摘要:本文通過對家用中央空調的主要特點及方式進行了分析與比較,深入探討多聯式空調系統設計時需要注意的幾點問題。" />
所屬欄目:機械論文 發布日期:2010-09-02 10:53 熱度:
摘要:本文通過對家用中央空調的主要特點及方式進行了分析與比較,深入探討多聯式空調系統設計時需要注意的幾點問題。
關鍵詞:家用變頻中央空調系統;特點;設計;
0前言
中央空調系統一般都應用在各種大型的商業辦公樓、豪華大酒店等設施中,應該說其使用功能是比較卓越的,環境也比較舒適,但其設施過于龐大,需要設置專門機房空間進行控制管理,購買費用高,耗能量大運行成本過高,一般的家庭、住宅樓、別墅或者小型商業辦公樓不會考慮安裝中央空調系統。
普通的家用分體式空調或者窗式空調雖然價格要遠低于大型的中央空調,也易于安裝,但是其使用性能效果要低于中央空調,而且如果是大面積空間或多居室住宅,就需要安裝很多的空調,不僅操作控制增加了困難,這樣室外機太多,也影響了樓房的美觀度,給生活環境增加了負面影響。所以說,在西方發達國家,家庭或者小型的商業辦公環境一般都不會選擇普通家用空調,當然也不會購買中央空調,而是購買小型中央空調中的兩類代表性產品——家庭中央空調與商用空調。
1.家用中央空調主要特點
(1)家用中央空調可以獨立控制各自區域,在某個室外機所控制的域不需使用空調時,就可以把這個室外機關閉,節約了運行費用。
(2)家用中央空調布置靈活方便。根據建筑的不同功用,做不同的配置方案,結合裝修,美觀大方,室內噪聲低。
(3)家用中央空調不需要占用機房,節省建筑使用面積。
(4)家用中央空調在維修方面不需要專業人員維護,維修方便。
家用中央空調,是從家用房間空調器和中央空調分化出來的介乎于兩者之間的一種產品,相對于目前的家用空調,其最大特點是可以使室內所有房間溫度均衡,防止“空調病”。
2.幾種家用中央空調方式的分析比較
2.1小區集中供冷供熱系統
小區內集中設冷熱源站房,通過室外管網將冷熱水送至每戶。該系統具有中央空調的優勢,如房間的溫度分布均勻、不占有房間的使用面積、室內噪音低等。但一次性投資大,需有效的物業管理,平時運行費用高,計費計量準確困難,隨著住房商品化,集中供冷暖系統計費、收費越來越困難,此系統市場份額也日漸萎縮。
2.2戶用小型風冷熱泵中央空調系統
由風冷熱泵機組、室內機及空調水管及附件組成。風冷熱泵機組設于天面上或庭院里,將噪音阻隔于戶外。風冷熱泵機組內置小型壓力膨脹水箱、循環水泵及自動補水閥。風機盤管空調末端有多種形式,可根據業主喜好、功能使用、室內裝飾等進行選擇。該系統結構緊湊、安裝方便、與全空氣系統比占建筑空間少,容易配合裝飾。機組設有內置式膨脹水箱,可使安裝、操作、維修更為簡單且無損建筑外觀美。風冷熱泵機組采用微電腦全自動控制,操作簡單,各房間獨立控制,又可集中控制,方便實用、便于節電。若設新風需另設新機組,增加造價。
該系統缺點為:集水盤內易集塵、滋生細菌,存在漏水隱患,但漏水處容易發現,便于維修。風冷熱泵機組為三相電源,需另配電,設電表計量等。
2.3家用變頻中央空調系統
由室內、外機,冷媒管、凝結水管及附件組成。室外機置于陽臺上或庭院里,室內機多款可供選擇,但室內、外機之間采用紫銅冷媒管連接,不需膨脹水箱、循環泵。便于計量計費。
該系統優點:由于冷媒直接蒸發,能效比較高;具備所有家用空調性能,如:夜光遙控、超低噪音等。室內機送風自動擺動,導流葉片;型號規格多,選擇余地大,可根據不同性能、功能要求選擇;一拖多臺,根據正在運轉室內機數量及每個房間不同負荷狀況,變頻電路調整壓縮機轉速,以隨時適應各個時刻的總荷量,使每臺室內機都得以高效運轉,減少運行費用、節能、經濟;室外機小巧緊湊,方便靈活安裝,能節省室外空間,美化家居環境,減少室外機數量;帶有自動故障檢測,方便檢修;自動轉換供熱/冷模式,自動風速變換,有定時、夜間設定模式,可同時實現集中管理和單獨控制。
其缺點:溫室氣體排放量大大提高;安裝要求高;如發生冷媒管泄漏,很難找出漏點,不易維護,其價格較高。新風處理要另外考慮。
2.4戶用小型水環熱泵中央空調系統
由冷卻塔、水泵、室內機及空調水管及附件組成。冷卻塔、水泵設于天面上或庭院里,將噪音阻隔于戶外。系統設計與2.2街方案類似,只是空調水管里不是冷凍水而是冷卻水,進而空調末端即室內機兩者不同。與2.2節方案比相對價格低,能效比高。
綜合以上四種家用中央空調方式,各個方式各有自身特點,視工程具體情況,經濟、技術分析比較,確定最后能最適合工程空調方案。
3.家用變頻中央空調系統在設計施工中應注意的幾個問題
3.1室內機容量與室外機容量的匹配
室內外機的容量匹配比并不可一概而論,應根據系統中各室內機同時使用率、各室內機所在房間冷熱負荷峰值的時間分布等因素而確定。
(1)對公共建筑,我們應該對建筑的功能、朝向、體型、使用時間等關鍵因素具體分析后才能合理劃分多聯機系統。在兼顧相似使用功能的前提下盡量使用同一系統的室內機在不同的建筑朝向位置,以避免各室內機同時出現圍護結構的負荷峰值,使得室外機運行波動巨大。這樣我們就能有效的減少室外機的負荷,從而減小室外機容量,節省系統初投資。在保護系統運行安全的前提下,建議在公共建筑中超配不宜超過110%。
(2)對住宅建筑,多聯機的使用與公共建筑中的同時使用率有明顯區別。每個房間空調的同時使用機率很小。在這種情況下,我們就可以大膽的對室內外機的容量進行超配,一般認為可以設置在130%~150%,但這必須建立在室外機有著完善的壓縮機過載保護機制的基礎上。
3.2新風補充方式
變頻系統有著一個重大不足就是新風補充問題。《采暖通風與空氣調節設計規范》(GB50019-2003)3.19條文明確規定“民用建筑人員所需要最小新風量按國家現行有關衛生標注確定”,而具體的新風量也在條文說明中列出。配合多聯機系統的新風補充方式有很多。
(1)單獨設置新風機組。目前有部分廠家變頻空調已開發了新風機組,不過新風機組的室內外機另外配置,不能和原先的變頻機系統共用。其優點是處理過的新風品質較好,能進行濕度控制,舒適性好;缺點是室外機要占空間,為了房間的風量平衡要考慮房間排風,由于是比較新的產品,目前價格比較高。
(2)全熱交換機組。其優點是節約能源,不需要機房,送排風量平衡;其缺點是使用壽命短,熱交換媒質易損耗。
(3)自然滲透。對要求不高的房間,開窗或門縫也是獲取新風的有效途徑,但是在空調季節時損耗能量,熱舒適性差。
3.3冷凝水的排放
(1)冷凝水管設計不宜過長。規范明確規定冷凝水管的坡度應不小于0.008,但吊頂內管線眾多,此外業主對吊頂高度都有著很高的要求,這就在客觀上使得冷凝水管0.008的坡度要求在實際施工中難以達到。對此,在冷凝水系統設計中,宜分段多點排放,就近排放到衛生間、陽臺等地漏或預埋的冷凝水立管。
(2)冷凝水管設計應避免使用PVC等強度差的塑料管。當工程進入水暖電集中安裝及室內裝修階段,常常是多工種同時在現場進行安裝施工,PVC等從強度差的材料作為冷凝水管被隱性損壞的情況時有發生,待系統調試過程中,冷凝水管極有可能出現漏水。因此,在復雜重要的工程中建議使用鍍鋅鋼管作為冷凝水管。
(3)冷凝水管應避免直接接入到雨水管中。當遇到強降雨的情況下,雨水有可能經連接在雨水管上的冷凝水管從室內機倒灌到室內。因此冷凝水立管宜單獨設置,至一層排至雨水井或地溝。
3.4冷媒管線布置
變頻機冷媒管配管加長會使壓縮機吸氣管阻力增加,吸氣壓力降低,過熱增加,從而使系統能效比降低。因此在系統冷媒管系統設計時,我們還是要把減少管線長度問題作為比較關注的重點。另外,冷媒管第一分支到最末段室內機長度控制對系統中冷媒分配有著重要影響。過長會使冷媒分配不均勻,影響最不利管線下室內機的制冷效果。
3.5室外機通風
建筑師為了建筑立面、造型等因素常常要求我們的空調室外機在建筑物的視線中消失以配合建筑的整體效果,致使變頻機室外機常常被安置在隱蔽的位置。如果通風不好,會大大影響室外機的工作效率,甚至引起停機,個別還會損壞壓縮機。因此室外機良好通風是極其重要。首先要有足夠的通風面積,若要設置遮擋物遮擋室外機,在不破壞建筑立面的前提下建議設置隔柵而不是百葉;此外隨機配置的連接冷凝風扇的導風管能有效的防止通風氣流短路,相應我們必須采用有著更高的冷凝風扇余壓機型。
4.結語
家用中央空調業在我國是一個新興行業,變頻機系統更是越來越得到廣泛的應用,雖然在空調系統設計中帶來了極大的便利,但是我們必須高度重視在設計、施工中遇到的典型,努力在設計中優化和改經,使該系統真正發揮其設計、施工簡單,單獨控制方便,便于獨立計量等眾多優勢。
參考文獻:
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[2]陸耀慶.《實用供暖空調設計手冊》.北京.中國建筑工業出版社.1993年
[3]中國建筑標準設計研究所.《全國民用建筑工程設計技術措施暖通空調.動力》.北京.中國計劃出版社.2003年
文章標題:關于家用變頻中央空調系統設計的研究
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