家用中央空调方案的选择及经济性分析

2011-02-17陈武无锡职业技术学院机电分院江苏无锡214121

中国科技信息 2011年9期

陈武无锡职业技术学院机电分院，江苏无锡 214121

家用中央空调方案的选择及经济性分析

陈武无锡职业技术学院机电分院，江苏无锡 214121

家用中央空调；选择；经济性

随着人们生活水平的改善和提高，买房的人越来越多，房子也越买越大，对舒适性、美观性的要求也越来越高。对于大居室、多居室家庭，普通小功率的空调已经不能完全满足其个性化需求，更多的业主在选择空调方案时往往会考虑采用家用中央空调系统。所谓中央空调是指集中处理空调负荷的系统型式，其冷/热量是通过一定的介质输送到空调房间里去。然而面对众多家用中央空调的方案，我们业主又该如何去进行选择呢？

目前常见的家用中央空调有五种类型：小型风冷热泵冷热水机组、风冷热泵管道式分体空调系统、VRV系统、水源（地源）热泵系统、家用燃气中央空调。它们在系统特点、适用性、舒适性、维护的便利性，尤其是经济性方面各不相同。

一、小型风冷热泵冷热水机组

该机组体积较小,可放置在房前、屋后的地坪上或阳台、屋面等通风良好位置。由于冷热管较小，占空间小，因此它一般不受层高限制；室内末端装置多为风机盘管，一般风机盘管都有风机调速或通过旁通水阀调节水量等措施，因此该系统可以对每个空调房间进行单独调节，满足各房间不同的空调负荷要求；室内风机盘管噪声较小，能满足室内静音要求。其主要问题是：

1、性能系数低，调节性能差，部分负荷运行效率低、能耗多、运行费高，机组在名义工况下制冷性能系数COP在2.6～3.0之间，与家用空调相差无几；绝大多数厂家产品均为开停控制，部分负荷性能系数APLV会更低，因而造成能耗高、运行费大，一般用户难于承受；

2、室外机组噪声大,一般约在53～65dBA，高于家用空调器的室外机，特别是应用于集合式建筑，家家户户都安装在阳台上，如果同时开启，那噪声的影响可想而知，特别是在夜晚，难于满足居室40dB(A)的要求；

3、很多机组需用户自设膨胀水箱，对于集合式建筑很难找到设置膨胀水箱位置；

4、初投资偏高。

二、风冷热泵管道式分体空调系统

这种系统最大的优点是可以获得高质量的室内空气品质，同时可利用室外新风实现过渡季的全新风调节；相对于其他几种家用中央空调而言其舒适性很高且造价较低。其主要问题是：

①应该按照设计图纸的要求将给水管道安装好，并检查管道间的连接点，以保证给水管道顺利供水；②应根据供水的性质，选择适合的管道材料，如消防管道材料不应使用黑铁管；③给水管道应做好防腐措施，还应严格掌控地下管道走向、直径及规格，对地下管道的支架点位应进行永久冻土处理。

1、由于是全空气系统，空调房间的温度难于实现独立控制，如采用变风量末端装置，会使系统的初投资大大增加；

2、全空气系统需要用风管连接至各个空调房间，风管需要占据一定的空间，对房间的层高有要求；

3、和热泵冷热水机组一样，性能系数低，调节性能差，能耗高，运行费大；

4、室内噪声高，大多数产品室内机噪声均在50d BA以上，室内风系统需采取消声措施。

三、VRV系统

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，它以制冷剂为输送介质，室外机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。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。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，可以适时地满足室内冷、热负荷要求。VRV适合于独立式住宅，也可用于集合式建筑(需要有一个放置室外机组的挑台或阳台)。VRV系统室内机有多种型式，可适应各种室内装修；制冷剂管路管径小，便于埋墙敷设或进行伪装；该系统能实现变频微电脑控制，可实现节能运行，部分负荷运行效率高，运行费低。因此，VRV系统具有节能、舒适、运转平稳、噪声低等优点，而且各房间独立调节，能满足不同房间不同空调负荷的要求。其主要缺点是初投资高，一般比家用空调器要高2～3倍甚至更高；房间新风比较难解决，舒适性较差，如果采用带热回收的新风系统，造价会更高；系统的施工要求高，难度大，从管材材质、制造工艺、零配件供应到现场焊接等要求均非常高，否则会对今后的维修管理带来很大麻烦，这方面的教训值得重视。

四、水源（地源）热泵系统

水源（地源）热泵机组以水作为冷热源，可以应用河、湖及海水、地下水、废水以及地热(或土壤热)，其最大特点是能效比高，运行费较风冷低；另外它克服了风冷热泵机组的两大弱点：一是当室外空气温度较低,蒸发温度低于0℃时,盘管表面会结霜，结霜不仅增加了能耗，而且降低了机组的可靠性；二是它的出力正好与需求量、性能系数(COP)呈反比，通常按平衡点温度确定热泵型号，当环境温度低于平衡点温度时，需要辅助加热，在北方寒冷以及冬季潮湿地区，这种性能上的缺陷将更加明显。

水源（地源）热泵系统可以按成栋建筑设置，也可以独家独户设置。对于独立式住宅，采用地源热泵(有的称大地耦合式水源热泵或土壤源热泵)有优越性。地源热泵的地下埋管可环绕建筑设置；可布置在花园、草坪、农田下面或湖泊、水池内；可布置在土壤、岩石或地下水层内；也可在混凝土桩基内埋管。不必远距离输送，不必大面积开挖，也不占用地面，地下埋的塑料管寿命可达50年以上。地源热泵能效比高，节能，冬季供热季节性能系数可达3.17kW/kW，夏季制冷季节性能系数为3.46kW/kW。地源热泵系统地面采用的机组，根据用户具体情况，可采用整体式或分离式水源热泵机组，也可采用水-水热泵机组，目前国内均有工程实例。水源热泵系统的主要问题是:

1、要有一定的水源和适合的温度范围；

2、对采用循环水的水源热泵系统，一般冬季需有辅助加热设施；

3、地源热泵系统一般造价较高，室外采用垂直U形埋管，dN=25mm，每m孔深造价大约为40～50元(包括管材钻孔费用等)，每1kcal/h(1.163W)制冷量，室外埋管费用为0.7～0.8元；而且建筑物周围应有适当空地；

4、要充分掌握当地地质水文资料，用计算机程序模拟计算所需埋管长度及冬夏季吸、排热量的平衡，这是地源热泵的关键技术，掌握起来有一定难度。