住宅中央空調(diào)的現(xiàn)狀及方向

1、住宅中央空調(diào)的現(xiàn)狀及方向    摘要： 住宅中央空調(diào)目前主要有三種形式，即空氣空氣管道機，空氣水戶用機、多聯(lián)機和小區(qū)集中中央空調(diào)。三種形式各有利弊，未來住宅中央空調(diào)的發(fā)展方向是優(yōu)質(zhì)價廉、健康環(huán)保、性能穩(wěn)定，控制方便，高智能化。     關(guān)鍵詞： 中央空調(diào) 熱泵 VRV COP IAQ 變頻 網(wǎng)絡控制     隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對居住居住和工作環(huán)境的要求越來越高，居住環(huán)境的改善相應地帶動住宅中央空調(diào)行業(yè)的快速發(fā)展。2001年住宅中央空調(diào)市場需求量在10萬套

2、左右，產(chǎn)值達40億元人民幣。據(jù)權(quán)威人士預計，到2006年，住宅中央空調(diào)將占據(jù)10的家用空調(diào)市場。    1. 住宅中央空調(diào)方式    目前住宅中央空調(diào)常用的有以下幾種方式：戶式中央空調(diào)、多聯(lián)機和小區(qū)集中供冷供熱。    1.1 戶式中央空調(diào)    戶式中央空調(diào)的形式很多，目前市場上常用的有兩種：一臺小型空氣水熱泵室外機，帶幾臺室內(nèi)盤管。盤管數(shù)量根據(jù)房間的多少而定。盤管的形式根據(jù)個人喜好和裝修要求，能夠很好滿足個性化的要求，可以很好地解決

3、新風問題。該機型和大型風冷熱泵原理基本一致，技術(shù)相對比較成熟，而且結(jié)合家庭使用的特點作了一些改進：將膨脹水箱和冷水泵全部內(nèi)置，增加輔助電加熱，控制上也有多種形式供用戶選擇，很多產(chǎn)品都采用PLC(可編程控制器)控制，用戶只需在技術(shù)人員的指導下將一些參數(shù)設定好，機組運行，能量調(diào)節(jié)和自我保護均可通過電腦自行控制，非常方便，還可以通過電話或電腦網(wǎng)絡遠程控制。由于該形式系統(tǒng)比較簡單，經(jīng)濟實用，所以目前在國內(nèi)用得很普遍。其缺點是容易滴水霉變，冬季運行的可靠性還需提高。小型空氣空氣熱泵，室外機內(nèi)置壓縮機、冷凝器和各種輔助配件，室內(nèi)機內(nèi)置蒸發(fā)器和膨脹閥。根據(jù)制冷量大小可以配一只或兩只膨脹閥，通過銅管將室內(nèi)、外

4、機連接，室內(nèi)機接風管將冷（熱）風送到各個房間，所以又稱管道機。相對于其它形式的家用中央空調(diào)，管道機初投資較少，若引入新風，其空氣品質(zhì)將得到較大改善?？諝饪諝鉄岜霉ぷ鞣€(wěn)定性比空氣水熱泵高，其缺點是由于采用風管送風，層高要求較高，控制不如空氣水熱泵方便，浪費能源。該形式在美國用得比較多。    另外還有燃氣空調(diào)，太陽能空調(diào)，地溫空調(diào)，水源熱泵等多種形式，由于種種原因，使用得還不多，但隨著能源結(jié)構(gòu)的改善，國家能源政策的調(diào)整，這些形式的家用中央空調(diào)也會走進千家萬戶。    1.2 多聯(lián)機   

5、 多聯(lián)式變冷媒量熱泵空調(diào)系統(tǒng)，目前以日本大金的VRV，青島海爾的MRV和美的的MDV為代表，它以制冷劑為輸送介質(zhì)，室外主機由室外側(cè)換熱器、壓縮機和其它制冷附件組成，末端由直接蒸發(fā)式換熱器和風機組成。該形式由于采用磁阻式直流電機、渦旋式壓縮機、直流風機電機及PAM脈沖振幅調(diào)控制和MIO(多段輸入和輸出)及BP（冷媒分配器）等先進技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)變頻控制，所以能節(jié)能能源，特別是部分負荷下節(jié)能明顯。多聯(lián)式系統(tǒng)末端有天花板卡式嵌入式、風管連接式、掛壁式、暗藏式等多種形式供用戶選擇，能夠很好地配合室內(nèi)裝修和個性化的要求，控制也非常方便。該形式的缺點是制冷劑管道較多，容易泄漏，新風很難解決，安裝較

6、復雜。該形式在日本使用得比較多，由于價格較高，在國內(nèi)只有部分中高收入家庭使用。    1.3 小區(qū)集中中央空調(diào)    小區(qū)集中中央空調(diào)近年來發(fā)展較快，由于存在如下問題：工程投資較多，系統(tǒng)維護較麻煩，分戶計費難以公平，系統(tǒng)同時利用系數(shù)低導致系統(tǒng)運行成本過高等等，房地產(chǎn)商一般不愿意搞小區(qū)集中中央空調(diào)，所以小區(qū)集中空調(diào)使用得并不多。但隨著中央空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，小區(qū)集中空調(diào)也將走向成熟，為住宅中央空調(diào)提供更多的選擇。    2. 住宅中央空調(diào)發(fā)展方向   

7、 2.1 改善室內(nèi)空氣品質(zhì)IAQ    隨著人們環(huán)保和健康意識的增強，人們開始重視自己生活和工作環(huán)境的空氣品質(zhì)了，而且國家也制訂了相應的法規(guī)，對室內(nèi)空氣品質(zhì)作了嚴格的規(guī)定。因此住宅中央空調(diào)要順應人們的這種要求，不僅改善室內(nèi)空氣的溫濕度，還能明顯改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。    室內(nèi)空氣品質(zhì)，即人體舒適度和健康，人體舒適度是一個很復雜的問題1,2，它是指人體的主觀感覺，同一個人在不同的狀態(tài)感覺會不一樣，比如工作性質(zhì)，衣著情況，溫度，相對濕度，風速，噪聲等，都會影響人體熱舒適性指標。我們要使人體感到舒適，只有通過先進

8、的傳感技術(shù)，根據(jù)人體的活動量（人體代謝率），衣服熱阻，調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度、相對濕度、風速、輻射量等。由于相關(guān)的專業(yè)協(xié)會沒有建立相應的行業(yè)標準和測試方法，所以實際操作還比較困難。健康我們追求的目標之一，現(xiàn)在很多家庭裝修都大量采用建筑復合材料、石材、粘接劑等，這些物質(zhì)在很長的時間內(nèi)（至少12年）都將會釋放大量有害氣體，如甲醛、丙酮、氡及其蛻變物等。2002年一季度上海市有關(guān)部門對該市使用一年以上的商品房進行了抽查，抽查結(jié)果是甲醛嚴重超標，平均達到0.2g/m3空氣（國標是0.08g/m3空氣），平均合格率僅0.16%，不足0.2%。如果房間內(nèi)沒有通風換氣裝置及時將這些物質(zhì)排出或補充新鮮空氣的話，這些

9、物質(zhì)會對人體造成很大危害3, 4。 現(xiàn)在很多廠家和研究機構(gòu)正在研究采用過濾網(wǎng)，靜電除塵，用活性碳或光催化過濾器去除室內(nèi)異味及揮發(fā)性物質(zhì)，用LTC-M2觸媒技術(shù)清除空氣中的甲醛等，這些都可以提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，保證人體健康，但具體這些裝置怎么與住宅中央空調(diào)結(jié)合使用及其效果怎樣，都值得廠家和學者去重點研究。同時也是現(xiàn)代住宅中央空調(diào)的發(fā)展方向之一。2.2 提高住宅中央空調(diào)的性價比     由于住宅中央空調(diào)絕大部分是采用風冷，所以機組性能系數(shù)（COP）較低。因此要想提高主機性能，主要提高機組的COP值，首先是提高壓縮機性能，采用高效變頻壓縮機，提高壓縮機加工和裝配

10、精度，對壓縮機結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計等；其次要提高換熱器的換熱效率，采用新材料（比如用內(nèi)螺紋銅管波紋片），新工藝（加裝融霜電磁閥，合理配管等），優(yōu)化換熱器結(jié)構(gòu)（比如銅管翅片布置排列方式）；還要改進風機、水泵結(jié)構(gòu)（比如采用雙速風機，在冬季啟動高速，大風量，增強換熱效率，延長結(jié)霜時間，減少除霜時間）；目前，還應該完善機組性能系數(shù)的評價方法，僅采用的用某個工況下的COP值評價機組能耗是不夠的，很多專家都提出應該用季節(jié)性供冷（供熱）性能系數(shù)來評價機組能耗。目前已有這方面的評價軟件，使用結(jié)果證明能很好地與實際吻合。    住宅中央空調(diào)的主機性能不僅涉及主機性能，還要看安

11、裝人員的水平和安裝質(zhì)量。性能再好的主機，系統(tǒng)安裝質(zhì)量很差，性能不能充分發(fā)揮，使主機性能大受影響。    住宅中央空調(diào)的價格主要受壓縮機、換熱器、風機和閥件影響。由于目前大部分住宅中央空調(diào)的壓縮機都是從國外進口的，而它的價格占整個機組造價的1/31/4，加之一些關(guān)鍵閥件也需要進口，所以住宅中央空調(diào)價格還是很高。這也是影響它快速進入家庭的主要因素之一。但隨著技術(shù)進步，越來越多的部件被國產(chǎn)部件逐漸代替，相信住宅中央空調(diào)的性價比會越來越高。    2.3 機組的穩(wěn)定性和可靠性    

12、由于住宅中央空調(diào)是給家庭使用，所以機組穩(wěn)定性要求非常高，很多國外品牌之所以大受歡迎，就是由于其穩(wěn)定性和可靠性比很多國產(chǎn)品牌高。由于中國各地區(qū)之間氣候差異很大，機組工作環(huán)境相差也很大，很多產(chǎn)品在惡劣的氣候下工作波動很大，甚至不能工作，特別冬季低溫工況，機組除霜和各種保護頻繁動作，嚴重影響空調(diào)的效果。在可靠性方面，雖然很多廠家都盡力提高機組可靠性，特別是對電氣自控，壓縮機的高、低壓，過載，過流，缺相等保護等方面進行可靠性設計，但離要求還有很大距離。另外，各種人為因素也會導致機組穩(wěn)定性和可靠性降低。    2.4 機組維護的便捷性  

13、60; 機組維護的便捷性是衡量技術(shù)成熟與否的標志，隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，很多產(chǎn)品增加機組自動維護功能，故障自動檢測，自動修復，自動報警，故障內(nèi)容自動顯示等。還可以通過網(wǎng)絡診斷故障，不管產(chǎn)品裝在世界哪個角落，通過互聯(lián)網(wǎng)，廠家可以清楚知道機組工作正常與否，并可指導用戶進行簡單維護，簡單問題廠家只需一個電話就可解決問題。    2.5 機組環(huán)保性    環(huán)保是人類共同關(guān)心的話題，對于住宅中央空調(diào)來說，它包含降低機組噪聲，降低能源消耗，使用對人類無害，可回收，可再生的制冷劑等。  

14、0; 2.6 提高智能化程度     隨著電子技術(shù)，計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，住宅中央空調(diào)的智能化程度已發(fā)展到一個新的高度。很多廠家和研究結(jié)構(gòu)正在探索將智能除霜、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制、安防連控等新技術(shù)應用到住宅中央空調(diào)的前景和意義。有些技術(shù)已有產(chǎn)品實例，如圖1，是北京一家公司開發(fā)的融中央空調(diào)自動控制、家電異地遙控，防盜，火災，報警于一體的控制產(chǎn)品，非常適合家庭別墅的中央空調(diào)控制。    圖1 安防連控系統(tǒng)示意圖    3. 結(jié)論   &#

15、160; 住宅中央空調(diào)目前主要有三種形式，即空氣空氣管道機，空氣水戶用機、多聯(lián)機和小區(qū)集中中央空調(diào)。三種形式各有利弊，未來住宅中央空調(diào)的發(fā)展方向是優(yōu)質(zhì)價廉、健康環(huán)保、性能穩(wěn)定，控制方便，高智能化。當前阻礙中央空調(diào)機組進入家庭主要矛盾是價格，運行費用和機組運行的穩(wěn)定性，但隨著技術(shù)的逐漸成熟，機組穩(wěn)定性逐步提高、價格和運行費用的降低，住宅中央空調(diào)將逐漸取代房間空調(diào)器，成為市場主流。    參考文獻    1. Fanger p o. Calculation of thermal comfort. ASHRAE Trans, 1967, 73.    2. 范存養(yǎng). 熱舒適評價指標PWV及其實際應用. 暖通空調(diào), 1993, 23 (3).    3. Bloeman Hj. Indoor pollution after the applicatio