住宅家用暖通中央空调应用与设计研究

■孙国春 ■广东美的暖通设备有限公司，广东 佛山 528311

随着经济发展，人们的生活水平也在逐渐提升，特别是对住宅的要求也越来越高，住宅家用中央空调的应用也越来越普遍。但由于空调所需集中冷热站空调水系统在设备和外网投资、养护、管理以及更换等方面的资金使用上经常出现困难，资产难以分清，使人们在应用中央空调时会受到很多限制。如果在住宅中安装房间空调器，由于这种空调器具有送风温差大，调解室内空气品质差的特点，在室外气温较低时，其供热性能也会降低，需要安装的室外设备较多，严重影响美观，这样就很难满足人们对高品质生活的追求。而家用中央空调系统，它是以家庭为单位的空调系统，拥有较强的自动性，具有安装便捷、使用方便等特点，因此十分受人们喜爱。

1 家用暖通中央空调所具备的主要特点

1.1 具备房间空调器的优势

尽管房间空调器有很多不尽人意的地方，但它的质量却很可靠，极少出现故障，安装使用较为方便、维修与保养也较为简单等特点，这些在中央空调中也同样具备［1］。

1.2 中央空调优势

家用暖通中央空调不仅能均匀分配房间内的温度，还不会占用房间使用面积，能与室内装修很好的搭配在一起，而且还不会给室内造成噪音，不影响居住者休息。

1.3 良好的个性化设计

良好的个性化设计主要体现在住户的购买与使用上，其安装形式多种多样，住户可以按照房间实际布局与自身喜好设计空调位置。

2 最常使用的家用暖通中央空调系统方案

2.1 家用冷热风机组

家用冷热风机组又被称为风管式系统，这样的系统主要是将空气作为主要输送介质，它是一种小型全空气的中央空调系统。其工作过程是先依靠室外主机来产生冷热能量，然后再将这些热量输送到室内机中，室内机再将室内回风经过冷热处理以后，直接输送到室内，以此来消除室内的冷热负荷。其主要构成是制冷机与室外侧盘管成为统一整体，并将其放置在室外;室内主要是由制冷机盘管和风机构成，空气主要是通过风管分送到各个房间内，室内侧机组的形式主要有柜式和吊顶式［2］。

2.2 热泵冷、热水机组+水管+风机盘管系统

这种系统主要是将室外机所产生的冷热水，通过管路系统输送到各个末端装置中。在末端装置中冷热水会与室内空气能量发生交换，其所产生的冷热风就能将室内空调负荷消除。在末端装置中可以设置温度控制器、两位两通或两位三通来的电磁阀，这样就能利用该系统实现对各个空调房间进行单独调控，不仅能够满足各房间对空调的需求，还能达到节能目的。此外，该系统还能与采暖、生活热水两用燃气挂壁热水器联系在一起，使其成为热泵冷、热水机组+水管+风机盘管系统，这种系统使用起来会更加可靠，只要将全部机组放置在阳台上即可。

2.3 家用VRV 或称家用变频中央空调系统

VRV 系统主要是指变制冷剂流量系统，它主要由室外压缩机、换热器以及节流装置等组成。VRV 系统会按照室内机数量将其分为单元式和多元式两种不同类型，其中多元式VRV 系统就是多联式空调机组［3］。VRV 系统是以制冷式为主，它主要输送的是制冷剂，在末端装置中主要有直接蒸发式换热器与风机共同构成室内机。一台室内机能够同时向多个室内机输送制冷液体，在完成控制压缩机和室内各换热器的制冷循环量以后，基本就可以达到室内冷热负荷要求，以此来实现自动调节系统容的目的。

3 家用暖通中央空调系统的设计要点

家用暖通中央空调系统需要重点设计的内容主要有负荷计算、管路设计以及室外机的布置。

3.1 负荷计算

负荷计算也就是空调负荷计算，它主要是为空调末端装置处理设备提供有效选择，并为明确冷热源的设备容量提供可靠依据。空调负荷计算主要有夏季冷负荷计算和冬季热负荷计算。在进行方案设计时，可以利用负荷估算指标完成负荷计算。在设计施工图时，一定要按照要求规范操作，并对所有空调房间进行全面负荷计算。

在确定空调负荷时，根据我国人民的生活习惯，喜欢在一打开家门时，便将空调机打开，这样做是希望空调效果能迅速充满房间。但由于我国很多楼房的楼板并未经过隔热处理，如果上下楼的住户没有打开或安装空调，就会增加空调房间负荷，这样就不得不加大末端设备容量，职能将负荷容量再增加1.2 个系数左右，以此来确保房间的空调效果［4］。同时，在末端设备上一定要设计调节器，这样住户就能够根据自身需要调节空调的风量与冷热量。

在确定空调系统的总负荷时，一定要考虑到住宅使用具有特殊性。住宅通常是由卧室、餐厅、客厅、厨房、卫生间等构成，在厨房和卫生间中一般都不设空调，根据我国人民生活习惯，空调末端不会存在同时满负荷运行的情况，如当客厅和餐厅的空调机正在运行，那卧室的空调机就会停止运行，反之亦然。在确定空调系统时一定要结合实际情况，适当降低主机容量，这样也能减少初投资和运行费用。此外，在进行负荷计算时，还要充分考虑到新风负荷，如果不能引入新风，这样的空调系统就不能称为完整的家用中央空调系统。

3.2 管路设计

管理设计主要有水管和风管系统设计。其中，水管系统中的干管设计要确保管内水的流动速度在每秒1.2 米以下，对于支管的设计，水流速度在每秒0.6 米左右。还要计算水管路的阻力，校对主机配置的水泵扬程有没有达到相应要求，同时，为避免管内会有空气存留，在水管的最高处一定要安装自动排气阀。

为减少空调气流噪声，风管的主管风速应控制在每秒6 米以下，分管的风速要在每秒4 米以下，回风口的风速要控制在每秒2 米左右。在制作风管时，应选用镀锌钢板或者选用不锈钢板。

在安装空调时，要确保空调系统中的管道一定要严密，避免透风渗水，尤其是冷媒管，一旦发生渗漏就很难找到渗漏点，在维修上也很有难度，这样一来就容易出现纠纷。因此，在设计空调水管时一定要尽量缩短管道，避免弯道出现，一定要确定水力计算管径，安装管道时要注重排气设计，在水平管的尾部以及立管的顶部都要安装自动排气阀，空调的水管和冷媒管尽量从房梁上经过，这样主要能够节省一定的空间。

3.3 室外机的布置以及应采取的主要措施

在布置室外机时，暖通专业应与建筑专业相配合，这样能够降低空调室外机对建筑物立面所产生的影响，并降低由室外机运转速度带来的噪声。室外机要安放在室外，要确保该位置进风通畅，排风无阻，避免出现气流受阻影响空调使用。为提升室外机的立面形象，其通风侧应为方便拆卸的长百叶，在美观的同时又不失空调效果［5］。在布置室外机时要应考虑机组外观形状与尺寸，按照样品要求在机组周边留出一定的维修空间。

使用空调时，室外机出现噪声在所难免，但一定要降低噪声，以免影响居住环境。根据研究得知，之所以会产生噪声，主要是由于室外机在运行时机械发生振动，并经过支撑结构的传递才产生的。为解决这一问题，就需要在机组机座下装置减震座和减震垫，加大支撑范围，提升隔震效率。在安装吸排气管道时，加长铜管与电缆长度，并将机组吸排气铜管接头的连接处折弯呈圆形。以上措施都能有效降低机组噪声。

4 结论

随着人们生活得以改善，逐渐提升了对家居环境舒适度的要求，特别是对家用中央空调的需求逐渐增大，并成为城市居住不可缺少的重要组成部分，因此，在选用空调时一定要重视其节能性以及对环境的影响，采取合适的安装方案，切忌盲目跟从。

［1］赵飞，钟野，丁万磊.现代住宅家用暖通中央空调的应用［J］.科技致富向导，2010，16:74 -75.

［2］申永瑜.现代住宅家用暖通中央空调的应用［J］.科技致富向导，2011，20:41.

［3］吴春光.暖通中央空调在民用建筑中的应用研究［J］.商品混凝土，2013，06:138 -139.

［4］.2011 年度中国中央空调市场总结报告行业大事记［J］.机电信息，2012，04:80 -97.

［5］强兆燕.大型公共建筑暖通空调系统设计评价研究［D］.天津大学，2011.