【文章內(nèi)容簡介】 家居環(huán)境，更利于裝修的配合。正是由于中央空調(diào)系統(tǒng)形式和特點的多樣性，適合應(yīng)用于廣泛的場合。戶式中央空調(diào)系統(tǒng)常用的幾種形式為：小型風(fēng)冷熱泵冷熱水機組加風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)、家用VRV空調(diào)系統(tǒng)。一、小型風(fēng)冷熱泵冷熱水機組加風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)此系統(tǒng)是以小型風(fēng)冷熱泵機組為主機，配以風(fēng)機盤管為末端設(shè)備，組成以一戶住宅為單元的小型集中空調(diào)系統(tǒng)。與其它戶式中央空調(diào)相比，這種空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點如下：（1） 安裝方便，適用范圍廣室外主機可直接放置于室外花園空地，房頂平臺及陽臺上，按照用戶的需要靈活安裝。室內(nèi)風(fēng)機盤管機組體型小，布置和安裝也很方便。因此，這種系統(tǒng)廣泛適用于別墅、高檔住宅、復(fù)式建筑、多房多廳家居等場所。（2） 費用低廉、安全環(huán)保室內(nèi)制冷管路為低壓水系統(tǒng)管路，安裝費用低廉且無須定期補充昂貴的制冷劑。制冷劑密封在室外機組內(nèi)，對環(huán)境影響遠小于VRV系統(tǒng)。（3） 噪音較低風(fēng)機盤管低檔運行時噪音一般在30～40dB(A)。（4） 控制方便，運轉(zhuǎn)節(jié)能風(fēng)機盤管具有調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速的普通三速開關(guān)，可根據(jù)室溫變化，調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速，也可設(shè)溫度控制器及兩通或三通電磁閥實現(xiàn)自動控制。室內(nèi)無人時可單獨關(guān)閉此房間風(fēng)機盤管，使得運轉(zhuǎn)經(jīng)濟、節(jié)能。（5） 一次性投資相對較低，對于初投資預(yù)算小的建筑易于推廣。風(fēng)冷熱泵冷熱水機組加風(fēng)機盤管系統(tǒng)的缺點如下：（1） 室內(nèi)解決新風(fēng)困難，在過渡季節(jié)利用室外空氣降溫的時間較短；（2） 因機組分散設(shè)置，臺數(shù)較多時，維修管理工作量較大；（3） 由于機組靜壓小，在機組內(nèi)不可能使用高性能的空氣過濾器，空氣潔凈度不高水管有可能漏水，冷凝水盤可滋生影響人體健康的微生物。綜上所述，風(fēng)冷熱泵冷熱水機組加風(fēng)機盤管系統(tǒng)適用于對初投資預(yù)算要求低且對新風(fēng)品質(zhì)要求不高的住宅建筑。目前，在高級住宅、商住用房的戶式中央空調(diào)系統(tǒng)（主要是風(fēng)機盤管系統(tǒng)）中出現(xiàn)了一種利用新風(fēng)換氣機供給新風(fēng)的系統(tǒng)形式。新風(fēng)換氣機的實質(zhì)是空氣熱回收裝置，按空氣熱交換器的種類可分為板式、板翅式、轉(zhuǎn)輪式、熱管式等幾種，按回收熱量的性質(zhì)分為顯熱回收器與全熱回收器。目前市場上的新風(fēng)換氣機一般指板翅式的空氣顯熱回收裝置。轉(zhuǎn)輪式全熱回收裝置也有產(chǎn)品，但由于價格較高，應(yīng)用較少。板式（板翅式）的全熱回收裝置國外早有產(chǎn)品，國內(nèi)也有廠家正在研制。新風(fēng)換氣機在供給室內(nèi)新風(fēng)的同時能置換出等量的室內(nèi)污濁空氣，使得換氣充分、彌補了原有風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量不能保證的缺點，將使得這種空調(diào)系統(tǒng)具有更廣的適用性。二、風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)這種空調(diào)系統(tǒng)輸送冷熱量的介質(zhì)為空氣，制備冷熱風(fēng)的空氣處理裝置為直接蒸發(fā)式風(fēng)冷熱泵機組，它與大型全空氣中央空調(diào)系統(tǒng)的原理基本相同，利用室外主機集中產(chǎn)生冷、熱量，將從室內(nèi)引回的回風(fēng)（或回風(fēng)和新風(fēng)的混合風(fēng)）進行冷卻（加熱）處理后，再送入室內(nèi)消除房間空調(diào)冷、熱負荷。相對于其它的戶式中央空調(diào)，風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：（1） 造價較低，業(yè)主較容易接受；（2） 可引入新風(fēng)，空氣品質(zhì)能得到較大的改善；（3） 風(fēng)口布置靈活，氣流組織較好；（4） 易于實現(xiàn)送風(fēng)過濾、加濕等，空氣質(zhì)量較高；（5） 冷凝水排放容易，避免冷凝水盤可能滋生的微生物影響人體健康；但風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)也存在以下缺點：（1） 風(fēng)管式系統(tǒng)的空氣輸配系統(tǒng)要求有較大的建筑空間，因此一般要求住宅有較大的層高；（2） 機組送風(fēng)量一般不能隨房間空調(diào)負荷變化而變化，分室溫度控制較難實現(xiàn)。目前為解決室溫控制的問題，常采用的方法有：（1） 在空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置中央控制器、房間溫度控制器。中央控制器可根據(jù)用戶需要實現(xiàn)對室內(nèi)、外機組的智能控制；房間溫度控制器可自動根據(jù)用戶設(shè)定溫度或用戶手動控制，通過對相應(yīng)的電動風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的控制，實現(xiàn)對各個房間空調(diào)送風(fēng)的控制。（2） 采用變風(fēng)量系統(tǒng)，其末端為帶動力的變風(fēng)量風(fēng)機箱，它可使每個出風(fēng)口的壓力提高60～90Pa，降低空調(diào)室內(nèi)機對機外余壓的要求，送風(fēng)能力明顯提高；這種系統(tǒng)運用計算機控制技術(shù)、多變量控制理論對戶式中央空調(diào)進行集散控制，通過設(shè)在各房間的數(shù)字式溫控器，采用模糊邏輯控制技術(shù)無級調(diào)節(jié)相應(yīng)的變風(fēng)量箱風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)房間的送風(fēng)量，達到控制室溫的目的。但這種變風(fēng)量末端的引入將會使整個空調(diào)系統(tǒng)的初投資大大增加。三、家用VRV（Variable Refrigerant Volume可變冷媒流量）中央空調(diào)系統(tǒng)VRV空調(diào)系統(tǒng)是在空調(diào)系統(tǒng)中，通過控制壓縮機的制冷劑循環(huán)量和進入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量，適時地滿足室內(nèi)冷熱負荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。VRV空調(diào)系統(tǒng)可采用變頻壓縮機或數(shù)碼渦旋壓縮機，兩種技術(shù)都能達到調(diào)節(jié)容量的目的，因而具有明顯的節(jié)能、舒適效果。VRV空調(diào)系統(tǒng)是一種冷劑式空調(diào)系統(tǒng)，以制冷劑為輸送介質(zhì)，由一臺室外機和數(shù)臺室內(nèi)機組成。每一臺室內(nèi)機都具備根據(jù)房間的要求進行獨立的制冷或制熱的運轉(zhuǎn)能力，室外機由室外側(cè)換熱器、壓縮機和其他制冷附件組成，一臺室外機通過管路能夠向若干個室內(nèi)機輸送制冷劑。VRV系統(tǒng)是通過控制壓縮機的制冷劑循環(huán)量和進入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量，適時地滿足室內(nèi)熱負荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。與其它戶式中央空調(diào)形式相比，家用VRV系統(tǒng)具有以下特點：（1） 安裝簡單，布置靈活家用VRV系統(tǒng)為冷媒直接蒸發(fā)制冷，不需要冷凍水及冷卻水系統(tǒng)，省去了相應(yīng)的設(shè)備和管道系統(tǒng)，室外機放在室外、屋頂或陽臺等地，減少了占地面積，簡化了安裝工程。另外，各種型號及規(guī)格的室內(nèi)機可安裝于同一系統(tǒng)內(nèi)，并且每臺室內(nèi)機都可獨立有效的進行控制，可滿足不同負荷、不同裝飾要求的房間布置。(2)節(jié)約能源，運行費用低家用VRV變頻中央空調(diào)系統(tǒng)采用變頻式壓縮機，室外機的輸出可根據(jù)室內(nèi)負荷的大小自動調(diào)節(jié)；VRV空調(diào)在部分負荷時的能耗比（COP值）相當(dāng)高,當(dāng)系統(tǒng)僅有一臺室內(nèi)機開啟時，室外壓縮機能相應(yīng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，合理輸出室內(nèi)機所需能量。另外，家用VRV系統(tǒng)采用直接蒸發(fā)制冷，屬于一次熱交換系統(tǒng)，在熱交換的過程中能量的損耗極低，而傳統(tǒng)的風(fēng)或水系統(tǒng)則有兩次熱交換，這也是家用VRV系統(tǒng)比其它戶式中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的另一個原因。(3)系統(tǒng)控制先進，舒適性好家用VRV變頻中央空調(diào)系統(tǒng)室外機、室內(nèi)機都帶有電腦板，對每臺室內(nèi)機可實現(xiàn)單獨控制，用戶可以非常方便直接地從室內(nèi)機遙控器開啟室內(nèi)機，室內(nèi)機可實現(xiàn)時間、溫度、風(fēng)量、風(fēng)向、狀態(tài)等的自動控制與設(shè)定。室內(nèi)溫度控制方式采用高精度PID控制系統(tǒng)，可將室內(nèi)溫度精度控制到177?！娣秶鷥?nèi)，這是其它空調(diào)系統(tǒng)所達不到的。另外，VRV系統(tǒng)主機及室內(nèi)機噪聲均低于其它空調(diào)系統(tǒng)的主機及末端設(shè)備，室外機還具備“夜間噪聲控制”功能，可降低2～3dB(A)的夜間運轉(zhuǎn)噪聲。(4)設(shè)計簡單、維修方便VRV系統(tǒng)不需要其他空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計那樣，必須進行大量繁瑣的水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計計算，只要根據(jù)不同系統(tǒng)形式、不同規(guī)格主機型號進行配管即可，并且不存在系統(tǒng)的水利失調(diào)問題。另外，VRV系統(tǒng)具有故障自動診斷功能，可以自動判斷顯示系統(tǒng)各種故障，簡化了日常維護及維護工作。(5) 工作溫度范圍寬家用VRV系統(tǒng)在室外環(huán)境干球溫度為5～46℃的情況下可以正常制冷，在濕球15～℃的情況下可以正常供熱，且在低溫供熱時供熱衰減很小。(6) 初投資高，限制了VRV系統(tǒng)的推廣通過以上特點，我們可以得出以下結(jié)論，家用VRV變頻中央空調(diào)對于高檔住宅、豪華別墅等對空調(diào)要求較高的建筑是個最佳選擇。目前可變冷媒流量(VRV)空調(diào)系統(tǒng)已成為空調(diào)發(fā)展的趨勢,各大空調(diào)廠家紛紛推出相應(yīng)的產(chǎn)品, 90年代我國的VRV空調(diào)系統(tǒng)主要是日本的變頻控制方法，90年代后期美國谷輪公司開發(fā)了數(shù)碼渦旋壓縮機，并先后被用于各大空調(diào)廠家。近幾年,國內(nèi)的空調(diào)廠家如美的、海爾等也紛紛研制開發(fā)了數(shù)碼渦旋空調(diào)系統(tǒng)。VRV空調(diào)系統(tǒng)具有設(shè)計安裝方便、布置靈活多變、占建筑空間小、使用方便、可靠性高、運行費用低、不需機房、無水系統(tǒng)等優(yōu)點。但VRV系統(tǒng)初投資高，限制了其推廣,對于高檔住宅、豪華別墅等對空調(diào)要求較高的建筑是個最佳選擇。因此，本別墅設(shè)計選用VRV空調(diào)系統(tǒng)。167。 變頻技術(shù)和數(shù)碼渦旋技術(shù)的比較容積式制冷壓縮機的容量調(diào)節(jié)有吸氣節(jié)流調(diào)節(jié)、變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、改變工作容積調(diào)節(jié)和其他調(diào)節(jié)方式。其中，調(diào)節(jié)壓縮機的轉(zhuǎn)速有多種方式：①通過機械或電磁變速機構(gòu)調(diào)節(jié)。這是一種外置式的調(diào)節(jié)方式，多用于開啟式壓縮機，即在驅(qū)動機構(gòu)和壓縮機主軸之間串聯(lián)一變速機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)速不變，但可以通過變速機構(gòu)改變壓縮機主軸的轉(zhuǎn)速。典型的應(yīng)用實例就是汽車空調(diào)壓縮機，在壓縮機的軸端用一電磁離合器根據(jù)空調(diào)負荷的大小改變壓縮機的轉(zhuǎn)速，離合器通過傳動帶與發(fā)動機相連。②通過改變電動機頻率調(diào)節(jié)，即變頻調(diào)節(jié)。③采用直流調(diào)速原理調(diào)節(jié)，即直流變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。此時壓縮機的電動機是直流電動機，在制冷空調(diào)領(lǐng)域一般為直流無刷、無位置傳感器稀土永磁電動機。其轉(zhuǎn)子上嵌有數(shù)個永磁體，以磁鐵的磁場代替普通感應(yīng)電動機的感應(yīng)磁場。由于避免了交流電動機在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生感應(yīng)磁場導(dǎo)致的各種電磁損失，這種壓縮機具有較高的效率。以下分析比較常用的兩種形式：變頻調(diào)節(jié)技術(shù)與數(shù)碼渦旋技術(shù)。一、變頻調(diào)節(jié)技術(shù)（1）變頻調(diào)節(jié)原理從電動機理論可知，電動機的轉(zhuǎn)速與電源輸入頻率的關(guān)系為 （31）式中 f—電源輸入頻率，單位為Hz； s—電動機轉(zhuǎn)差率； P—電動機極對數(shù)。假定s、P為常量，電動機的轉(zhuǎn)速與電源輸入頻率成正比。很顯然只要改變頻率就可改變電動機的轉(zhuǎn)速。壓縮機的輸氣量與電動機的轉(zhuǎn)速近似成正比，若電源頻率連續(xù)變化，則轉(zhuǎn)速連續(xù)變化，從而實現(xiàn)了輸氣量的連續(xù)調(diào)節(jié)，也就達到了制冷量連續(xù)調(diào)節(jié)的目的。使頻率發(fā)生連續(xù)變化的裝置是變頻器，它首先通過整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后再通過逆變器將直流電經(jīng)控制電路轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電。交流變頻壓縮機的電動機為三相電動機。因此，變頻器的輸出為三相電源，并可連續(xù)改變?nèi)嘟涣鬏敵龅念l率，且其輸出電壓與頻率之間存在一定的關(guān)系。變頻器有電流源型和電壓源型兩種，又可根據(jù)控制電路調(diào)制方式分為脈寬調(diào)制方式（PWM方式）和脈幅調(diào)制方式（PAM方式）?？照{(diào)器用制冷壓縮機的電動機變頻器多采用電壓源型PWM方式，即采用“電壓/頻率”接近恒定的控制系統(tǒng)，從而使最大轉(zhuǎn)矩在很寬的頻率范圍內(nèi)維持恒定，電動機的轉(zhuǎn)矩隨空調(diào)器的負荷（而不是電動機的轉(zhuǎn)速）變化。并且PWM方式還具有主電路簡單及隨負荷變化的響應(yīng)特性好等優(yōu)點。房間空調(diào)器用變頻器由整流器、逆變器、微機和數(shù)字信號控制電路等四部分組成。溫度傳感器測出的房間溫度、換熱器溫度等信號被送入微機，經(jīng)運算后將信息送入數(shù)字信號控制電路，進行波形成形處理，然后送入逆變器，在逆變器中將整流器送來的直流電轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電，去驅(qū)動電動機。逆變器輸出的交流電頻率根據(jù)實測的房間溫度及設(shè)定溫度等參數(shù)經(jīng)邏輯運算確定。交流電波形經(jīng)整流器變?yōu)橹绷麟?，再?jīng)PWM方式逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率可變的“電壓/頻率”接近恒定的交流電。為了改變壓縮機低頻下的運轉(zhuǎn)特性，往往在其輸出壓頻曲線的起始段采取電壓提升技術(shù)，以提高壓縮機電動機的驅(qū)動力矩。變頻控制器的主要作用是將普通交流電源轉(zhuǎn)換為變頻壓縮機所需的變頻電源并提供給壓縮機。變頻控制器實現(xiàn)控制的手段主要有降低頻率和運行停止兩種。對于一些參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)需要調(diào)節(jié)的條件時，控制器首先改變壓縮機的頻率，只有當(dāng)不能完成調(diào)節(jié)時才采用停機的方式。而另一種參數(shù)只要出現(xiàn)需要調(diào)節(jié)的條件就意味著出現(xiàn)了異常情況，需要立即停機。（2）變頻壓縮機變頻調(diào)節(jié)廣泛應(yīng)用于采用轉(zhuǎn)子式壓縮機的房間空調(diào)器中。轉(zhuǎn)子式變頻壓縮機與普通轉(zhuǎn)子式定速壓縮機相比，結(jié)構(gòu)上的最大區(qū)別是電動機。變頻壓縮機使用的是三相交流變頻電動機，直流調(diào)速壓縮機使用的是稀土永磁、無刷、無位置傳感器的直流調(diào)速電動機，而定速壓縮機使用的是普通單相或三相異步感應(yīng)電動機。三相交流變頻電動機在設(shè)計上有很大的變化，既要考慮電力拖動原理方面的變化，又需考慮制冷壓縮機驅(qū)動與運轉(zhuǎn)的特殊性，如低頻起動與運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)矩提升技術(shù)等，但其外觀與普通三相異步感應(yīng)電動機相比并沒有太大的差別。直流調(diào)速電動機則與普通三相異步感應(yīng)電動機完全不同，它是依靠電子定子所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場與置于轉(zhuǎn)子上的永磁體所產(chǎn)生的磁場兩者之間的相互作用拖動轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)，在外觀上就與三相異步感應(yīng)電動機完全不同。壓縮機的壓頻曲線 變頻壓縮機的電動機要求輸入的電壓與運轉(zhuǎn)頻率之間具有一定的關(guān)系，即所謂的壓頻曲線。壓縮機出廠時，制造廠都向用戶提供壓縮機所需的壓頻曲線供用戶參考。（3）變頻調(diào)節(jié)的特點變頻調(diào)節(jié)的最大特點是其節(jié)能優(yōu)勢，這一優(yōu)勢表現(xiàn)在三個方面。第一，按照額定負荷設(shè)計的制冷空調(diào)系統(tǒng)在壓縮機低速運行時，壓縮機質(zhì)量流量減少，換熱器面積相對變大，使得傳熱溫差減少，降低了能耗。第二，當(dāng)溫度達到用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度后，變頻壓縮機采用降低轉(zhuǎn)速的方式使得制冷量和用戶負荷在目標(biāo)溫度達到平衡，而后一直維持低速運轉(zhuǎn)，不需要停機。避免了頻繁停、開機時較大的起動電流造成的損失。第三，當(dāng)制冷空調(diào)裝置停機以后，處于冷凝壓力的高壓部分和處于蒸發(fā)壓力的低壓部分會通過節(jié)流裝置逐漸達到壓力平衡。再開機以后又需要重新建立這一壓差，從而造成能量損失。變頻調(diào)節(jié)由于避免了頻繁的開、停機，也就減少了這部分損失。變頻調(diào)節(jié)的其他優(yōu)點包括控制精度高、溫度波動小、舒適性好；剛開機時可以高速運轉(zhuǎn)，迅速達到目標(biāo)溫度；可以實現(xiàn)卸載（低速）起動，起動電流小，不存在起動對電網(wǎng)的沖擊等。其缺點是成本高，變頻器本身存在一定的能耗，而且存在電磁兼容和電磁干擾問題。二、數(shù)碼渦旋技術(shù)（1）數(shù)碼渦旋式壓縮機的結(jié)構(gòu)其他調(diào)節(jié)方式中較為特別的是一種數(shù)碼渦旋式壓縮機，也采用吸氣回流的原理調(diào)節(jié)壓縮機的制冷量。這種渦旋式壓縮機具有軸向浮動的特性，兩個渦旋盤依靠靜盤背后的氣體壓力在軸向緊緊貼合在一起，保持氣體的密封以壓縮氣體。氣體背壓喪失后，就失去了使渦旋盤貼合在一起的驅(qū)動力，兩個渦旋盤將脫離，出現(xiàn)較大的軸向間隙，吸入的氣體將因內(nèi)部泄露而無法壓縮，壓縮機輸氣量基本為0。這樣就產(chǎn)生了數(shù)碼渦旋壓縮機調(diào)節(jié)制冷量的基本原理：人為控制靜盤背后的氣體壓力，使兩個渦旋盤脫離，吸入的氣體由于渦旋盤間較大的軸向間隙又回流至吸氣口，壓縮機保持空轉(zhuǎn)但無排氣，制冷量為0。對應(yīng)于壓縮機正常工作的“負載狀態(tài)”，此時可稱為“卸載狀態(tài)”。背壓依靠一個電子閥控制，當(dāng)電子閥關(guān)閉時，壓縮機處于負載狀態(tài)，正常工作，制冷量為100%。當(dāng)電子閥