住宅家用暖通中央空調應用與設計研究

■孫國春 ■廣東美的暖通設備有限公司，廣東 佛山 528311

隨著經濟發展，人們的生活水平也在逐漸提升，特別是對住宅的要求也越來越高，住宅家用中央空調的應用也越來越普遍。但由于空調所需集中冷熱站空調水系統在設備和外網投資、養護、管理以及更換等方面的資金使用上經常出現困難，資產難以分清，使人們在應用中央空調時會受到很多限制。如果在住宅中安裝房間空調器，由于這種空調器具有送風溫差大，調解室內空氣品質差的特點，在室外氣溫較低時，其供熱性能也會降低，需要安裝的室外設備較多，嚴重影響美觀，這樣就很難滿足人們對高品質生活的追求。而家用中央空調系統，它是以家庭為單位的空調系統，擁有較強的自動性，具有安裝便捷、使用方便等特點，因此十分受人們喜愛。

1 家用暖通中央空調所具備的主要特點

1.1 具備房間空調器的優勢

盡管房間空調器有很多不盡人意的地方，但它的質量卻很可靠，極少出現故障，安裝使用較為方便、維修與保養也較為簡單等特點，這些在中央空調中也同樣具備［1］。

1.2 中央空調優勢

家用暖通中央空調不僅能均勻分配房間內的溫度，還不會占用房間使用面積，能與室內裝修很好的搭配在一起，而且還不會給室內造成噪音，不影響居住者休息。

1.3 良好的個性化設計

良好的個性化設計主要體現在住戶的購買與使用上，其安裝形式多種多樣，住戶可以按照房間實際布局與自身喜好設計空調位置。

2 最常使用的家用暖通中央空調系統方案

2.1 家用冷熱風機組

家用冷熱風機組又被稱為風管式系統，這樣的系統主要是將空氣作為主要輸送介質，它是一種小型全空氣的中央空調系統。其工作過程是先依靠室外主機來產生冷熱能量，然后再將這些熱量輸送到室內機中，室內機再將室內回風經過冷熱處理以后，直接輸送到室內，以此來消除室內的冷熱負荷。其主要構成是制冷機與室外側盤管成為統一整體，并將其放置在室外;室內主要是由制冷機盤管和風機構成，空氣主要是通過風管分送到各個房間內，室內側機組的形式主要有柜式和吊頂式［2］。

2.2 熱泵冷、熱水機組+水管+風機盤管系統

這種系統主要是將室外機所產生的冷熱水，通過管路系統輸送到各個末端裝置中。在末端裝置中冷熱水會與室內空氣能量發生交換，其所產生的冷熱風就能將室內空調負荷消除。在末端裝置中可以設置溫度控制器、兩位兩通或兩位三通來的電磁閥，這樣就能利用該系統實現對各個空調房間進行單獨調控，不僅能夠滿足各房間對空調的需求，還能達到節能目的。此外，該系統還能與采暖、生活熱水兩用燃氣掛壁熱水器聯系在一起，使其成為熱泵冷、熱水機組+水管+風機盤管系統，這種系統使用起來會更加可靠，只要將全部機組放置在陽臺上即可。

2.3 家用VRV 或稱家用變頻中央空調系統

VRV 系統主要是指變制冷劑流量系統，它主要由室外壓縮機、換熱器以及節流裝置等組成。VRV 系統會按照室內機數量將其分為單元式和多元式兩種不同類型，其中多元式VRV 系統就是多聯式空調機組［3］。VRV 系統是以制冷式為主，它主要輸送的是制冷劑，在末端裝置中主要有直接蒸發式換熱器與風機共同構成室內機。一臺室內機能夠同時向多個室內機輸送制冷液體，在完成控制壓縮機和室內各換熱器的制冷循環量以后，基本就可以達到室內冷熱負荷要求，以此來實現自動調節系統容的目的。

3 家用暖通中央空調系統的設計要點

家用暖通中央空調系統需要重點設計的內容主要有負荷計算、管路設計以及室外機的布置。

3.1 負荷計算

負荷計算也就是空調負荷計算，它主要是為空調末端裝置處理設備提供有效選擇，并為明確冷熱源的設備容量提供可靠依據。空調負荷計算主要有夏季冷負荷計算和冬季熱負荷計算。在進行方案設計時，可以利用負荷估算指標完成負荷計算。在設計施工圖時，一定要按照要求規范操作，并對所有空調房間進行全面負荷計算。

在確定空調負荷時，根據我國人民的生活習慣，喜歡在一打開家門時，便將空調機打開，這樣做是希望空調效果能迅速充滿房間。但由于我國很多樓房的樓板并未經過隔熱處理，如果上下樓的住戶沒有打開或安裝空調，就會增加空調房間負荷，這樣就不得不加大末端設備容量，職能將負荷容量再增加1.2 個系數左右，以此來確保房間的空調效果［4］。同時，在末端設備上一定要設計調節器，這樣住戶就能夠根據自身需要調節空調的風量與冷熱量。

在確定空調系統的總負荷時，一定要考慮到住宅使用具有特殊性。住宅通常是由臥室、餐廳、客廳、廚房、衛生間等構成，在廚房和衛生間中一般都不設空調，根據我國人民生活習慣，空調末端不會存在同時滿負荷運行的情況，如當客廳和餐廳的空調機正在運行，那臥室的空調機就會停止運行，反之亦然。在確定空調系統時一定要結合實際情況，適當降低主機容量，這樣也能減少初投資和運行費用。此外，在進行負荷計算時，還要充分考慮到新風負荷，如果不能引入新風，這樣的空調系統就不能稱為完整的家用中央空調系統。

3.2 管路設計

管理設計主要有水管和風管系統設計。其中，水管系統中的干管設計要確保管內水的流動速度在每秒1.2 米以下，對于支管的設計，水流速度在每秒0.6 米左右。還要計算水管路的阻力，校對主機配置的水泵揚程有沒有達到相應要求，同時，為避免管內會有空氣存留，在水管的最高處一定要安裝自動排氣閥。

為減少空調氣流噪聲，風管的主管風速應控制在每秒6 米以下，分管的風速要在每秒4 米以下，回風口的風速要控制在每秒2 米左右。在制作風管時，應選用鍍鋅鋼板或者選用不銹鋼板。

在安裝空調時，要確保空調系統中的管道一定要嚴密，避免透風滲水，尤其是冷媒管，一旦發生滲漏就很難找到滲漏點，在維修上也很有難度，這樣一來就容易出現糾紛。因此，在設計空調水管時一定要盡量縮短管道，避免彎道出現，一定要確定水力計算管徑，安裝管道時要注重排氣設計，在水平管的尾部以及立管的頂部都要安裝自動排氣閥，空調的水管和冷媒管盡量從房梁上經過，這樣主要能夠節省一定的空間。

3.3 室外機的布置以及應采取的主要措施

在布置室外機時，暖通專業應與建筑專業相配合，這樣能夠降低空調室外機對建筑物立面所產生的影響，并降低由室外機運轉速度帶來的噪聲。室外機要安放在室外，要確保該位置進風通暢，排風無阻，避免出現氣流受阻影響空調使用。為提升室外機的立面形象，其通風側應為方便拆卸的長百葉，在美觀的同時又不失空調效果［5］。在布置室外機時要應考慮機組外觀形狀與尺寸，按照樣品要求在機組周邊留出一定的維修空間。

使用空調時，室外機出現噪聲在所難免，但一定要降低噪聲，以免影響居住環境。根據研究得知，之所以會產生噪聲，主要是由于室外機在運行時機械發生振動，并經過支撐結構的傳遞才產生的。為解決這一問題，就需要在機組機座下裝置減震座和減震墊，加大支撐范圍，提升隔震效率。在安裝吸排氣管道時，加長銅管與電纜長度，并將機組吸排氣銅管接頭的連接處折彎呈圓形。以上措施都能有效降低機組噪聲。

4 結論

隨著人們生活得以改善，逐漸提升了對家居環境舒適度的要求，特別是對家用中央空調的需求逐漸增大，并成為城市居住不可缺少的重要組成部分，因此，在選用空調時一定要重視其節能性以及對環境的影響，采取合適的安裝方案，切忌盲目跟從。

［1］趙飛，鐘野，丁萬磊.現代住宅家用暖通中央空調的應用［J］.科技致富向導，2010，16:74 -75.

［2］申永瑜.現代住宅家用暖通中央空調的應用［J］.科技致富向導，2011，20:41.

［3］吳春光.暖通中央空調在民用建筑中的應用研究［J］.商品混凝土，2013，06:138 -139.

［4］.2011 年度中國中央空調市場總結報告行業大事記［J］.機電信息，2012，04:80 -97.

［5］強兆燕.大型公共建筑暖通空調系統設計評價研究［D］.天津大學，2011.