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三種家用中央空調的設計方案比較

本文概述了三種戶用中央空調系統:小型風冷冷水機加小鍋爐,家用 VRV或超級多聯機和風冷冷熱風機組,舉例分析了三種方案的特點。提出了戶用中央空調設計中應特別關注的問題。

一、前言
  住宅建設是當今社會的熱門話題,高尚住宅已經成為部分發達地區追求的時尚,中央空調系統更是成了一批先富起來的人的需求,成了一批豪宅的賣點。大型中央空調系統,也即我們經常意義上的集中冷熱站空調水系統,由于設備和外網投資不易解決,資產不易分清,設備和外網的管理,維護,保養及更換經費上的困難,分戶計量引起的矛盾,使其在住宅中央空調方面的應用受到很大的限制。戶用中央空調系統,由于其以每家每戶為獨立單元,自成體系,現有產品自動化程度高,安裝簡單,使用方便,愈來愈受大家的關注。

二、常用的幾種戶用中央空調系統方案
  方案一:戶用風冷冷水機組,小鍋爐加風機盤管空調器
  該系統分室外機組(風冷冷水機組加小鍋爐)和室內機(風機盤管空調器)以及空調水管及附件。室外機一般置于北陽臺上,將噪音阻隔在居室之外。冷水機組內置小型壓力膨脹水箱,循環泵及自動補水閥。風機盤管空調器有多種形式,業主可根據各居室的使用功能進行選擇,并與室內裝修相協調,達到既舒服又美觀的效果。
  筆者在某小高層住宅空調設計中采用了該方案,其平面及管道流程如圖1。
  風冷冷水和小鍋爐機組置于家政間外的北陽臺上,減少其對主要房間的影響。由于南京地區冬季較寒冷,系統中設有一臺小型間接式燃油熱水鍋爐,供生活熱水和冬季供暖用,仍利用冷水機組中的循環水泵,壓力水箱及自動補水閥進行水循環。該做法要求冷水機組生產廠家考慮熱循環的需要,留好熱水接口。在其他較溫暖地區,可采用風冷熱泵冷熱水機組代替本系統中的冷水機組和小鍋爐,則系統更簡單方便。
  室內末端設備采用臥式暗裝風機盤管,吊裝于建筑局部下降的吊頂內。空調供回水管道穿梁走,冷凝水管水平管道在梁下走并保證沿流向0.8%的坡度坡向立管,集中后在自行車庫層排出。
  本住宅建筑外包面積約155平方米,建筑層高為3.0米,梁高600毫米,裝風機盤管處吊頂高度為2.2米,空調總用電量約5.5千瓦,空調總投資約4.5萬元。
  該系統結構緊湊,安裝方便,與全空氣系統比較占建筑空間較少,也易與建筑裝修融為一體。系統采用微電腦全自動控制,操作簡單,各房間可獨立控制,方便使用,便于節電。冬季空調效果有保障。但系統也有不盡如人意處:無新風供應,集水盤內容易集塵滋生細菌,存在漏水可能,只是漏水處容易發現,便于維修。住宅面積較大時,冷水機組為三相電源,我國有些城市,經供電局批準已允許三相電源入戶。新風供應也可用風管將新風接到風機盤管回風口上,向室內送新風,改善室內空氣品質。此外,每戶設小鍋爐增加了安全隱患,對環境保護存在影響。
  方案二:家用VRV或超級多聯機
  該系統分室外機和室內機以及冷媒管,冷凝水管及附件等。與方案一相仿,室外機置于室外陽臺,室內機的形式多種多樣,只是室內外機之間用紫銅冷媒管聯接,不需膨脹水箱,循環泵,可用單相電源。
  筆者在某高層商住樓空調設計中采用了該系統,其平面如圖2。
  室外機置于室外專門位置,由于建筑外立面為玻璃幕墻,室外機通風側為可拆卸通長百葉,即不影響立面美觀,又不影響空調效果。
  室內機圖中為明裝壁掛機,客戶可根據裝璜需要改為自己喜歡的型式,冷媒管梁下走,冷凝水集中排放。
  該戶建筑外包面積約134平方米,建筑層高為3.3米,梁高800毫米,室內機最低點為2.2米,空調總用電量約4.5千瓦,超級多聯機空調總投資約3.0萬元,家用VRV空調總投資約5.0萬元。
  該系統具有方案一的優點,并且由于其為冷媒直接蒸發式系統,能效比較高,冬季制熱效果比熱泵好。住者可控制所在房間室內機,也可控制其它房間。如采用VRV系統則節能效果明顯。該系統采用單相電源,不需特批三相電入戶。但其也有缺陷:無新風供應,
  安裝要求高,如發生冷媒管泄漏,很難找出漏點,不易維修。如用VRV則價格較高。新風供應可同方案一那樣解決。目前,國內空調企業也開始推出這種機型,價格有望下降。
  方案三:戶用冷熱風機組
  該系統由室外主機,管道式空調箱,送風管道和風閥,風口等組成。系統與方案二相仿,也屬冷媒直接蒸發式,只是將方案二的室內機改換為管道式空調箱,向室內提供冷熱風。
  筆者擬在某高級住宅設計中采用該系統。其平面如圖3。
  室外主機置于室外專門空調擱板上,管道式空調箱吊裝于儲藏間上空,冷熱風用風管送至臥室,書房,客廳和餐廳。回風在各空調房間門下開百葉,在儲藏間吊頂上設回風口,并在外墻上開新風百葉,新風管上設電動調節閥與空調箱聯動并調節新風量。
  該戶建筑外包面積約120平方米,建筑層高為3米,梁高為500毫米,風管經過處及儲藏間吊頂高度為2.2米,空調總用電量約4.5千瓦,空調系統總投資約1.8萬元。該系統設有新風供應,保持室內空氣清新,無漏水之憂,相對價格低。但各房間不能獨立控制,集中回風影響各房間的私密性,風管所占建筑空間較大。
  方案四:水源熱泵系統
  該系統分冷卻水系統和室內機,以及風管風口等。筆者曾參觀過某住宅小區采用該系統,小區內設集中冷卻水站房,經室外管網將冷卻水送至每戶。室內機為包括壓縮機,盤管和風機等設備的水冷空調柜機。機組吊裝于衛生間吊頂內,用風管將冷熱風送入空調房間,集中回風。筆者以為該系統中盡管空調系統的核心在每家每戶,但是,每家的空調運行依然離不開集中冷卻站房,不是嚴格意義上的戶用中央空調系統,在此不作討論。

三、設計中值得注意的問題
  1.空調末端設備容量可適當放大
  按目前我國大多數人的生活習慣,人們總是在一進家門時,迅速打開空調機,并希望室內盡快達到空調效果。同時由于樓房的樓板沒有隔熱處理,當樓上下鄰居不開空調時,空調房間負荷加大,適當放大末端設備的容量,可保證空調效果。同時末端設備應設調節器,客戶可根據自己的需求調節風量冷量。
  2.室外主機容量可適當減小
  按人們的生活習慣,空調末端不可能同時滿負荷運行,當客廳和餐廳運行時,臥室和書房幾乎不開空調。設計中可根據具體情況,適當降低主機容量,以降低初投資和運行費用。
  3.冷凝水排放一定要處理好
  漏水問題是現在裝修中經常遇到的事。對空調系統來說,冷凝水排放是最容易被忽略的潛在漏水隱患。設計中,冷凝水宜設獨立立管集中排放,水平管不宜太長且保證不小于0.008的坡度坡向立管。
  4.如每戶設小鍋爐,則宜設豎向集中煙囪
  筆者曾參觀過某高尚住宅小區,每戶一臺小鍋爐供生活熱水及采暖用,鍋爐放在北陽臺,每戶的小煙囪直接排出陽臺。當冬季氣壓較低時,小區內彌漫著柴油味,污染周圍環境。筆者在如圖一的工程中,設計了豎向集中煙囪。采用該做法時應注意兩點:首先,每戶的小煙囪應斜向上成夾角地插入主煙囪,如圖4。第二,主煙囪底部應有清掃口并兼產生拔力的小進風口。
  5.管道安裝要求高
  空調系統中各類管道安裝應嚴密,不得漏風漏水,特別是冷媒管如發生泄漏,不易找到漏點,維修太困難,容易產生糾紛。空調水管和冷媒管可穿梁走,以節省空間。
  6.管道保溫要做好
  空調系統中的各種管道均需保溫,風管,冷凝水管,特別是空調水管和冷媒管,因其溫度低,如保溫不好其外表易結露滴水。

四、總結
  1.戶用中央空調系統目前常用的有三種方案:風冷冷水機加小鍋爐—水系統,VRV或超級多聯機—冷媒系統和風冷冷熱風機組—風系統。三種方案各有特色,設計人員應根據各工程的具體情況,當好地產商或客戶的參謀,使所選方案適合于各工程,安全可靠經濟合理。
  2.設計中應作詳細計算,認真選擇室內機和室外機,做到既能滿足空調效果的要求,又節省投資節省運行費用。施工中應嚴格要求,嚴防漏水漏氣,做好保溫處理。
  3.設計中特別注意要處理好冷凝水排放問題,小鍋爐煙氣排放問題。既要營造好室內的小環境,也不可損害周圍的大環境。
  4.希望空調企業能研制開發生產出更多更好的質高價廉的戶用中央空調產品,讓更多的人享受戶用中央空調。由于筆者水平有限,歡迎批評指正。


家用中央空調安裝效果圖


家用中央空調調?

四出風天花機


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風機盤管供冷供暖









空調?

室內采用風機盤管供冷供暖

空調?

可供選擇的中央空調溫控器


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