内消除其空调冷热负荷。相对于其它的家用小型中央空调型式，风管式系统初投资较小。如若引入新风，其空气品质能得到较大的改善。但风管式系统的空气输配系统所占用建筑物空间较大，一般要求住宅要有较大的层高。而且它采用统送风的方式，在没有变风量末端的情况下，难以满足不同房间不同的空调负荷要求。而变风量末端的引入将会使整个空调系统的初投资大大增加。2.1.2冷热水机组冷热水机组的输送介质通常为水或乙二醇溶液。它通过室外主机产生出空调冷，热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷，热水与室内空气进行热量交换，产生出冷热风，从而消除房间空调负荷。它是一种集中产生冷热量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式。该系统的室内末端装置通常为风机盘管。目前风机盘管一般均可以调节其风机转速(或通过旁通阀调节经过盘管的水量)，从而调节送入室内的冷热量，因此该系统可以对每个空调房间进行单独调节，满足各个房间不同的空调需求，同时其节能性也较好。此外，由于冷热水机组的输配系统所占空间很小，因此一般不受住宅层高的限制。但此种系统一般难以引进新风，因此对于通常密闭的空调房间而言，其舒适性较差。2.1.3 VRV系统变制冷剂流量(Varied Refrigerant Volume，简称VRV)空调系统是一种冷剂式空调系统，它以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、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的室内机。一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。通过控制压缩机的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。VRV系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求。但该系统控制复杂，对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高，且其初投资比较大。除了风管式系统、冷热水机组、VRV系统这三种基本的系统型式外，还可以互相交叉，衍生出一些新型的系统。例如，将冷热水机组和风管式系统进行组合，往室内送冷热水处理房间空调负荷，而新风统一由室外机处理后分别送入各个房间。2.2几种家用中央空调安装方式的分析比较2.2.1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。2.2.2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。2.2.3一拖多空调系统(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。2.2.4一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2.2.3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2.2.2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80150 Pa，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。3 家用中央空调技术路线分析虽然同样是家用小型中央空调但美国、日本和中国的技术路线并不相同。分析清楚它们各自的特点对于我们确定未来家用小型中央空调的发展是有重要意义的。而一个国家家用空调的发展是与该国的地理气候条件、经济发展水平、人民生活水准、居住住宅形式以及社会人文环境等因素密切相关的脱离了这些因素来谈家用空调的发展是不现实的。因此，应当结合这些因素来分析各国家用小型中央空调发展的技术路线。3.1美国家用小型中央空调技术路线美国是世界第一经济大国，人民生活水准较高，对居住的舒适性要求也较高，这些都促进了该国家用小型中央空凋的使用普及率。美国由于经济发达，人121密度相对不高，其住宅条件较为优越。很大一部分是别墅型住宅，具有宽敞、高大的特点。由于其层高较高具有足够的建筑空间用于布置风道，因此在美国，风管式系统在家用小型中央空调中所占的比重相当大。同时由于美国居民对家用空调舒适性的要求较高因此多采用有新风的风管式系统。目前。美国风管式系统的年产量约为600万台件，占其家用空调产量的一半左右。3.2日本家用小型中央空调技术路线与美国以风管式系统为主的特点不同，日本的家用空调走的是一条。氟系统为主的发展道路从窗式空调器到定速分体式空调器，再到变频分体式空调器。同样日本的家用小型中央空调也以冷荆式空调即VRV系统(包括一拖多)为主。日本是个国内资源匿乏的国家。其能源消耗主要依赖于从国外进口因此该国非常强调节能。家用空调作为能源消耗大户，其节能技术的开发尤其受到重视。VRV系统的节能性是其在13本得到广泛应用的一个重要原因。另外，对于专业的空调安装队伍来讲，VRV系统的安装非常规范，施工费用低。以上这些因素决定了日本家用小型中央空调的型式以VRV系统为主。3.3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27 dB32 dB，而风机盘管的噪声一般都在40 dB以上；机室外机噪声仅57 dB，而一般冷却机组的噪声都在70 dB90 dB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130 m，室内外机问高度差可达50 ITI。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。4 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。4.1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46db(A)。)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。4.2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。4.2.1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。4.2.2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。4.2.3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。5 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。100 m2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，2000：4787781【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，2001，1(2)79【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，2002：181187【5】付小平，空调技术， 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