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三种家用中央空调的设计方案比较

本文概述了三种户用中央空调系统:小型风冷冷水机加小锅炉,家用 VRV或超级多联机和风冷冷热风机组,举例分析了三种方案的特点。提出了户用中央空调设计中应特别关注的问题。

一、前言
  住宅建设是当今社会的热门话题,高尚住宅已经成为部分发达地区追求的时尚,中央空调系统更是成了一批先富起来的人的需求,成了一批豪宅的卖点。大型中央空调系统,也即我们经常意义上的集中冷热站空调水系统,由于设备和外网投资不易解决,资产不易分清,设备和外网的管理,维护,保养及更换经费上的困难,分户计量引起的矛盾,使其在住宅中央空调方面的应用受到很大的限制。户用中央空调系统,由于其以每家每户为独立单元,自成体系,现有产品自动化程度高,安装简单,使用方便,愈来愈受大家的关注。

二、常用的几种户用中央空调系统方案
  方案一:户用风冷冷水机组,小锅炉加风机盘管空调器
  该系统分室外机组(风冷冷水机组加小锅炉)和室内机(风机盘管空调器)以及空调水管及附件。室外机一般置于北阳台上,将噪音阻隔在居室之外。冷水机组内置小型压力膨胀水箱,循环泵及自动补水阀。风机盘管空调器有多种形式,业主可根据各居室的使用功能进行选择,并与室内装修相协调,达到既舒服又美观的效果。
  笔者在某小高层住宅空调设计中采用了该方案,其平面及管道流程如图1。
  风冷冷水和小锅炉机组置于家政间外的北阳台上,减少其对主要房间的影响。由于南京地区冬季较寒冷,系统中设有一台小型间接式燃油热水锅炉,供生活热水和冬季供暖用,仍利用冷水机组中的循环水泵,压力水箱及自动补水阀进行水循环。该做法要求冷水机组生产厂家考虑热循环的需要,留好热水接口。在其他较温暖地区,可采用风冷热泵冷热水机组代替本系统中的冷水机组和小锅炉,则系统更简单方便。
  室内末端设备采用卧式暗装风机盘管,吊装于建筑局部下降的吊顶内。空调供回水管道穿梁走,冷凝水管水平管道在梁下走并保证沿流向0.8%的坡度坡向立管,集中后在自行车库层排出。
  本住宅建筑外包面积约155平方米,建筑层高为3.0米,梁高600毫米,装风机盘管处吊顶高度为2.2米,空调总用电量约5.5千瓦,空调总投资约4.5万元。
  该系统结构紧凑,安装方便,与全空气系统比较占建筑空间较少,也易与建筑装修融为一体。系统采用微电脑全自动控制,操作简单,各房间可独立控制,方便使用,便于节电。冬季空调效果有保障。但系统也有不尽如人意处:无新风供应,集水盘内容易集尘滋生细菌,存在漏水可能,只是漏水处容易发现,便于维修。住宅面积较大时,冷水机组为三相电源,我国有些城市,经供电局批准已允许三相电源入户。新风供应也可用风管将新风接到风机盘管回风口上,向室内送新风,改善室内空气品质。此外,每户设小锅炉增加了安全隐患,对环境保护存在影响。
  方案二:家用VRV或超级多联机
  该系统分室外机和室内机以及冷媒管,冷凝水管及附件等。与方案一相仿,室外机置于室外阳台,室内机的形式多种多样,只是室内外机之间用紫铜冷媒管联接,不需膨胀水箱,循环泵,可用单相电源。
  笔者在某高层商住楼空调设计中采用了该系统,其平面如图2。
  室外机置于室外专门位置,由于建筑外立面为玻璃幕墙,室外机通风侧为可拆卸通长百叶,即不影响立面美观,又不影响空调效果。
  室内机图中为明装壁挂机,客户可根据装璜需要改为自己喜欢的型式,冷媒管梁下走,冷凝水集中排放。
  该户建筑外包面积约134平方米,建筑层高为3.3米,梁高800毫米,室内机最低点为2.2米,空调总用电量约4.5千瓦,超级多联机空调总投资约3.0万元,家用VRV空调总投资约5.0万元。
  该系统具有方案一的优点,并且由于其为冷媒直接蒸发式系统,能效比较高,冬季制热效果比热泵好。住者可控制所在房间室内机,也可控制其它房间。如采用VRV系统则节能效果明显。该系统采用单相电源,不需特批三相电入户。但其也有缺陷:无新风供应,
  安装要求高,如发生冷媒管泄漏,很难找出漏点,不易维修。如用VRV则价格较高。新风供应可同方案一那样解决。目前,国内空调企业也开始推出这种机型,价格有望下降。
  方案三:户用冷热风机组
  该系统由室外主机,管道式空调箱,送风管道和风阀,风口等组成。系统与方案二相仿,也属冷媒直接蒸发式,只是将方案二的室内机改换为管道式空调箱,向室内提供冷热风。
  笔者拟在某高级住宅设计中采用该系统。其平面如图3。
  室外主机置于室外专门空调搁板上,管道式空调箱吊装于储藏间上空,冷热风用风管送至卧室,书房,客厅和餐厅。回风在各空调房间门下开百叶,在储藏间吊顶上设回风口,并在外墙上开新风百叶,新风管上设电动调节阀与空调箱联动并调节新风量。
  该户建筑外包面积约120平方米,建筑层高为3米,梁高为500毫米,风管经过处及储藏间吊顶高度为2.2米,空调总用电量约4.5千瓦,空调系统总投资约1.8万元。该系统设有新风供应,保持室内空气清新,无漏水之忧,相对价格低。但各房间不能独立控制,集中回风影响各房间的私密性,风管所占建筑空间较大。
  方案四:水源热泵系统
  该系统分冷却水系统和室内机,以及风管风口等。笔者曾参观过某住宅小区采用该系统,小区内设集中冷却水站房,经室外管网将冷却水送至每户。室内机为包括压缩机,盘管和风机等设备的水冷空调柜机。机组吊装于卫生间吊顶内,用风管将冷热风送入空调房间,集中回风。笔者以为该系统中尽管空调系统的核心在每家每户,但是,每家的空调运行依然离不开集中冷却站房,不是严格意义上的户用中央空调系统,在此不作讨论。

三、设计中值得注意的问题
  1.空调末端设备容量可适当放大
  按目前我国大多数人的生活习惯,人们总是在一进家门时,迅速打开空调机,并希望室内尽快达到空调效果。同时由于楼房的楼板没有隔热处理,当楼上下邻居不开空调时,空调房间负荷加大,适当放大末端设备的容量,可保证空调效果。同时末端设备应设调节器,客户可根据自己的需求调节风量冷量。
  2.室外主机容量可适当减小
  按人们的生活习惯,空调末端不可能同时满负荷运行,当客厅和餐厅运行时,卧室和书房几乎不开空调。设计中可根据具体情况,适当降低主机容量,以降低初投资和运行费用。
  3.冷凝水排放一定要处理好
  漏水问题是现在装修中经常遇到的事。对空调系统来说,冷凝水排放是最容易被忽略的潜在漏水隐患。设计中,冷凝水宜设独立立管集中排放,水平管不宜太长且保证不小于0.008的坡度坡向立管。
  4.如每户设小锅炉,则宜设竖向集中烟囱
  笔者曾参观过某高尚住宅小区,每户一台小锅炉供生活热水及采暖用,锅炉放在北阳台,每户的小烟囱直接排出阳台。当冬季气压较低时,小区内弥漫着柴油味,污染周围环境。笔者在如图一的工程中,设计了竖向集中烟囱。采用该做法时应注意两点:首先,每户的小烟囱应斜向上成夹角地插入主烟囱,如图4。第二,主烟囱底部应有清扫口并兼产生拔力的小进风口。
  5.管道安装要求高
  空调系统中各类管道安装应严密,不得漏风漏水,特别是冷媒管如发生泄漏,不易找到漏点,维修太困难,容易产生纠纷。空调水管和冷媒管可穿梁走,以节省空间。
  6.管道保温要做好
  空调系统中的各种管道均需保温,风管,冷凝水管,特别是空调水管和冷媒管,因其温度低,如保温不好其外表易结露滴水。

四、总结
  1.户用中央空调系统目前常用的有三种方案:风冷冷水机加小锅炉—水系统,VRV或超级多联机—冷媒系统和风冷冷热风机组—风系统。三种方案各有特色,设计人员应根据各工程的具体情况,当好地产商或客户的参谋,使所选方案适合于各工程,安全可靠经济合理。
  2.设计中应作详细计算,认真选择室内机和室外机,做到既能满足空调效果的要求,又节省投资节省运行费用。施工中应严格要求,严防漏水漏气,做好保温处理。
  3.设计中特别注意要处理好冷凝水排放问题,小锅炉烟气排放问题。既要营造好室内的小环境,也不可损害周围的大环境。
  4.希望空调企业能研制开发生产出更多更好的质高价廉的户用中央空调产品,让更多的人享受户用中央空调。由于笔者水平有限,欢迎批评指正。


家用中央空调安装效果图


家用中央空调调 

四出风天花机


 

风机盘管供冷供暖









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室内采用风机盘管供冷供暖

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可供选择的中央空调温控器


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