③房间空调器的设置没有规则,会影响建筑外观;
④房间空调器室外机产生的噪声、冷凝水及废热的随处排放,给城市的市容带来了困扰。
随着人们生活水平的提高及环保意识的增强,大型中央空调不断向节能、环保等方向创新发展,同时小型空调也向着大功率、节能、环保、舒适、美观豪华的方向发展。目前以窗式空调、分体挂壁机及分体柜机为代表的比较常见的空调已经不能满足消费者的需求,然而户式中央空调不仅适用于大面积多居室的别墅和单元房,同样可以适用于办公楼、中小型餐厅及娱乐场所等,具有相当非常好的市场潜力与发展前景。由于生活水平的提高,人们的居住面积不断增加,对室内空气品质的要求也相应越高。例如:一个普通的三居室用户需要安装四部空调,需要四个不同的室外空间,因此会限制家用空调特别是分体式空调的安装,也没有办法根本上解决空气流通不畅、空气质量差等一系列问题。然而大型中央空调虽然可以同时为多个房间进行制冷或取暖,但是由于缺少个性化选择、自由度较小,而且投资比较大,因此更适合应用在大型建筑物中。大型中央空调用于大型建筑(特别是出租式建筑时)也会遇到一些困难,例如:收费较困难、加装收费设备的成本增加等。为了解决上述两种空调所面临的问题,人们设计出了户式中央空调。户式中央空调作为一种节能、舒适的小型化独立空调系统,一出现就在在国内市场上引起了较高的关注。
户式中央空调的出现,为空调行业在中央空调和房间空调器两大领域之间提供了新的空调发展领域,为我国家用空调发展带来了新的技术解决方案。它与传统的中央空调系统和房间空调器相比,具有自身的优势:首先,初投资适宜;与传统的中央空调相比,省去了专用机房和复杂的管路系统。其次,室内环境舒适;与传统的房间空调器相比,户式中央空调机组大部分可引入新风,能有效改善室内空气品质,而且室内温度均匀适宜,气流组织合理,能营造宜人的室内环境。再次,对房地产商而言,施工安装程序简单,管理方便;特别是户式中央空调系统的不同用户可一次建成,也可后期安装,使开发商投资分散,风险降低;住户入住后,使用费由住户直接向供电或供气部门交付,使得物业管理也相对方便。最后,住户在室内装修时可结合空调的布置实现个性化装修设计;而且室外机的挑台布置在建筑设计初期已同步考虑,避免了房间空调器室外机对建筑景观的影响。
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户式中央空调系统常用的几种形式为:小型风冷热泵冷热水机组加风机盘管空调系统、风管式空调系统、家用VRV空调系统。本设计采用别墅普遍采用的多联机(VRV)空调系统进行设计。
3.2节 VRV空调系统
VRV(Variable Refrigerant Volume)系统——变冷媒流量多联系统,即控制冷媒流通量并通过冷媒的直接蒸发或直接凝缩来实现制冷或制热的空调系统。该系统由日本大金工业株式会社于1982年开发上市,“VRV”也成为大金变冷媒流量多联系统的注册商标,因此,现业界也用“VRF”一词对同类系统加以区分。VRV系统由室外机、室内机和冷媒配管三部分组成。一台室外机通过冷媒配管连接到多台室内机,根据室内机电脑板反馈的信号,控制其向内机输送的制冷剂流量和状态,从而实现不同空间的冷热输出要求。VRV系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点,而且各房间可独立调节,能满足不同房间不同空调负荷的需求。其控制系统由厂家进行集成,因此无需进行后期开发,多数厂家更在其产品基础上推出了多种功能齐全的智能控制系统,如大金的i-Manager系统,用于大型楼宇的集中管理,相对传统中央空调,其集控的设计、施工、使用更加便利,功能也更人性化。
VRV虽然名为“变冷媒流量”,但其运行原理不仅止于对冷媒流量的控制。现今的VRV系统对输出容量的调节主要依赖于两方面:一是改变压缩机工作状态,从而调节制冷剂的温度和压力,以此为依据又可分为变频系统和数码涡旋系统二种;二是通过室内、外机处的电子膨胀阀调节,改变送入末端(室内机)的冷媒流量和状态,从而实现不同的末端输出。相对于传统冷水机组,该系统自成体系,基本无需后期的复杂设计,运行管理也极为便利,可算是空调中的“傻瓜机”。由于VRV系统只是输送制冷剂到每个房间的分机,所以不需要设计独立的风道(新风系统另外安排风道), 做到了设备的小型化和安静化。给建筑设计单位、安装公司以及业主都提供了便捷、舒适和经济的完美选择。近年来,大金更是不断完善VRV技术,积极开发多种形式的室内末端,并克服了VRV系统与集中式中央空调相比最大的缺点----增加了独立设计协同控制的新风系统,形成了空调—新风—智能控制为一体的全方位产品体系。
VRV 空调系统是在电力空调系统中,通过控制压缩机的制冷剂循环和进入室内换热器的制冷剂流量,适时地满足室内冷热负荷要求的高效率制冷
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剂空调系统。其工作原理是:由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数,根据系统运行优化准则和人体舒适性准则,通过变频等手段调节压缩机输气量,并控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等一切可控部件,保证室内环境的舒适性,并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。
VRV 空调系统具有明显的的节能、舒适效果,该系统依据室内负荷,在不同转速下连续运行,减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失;采用压缩机低频启动,降低了启动电流,电气设备将大大节能,同时避免了对其它用电设备和电网的冲击;具有能调节容量的特性,改善了室内的舒适性。
VRV 空调系统具有设计安装方便、布置灵活多变、建筑空间小、使用方便、可靠性高、运行费用低、不需机房、无水系统等优点。但VRV系统初投资高,限制了其推广,对于高档住宅、豪华别墅等对空调要求较高的建筑是个最佳选择。因此,本别墅设计选用VRV空调系统。
3.3节 空调设备的选择
多联机(VRV)系统,是直接以制冷剂作为输送冷热量介质的空气源热泵型空调系统,由一台室外机与3~16台室内机组合而成。小容量的室外机通常设有一台变频压缩机(或采用其他变制冷剂流量技术的压缩机),大容量的室外机则还设有一台或数台定频压缩机。
大容量的室外机连接的室内机数量较多。管路相对较并长且复杂,连接方式多种多样,设备的选择及管路的设计复杂程度较高。 第3.3.1节 室内机安装设计
根据空调房间的冷负荷、室内干球温度、室内湿球温度和夏季空调室外计算干球温度,查找室内机制冷容量表,从中选择大于房间冷负荷的室内机。
在经过对一些厂家的室内机对比之后,本设计选用“美的”风管机作为主要的室内机形式。
风管式机组(又称风管机或管道机)是一种可以暗装于天花板内的室内机,同时也是一种可以连接送风管送风的单元式空气调节机,其突出优点是
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可以根据室内装修的要求的不同,可以选择侧送,下送等多种送风形式。风管式机组示意图如下图所示:
图3.1 天花板内藏式风管机示意图
室内机的安装位置的确定主要是考虑室内的气流组织问题,室内机型式及安装位置的选择要考虑是否与房间的形状相匹配,尤其是不能有障碍物在气流通路上,不可以有气流短路的现象,不同室内机之间要留出充足的间隔避免互相干扰。
风管式机组不但有低、中、高静压多种系列产品,而且还有热泵,热泵辅助电热型,单冷,同时配管还分为普通型和超长型,产品种类非常丰富。因此,风管式机组不仅广泛应适用于家庭、别墅、餐厅包间、办公楼、宾馆客房等建筑物内,而且还大量应用于商场超市、车间厂房、银行大厅、娱乐厅等公共场所。
产品特点:
①巧妙防冷桥水盘设计。特殊的内、外水盘防冷桥设计,可以有效防止外接水盘凝露污染损坏室内装修。
②经济耐用,投资较少。风管式机组应用范围较广,结构简单,有明显的制冷制热效果,没有过高的安装技术要求,与其它中央空调产品相比,具有较高的性价比,可以为用户节省较多投资。
③产品丰富,规格齐全。适用广泛风管式机组系列规格齐全,产品有单冷型,热泵型,热泵辅助电热型,标准工况风量范围为450-2520m3/h,制冷功率范围为:2.2-14kw,机外余压范围为30-130pa,由于其不仅可以接普通配管,而且可以接超长配管(最长可接14m),所以可以使送风方式更加灵活舒适。
室内机数量计算:
一楼层厨房、餐厅、卧室、客厅、父母房各一台,由计算负荷可知,厨房室内机功率冬季总热负荷不小于3.1kW,夏季总冷负荷不小于2.1kW,餐厅室内机冬季总热负荷不得小于4.1kW,夏季总冷负荷不小于3kW,卧室的冬季总热负荷不小于3kW,夏季总冷负荷不小于2kW,客厅室内机的冬季总热负荷不小于3.9kW,夏季总冷负荷不小于4.2kW,父母房室内机的冬季总热负荷不小于4.2kW,夏季总冷负荷不小于3kW。共计5台室内机。
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