家用中央空调工程设计一、家用中央空调的特点一、家用中央空调的特点1 对室内空气参数要求的差异性较大在公共建筑中生活或工作的人群，通常来自不同的家庭、民族或国家，具有 不同 的年龄、和生活习惯。当集中在一个房间中一起工作时，往往会考虑到绝大多数 人的 利益，对房间空调的要求具有一定的宽容度，只要能达到一个比较舒适的房间温 度环 境就行了。家用中央空调所服务的是长期生活在住宅里面的居民，每个人对室内 空气 参数的要求不会完全相同，这时必须满足个体要求，室内空气参数要求的差异会 很大。2 地域差别大我国地域广阔，气候条件差异很大。 处我国南部的海南、广东等地终年炎 热， 根本不需要采暖，只需要提供制冷空调就能满足要求；地处我国中原地区四季分 明， 需设冷暖空调地处北方或西藏等地区，夏季几乎没有，而冬季却十分漫长，冬季 采暖 是必需的，而夏季冷空调不一定需要。这反映了不同地区对家用中央空调的冷暖 设置 也是不同的。另一方面，由于气候条件的差异，对空调冷热源设备的选择和配置 也是 不同的。例如风源热泵冷热水机组在长江以页地区使用时，冬季供暖效果还不错 ；但 用于北方地区就得慎重，有时必须采用输助加热器，甚至直接采用小型热水炉。 一、家用中央空调的特点3 冬季要求高设置在公共建筑中的空调，绝大多数在白昼运行，人们大多处于工作状态， 对房 间温度变化的适应性较强。而家用中央空调要求昼夜运行，尤其是冬季的晚上， 室外 气温最低，热负荷比白天大；再者，人们大多处于睡眠状态，对房间温度变化的 适应 性较弱。这就要求有一个较为稳定的适宜的房间温度环境。因此，家用中央空调 的冬 季性能要求实际上比用于公共建筑中的高。4 负荷变化率大、同时使用系数低公共建筑中的空调使用是比较有规律的，而家用中央空调使用的随意性很大 ， 可能昼夜使用，也可能整天不用；可能会随时使用，也可会随时停用。从房间空 调的 开启率看，有些人习惯全部开启；而有些人为了节约运行费用，只希望仅在使用 的房 间开启。从照明使用情况看，通常白天很少使用，晚上使用时也变化甚大。因此 ，它 的空调负荷变化率大，同时使用系数比公共建筑的低，尤其是在希望节约空调运 行费 用的系统中，同时使用系数更低，在系统总负荷计算及冷热源设备选择时，应充 分注 意。 一、家用中央空调的特点5 房间末端空调设备的选择应稍大在家用中央空调系统中，房间的最大空调负荷，要比公共建筑中同样条件的 房间 负荷大。这是因为这些房间在单独使用时，邻室并末使用，这两个房间温度差是 比较 大的，这时，计算的房间空调负荷就必须包括内墙、楼板的传热负荷。在公共建 筑中， 房间空调通常是同时使用的，不会存在这种的情况。此外，在家用中央空调中， 虽然 整个系统的使用人数一般仅是非常有限的家庭成员，但实际使用时，很可能所有 户内 人员都集中在某一个房间中。因此，在选择家用中央空调房间的末端空调设备时 ，考 虑到这些因素，往往应稍大一些。另外，家用空调断续使用的特性，也会加大空 调刚 开始时的负荷。 6 更需要体现“人性化”的理念随着社会的发展和进步，也随着人们对住宅多样化和个性化要求的提高，住 宅建 筑的房型也越来越多、越来越漂亮，甚至有的住宅小区内，每一幢建筑中别墅都 不一 样。这样，空调设计势必不能套用或只能少量套用，设计能根据每一套房屋“专 炒小锅 菜”。同时，居住者与居室朝夕相处，因此它的设计更要体现“人性化”的理念 。这就要 求设计师必须将与舒适性有关的温度、湿度、新风量、风速、噪声等各种因素仔 细考 虑；同时在满足功能要求的前提下，也必须注意与建筑物的与建筑物的协调性， 创造 一个舒适、和谐的生活环境。 二、家用中央空调的技术要求二、家用中央空调的技术要求为了保证向用户提供一个安全、舒适、高效、和谐的生活环境，家用中央空 调应 满足以下的技术要求。1 运行的稳定性要好我国地域宽广，很多地区一年四季分明，冬夏季温度、湿度等都会相差很大 。这 就要求空调设备在各种条件下能稳定地运行，始终如一地向人们提供舒适的生活 环境 是任何空调设备的最基本的要求。2 健康卫生、舒适性要求好室内空调的舒适性包括诸多方面：房间温度、湿度、风速、噪声和空气品质 。房 间温度应合适，应满足使用者的个体需要，一般还应注意房间温度的均匀性。房 间空 气湿度也应合适，过高会使人感到闷热难受，过低会使人皮肤干裂。过高的房间 风速 使人有吹风感，尤其在冬季更要注意。一个高舒适性的生活环境应该是避免噪干 扰的， 这就要求空调设备必须是低噪声或超低噪声的，包括室内机组和室外机组。在创 造一 个安静的室内环境的同时，也创造一个安静的社区环境。近年来人们十分重视室 内空 气品质，这直接关系到居住者的身体健康，目前已有将高压静电过滤、活性炭吸 附过 滤、负离子发生器等装置组合到室内空调的家用中央空调，会把室内污浊空气的 排放 和洁净新鲜空气的补充很好地结合到系统中去，甚至还能进行能量回收。 二、家用中央空调的技术要求3 效率高、节能效果好效率高、节能效果好是每一个业主所希望的，它可以节约大量的运行费用。 除了 机组在满负荷时运行效率要高，根据前面所述。在低负荷时也必须是高效效率的 ，这 样才能真正起到节省的目的。4 自动控制要求高，操作要简便运行的稳定性、舒适性和节能性，尤其是操作的简便性都离不开设备的自动 控制。 空调房间的温度控制是最基本的要求。通常有采用区域温度控制，也有采用每一 个房 间的单独的温度控制。显然，后者的控制要求比前者高，舒适性和节能性也更好 。随 着系统工作的季节、时间、环境等变化，系统负荷也变化，根据负荷的要求自动 控制 机组的运行，从而达到最佳的性能。那些具有同时供冷和供热、自动诊断故障、 区域 自动监控等功能的机组，更离不开自动控制。尤其是家用中央空调面对的是非常 缺乏 专业知识的使用群体，必须使操作简单方便、运行安全可靠，这都离不开一个完 美的 自动控制装置。5 安装、连接要方便灵活方便、灵活的安装不但可以节约安装人工、方便维修，还可以适应建筑物的 各种 变化和满足美观的要求。从家用中央空调的三部分（室外机、连接管线和室内机 ）来 看，要求室外机少、占用空间少、布置方便。这也给设计带来了方便。二、家用中央空调的技术要求6 装修、维护要方便为保证家用电中央空调的高效运行，它也要经常维护保养。检修、维护方便 可以 大大节约人力、物力。比较好的空调设备还具有自动诊断功能，检测故障情况， 可以 显示故障信息，如故障检查模式、故障机组位置等，可加快维修过程。7 使用寿命长这是空调设备的一个最基本的要求，也是千家万户十分关注问题。影响设备 使用 寿命的因素，除了设备中各个元件或部件质量应保证外，还应特别注意家用中央 空调 的负荷变化率大、同时使用系数低的特点。当系统处于低负荷运转时，由于较大 的压 缩机制冷量与田间小的空调负荷之间的矛盾，就容易造成频繁开机、停机，不但 易损 伤压缩机影响寿命，严重时甚至不能正常使用。好的产品在这方面已的考虑，采 用的 措施通常有：利用变频技术，根据负荷改变压缩机的转速，适应负荷的变化；利 用小 型蓄冷装置进行蓄冷与放冷，减小压缩机的起停次数；利用多头压缩机和热气旁 通技 术，控制压缩机的制冷量等。8 对供电网影响要小在采用变频技术时，由于变频而产生的多次谐波会对供电网产生较大的冲击 ， 尤其是三次和五次谐波影响最大。一般情况下会影响计算机等设备的正常运行； 严重 时，会引起跳闸，不能正常供电。因此一些厂家就采用高性能的扼流器等技术， 以减 少对电网的污染。二、家用中央空调的技术要求9 安全性要好，发生事故的破坏性要有些家用中央空调系统损坏发生事故时，具有一定的破坏性，造成经济损失。例 如， 空调系统采用水作为输送冷热量的介质，一旦输送水的管道产生渗漏，往往会损坏吊 顶、 电气设备、家具等，破坏性较大。采用空气或制冷剂作为输送冷热量的介质时，通常 不会 因制冷剂渗漏造成上述财物的损坏，用户的损失也较小。但在较大的制冷系统中，大 量制 冷剂的泄漏达到相当的浓度时，也可能造成窒息事故。因此，在选择家用中，在空调 系统 时，它的安全性和事故破坏性非常重要的。10 环境保护家用中央空调的运行对环境的影响主要有三个方面：噪声、能源效率和制冷剂。 除了 室内噪声要求外，室外机噪声对环境的影响不容忽视。国家早已制定了城市域环境噪 声标 准，使用的产品应满足这方面的要求。虽然电能对用户来说是一个清洁能源，但对于 以火 力发电为主的我国来讲，发电效率仅在31%左右，需燃烧大量的煤炭，也造成环境污 染，所 以电能不一定是个清洁能源，因此，在同样负荷条件下，家用中央空调的能源效率愈 高， 用能就愈少。这些年来空调机组的制冷工质对大气臭氧层的破坏一直是世界上十分关 注的 问题，新型的低破坏性的工质正在逐渐被推出。采用小型直燃型溴化锂作为家用中央 空调 的冷热源，它不采用卤代烃物质作为制冷剂，不存在对臭氧层的破坏。目前，我国有 些厂 家已经开发出了这方面的产品，正逐步被应用到工程中。三、家用中央空调系统的设计要点三、家用中央空调系统的设计要点家用中央空调系统设计内容主要包括：负荷计算、系统选择和设计、管路 布置。1 空调负荷的计算空调负荷计算为合理选择空调末端处理设备和确定冷、热源设备容量提供依 据。 空调负荷计算包括夏季冷负荷计算和冬季热负荷计算。在方案设计阶段，可采用 负荷 估算指标进行负荷计算。在施工图设计阶段，根据规范要求，应对各空调房间进 行逐 项逐时的负荷计算。确定空调负荷时，对于住宅等以围护结构负荷为主的房间，应考虑间歇负荷 附加 系数1.10-1.20。同时，还应考虑邻室无空调时温差传热所引起的负荷。确定空调系统总负荷时，应充分考虑住宅使用的特殊性。住宅主要由卧室、 客厅、 餐厅、厨房和卫生间组成，厨房和卫生间一般不设空调，而卧室、客厅、餐厅同 时开 户空调的概率很小。因此同时使用系数较低，一般可按0.50.7选取。负荷计算 时还 应考虑新风负荷，没有新风引入的空调系统不是完整的家用中央空调系统。2 系统选择和设计选用空调系统时，应充分考虑运用场合、使用特点和业主的要求等因素。三、家用中央空调系统的设计要点（1）风管式空调系统 风管式空调系统负荷调节能力较差，机组只是根据回风参数控制压缩机的起 停。 机组送风量一般不能随房间空调负荷变化而变化，当一个房间需要送风时，其他 不 需要空调的房间同样有风送入。整体式机组应尽量靠近服务区域布置，以使送回 风 管尽量短直。由于空气处理设备置于整体式机组内，新风引入非常方便。对于层 高 较低的空调区域，如住宅，主风管尽量布置在走廊、客厅周边，以便于装饰处理 ， 支管上均应设风量调节阀。送风口以侧送双层百叶风口为主，也可根据装潢需要 ， 采用顶送散流器风口或条缝型风口等。三、家用中央空调系统的设计要点（2）空气源冷热水机组 空气源冷热水机组的压缩机分为定速和变速两种。对于定速冷热水机组 ，室内负荷变化容易造成压缩机频繁起、停，由于水系统规模小，应考虑系 统的热稳定性要求，以免造成部分负荷时压缩机频繁起动。因此系统中宜设 蓄储水箱，或加大供、回水温差的设定值。对于冬季间歇运行，并且室外气 温较低而致使系统容易结冰的地区，可以将蒸发器及循环水泵与室外主机分 开而组成室内辅机。室内辅机与室外主机用制冷剂管连接。在寒冷地区，冬 季室外温度较低，根据夏季冷负荷选用的冷热水机组，冬季供热量常常不能 满足冬季热负荷的要求，此时应考虑选用辅助电加热来增加供热量。 水量控制一般有三种方式：一是变流量方式，流量方式是由室内温控器 控制机组出水管上的电动二通阀的开启或关闭，当风机盘管停止运行时，该 阀关闭。空调水总管上装设压差旁通阀，以稳定进入机组的流量。二是定流 量方式，定流量方式是由室内温控器控制机组出水管上的电动三通阀开启或 关闭；三是置于定流量与变流量之间的混合方式，该种方式中，离主机近的 部分机组采用电动二通阀，其他机组则采用三通阀，此时可省掉压差旁通阀 ，采