住宅中央空調管理論文

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摘要：住宅中央空調目前主要有三種形式，即空氣－空氣管道機，空氣－水戶用機、多聯機和小區集中中央空調。三種形式各有利弊，未來住宅中央空調的發展方向是優質價廉、健康環保、性能穩定，控制方便，高智能化。

關鍵詞：中央空調熱泵VRVCOPIAQ變頻網絡控制

隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對居住居住和工作環境的要求越來越高，居住環境的改善相應地帶動住宅中央空調行業的快速發展。2001年住宅中央空調市場需求量在10萬套左右，產值達40億元人民幣。據權威人士預計，到2006年，住宅中央空調將占據10％的家用空調市場。

1.住宅中央空調方式

目前住宅中央空調常用的有以下幾種方式：戶式中央空調、多聯機和小區集中供冷供熱。

1.1戶式中央空調

戶式中央空調的形式很多，目前市場上常用的有兩種：①一臺小型空氣－水熱泵室外機，帶幾臺室內盤管。盤管數量根據房間的多少而定。盤管的形式根據個人喜好和裝修要求，能夠很好滿足個性化的要求，可以很好地解決新風問題。該機型和大型風冷熱泵原理基本一致，技術相對比較成熟，而且結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，很多產品都采用PLC(可編程控制器)控制，用戶只需在技術人員的指導下將一些參數設定好，機組運行，能量調節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絡遠程控制。由于該形式系統比較簡單，經濟實用，所以目前在國內用得很普遍。其缺點是容易滴水霉變，冬季運行的可靠性還需提高。②小型空氣－空氣熱泵，室外機內置壓縮機、冷凝器和各種輔助配件，室內機內置蒸發器和膨脹閥。根據制冷量大小可以配一只或兩只膨脹閥，通過銅管將室內、外機連接，室內機接風管將冷（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，管道機初投資較少，若引入新風，其空氣品質將得到較大改善。空氣－空氣熱泵工作穩定性比空氣－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，太陽能空調，地溫空調，水源熱泵等多種形式，由于種種原因，使用得還不多，但隨著能源結構的改善，國家能源政策的調整，這些形式的家用中央空調也會走進千家萬戶。

1.2多聯機

多聯式變冷媒量熱泵空調系統，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，室外主機由室外側換熱器、壓縮機和其它制冷附件組成，末端由直接蒸發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脈沖振幅調控制和MIO(多段輸入和輸出)及BP（冷媒分配器）等先進技術，能夠實現變頻控制，所以能節能能源，特別是部分負荷下節能明顯。多聯式系統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，安裝較復雜。該形式在日本使用得比較多，由于價格較高，在國內只有部分中高收入家庭使用。

1.3小區集中中央空調

小區集中中央空調近年來發展較快，由于存在如下問題：工程投資較多，系統維護較麻煩，分戶計費難以公平，系統同時利用系數低導致系統運行成本過高等等，房地產商一般不愿意搞小區集中中央空調，所以小區集中空調使用得并不多。但隨著中央空調技術的發展，小區集中空調也將走向成熟，為住宅中央空調提供更多的選擇。

2.住宅中央空調發展方向

2.1改善室內空氣品質IAQ

隨著人們環保和健康意識的增強，人們開始重視自己生活和工作環境的空氣品質了，而且國家也制訂了相應的法規，對室內空氣品質作了嚴格的規定。因此住宅中央空調要順應人們的這種要求，不僅改善室內空氣的溫濕度，還能明顯改善室內空氣品質。

室內空氣品質，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感覺會不一樣，比如工作性質，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，只有通過先進的傳感技術，根據人體的活動量（人體代謝率），衣服熱阻，調節室內空氣溫度、相對濕度、風速、輻射量等。由于相關的專業協會沒有建立相應的行業標準和測試方法，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，這些物質在很長的時間內（至少1~2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部門對該市使用一年以上的商品房進行了抽查，抽查結果是甲醛嚴重超標，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%。如果房間內沒有通風換氣裝置及時將這些物質排出或補充新鮮空氣的話，這些物質會對人體造成很大危害[3,4]?，F在很多廠家和研究機構正在研究采用過濾網，靜電除塵，用活性碳或光催化過濾器去除室內異味及揮發性物質，用LTC-M2觸媒技術清除空氣中的甲醛等，這些都可以提高室內空氣品質，保證人體健康，但具體這些裝置怎么與住宅中央空調結合使用及其效果怎樣，都值得廠家和學者去重點研究。同時也是現代住宅中央空調的發展方向之一。

2.2提高住宅中央空調的性價比

由于住宅中央空調絕大部分是采用風冷，所以機組性能系數（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精度，對壓縮機結構進行優化設計等；其次要提高換熱器的換熱效率，采用新材料（比如用內螺紋銅管波紋片），新工藝（加裝融霜電磁閥，合理配管等），優化換熱器結構（比如銅管翅片布置排列方式）；還要改進風機、水泵結構（比如采用雙速風機，在冬季啟動高速，大風量，增強換熱效率，延長結霜時間，減少除霜時間）；目前，還應該完善機組性能系數的評價方法，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性供冷（供熱）性能系數來評價機組能耗。目前已有這方面的評價軟件，使用結果證明能很好地與實際吻合。

住宅中央空調的主機性能不僅涉及主機性能，還要看安裝人員的水平和安裝質量。性能再好的主機，系統安裝質量很差，性能不能充分發揮，使主機性能大受影響。

住宅中央空調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1/3～1/4，加之一些關鍵閥件也需要進口，所以住宅中央空調價格還是很高。這也是影響它快速進入家庭的主要因素之一。但隨著技術進步，越來越多的部件被國產部件逐漸代替，相信住宅中央空調的性價比會越來越高。

2.3機組的穩定性和可靠性

由于住宅中央空調是給家庭使用，所以機組穩定性要求非常高，很多國外品牌之所以大受歡迎，就是由于其穩定性和可靠性比很多國產品牌高。由于中國各地區之間氣候差異很大，機組工作環境相差也很大，很多產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定性和可靠性降低。

2.4機組維護的便捷性

機組維護的便捷性是衡量技術成熟與否的標志，隨著計算機網絡技術的發展，很多產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，故障內容自動顯示等。還可以通過網絡診斷故障，不管產品裝在世界哪個角落，通過互聯網，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機組環保性

環保是人類共同關心的話題，對于住宅中央空調來說，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。

2.6提高智能化程度

隨著電子技術，計算機技術和網絡技術的飛速發展，住宅中央空調的智能化程度已發展到一個新的高度。很多廠家和研究結構正在探索將智能除霜、模糊控制和神經網絡控制、安防連控等新技術應用到住宅中央空調的前景和意義。有些技術已有產品實例，如圖1，是北京一家公司開發的融中央空調自動控制、家電異地遙控，防盜，火災，報警于一體的控制產品，非常適合家庭別墅的中央空調控制。

圖1安防連控系統示意圖

3.結論

住宅中央空調目前主要有三種形式，即空氣－空氣管道機，空氣－水戶用機、多聯機和小區集中中央空調。三種形式各有利弊，未來住宅中央空調的發展方向是優質價廉、健康環保、性能穩定，控制方便，高智能化。當前阻礙中央空調機組進入家庭主要矛盾是價格，運行費用和機組運行的穩定性，但隨著技術的逐漸成熟，機組穩定性逐步提高、價格和運行費用的降低，住宅中央空調將逐漸取代房間空調器，成為市場主流。

參考文獻

1.Fangerpo.Calculationofthermalcomfort.ASHRAETrans,1967,73.

2.范存養.熱舒適評價指標PWV及其實際應用.暖通空調,1993,23(3).

3.BloemanHj.Indoorpollutionaftertheapplicationofmoisturerepellents.ProcIndoorAir’90,1990,3：569—574

4.GarrettMH,etal.Lowlevelsofformaldehydeinresidentialhomesandacorrelationwithasthmaandallergyinchildren.ProcIndoorAir’96,1996,3：617—622