空气源热泵空调系统在家用中央空调中的应用

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1、空气源热泵空调系统在家用中央空调中的应用简介：空气源热泵空调系统为家用中央空调的一种主要的空调方式，本文详细阐述了空气源热泵空调系统的技术特点、主要性能及设计中需要注意的问题。关键字：空气源热泵家用中央空调冷热负荷随着生活水平的提高，人们对住宅环境的要求越来越高，尤其是对居室空气环境提出了越来越高的要求。最初人们采用窗式空调器、分体式、壁挂式等家用空调器来降低室内温度，但由于没有室外新风，使得住宅室内空气品质难以得到保证；分体式空调的室外机和窗式空调的安装预留洞成为破坏房屋建筑立面和破坏城市景观的重要因素。而且，近年来随着居住条件的不断改善，普通居民住宅建筑面积已扩大到90~20

2、0m²，一些别墅型住宅甚至达到500~600m²,显然家用空调器已越来越不适应较高档次住宅发展的需要,家用中央空调便应运而生。[1]目前典型的家用中央空调系统大致有三种类型：家用小型空气源热泵中央空调系统、家用变频多联中央空调系统、风管式家用中央空调系统。从我国目前的技术水平和空调生产状况来看,空气源热泵家用中央空调系统比较适合于我国国情。下面重点介绍家用空气源热泵冷热水空调系统的设计及需要注意的问题。1.系统冷热负荷的确定及设备选择计算出住宅的冷负荷后，由于所有末端设备同时使用的可能性很小，计算系统的总冷负荷时，应根据用户的要求及使用性质考虑不同的使用系数。

3、供热时,则应根据不同的供热方式来选取同时使用系数及考虑户间传热的影响。确定总冷热负荷之后根据本地区的气象条件和能源供应状况进行合理的设备选择，如空气源热泵冷热水机组、空气源单冷机组+热水炉、空气源单冷机组+城市热源等。室内末端设备一般为风机盘管和空调箱,选用末端设备时应考虑1.2的间歇使用系数和1.2的临室无空调时内围护结构的负荷附加系数。选用空气源热泵机组时，应按当地最佳平衡点来选择。最佳平衡点选择机组的一般步骤为：①计算最佳平衡点温度下的建筑物热负荷。②把该平衡点温度下的供热量，换算到标准工况下的制热量选择空气源热泵冷热水机组。③通过查询生产厂家的样本或技术资料，求得该机组在

4、冬季空调设计工况下的制热量，并由设计热负荷求得辅助热源的容量。④通过查询生产厂家的样本或技术资料，求得该机组在夏季空调设计工况下的制冷量，如果不能满足空调冷负荷的要求，则应补充辅助冷源，考虑到冷机布置的方便，一般选用风冷单冷机组作辅助冷源按此方法选择机组，一般来说不会存在夏季空调设计工况下热泵机组所提供的冷量远大于空调设计冷负荷的情况。[2]2.空气源热泵机组的除霜由于众所周知的原因，空气源热泵的应用受到气候条件的约束，在热泵技术较为领先的日本曾有“采暖度日数HDD<3000”的推荐使用标准，在我国使用范围曾一度划定在长江中下游地区，目前指导工程设计的各种6．系统水管路设计

5、家用中央空调系统一般都较小，水系统的设计要简单，设计需要注意的问题如下：（1）水系统循环方式水系统一般采用两管制闭式循环系统，舒适性要求特别高的高档住宅可采用四管制。由于系统规模小，水管路大多采用异程式。（2）定流量设计与水泵配置家用中央空调系统循环水量较小，宜采用定流量系统。室内温度控制可采用风机盘管自动调速温控器或电动三通阀，建议首选风盘自动调速温控器，通过调节风盘风量恒定室内温度，不宜采用电动二通阀（当只有一台风机盘管工作时，通过制冷机的流量将严重不足）。因为家用中央空调系统大多为间歇运行且同时使用系数低，末端设备容量远大于制冷机，通过风机盘管的流量严重不足，且供水温度不能

6、稳定于设定温度，设计过程中应采取措施尽量保证通过风机盘管的流量并根据流经风机盘管的实际流量和最不利供水温度，对风机盘管性能进行校核计算。[6]水流量控制也可采用介于定流量和变流量之间的混合方式,采用这种方式时,离主机近的部分风机盘管采用电动二通阀，其他风机盘管采用电动三通阀，此时可省掉压差旁通阀，采用此种方式时应注意二通阀和三通阀的配比。三通阀的数量过少，有可能导致主机因流量过低而保护停机。（3）水路无故障设计循环水系统故障在整个空调系统故障中所占的比重是比较高的，故障主要来源于机组、系统设计、系统安装等多个方面。为了提高系统的可靠性，在机组设计和制造时，对于水系统的各个环节进行

7、详细的分析和严格的控制是非常重要的。如：a.系统排气。家用中央空调系统中的水流量比较小，少量的气体就会导致循环水中断，冻坏蒸发器或形成保护，使系统无法正常工作，所以保证系统中的空气及时、完全地排放非常必要。为此，在系统中一般都安装有自动排气阀，但是由于家用中央空调大都是内置水泵、密闭式膨胀水箱，还有流量保护装置等，机组内部水循环管路往往较为复杂，布置起来不是十分容易，特别容易形成局部上凸的存气弯，导致在机组的运转过程中，经常因为局部集气而出现流量保护的现象，这在进行产品设计时是绝