浅谈家庭中央空调的应用及发展(毕业论文)

1北京理工大学毕业论文（设计）题目浅谈家庭中央空调的应用及发展教学系建筑工程系专业班级09级供热1班学生姓名学生学号200901020005指导教师豆银霞（教师）2011年10月25日2目录摘要............................................................3引言............................................................31家用中央空调的简介...........................................31.1家用中央空调的工作原理和结构................................31.2家用中央空调系统分类........................................52家用中央空调的历史与现状.....................................62.1家用中央空调在我国的发展状况研究...........................62.2影响我国中央空调的主要因素..................................73家用中央空调的应用...........................................73.1三种类型在我国的应用推广情况分析............................73.2家用住宅空调的现状和解决方案...............................84家用中央空调的发展前景展望....................................94.1对建筑业的发展影响..........................................94.2地源地源热泵应用于家用中央空调的发展前景...................94.3我国家用中央空调市场发展趋势分析..........................11结论：.........................................................12致谢...........................................................12参考文献.......................................................123家用中央空调的应用及发展09级供热丁大帅指导老师豆银霞摘要：步入21世纪,人们对生活品质要求不断提高,住宅面积不断地扩大,以窗机、分体挂壁机和柜机为代表的传统的家用空调已不能充分满足环境、能源的需要。目前家用空调市场上的产品,从严格意义上讲只能称为“温调”,真正的”空调”应具备空气质量调节的功能,不仅调节空气冷暖,而且可以通风换气,调节空气湿度、有机挥发物含量、细菌含量等室内空气的综合品质。从这个意义上,家用中央空调才把人们带入到“真正的空调时代”。这种集大型中央空调和家用空调优点于一体的小型化独立空调系统恰到好处地适应了目前市场的需求,代表了21世纪人居空调的发展趋势,更重要的是,它跨越了我国空调产业长期以来存在的“中央空调”与“家用空调”间的界限,开辟出了一个崭新的市场空间。关键词：工作原理系统分类中央空调的现状前景家用中央空调的发展趋势引言家用中央空调系统自1999年推向社会以来，得到迅猛的发展，生产厂家如同雨后春笋般在全国崛起家用中央空调俨然形成了一个新的产业。目前市场流行的家用中央空调主要有三种形式：水管式家用中央空调、风管式家用中央空调、冷剂式家用中央空调水管式家用中央空调以其舒适、使用范围广、使用方便等特点，在市场上占有相当大的比重。但是，由于设计、施工等方面的原因，造成家用中央空调系统的主机启停频繁；主机在冬季除霜时，系统水温较低等现象。主机启停频繁，会缩短压缩机的寿命，同时对电网冲击较大，对用户而言，增加运行费用；系统水温较低，会使系统水的热品质下降，末端设备将吹冷风，使室内温度达不到舒适标准。近年来,随着大面积的高档次住宅和别墅区的增加,空调方式的选择已渐为房产开发商所关注。传统家用空调的室外机影响了建筑外立面整体美观,其在密集型建筑中已遭摒弃,为适应现代住宅要求,融合了传统中央空调和家用空调特点的家用中央空调应运而生,其在节能、空间利用、分户控制等方面具有独特优势。随着市场的扩展,家用中央空调在产品设计和节能等方面的问题也逐渐凸显,节能意味着降低初投资和运行费用,这对推广家用中央空调十分重要,值得我们思考研究。1家用中央空调的简介1.1家用中央空调的工作原理和结构中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却塔组成。首先我们来看一下它的结构图，如下：4其三种系统的工作原理分别如下：1．冷(热)水机组的基本工作过程是：室外的制冷机组对冷(热)媒水进行制冷降温(或加热升温)，然后由水泵将降温后的冷媒(热)水输送到安装在室内的风机盘管机组中，由风机盘管机组采取就地回风的方式与室内空气进行热交换实现对室内空气处理的目的。2．风管(道)式机组的基本工作过程是：供冷时，室外的制冷机组吸收来自室内机组的制冷剂蒸气经压缩、冷凝后向各室内机组输送液体制冷剂。供热时，室外的制冷机组吸收来自冷凝器的制冷剂蒸气经压缩后向各室内机组输送汽体制冷剂，室内机组通过布置在天花板上的回风口将空气吸入，进行热交换后送入安装在室内各房间天花板中的风管(道)内，并通过出风口上的散流器向室内各房间输送空气。在风管(道)上设计有新风门和排风门，可以按一定比例置换空气，以保证室内空气的质量。3．变频一拖多机组的基本工作过程是：供冷时，室外的制冷机组吸收来自室内机组的制冷剂蒸气经压缩、冷凝后向各室内机组输送液体制冷剂。供热时，室外的制冷机组吸收来自冷凝器的制冷剂蒸气经压缩后向各室内机组输送汽体制冷剂。各室内机组通过暗装的方式布置在天花板上。通过其回风口将空气吸入，进行热交换后送入，再从送风口将处理后的空气采取就地回风的方式送回室内。机组在能量调节方式上由微电脑控制，室外机组的变频式压缩机根据室内冷热负荷的变化，自动调节压缩机的工作状态，以满足室内冷热负荷的要求。图如下：51.2家用中央空调系统分类家用中央空调是一种节能、舒适的家用空调系统,主要有冷热水系统、风管式系统和VRV系统等3种型式。现在我先简单阐述一下这三种系统。1冷热水系统输送介质通常为水,也有用乙二醇溶液的。它通过室外主机产生出空调冷热水,由管路系统输送到室内的各末端装置,在末端装置处冷热水与室内空气进行热量交换,产生冷热风,从而消除房间空调负荷。它是一种集中产生冷热量,但分散处理6各房间负荷的空调系统形式,该系统的室内末端装置通常为风机盘管。目前风机盘管一般均可以调节其风机的转速(或通过旁通阀调节经过盘管的水量),从而调节送入室内的冷热量,因此该系统可以对每个空调房间进行单独调节,满足各个房间不同的空调需求,同时其节能性能也较好。此外,由于冷热机组的输配系统所占的空间很小,因此一般不受建筑物层高的限制。但此种系统一般难以引进新风,因此对于通常密闭的空调房间而言,其舒适性较差。2风管式系统风管式系统以空气为输送介质,其原理与大型全空气中央空调的原理基本相同,是一个小型的全空气中央空调系统。它利用室外主机集中产生冷/热量,对室内回风进行冷却/加热处理,再送入室内,达到消除室内负荷的目的。室外主机均采用水冷方式,也可采取风冷方式。另外,由于该系统集中对空气进行处理,因此较易引入新风。新风可单独处理后送入空调房间,也可送入空调箱尾部,与回风混合后统一进行处理。与其他家用中央空调比较起来,风管式系统的初投资较小,并且该系统引入处理后的新风难度也远小于另两种形式,因此,室内空气品质较有保障。但是,风管式系统的送回风管道需占较大空间,这就要求建筑物有较大的层高。此外,它采用统一送风的方式,在没有变风量末端的情况下,难以满足不同房间的不同空调负荷要求。而变风量末端的引入将会使整个空调系统的初投资大大增加。3VRV系统变制冷剂流量(简称VRV)空调系统以制冷剂为输送介质,它的基本原理同小型的家用分体式空调类似。该系统室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成,末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。台室外机通过管路能够向若干台室内机输送制冷剂液体,通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量,对室内负荷进行自动调节。VRV系统具有节能、舒适、运转平稳等优点,而且各房间可独立调节,可满足不同房间的不同空调负荷要求。但该系统控制复杂初投资高。2家用中央空调的历史与现状2.1家用中央空调在我国的发展状况研究根据国务院发展研究中心市场经济研究所中国家电市场调查研究课题组在我国54个具有代表性的城市21300户家庭，针对我国空调市场状况展开的连续性调查，研究发现：近年来家用中央空调的市场需求呈逐渐上升趋势，特别是收入较高城市的普及速度异常迅速。据调查数据显示，在过去的2010年，我国家用中央空调市场容量将突破100亿元。调查结果显示，随着我国城市建设的迅猛发展和房地产业持续升温，而国内大、中型城市是家用中央空调的主要消费市畅2005年10月，我国家用中央空调城市市场容量，北京、上海、江苏和广州等发达城市市场需求占到了市场总额的40％左右：其中，上海地区市场容量达到了15亿元左右的规模，北京地区和江苏地区市场容量已经超过了10亿元的规模，广州地区市场容量也保持在6亿元左右的规模。从区域市场看，华北、华东、华南三个区域对家用中央空调的需求市场比重占全部市场的78％，与2003年度区域市场容量需求结构相比较，这三个区域7的市场集中度进一步加强。这一点与我国房地产也的发展有相当大的关联性。2.2影响我国中央空调的主要因素影响我国中央空调的发展主要有以下几个方面：1)技术上的考虑。冷/热水机组的室外主机采用风冷热泵装置,室内末端为FCU。目前我国的风机盘管技术已处于世界领先水平,风冷热泵技术经过多年的探索和研究,也已基本成熟。2)建筑形式上的考虑。冷/热水机组不需占用太多层高,在住宅内布置较为方便,且施工简单、安装费用低。而风管式系统的设置需与建筑结构相配合,占用建筑空间大,且施工不方便。对于VRV系统,目前国内在此领域的技术尚不完善,还存在着流量控制、管道材质、现场焊接、管道施工等需要进一步研究和解决。3）中央空调行业作为一个生产、安装专业性很强的产业，其使用效果的好坏在于“三分产品，七分设计安装”，必须根据房屋的具体情况进行设计，由专业安装队伍进行施工安装。设计的科学性、合理性，施工质量的好坏，将直接影响到使用效果，甚至造成系统不能正常运行。而正视家用中央空调安装工程领域，至今国家没有统一的家用中央空调系统设计、施工验收、运行管理规范；工程设计、安装企业的员工也没有建立岗位培训、持证上岗制度；对于家用中央空调更没有单列的工程安装专业资质认证制度；家用中央空调维护保养缺乏统一指导价格和维修资质认证制度，家用中央空调安装工程行业处于一个无规范、无序的激烈竞争之中，这无疑阻碍了我国家用中央空调行业的发展。3家用中央空调的应用3.1三种类型在我国的应用推广情况分析全空气系统投资最小，性能也非常可靠，适合人们当前的消费水平，但它要求有较高的层高。假如在房屋建设初期就把空调布置纳入规划，这样处理就可以解决层高的问题。但如果这样实施，对于一般购房者来讲，买房费用从目前市场来看已相当的高，而且很多人实行的是按揭付款，如果还要安装中央空调的话，那将超过家庭的承受能力。对大多数普通住宅用户，由于该系统对层高的要求，使得这种类型的空调失去了选择的可能。所以，目前这种系统在我国未能广泛应用。它更适合于别墅型的高薪家庭。而VRV系统具有较明显的性能优势，它技术先进，高效节能，制冷制热快，应用范围广，舒适性好，性能可靠，维护量少，属于高科技创新产品，而且目前这一模式有很大的研发空间，可以说，