户式中央空调系统建筑学院建筑技术科学系*1内 容 简 介1. 家用和小型楼宇空调型式 2. 户式中央空调的行业分析 3. 户式中央空调的系统型式 4. 户式中央空调的技术路线 5. 户式中央空调的发展方向 6. 发展户式中央空调需要解决的课 题Date2目前家用和小型楼宇空调型式vv房间空调器是现阶段的主要系统型式房间空调器是现阶段的主要系统型式YY房间空调器房间空调器( (约约90%)90%)EE窗式空调器（穿墙式空调器）窗式空调器（穿墙式空调器）(10%)(10%)EE分体空调器分体空调器+壁挂式分体空调器壁挂式分体空调器(70%)(70%)+立柜式分体空调器立柜式分体空调器(10%)(10%) YY其它型式其它型式( (约约10%)10%)Date3每百户拥有空调器数目Date4目前的家用空调: 1998, 北京Date5目前的家用空调: 2000, 北京Date6家用和小型楼宇空调型式的发展vv房间空调器是现阶段的主要系统型式房间空调器是现阶段的主要系统型式vv一户一机一户一机一室一机（一户多机）一室一机（一户多机）vv一户多机一户多机户式中央空调户式中央空调为何有这种要求？Date7户式中央空调系统对于用户而言意味着家居品质更加更加完美b小型化的中央空调系统，满足用户多居室需求b以家庭为单元，可适应用户的个性化需求，不 受其它用户的影响b保证了宁静的家居环境b室内末端采用暗装方式，适宜室内高档装修b方便于家庭单独计费b自动调节系统出力，节约冷源及运行费用Date8户式中央空调系统对于房地产商意味着物业档次全面升级b不设机房，无设备层，减少公用设施和土地投资b根据物业发展情况，分期分批投资添置各用户的 空调系统，有效利用开发资金b空调系统为用户所有，产权关系明确，可减少空 调设施物业管理b可避免破坏物业整体外观，又可使用户分享高档 家居环境，全面升级所开发物业档次水平，利于 物业发售 Date9美观的家居环境Date10美观的办公环境Date11美观的建筑外观Date12户式中央空调的行业分析(1)q家用空调发展的方向 v舒适性、健康性、节能性要求 q住宅业发展的影响 v住宅业的迅速发展对我国空调行业的发展起了决定性作用 v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 v从房地产开发商的角度看，安装户式中央空调，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 q家用空调企业产品结构调整 v房间空调器生产能力约2000万台，生产能力过剩、价格战v户式中央空调和家用空调器均属于高度集成产品，其生产、 组织、管理与家用空调器类似 Date13户式中央空调的行业分析(2)q需方：用户对家用空调的要求和住宅业的发展需要户式中央空调q供方：家用空调企业产品的结构调整和生产设备、管理方式决定了户式中央空调的生产能力q上述两方面的原因，决定了户式中央空调系统具有广阔的市场前景Date14户式中央空调的系统型式q风系统q水系统q制冷剂系统（VRV系统）Date15风系统户式中央空调(1)q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，是一个小型化的全空气中 央空调系统 q室外主机集中产生冷/热量，将从室内引回的回风进行热湿处理后，再送入 室内消除其空调冷/热负荷 Date16风系统户式中央空调(2)送风回风分体式风管式单元空调系统原理图1235467 91 冷却塔 2 冷却水泵 3 水冷冷凝器 4 压缩机5 节流装置 6 空调箱7 风机 8 水冷换热器9 直接蒸发式换热器 风冷换热器风扇室外机室内机连接管将空气直接与内部是制冷剂流动的直接蒸发式换热器相接触，由制 冷剂直接对空气进行处理 Date17室内机与风管连接Date18风系统户式中央空调(3)1 冷却塔 2 冷却水泵 3 水冷冷凝器 4 压缩机5 节流装置 6 空调箱7 风机 8 水冷换热器9 直接蒸发式换热器 风冷换热器风扇室外机室内机连接水管由冷机产生冷/热水，然后将冷/热水送入空调箱内，由冷/热水集 中处理空气 Date19风系统户式中央空调(4)1 冷却塔 2 冷却水泵 3 水冷冷凝器 4 压缩机5 节流装置 6 空调箱7 风机 8 水冷换热器9 直接蒸发式换热器 风冷换热器风扇室外机室内机连接管在系统中加上新风道引入一部分新风，将之与回风混合后进行集 中处理 Date20有新风的风系统户式空调Date21高静压风管式户式中央空调Date22风系统户式中央空调(5)q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 q如若引入新风，其空气品质能得到较大的改善 q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 q对于采用统一送风的方式，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 Date23水系统户式中央空调(1)q输送介质通常为水或乙二醇溶液，它的基本原理与 通常所说的风机盘管系统类似 q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 q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 Date24水系统户式中央空调(2)1风冷换热器2换热器风扇3压缩机 4节流装置 5水冷换热器 6分水器 7集水器 8空调水泵室 内 末 端室外机组室内机组Date25水系统示意图Date26水系统的安装Date27水系统的安装Date28水系统的各种室内末端风机盘管 (FCU, Fan-coil Unit) ）(卧式暗装)(嵌入式明装)Date29水 系 统 室 外 机 结 构 (1)Date30水系统室外机结构(2)Date31水系统户式中央空调(3)q该系统的室内末端装置通常为风机盘管q目前风机盘管一般均可以调节其风机转速，从而调 节送入室内的冷/热量，可以对每个空调房间进行单独调节，满足不同房间不同的空调需求q由于水系统的输配系统所占空间很小，因此一般不受住宅层高的限制q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。 Date32制冷剂系统户式中央空调(1)q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q以制冷剂为输送介质q室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成 q室内机是由直接蒸发式换热器和风机组成 q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Date33制冷剂系统户式中央空调(2)q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，适时地满足室内负荷要求q室内侧调节电子膨胀阀q室外侧调节压缩机频率换热器容量（面积风速）q是一种节能、舒适、环保的空调系统 Date34VRV空调系统具有的技术难度b系统设计 系统匹配 多台压缩机均油 均液控制 远距离传输（高度过冷）b系统控制 控制方法 控制网络 Date35制冷剂系统户式中央空调(3)四出风嵌入式3,4,5HP高静压管道式3,4,5HP3,4,5HP定频外机Date36制冷剂系统户式中央空调(4)四出风嵌入式隐藏管道式 （高静压）隐藏管道式 （低静压）单出风嵌入式吊顶式挂壁式、10HP变频外机Date37制冷剂系统户式中央空调(5)Date38制冷剂系统户式中央空调(6)qVRV系统的 安装位置Date39制冷剂系统户式中央空调(7)Date40制冷剂系统户式中央空调(8) VRV空调原理图Date41热泵型变频多元VRV空调系统室内机组 室外机连接管制制 热热 模模 式式Date42热回收型VRV空调系统制冷剂管室内机VRV系统室外机组室内或中 央控制器Date43热回收VRV空调系统的5种运行模式全体制冷：主体制冷：冷热回收：主体制热：全体制热：热回收型VRV系统包含单冷和热泵系统，是最复杂的 系统，能代表各型VRV系统Date443管式热回收型变频VRV空调系统室内机组 室外机V1EV1 EV2 EV3Date452管式热回收型变频VRV空调系统EV1 EV2 EV3V1V3 V2V4室内机组 室外机冷热转换器 Date46室内机型式(1)Date47室内机型式(2)Date48室内机型式(3)Date49室内机型式(4)Date50制冷剂系统户式中央空调(7) VRV系统的控制原理：室内、外机有（多）通讯控制Date51b室内机读取室温和设定温度之差，计算出所需的制冷（热）量， 决定相应的指令频率值Fib室外机根据室内外机容量大小进行修正，计算出各室内机的运转 频率Fi，再计算出压缩机的运转频率Finvb按各室内机的运转频率Fi调节各电子膨胀阀的开度Vi例：通讯控制法（东芝）Date52制冷剂系统户式中央空调(7) VRV系统的控制原理：室内、外机无(少)通讯控制Date53制冷剂系统户式中央空调(7) VRV系统室外机的控制原理 lgPhlgPhlgPhPdPslgPhPdPslgPhPdPslgPhfKeAeKcAcDate54制冷循环的9种状态和状态矩阵非目标循环矩阵目标循环矩阵Date55例：自律分散协调控制压缩机吸、排气压力的变化调节量的计算调节量向量被控对象向量增益矩阵Date56压缩机的容量调节方法单台压缩机单台压缩机多台压缩机多台压缩机定速 变频变频容量容量负荷大小Date57制冷剂系统户式中央空调(7) VRV系统的室内机控制原理v风扇：三速、无级调速 v电子膨胀阀： 室温 过热度（制冷）；过冷度（制热）如：制冷时Date58制冷剂系统户式中央空调(7) VRV系统的室内机控制原理电 子 膨 胀 阀 控 制以室内机制冷为例:过热度控制:USH（t） ：室内电子膨胀阀的开度（输出）USH（t-L）：前次控制的室内电子膨胀阀的开度L ：控制间隔（30秒）YDD（t） ：控制量Y（t）的2阶差分YDD（t）=（YD（t）-YD（tL）LYD（t） ：控制量Y（t）的差分YD（t）（Y（t）Y（tL）LY（t） ：控制量（室温） ：缓冲因数 ：控制速度决定要素R（t） ：控制目标值（室温温控设定值）B ：控制设备参数 制冷过热度控制的室内电子膨胀阀的开度范围 ：上限 2000脉冲下限 150脉冲 USH（t）=USH(t-L)-1/B*YDD(t)+2 YD（t）+2Y（t）-2R（t）Date59制冷剂系统户式中央空调(7) VRV系统的室内机控制原理UV（t）UV（t-L） 1/BYDD（t）+2YD（t） Y（t）R（t） 室 温 控 制制冷室温控制的室内电子膨胀阀的开度范围：上限：2000脉冲； 下限：150脉冲 UV（t） ：室内电子膨胀阀的开度（输出）UV（t-L） ：前次控制的室内电子膨胀阀的开度L ：控制间隔（30秒）YDD（t） ：控制量Y（t）的2阶差分YDD（t）=（YD（t）-YD（tL）LYD（t） ：控制量Y（t）的差分YD（t）（Y（t）Y（tL）LY（t） ：控制量（室温） ：缓冲因数 ：控制速度决定要素R（t） ：控制目标值（室温温控设定值）B ：控制设备参数 模糊控制: 控制室内电子膨胀阀的开度范围为1502000脉冲, 实现无极调速.Date60户式中央空调的技术路线（