1、.家用中央空調(diào)技術(shù)的研究進(jìn)展張三（鄭州輕工業(yè)學(xué)院 鄭州 450000)摘要：本文是在查閱一定文獻(xiàn)和查閱資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)家用中央空調(diào)技術(shù)的分類(lèi)，原理，特點(diǎn)與前景進(jìn)行了分析，并結(jié)合在書(shū)本上所學(xué)的知識(shí)及自己的理解整理而成。主要介紹了家用中央空調(diào)技術(shù)的研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞：家用中央空調(diào)，工作原理，研究進(jìn)展0.引言家用中央空調(diào)是一種將大型中央空調(diào)的全空氣系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤(pán)系統(tǒng)小型化的獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)。其制冷/制熱原理和結(jié)構(gòu)與大型中央空調(diào)基本相同，由一臺(tái)主機(jī)制冷/制熱，通過(guò)風(fēng)管送風(fēng)或冷熱水管接多個(gè)末端出風(fēng)設(shè)備，將冷暖送到不同的區(qū)域，來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的目的。它結(jié)合了大型中央空調(diào)的便利、舒適、高檔次以及傳統(tǒng)小型分

2、體機(jī)的簡(jiǎn)單靈活等多方面優(yōu)勢(shì)，是適用于別墅、公寓、家庭住宅和各種工業(yè)、商業(yè)場(chǎng)所的暗藏式空調(diào)。家用中央空調(diào)作為一個(gè)非常成熟的產(chǎn)品，以其低廉的價(jià)格和優(yōu)良的品質(zhì)，近十幾年在歐美等國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用，公寓和別墅使用率高達(dá)80%。在我國(guó)，家用中央空調(diào)近幾年的銷(xiāo)售數(shù)量和使用速度也在成倍增長(zhǎng)。精品.1.家用中央空調(diào)的分類(lèi) 家用中央空調(diào)冷熱負(fù)荷的輸送介質(zhì)主要有三種：空氣、水及制冷劑?？蓪⒓矣弥醒肟照{(diào)分為風(fēng)管系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、制冷劑系統(tǒng)。這是家用中央空調(diào)最主要的分類(lèi)方式。 1.1風(fēng)管系統(tǒng) 風(fēng)管系統(tǒng)是以空氣為輸送介質(zhì)，其原理與大型全空氣中央空調(diào)系統(tǒng)的原理基本相同。它利用主機(jī)集中產(chǎn)生的冷熱量，將從室內(nèi)的回風(fēng)（或回風(fēng)

3、與新風(fēng)的混合）集中進(jìn)行空氣處理，如冷卻、加熱、加濕、去濕、凈化等，再送入室內(nèi)。根據(jù)室內(nèi)機(jī)組和室外機(jī)組的布置，家用中央空調(diào)的風(fēng)管系統(tǒng)可分為兩類(lèi)：分體式風(fēng)管系統(tǒng)的整體式系統(tǒng)。 1.1.1分體式風(fēng)管系統(tǒng) 此系統(tǒng)也稱(chēng)風(fēng)冷管道型空調(diào)機(jī)，其空調(diào)容量大致為1280kw，采用三相電源。它是由室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)組成，安裝時(shí)兩者由制冷劑銅管連接，屬于直接蒸發(fā)式系統(tǒng)。還有一種暗裝吊頂形式的分體式風(fēng)管系統(tǒng)，其空調(diào)容量范圍更小些為312kw，電源有單相及三相，更適用于較小面積的居室。機(jī)組具有熱泵功能并配有輔助電加熱，用風(fēng)管送風(fēng)，也可引入新風(fēng)，具有中央空調(diào)的功能。 1.1.2整體式風(fēng)管系統(tǒng) 其室外機(jī)包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器

4、、離心風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、熱力膨脹閥、換向閥、除霜控制器等。室內(nèi)機(jī)只有風(fēng)管和風(fēng)口，室內(nèi)環(huán)境無(wú)機(jī)械噪聲。安裝時(shí)只須將室外機(jī)的出風(fēng)口和回風(fēng)口同室內(nèi)風(fēng)管連接即可。此類(lèi)機(jī)組大多安裝在屋頂，稱(chēng)為屋頂式空調(diào)機(jī)；也可安裝在墻邊或窗外。同時(shí)，室外機(jī)配有新風(fēng)進(jìn)口，可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣品質(zhì)。相對(duì)于其他家用中央空調(diào)，風(fēng)管式系統(tǒng)的特點(diǎn)是初投資較小，便于引入新風(fēng)，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)；但風(fēng)管式系統(tǒng)的空氣輸配系統(tǒng)所占用的建筑物空間較大，還應(yīng)考慮風(fēng)管穿越墻體問(wèn)題。 精品.1.2冷熱水系統(tǒng) 輸送介質(zhì)通常為水，也有用乙二醇溶液的，空調(diào)容量范圍在740kw。它通過(guò)室外主機(jī)產(chǎn)生出空調(diào)冷熱火，由管路系統(tǒng)輸送到室內(nèi)的各末端裝置，在末裝置處冷熱水與室

5、內(nèi)空氣進(jìn)行熱量交換，產(chǎn)生冷熱風(fēng)，從而消除房間空調(diào)負(fù)荷。它是一種集中產(chǎn)生冷熱量，但分散處理各房間負(fù)荷的空調(diào)系統(tǒng)形式。 該系統(tǒng)的室內(nèi)末端裝置通常為風(fēng)機(jī)盤(pán)管。目前風(fēng)機(jī)盤(pán)管一般均可以調(diào)節(jié)其風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或通過(guò)旁通閥調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)盤(pán)管的水量，從而調(diào)節(jié)送入室內(nèi)的冷熱量，因此該系統(tǒng)可以對(duì)每個(gè)空調(diào)房間進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足各個(gè)房間不同的空調(diào)需求，同時(shí)其節(jié)能性能也較好。此外，由于冷熱機(jī)組的輸配系統(tǒng)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(tǒng)一般難以引進(jìn)新風(fēng)，因此對(duì)于通常密閉的空調(diào)房間而言，其舒適性較差。 1.3制冷劑系統(tǒng) 也稱(chēng)多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)，輸送介質(zhì)為制冷劑，采用制冷劑變流量（vrv）技術(shù)。它是由家用分體空調(diào)發(fā)展

6、而來(lái)，類(lèi)似分體式空調(diào)器的室外，末端裝置是由直接蒸發(fā)式換熱器和風(fēng)機(jī)組成的室內(nèi)機(jī)。一臺(tái)室外機(jī)通過(guò)制冷劑管路向若干個(gè)室內(nèi)機(jī)輸送制冷劑的液體或氣體。采用變頻技術(shù)和電子膨脹閥控制制冷壓縮機(jī)的制冷劑的循環(huán)和進(jìn)入室內(nèi)各換熱器的制冷劑的流量，可以適時(shí)地滿(mǎn)足室內(nèi)冷、熱負(fù)荷要求。 制冷劑系統(tǒng)具有節(jié)能、舒適、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，而且各房間可獨(dú)立調(diào)節(jié)，能夠滿(mǎn)足不同房間不同負(fù)荷的需求。該系統(tǒng)控制功能強(qiáng)，對(duì)制冷劑管材、制造工藝、現(xiàn)場(chǎng)焊接等方面需求非常高，且其初投資比較高。另外，制冷劑系統(tǒng)本身可以引進(jìn)新風(fēng)，大系統(tǒng)可設(shè)獨(dú)立新風(fēng)。 精品.這種系統(tǒng)一般可由一臺(tái)室外機(jī)和4-16臺(tái)室內(nèi)機(jī)組成。低檔次的是一拖四的熱泵型空調(diào)機(jī)。高檔次的

7、配有由直流變速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的密封型雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，也有用渦旋式壓縮機(jī)的，室內(nèi)機(jī)采用電子膨脹閥，具有可同時(shí)供熱、供冷、熱回收功能的系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是各居室溫度可個(gè)別調(diào)節(jié)，另外制冷劑液體管和氣體管的直徑小、管路占用的空間小。2. 家用中央空調(diào)工作原理2.1中央空調(diào)制冷原理 液體汽化制冷是利用液體汽化時(shí)的吸熱、冷凝時(shí)的放熱效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的。液體汽化形成蒸汽。當(dāng)制冷工質(zhì)處在密閉的容器中時(shí)，此容器中除了液體及液體本身所產(chǎn)生的蒸汽外，不存在其他任何氣體，液體和蒸汽將在某一壓力下達(dá)到平衡，此時(shí)液體不再汽化。這時(shí)如果將一部分蒸汽從容器中抽走，液體必然要繼續(xù)汽化產(chǎn)生一部分蒸汽來(lái)維持這一平衡。 液體汽化時(shí)要吸收熱量，此熱

8、量稱(chēng)為汽化潛熱。汽化潛熱來(lái)自被冷卻對(duì)象，使被冷卻對(duì)象變冷。為了使這一過(guò)程連續(xù)進(jìn)行，就必須從容器中不斷地抽走蒸汽，并使其凝結(jié)成液體后再回到容器中去。從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽，則所需冷卻介質(zhì)的溫度比液體的蒸發(fā)溫度還要低，我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進(jìn)行，因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。 制冷工質(zhì)將在低溫、低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生冷效應(yīng)；并在常溫、高壓下冷凝，向周?chē)h(huán)境或冷卻介質(zhì)放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變?yōu)楦邏阂后w，還需要將其壓力降低到蒸發(fā)壓力后才能進(jìn)入容器。精品.2.2 中央空調(diào)制熱原理 壓縮機(jī)吸入低壓氣體經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮變成高溫高壓氣體，高溫氣體通過(guò)換熱器把水溫提高，同時(shí)高

9、溫氣體會(huì)冷凝變成液體。液體在進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)，（蒸發(fā)器蒸發(fā)的同時(shí)也要有換熱媒體，根據(jù)換熱的媒體不同機(jī)器的型號(hào)結(jié)構(gòu)也不同。常用的有風(fēng)冷和地源。）液體經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器后變成低壓低溫氣體，低溫氣體再次被壓縮機(jī)吸入進(jìn)行壓縮。就這樣循環(huán)下去，空調(diào)側(cè)循環(huán)水就變成45-55度左右的熱水了。熱水經(jīng)過(guò)管道送到需要采暖的房間，房間安裝有風(fēng)機(jī)盤(pán)管把熱水和空氣進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)制熱目的。2.3水系統(tǒng)工作原理 水冷中央空調(diào)包含四大部件，壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器，制冷劑依次在上述四大部件循環(huán)，壓縮機(jī)出來(lái)的冷媒（制冷劑）高溫高壓的氣體，流經(jīng)冷凝器，降溫降壓，冷凝器通過(guò)冷卻水系統(tǒng)將熱量帶到冷卻塔排出，冷媒繼續(xù)流動(dòng)經(jīng)過(guò)節(jié)流裝置

10、，成低溫低壓液體，流經(jīng)蒸發(fā)器，吸熱，再經(jīng)壓縮。在蒸發(fā)器的兩端接有冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，制冷劑在此次吸的熱量將使溫度降低，使低溫的水流到用戶(hù)端，再經(jīng)過(guò)見(jiàn)機(jī)盤(pán)管進(jìn)行熱交換，將冷風(fēng)吹出。3.家用中央空調(diào)的技術(shù)特點(diǎn)3.1舒適隨意樣式多 家用中央空調(diào)采用集中空調(diào)的設(shè)計(jì)方法，送風(fēng)量大，送風(fēng)溫差小，房間溫度均勻?？梢詫?shí)現(xiàn)多種送風(fēng)方式，能夠根據(jù)房型的具體情況制定不同的方案，增強(qiáng)人體的舒適性。同一空間的溫差在精品.1，不會(huì)得空調(diào)病。在夏季,制冷機(jī)組運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)冷調(diào)節(jié)；冬季,冷機(jī)配合熱源共同使用，可以實(shí)現(xiàn)冬季采暖。在春秋兩季可以用新風(fēng)直接送風(fēng)，達(dá)到節(jié)能，舒適的效果。與普通分體式空調(diào)相比較，家用中央空調(diào)有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，

11、室內(nèi)機(jī)、風(fēng)管式等十幾種樣式的空調(diào)，每種樣式又有許多型號(hào)相對(duì)應(yīng)，這就給用戶(hù)提供了很多選擇機(jī)會(huì)。它還有許多與室內(nèi)裝修相配的裝修方案供用戶(hù)選擇，能夠真正滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求。的樣式、送風(fēng)方可供選擇的方案要多達(dá)數(shù)百種。它擁有嵌入式、卡式、吊頂落地式等多種形式。3.2衛(wèi)生美觀要求好 家用中央空調(diào)能夠合理補(bǔ)充新風(fēng)，配合廚房、衛(wèi)生間的排風(fēng)，保證室內(nèi)空氣的新鮮衛(wèi)生，也還可以四季換氣，滿(mǎn)足人體的衛(wèi)生要求。這些都是分體式空調(diào)所不能實(shí)現(xiàn)的?？筛鶕?jù)用戶(hù)需求與喜好，實(shí)施從設(shè)計(jì)到安裝的綜合解決方案。系統(tǒng)采用暗裝方式，能配合室內(nèi)的高檔裝修。同時(shí)由于室外機(jī)組的合理安置也不會(huì)破壞建筑物的整體外型美觀。3.3高效節(jié)能無(wú)噪音 采用

12、模塊化主機(jī)，根據(jù)設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷量。合理的將白天生活和晚上生活區(qū)域分別安裝空調(diào)，室內(nèi)及分區(qū)控制，各個(gè)室內(nèi)及獨(dú)立運(yùn)行，分別調(diào)節(jié)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的空氣。根據(jù)實(shí)際負(fù)荷做自動(dòng)化運(yùn)行，冷暖費(fèi)用直接轉(zhuǎn)化為電費(fèi)，開(kāi)機(jī)計(jì)費(fèi)，節(jié)約能源和運(yùn)行費(fèi)用，比家用空調(diào)省電30。更主要的是采用主機(jī)和室內(nèi)機(jī)分離的安裝方式，送風(fēng)回風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，采噪音極低，保證了寧?kù)o的家居環(huán)境。3.4靈活方便壽命長(zhǎng)根據(jù)用戶(hù)需要可以將一臺(tái)設(shè)備以切換方式為兩個(gè)環(huán)境提供冷氣。系統(tǒng)主機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)小型中央空調(diào)，可安裝在陽(yáng)臺(tái)或儲(chǔ)藏間等隱蔽處，能同時(shí)滿(mǎn)足多個(gè)房間的冷熱需求。各房間均裝有智能控制器，可單獨(dú)控制，隨意調(diào)溫和啟停。精品.并且運(yùn)行可靠，故障率極低，維護(hù)量極

13、小，使用壽命比家用空調(diào)長(zhǎng)一倍，達(dá)15年-20年。 4. 我國(guó)中央空調(diào)行業(yè)概況及現(xiàn)狀 近年來(lái)中央空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)，變頻化、環(huán)?；⑹孢m化、智能化、節(jié)能化等技術(shù)方向不斷出現(xiàn)，其一方面帶動(dòng)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)一步升級(jí)，提升了企業(yè)盈利空間；另一方面也為品牌間形成差異化競(jìng)爭(zhēng)提供了更多選擇，例如內(nèi)資品牌在大型水機(jī)領(lǐng)域的變頻技術(shù)推廣已經(jīng)取得很好效果，尤其是格力獨(dú)有的直流變頻離心機(jī)獲得了市場(chǎng)認(rèn)可；考慮到中央空調(diào)在建筑能耗中的占比依舊較高，在節(jié)能化大趨勢(shì)背景下，預(yù)計(jì)未來(lái)中央空調(diào)以節(jié)能技術(shù)為核心的主旋律依然不會(huì)改變，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力仍將長(zhǎng)期聚焦于節(jié)能性方面。據(jù)宇博智業(yè)市場(chǎng)研究中心了解，隨著民眾對(duì)室內(nèi)功能性產(chǎn)品需

14、求加大，舒適家居系統(tǒng)逐漸走進(jìn)人們的視野，選擇和安裝家用中央空調(diào)的人也越來(lái)越多。在商業(yè)中央空調(diào)地位鞏固的同時(shí)，家用中央空調(diào)所占比例開(kāi)始逐年上升。2014年8月我國(guó)中央空調(diào)采購(gòu)總額達(dá)到4.3億元，占總采購(gòu)金額的97%，以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)跑。中央空調(diào)采購(gòu)項(xiàng)目的出色表現(xiàn)，不僅體現(xiàn)在總額上，同時(shí)還體現(xiàn)在數(shù)量上。8月中央空調(diào)項(xiàng)目達(dá)到343個(gè)，占總數(shù)量的94%，幾乎創(chuàng)下了采購(gòu)金額最高、采購(gòu)數(shù)量最多的記錄。值得一提的是，中央空調(diào)采購(gòu)項(xiàng)目的增多得益于8月整體的空調(diào)采購(gòu)項(xiàng)目數(shù)量的增長(zhǎng)。精品. 目前家用中央空調(diào)一部分由房地產(chǎn)公司在精裝修時(shí)統(tǒng)一配套安裝，另外，也有多很家庭用戶(hù)進(jìn)行單獨(dú)安裝。從目前安裝形式來(lái)看，家用中央空調(diào)安

15、裝主要來(lái)自私人高檔住宅和別墅群體，但從住宅一體化的進(jìn)程來(lái)看，集中安裝將是未來(lái)一大趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)2000年至2010年十年間，我國(guó)城鎮(zhèn)累計(jì)新增商品住房面積43.26億平方米，新增套數(shù)在4300萬(wàn)左右，未來(lái)新增住宅比例還在攀升，這些新增住宅很有可能優(yōu)先考慮安裝家用中央空調(diào)，市場(chǎng)潛力巨大。節(jié)能減耗是全世界的命題，未來(lái)發(fā)展中央空調(diào)節(jié)能產(chǎn)品將是一大趨勢(shì)。地源熱泵集成了制冷、采暖與生活熱水三位一體，應(yīng)用廣泛，運(yùn)行成本只有傳統(tǒng)中央空調(diào)的60%左右，這對(duì)資源浪費(fèi)嚴(yán)重的中國(guó)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是雪中送炭。目前地源熱泵已在各級(jí)地區(qū)政府的推廣下得到了有效的發(fā)展，但地源熱泵初期投資成本較高，而且受住宅條件影響，目前地源熱泵主要用于大型試用項(xiàng)目和家用別墅領(lǐng)域，未來(lái)前景不容小視。 參考文獻(xiàn)1壽煒煒. 家用中央空調(diào)系列講座(一)家用中央空調(diào)的系統(tǒng)特點(diǎn)與基本性能j. 制冷技術(shù),2004,01:46-49.2孫利敏,王少輝. 家用中央空調(diào)的應(yīng)用推廣j. 科技致富向?qū)?2012,30:185.3賴(lài)雪梅. 中央空調(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行能效分析d.北京工業(yè)