戶式中央空調(diào)的選擇和應(yīng)用

孫 韜 陳俊明

21世紀(jì),我國(guó)城鎮(zhèn)居民已進(jìn)入小康生活。而在全面建設(shè)小康社會(huì)的進(jìn)程中,對(duì)住房的要求也從滿足基本生存需要,實(shí)現(xiàn)向舒適性的轉(zhuǎn)變,基本做到“戶均一套房,人均一間房,功能配套,設(shè)備齊全”。人們對(duì)居住環(huán)境舒適性的要求,使得戶式空調(diào)迅速普及,尤其是在氣候炎熱和夏熱冬冷的區(qū)域,一戶擁有多臺(tái)空調(diào)的家庭已不在少數(shù)。而隨著大面積、多居室、別墅群等高檔住宅的大量建造,戶式中央空調(diào)以其卓越的性能成為業(yè)主和設(shè)計(jì)師的首選。

1 戶式中央空調(diào)的優(yōu)勢(shì)

1)舒適及衛(wèi)生可靠性。戶式中央空調(diào)可以對(duì)每個(gè)用戶設(shè)立循環(huán)風(fēng)處理系統(tǒng)和新風(fēng)處理系統(tǒng),同時(shí)滿足用戶對(duì)溫度和新鮮度的要求。另外,戶式中央空調(diào)是每個(gè)用戶獨(dú)立使用的,與大型中央空調(diào)相比,不會(huì)產(chǎn)生用戶間空氣的相互流動(dòng),增加了處理氣體的衛(wèi)生可靠性。2)便于分戶計(jì)量。戶式中央空調(diào)可以使用市網(wǎng)供電或采用燃?xì)庖约暗責(zé)?、太陽能等低位熱?平均能耗雖然比大型冷水機(jī)組高,但比傳統(tǒng)的房間空調(diào)器節(jié)能,更重要的是便于分戶計(jì)量。尤其在冬季,使用熱泵技術(shù)的空調(diào)器對(duì)空調(diào)房間供熱可以減少安裝單獨(dú)供熱系統(tǒng)的投資,計(jì)費(fèi)也比集中供熱系統(tǒng)靈活。3)美觀。戶式中央空調(diào)多種規(guī)格的室內(nèi)機(jī)選擇可以與室內(nèi)裝飾緊密結(jié)合,營(yíng)造雅致宜人的室內(nèi)環(huán)境效果;而室外機(jī)挑臺(tái)布置可與建筑設(shè)計(jì)同步考慮,融入建筑整體效果或盡量避免對(duì)建筑景觀的影響,從而免除傳統(tǒng)空調(diào)器制冷劑連接管路暴露并懸掛在室外半空而造成的不雅觀的問題。

2 戶式中央空調(diào)的選擇

2.1 可變冷媒直接蒸發(fā)式一拖多系統(tǒng)

變頻一拖多系統(tǒng)采用了壓縮機(jī)變頻與冷媒流量分配技術(shù),突破了傳統(tǒng)家用空調(diào)一拖一、一拖二的限制,擴(kuò)大了使用的范圍和靈活性,節(jié)能效果顯著。舒適性較好,安裝方便。

超級(jí)家用多聯(lián)VRV系統(tǒng)簡(jiǎn)稱家用VRV系統(tǒng),分單冷型和冷暖熱泵型兩種,分別由1臺(tái)室外機(jī)和2臺(tái)～7臺(tái)室內(nèi)機(jī)組成。適用住宅規(guī)模從100 m2到200 m2,住宅形式從普通多居室到別墅、躍層式住宅,應(yīng)用場(chǎng)合從一般居室到100 m2左右的大客廳。除普通的掛壁型室內(nèi)機(jī),家用VRV系統(tǒng)可采用部分商用空調(diào)室內(nèi)機(jī)如天花板式嵌入型、天花板嵌入風(fēng)管連接型,使住宅中可供選擇的室內(nèi)機(jī)形式更多。一拖多系統(tǒng)氟利昂冷媒用量大,有泄漏可能,并且檢漏困難。另外,相比于其他形式的戶式中央空調(diào)系統(tǒng),一拖多系統(tǒng)價(jià)格較高。

2.2 戶式中央空調(diào)全空氣系統(tǒng)

室外機(jī)為小型空氣—空氣熱泵,制備冷(熱)風(fēng),通過風(fēng)管送到每個(gè)房間,全空氣型戶式中央空調(diào)系統(tǒng)具備了中央空調(diào)全空氣系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),如:無漏水危險(xiǎn);可引入新風(fēng),過渡季節(jié)可采用新風(fēng)供冷;送風(fēng)口布置靈活,可上送或側(cè)送,氣流組織較好;一般來說噪聲較低;易于實(shí)現(xiàn)送風(fēng)過濾、加濕等,空氣質(zhì)量高。戶式中央空調(diào)全空氣系統(tǒng)有單冷、熱泵機(jī)組之分,根據(jù)機(jī)組結(jié)構(gòu)有以下幾種形式:1)風(fēng)冷整體機(jī)組(大多為熱泵型)。風(fēng)冷整體機(jī)組與普通窗機(jī)的區(qū)別為:冷凝器風(fēng)機(jī)為離心式,故可將室外側(cè)做成與外墻齊平,容易與建筑立面協(xié)調(diào);室內(nèi)蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)帶有較高余壓,可接送風(fēng)管道。2)風(fēng)冷分體式風(fēng)管機(jī)。根據(jù)室內(nèi)機(jī)形式,風(fēng)冷分體式風(fēng)管機(jī)又有水平吊裝式、立柜式、臥式暗裝式等。此類機(jī)組冷量范圍較大,室內(nèi)機(jī)余壓較高,可配置輔助電加熱器、熱水或蒸汽加熱盤管,冷媒配管躍度可達(dá)60 m,安裝靈活性好。3)屋頂機(jī)組。屋頂機(jī)組用于住宅的整體機(jī)組,常設(shè)于屋面,冷熱量較大,適用于別墅等較大型空調(diào)場(chǎng)所。該種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是風(fēng)管加保溫后尺寸較大,房間層高應(yīng)加大;分室溫度控制較難實(shí)現(xiàn),普遍的應(yīng)用情況是一開全開、一關(guān)全關(guān),造成耗能較高,噪聲較大。有的雖采用電動(dòng)風(fēng)閥調(diào)節(jié),但對(duì)主機(jī)并沒有聯(lián)動(dòng)控制,效果較差。國(guó)內(nèi)已開始在這種系統(tǒng)采用變風(fēng)量技術(shù),可達(dá)到分室控溫及節(jié)能的效果,并且造價(jià)適宜,如推廣使用,全空氣型戶式中央空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)是較為理想的住宅空調(diào)方式。

2.3 戶式中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)

戶式中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的室內(nèi)空氣處理裝置采用風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組,輸送冷熱量的介質(zhì)為水,制造冷熱媒水的為風(fēng)冷熱泵型的冷熱水機(jī)組。風(fēng)冷冷熱水機(jī)組的室外機(jī)與全空氣型的室外機(jī)的區(qū)別在于前者采用板式換熱器將制冷劑與冷熱媒水隔離開來。作為水系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力的循環(huán)水泵、小型的閉式膨脹水箱、補(bǔ)水裝置等一般均內(nèi)置于室外機(jī)組內(nèi),只要接上電源及供回水管,空調(diào)系統(tǒng)就可使用,系統(tǒng)的布置大大簡(jiǎn)化。此種布置方式,對(duì)于冬季接駁其他低溫?zé)崴鳛檩o助熱源的系統(tǒng)尤其合適。風(fēng)冷機(jī)組的電源有220 V-I/50 Hz,380 V-3/50 Hz兩種,有的設(shè)備小型號(hào)者為單相電源,大型號(hào)者為三相電源。風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)造價(jià)適中,可分室調(diào)節(jié),相比全空氣型系統(tǒng)(無變風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置)節(jié)能性好,是國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用最多的戶式中央空調(diào)系統(tǒng)形式。存在的缺點(diǎn)有:水管入戶存在漏水危險(xiǎn)、施工要求嚴(yán)格;風(fēng)機(jī)盤管凝水盤易滋生細(xì)菌,引發(fā)空調(diào)病;難以引入新風(fēng),特別對(duì)高層住宅由于密封性強(qiáng),所以空氣品質(zhì)較差。

3 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及與裝修的配合

3.1 設(shè)計(jì)安裝戶式中央空調(diào)應(yīng)考慮的因素

1)負(fù)荷計(jì)算。戶式中央空調(diào)的冷熱負(fù)荷以圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷為主,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范仔細(xì)計(jì)算,還應(yīng)考慮鄰室鄰層及戶內(nèi)各室間的傳熱,以及機(jī)組啟動(dòng)等附加因素。而風(fēng)量的計(jì)算,應(yīng)計(jì)算各房間的最大風(fēng)量,首先應(yīng)按某一房間出現(xiàn)最大負(fù)荷的時(shí)間計(jì)算主機(jī)的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)干球溫度,再按此溫度計(jì)算房間的風(fēng)量。2)室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)容量的設(shè)計(jì)選擇。根據(jù)中國(guó)人的生活習(xí)慣,應(yīng)適當(dāng)放大空調(diào)室內(nèi)機(jī)的容量,室內(nèi)空調(diào)末端的總?cè)萘繛樾枰萘康?00%～120%,以保證空調(diào)效果,同時(shí)室內(nèi)機(jī)應(yīng)設(shè)調(diào)節(jié)裝置,室外機(jī)的選擇要考慮空調(diào)末端的同時(shí)使用系數(shù),同時(shí)使用系數(shù)為0.63左右,適當(dāng)降低主機(jī)容量,以降低初投資和運(yùn)行費(fèi)用。3)新風(fēng)問題。戶式中央空調(diào)應(yīng)能夠向室內(nèi)補(bǔ)充足夠的戶外新鮮空氣,以改善室內(nèi)的空氣品質(zhì),保證居民的身體健康。在設(shè)計(jì)中可考慮采取以下措施引入新風(fēng):a.采用衛(wèi)生間排風(fēng),造成室內(nèi)負(fù)壓,促進(jìn)室外新鮮空氣的輸入。b.采用獨(dú)立的新風(fēng)機(jī)組,該方法引入新風(fēng)效果良好,但增加了系統(tǒng)的總造價(jià)。c.采用軸流風(fēng)機(jī)引入新風(fēng),該方法必須注意對(duì)新風(fēng)的過濾處理。4)主機(jī)安裝位置的選擇。室外機(jī)的位置要講究通風(fēng)散熱良好,便于檢修維護(hù),同時(shí)位置要盡量隱蔽,避免影響建筑外觀和噪聲影響室內(nèi)。5)室內(nèi)機(jī)安裝對(duì)室內(nèi)裝修的影響。室內(nèi)機(jī)的位置要和室內(nèi)裝修布局配合,因此設(shè)計(jì)安裝工作必須在居室裝潢之前進(jìn)行,室內(nèi)機(jī)一般暗裝在吊頂內(nèi),也可以隱蔽在高柜的頂部。安裝時(shí)要注意回風(fēng)良好,使室內(nèi)空氣形成循環(huán),以保證空調(diào)效果和空氣質(zhì)量。6)安裝對(duì)建筑空間的影響。一般的戶式中央空調(diào)系統(tǒng)形式都需要吊頂布置,至少要降低層高0.2 m～0.4 m,這壓縮了房間的空間,給人以壓抑的感覺。所以在吊頂時(shí),根據(jù)實(shí)際情況盡量采用局部吊頂?shù)姆绞健?)管路的布置和安裝。空調(diào)水管的布置應(yīng)盡量短,減少拐彎,必須進(jìn)行水力計(jì)算確定管徑,管道安裝應(yīng)有利于排氣,空調(diào)水管的保溫一般選用橡塑或聚乙烯保溫材料。

3.2 與裝修裝飾的配合

對(duì)于戶型有較大開間的場(chǎng)所,應(yīng)充分利用階梯形的吊頂側(cè)面設(shè)置風(fēng)口,當(dāng)側(cè)面可用的風(fēng)口面積不足時(shí),才考慮采用下送風(fēng)口,風(fēng)口盡可能采用線形且布置在每個(gè)局部造型的邊角為宜;排煙或排風(fēng)口,亦盡可能采用線形常開風(fēng)口,造型配合風(fēng)口所在位置的局部造型,或直或弧,風(fēng)口上部接風(fēng)箱,風(fēng)箱前設(shè)置相應(yīng)的排煙閥或防火閥。由于戶式的空調(diào)系統(tǒng)24 h運(yùn)行的情況較少,且層高不會(huì)太高,舒適性空調(diào)的氣流組織要求也不高;在滿足各種規(guī)范的前提下,充分實(shí)現(xiàn)裝修設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖顯得更為重要。

4 前景

4.1 戶式空調(diào)的發(fā)展前景

戶式空調(diào)由于其節(jié)能、啟動(dòng)電流小、設(shè)備壽命長(zhǎng)、舒適性好、噪聲小、制熱效果好、除霜時(shí)間短、有特定低速除濕功能等優(yōu)點(diǎn),已越來越多地被用戶接受,近年來的發(fā)展十分迅速。隨著時(shí)代的發(fā)展,戶式空調(diào)必將走入千家萬戶。

4.2 戶式空調(diào)的技術(shù)發(fā)展前景

1)由于目前戶式中央空調(diào)的末端都是借用中央空調(diào)使用的風(fēng)機(jī)盤管,對(duì)室內(nèi)裝修要求高。需要開發(fā)出適合于家用的,不需要裝修或只進(jìn)行少量裝修就能使用的室內(nèi)末端;

2)在現(xiàn)有系統(tǒng)中加一個(gè)保溫水箱,就可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的水蓄冷,也可以進(jìn)一步考慮將中央空調(diào)的冰蓄冷技術(shù)用于戶式中央空調(diào)。但這一切都需要國(guó)家的能源產(chǎn)業(yè)政策(抑制高峰用電,獎(jiǎng)勵(lì)低峰用電)支持才能發(fā)揮功效。

5 結(jié)語

前面對(duì)戶式中央空調(diào)的發(fā)展、分類、存在問題作了粗淺的分析,也提出了相應(yīng)應(yīng)用辦法,相信會(huì)引起人們的關(guān)注,從而得以有效解決。戶式中央空調(diào)在中國(guó)將有很好的發(fā)展前景。

[1] 壽煒微,姚國(guó)琦.戶式中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

[2] 王繼光,林 豹,解春梅.戶式中央空調(diào)設(shè)計(jì)安裝探討[J].制冷與空調(diào),2004(8):15-16.

[3] 王文涌.中央空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試淺談[J].山西建筑,2008,34(31):196-197.