摘要：本文概述了家用中央空調具有的特點，介紹了三種家用中央空調系統：冷/熱風機組，熱泵冷、熱水機組+水管+風機盤管系統，家用VRV(家用變頻中央空調系統)，分析了三種方案的優缺點，提出了家用中央空調設計要點。��
　　關鍵詞：家用中央空調、冷/熱風機組、熱泵冷、熱水機組+水管+風機盤管系統、VRV系統、設計要點
　　1、前言
　　家用中央空調系統，由于其以每家每戶為獨立單元，自成體系，自動化程度高，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。該系統是由一臺主機通過風道送風或冷熱源帶動末端的方式來控制各房間以達到調節室內空氣品質之目的的空調。它在制冷原理、構造上類似于普通空調，但又結合了中央空調的眾多功能，可以適用于80-800m2的大戶型或多居室住宅。它具有普通空調和中央空調的雙重優勢，所以，家用中央空調這一集大型中央空調與房間空調器優點于一體的小型獨立空調系統，代表了21世紀人民居住環境空調的發展趨勢。
　　2、家用中央空調具有的特點
　　2.1、具有單臺房間空調器的優勢。如質量可靠、故障率低、使用靈活、安裝方便、維護簡單等。
　　2.2、具有中央空調的優勢，如房間內溫度分布均勻，不占有房間的使用面積，能和裝修較好的配合，室內噪音低等。
　　2.3、具有較好的個性化，一方面體現在住戶個人購買、個人使用，另一方面室內空調機安裝靈活多樣，可根據房間的布局、個人喜好進行布置。
　　2.4、美觀，沒有那么多室外機，也就不致于破壞房屋的外觀，匯集了數字變頻控制、總線控制、模塊組合、冷媒線分流等多項技術于一體，克服了以往中央空調一開俱開，一關俱關的浪費能源弊端，同時還可根據室內實際負荷自動運行，節約了能源，獨立計費，維護了用戶的利益。填補了“家用空調”和“中央空調”各自為營造成的空白。
　　3、常用的幾種家用中央空調系統方案
　　3.1、家用冷/熱風機組（也稱風管式）
　　風管式系統是以空氣為輸送介質的小型全空氣中央空調系統，室外主機集中產生冷/熱量，送至室內機，室內機將室內的回風進行冷/熱處理后再送入室內以消除室內的冷/熱負荷。其構成是：制冷機（熱泵）與室外側盤管為一整機，設在室外或陽臺上。室內側為制冷劑盤管與風機，空氣通過風管分送各室，室內側機組可做成柜式或吊頂式，但需有安裝空間。
　　該系統優點：系統屬全空氣系統，無水系統及其各種配套設備，大大降低了初投資，如120m2，空調用電量為4.5kw的建筑，空調總投資約為1.8萬元，其每kw初投資大約是0.4萬元，每平米約需150元，無需專人管理，只需定期檢查，與3.2方案比無漏水之憂，相對價格低。可充分考慮新風，提高室內空氣品質，保持空氣清晰；直接蒸發式冷卻空氣，省卻了冷媒水循環過程中造成的能量損失，且蒸發溫度相對于冷水機組有所提高，因此提高了系統的制冷效率。
　　其缺點：管道式空調箱出風口處風壓較高，一般為80～150Pa，需配置消聲器，才能滿足室內噪聲要求，各房間不能獨立控制使用，集中回風，影響各房間的私密性。風管占建筑空間較大。再者對空氣過濾能力差，所處理空氣的焓降小，除濕能力不強。
　　3.2、熱泵冷、熱水機組+水管+風機盤管系統
　　該系統通過室外機產生冷/熱水，由管路系統送至各末端裝置。在末端裝置內進行冷/熱水與室內空氣的能量交換，產生出冷/熱風以消除室內空調負荷。它是一種集中產生冷/熱量，分散處理的室內系統。末端裝置可設溫度控制器及兩位兩通或兩位三通電磁閥實現自動控制，也可設調節風機轉速的普通三速開關手動控制。因此，該系統可對每個空調房間單獨調節控制，滿足各房間不同的空調需求，其節能性能也較好。另外，這種系統型式可并聯采暖、生活熱水兩用燃氣掛壁熱水器，變成熱泵冷熱水機組（或單制冷機組）+熱水器+空調水管+生活熱水管+風機盤管系統，該系統的使用更可靠，寒冷的冬天可采用兩用燃氣熱水器進行空調或供應生活熱水，在冬季較溫暖的地區，只采用冷/熱水熱泵機組即可。所有機組可置于陽臺上。
　　該系統優點：結構緊湊、安裝方便、與全空氣系統比占建筑空間少，容易配合裝飾。機組設有內置式膨脹水箱，可使安裝、操作、維修更為簡單且無損建筑外觀美。風冷熱泵機組采用微電腦全自動控制，操作簡單，各房間獨立控制，又可集中控制，方便實用、便于節電。
　　該系統缺點為：集水盤內易集塵、滋生細菌，存在漏水隱患，但漏水處容易發現，便于維修，初投資上，費用相對高些，空調用電每kw大約是風管式的2倍，風冷熱泵機組為三相電源，需另配電，設電表計量等,若設新風需另設新風機組，增加造價。
　　3.3、家用VRV或稱家用變頻中央空調系統
　　VRV系統即變制冷劑流量系統，其構成是：室外側壓縮機，換熱器，節流裝置等組成室外主機。室內側為制冷劑盤管。變制冷劑流量(VRV)空調系統根據室內機數量多少，可分為單元式和多元式兩種類型，而多聯式空調機組就是多元式變制冷劑流量空調系統，即多聯體機組。該系統是一種冷劑式空調系統，它以制冷劑作為輸送介質，末端裝置由直接蒸發式換熱器和風機組成室內機。一臺室外機可向若干個室內機輸送制冷劑液體，通過控制壓縮機的制冷劑循環量和進入室內各換熱器的制冷劑流量來滿足室內冷熱負荷的要求，也可以根據室內負荷大小自動調節系統容量。
　　該系統優點：由于冷媒直接蒸發，能效比較高。具備所有家用空調性能，室內機送風自動擺動，導流葉片。型號規格多，選擇余地大，可根據不同性能、功能要求選擇。一拖多臺，根據正在運轉室內機數量及每個房間不同負荷狀況，變頻電路調整壓縮機轉速，以隨時適應各個時刻的總負荷，使每臺室內機都得以高效運轉，相比傳統中央空調節能40%以上，減少運行費用、節能、經濟。室外機小巧緊湊，方便靈活安裝，能節省室外空間，美化家居環境，減少室外機數量。帶有自動故障檢測，方便檢修。自動轉換供熱/冷模式，自動風速變換，有定時、夜間設定模式，可同時實現集中管理和單獨控制。
　　其缺點：供電峰谷差大，電網發電機在低負荷下運行時效率低、耗能較大。溫室氣體排放量大。如發生冷媒管泄漏，很難找出漏點，不易維護，投資費用高，大約是風管式系統的2－3倍,新風引入也較困難。
　　除了上述主要的3種基本形式外，還可以互相交叉，如把風管式系統與冷/熱水機組結合，這樣就成為與中央空調的空氣-水系統相同的模式了，容易使房間實現新風的送入。
　　4、家用中央空調系統的設計要點
　　4.1、空調負荷的計算
　　空調負荷計算為合理選擇空調末端處理設備和確定冷、熱源設備容量提供依據。空調負荷計算包括夏季冷負荷計算和冬季熱負荷計算。在方案設計階段，可采用負荷估算指標進行負荷計算。在施工圖設計階段，根據規范要求，應對各空調房間進行逐項逐時的負荷計算。
　　確定空調負荷時，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，所以應適當放大末端設備的容量，考慮1.1~1.2的負荷附加系數，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。
　　確定空調系統總負荷時，應充分考慮住宅使用的特殊性。住宅主要由臥室、書房、客廳、餐廳、廚房和衛生間組成，廚房和衛生間一般不設空調，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，因此同時使用系數較低，一般可按0.5~0.7選取，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。
　　負荷計算時還應考慮新風負荷，沒有新風引入的空調系統不是完整的家用中央空調系統。
　　4.2、管路設計
　　管路設計包括水管系統設計和風管系統設計。水管系統，對于干管，管內水流速宜低于1.2m/s，對于支管，管內水流速宜定為0.6m/s左右。應對水管路進行阻力計算，校核主機所配水泵揚程是否滿足要求，為避免空氣滯留于管內，水管的最高處應裝設自動排氣閥。
　　為了降低氣流噪聲，風管主管內風速宜低于6m/s，支管風速宜低于4m/s，送、回風口風速宜取2m/s。風管制作可采用鍍鋅鋼板或不銹鋼板。
　　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。空調水管的布置應盡量短，減少拐彎，必須進行水力計算確定管徑，管道安裝應有利于排氣，水平管的末尾及立管的頂端裝自動排氣閥，空調水管和冷媒管可穿梁走，以節省空間。
　　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。
　　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0.005的坡度坡向立管。
　　5、結論
　　隨著我國經濟的持續增長，國民收入逐步提高，人們生活水平日益提高，人們對家居環境的舒適性要求越來越高，對家用中央空調的需求越來越大，空調成為人們家居生活不可缺少的重要組成部分，空調將不僅僅是用來降溫、采暖，而是越來越多的用戶都認為用來改善空氣質量，提高空氣質量，上述三種空調已不僅僅是單一使用，而是有機地結合在一起。