毕业论文《浅谈家庭中央空调的应用和发展》.docx
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毕业论文《浅谈家庭中央空调的应用和发展》
毕业论文(设计)
题目:
浅谈家庭中央空调的应用与发展
系别:
机电学院
专业:
制冷与冷藏技术
班级:
制冷20100x班
姓名:
学号:
************
**********
设计日期:
2012.11.28
摘要
步入21世纪,人们对生活品质要求不断提高,住宅面积不断扩大,高档住宅小区、公寓、别墅建设发展十分迅速。
家用空调器也向着大功率、舒适、节能、美观豪华趋势发展,以窗机、分体壁挂机、分体柜机为代表的普通房间空调器,已经明显不能更充分、更完全满足市场需要。
有新风系统家庭中央空调系统代替普通房间空调器,应用于家庭技术方面已经取突破性进展,具有相当可观潜力和应用前景,并将成为21世纪我国空调产业发展趋势。
家用中央空调是指根据国家空调设计规范的设计参数和要求进行选型设计、安装的,用于家庭的空调系统。
家用中央空调是由室外主机、室内风机盘管及其连接的风道送出冷热风以达到室内空气调节目的的空调系统,按工作原理可分为二种:
一种是由大型中央空调系统的设备演化而来的空调系统如小型风冷冷水机组,小型风管机组为主机的产品;另一种是由分体壁挂空调设备演化而来的空调系统如一拖小型风管机组属集中中央空调系统,此系统由室外机组,室内风机盘管及盘管连接的送风管道组成。
送风管道通向各个需要空气调节的房间,风道系统可安装流量调节阀、风口等配件,一台主机可控制多个不同房间并且可引入新风,有效改善室内空气品质。
家用中央空调适应面广,公寓、别墅、塔楼、复式结构、商业用房(如办公楼、餐厅等)均可使用,约克的YGCC、YDB、YCAC三种机型单机适用于建筑面积80到1000平方米的各类建筑物,大面积的平面结构,还可用多台机联使用。
从使用功能上讲,一台家用中央空调相当于几台壁挂式机,由于中央空调可根据实际需要在各房间之间分配冷量、风量,总冷量可以选择较小,其用电量小于每个房间装一台空调的用电量之和,比分体空调省电,在部分房间使用空调时,其开机时间较短,电耗也和分体机差不多。
关键词:
工作原理中央空调的现状家用中央空调的发展趋势
Abstract
Enteredintwenty-firstCentury,thelivesofthepeoplequalityrequirementscontinuetoincrease,theresidentialareatoexpandceaselessly,high-endresidential,apartment,villaconstructiondevelopsrapidly.Householdairconditioninginhighpower,comfort,energysaving,beautifulandluxurioustrend,withwindowmachine,hangingmachine,splitGuijitorepresentthecommonroomairconditioner,havesignificantlymorefully,morefullymeettheneedsofthemarket.Thereisfreshairsystemofhouseholdcentralairconditionersystemtoreplacethecommonroomairconditioner,usedinhometechnologyhasmadebreakthroughprogress,hasconsiderablepotentialandapplicationprospect,andwillbecomethetwenty-firstCenturyChinaairconditioningindustrydevelopmenttrend.
Householdcentralair-conditioningisdefinedaccordingtothenationalairconditioningdesignspecificationdesignparametersandrequirementsforthedesign,installation,airconditioningsystemforfamily.Householdcentralair-conditioningisbytheoutdoorhost,anindoorfancoilandconnectingairductoutofcoldairtoachievethepurposeofindoorair-conditioningsystem,accordingtotheworkingprinciplecanbedividedintotwotypes:
oneisbythelargecentralair-conditioningsystemequipmentevolvedfromtheairconditioningsystemsuchassmallair-cooledchiller,smallwindpipethehostunitforproducts;anotherwascomposedofsplitwallhangingairconditioningequipmentevolvedfromtheairconditioningsystemsuchasasmallwindunitsisafocusoncentralair-conditioningsystem,thissystemconsistsofanoutdoorunit,anindoorfancoilandcoilconnectedtotheairsupplypipe.Blastpipecommunicatedwitheachneedairconditioningroom,airductsystemcanbeinstalledflowregulatingvalve,airandotheraccessories,ahostcancontrolapluralityofdifferentroomsandbringinfreshair,effectivelyimproveindoorairquality.
Householdcentralairconditionerwithwideadaptability,apartments,villas,duplexstructure,tower,commercialbuildings(suchasofficebuildings,restaurantsetc.)canbeused,YorkYGCC,YDB,YCACthreemodelsofsingleapplicabletotheconstructionareaof80to1000squaremetersofvarioustypesofbuildings,alargeareaoftheplanarstructure,canalsobemultiplemachineuse.Toldfromusefunction,ahouseholdcentralairconditionerisequivalenttoseveralwall-hangingmachine,duetothecentralairconditioningcanbebasedonactualneedintheroombetweenthecoolingload,airdistribution,totalcoolingcapacitycanchoosesmaller,itspowerconsumptionislessthanthatofeachroomtoinstallanairconditionerelectricityandair-conditioningenergysaving,score,inthepartoftheroomwhenusingairconditioning,thestartingtimeisshort,powerconsumptionandalmostsplitmachine.
Keyword:
WorkingprincipleThecurrentsituationofcentralairconditioningThedevelopmenttrendofhouseholdcentralairconditioning
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。
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。
第一章空调
1.1空调器的概念
空调即空气调节,空调器也就是空气调节器,空调器就是调节房屋、机舱、船舱、车厢等指定空间空气的温度、湿度、洁净度、气流分布等,使其满足人的舒适要求。
1.2空调的工作原理
空调分为单冷空调和冷暖两用空调,工作原理是一样的,空调一般使用的制冷剂是氟利昂。
压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂,然后送到冷凝器散热后成为常温高压的液态制冷剂,所以室外机吹出来的是热风。
然后到毛细管,进入蒸发器,由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后,空间突然增大,压力减小,液态的制冷剂就会汽化,变成气态低温的制冷剂,从而吸收大量的热量,蒸发器就会变冷,室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过,所以室内机吹出来的就是冷风;空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴,顺着水管流出去,这就是空调会出水的原因。
制热的时候有一个叫四通阀的部件,使制冷剂在冷凝器与蒸发器的流动方向与制冷时相反,所以制热的时候室外吹的是冷风,室内机吹的是热风。
其实就是用的初中物理里学到的液化(由气体变为液态)时要排出热量和汽化(由液体变为气体)时要吸收热量的原理。
第二章中央空调
2.1中央空调的概念
中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。
采用风管送风方式,用一台主机即可控制多个房间,并且可引入新风,有效改善室内空气的质量,预防空调病的发生。
家用中央空调的最突出特点是产生舒适的居住环境,其次从审美观点和最佳空间利用上考虑,使用家用中央空调使室内装饰更灵活,更容易实现各种装饰效果,即使您不喜欢原来的装饰,重新装修,原来的中央空调系统稍微改变即可与新的装修和谐一致。
因此称家用中央空调为一步到位、永不落后的选择。
家用中央空调(或称户式中央空调、单元式可调中央空调)是指由一个室外机产生冷(热)源进而向各个房间供冷(热)的空调,它是属于(小型)商用空调的一种。
家用中央空调分为风系统和水系统两种。
风系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间的风口和调节阀等组成;水系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内的末端(风机盘管、明装等)组成。
2.2中央空调工作原理
2.2.1中央空调制冷原理
液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热、冷凝时的放热效应来实现制冷的。
液体汽化形成蒸汽。
当液体(制冷工质)处在密闭的容器中时,此容器中除了液体及液体本身所产生的蒸汽外,不存在其他任何气体,液体和蒸汽将在某一压力下达到平衡,此时的汽体称为饱和蒸汽,压力称为饱和压力,温度称为饱和温度。
平衡时液体不再汽化,这时如果将一部分蒸汽从容器中抽走,液体必然要继续汽化产生一部分蒸汽来维持这一平衡。
液体汽化时要吸收热量,此热量称为汽化潜热。
汽化潜热来自被冷却对象,使被冷却对象变冷。
为了使这一过程连续进行,就必须从容器中不断地抽走蒸汽,并使其凝结成液体后再回到容器中去。
从容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽,则所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低,我们希望蒸汽的冷凝是在常温下进行,因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。
制冷工质将在低温、低压下蒸发,产生冷效应;并在常温、高压下冷凝,向周围环境或冷却介质放出热量。
蒸汽在常温、高压下冷凝后变为高压液体,还需要将其压力降低到蒸发压力后才能进入容器。
2.2.2中央空调制热原理
压缩机吸入低压气体经过压缩机压缩变成高温高压气体,高温气体通过换热器把水温提高,同时高温气体会冷凝变成液体。
液体在进入蒸发器进行蒸发,(蒸发器蒸发的同时也要有换热媒体,根据换热的媒体不同机器的型号结构也不同。
常用的有风冷和地源。
)液体经过蒸发器后变成低压低温气体,低温气体再次被压缩机吸入进行压缩。
就这样循环下去,空调侧循环水就变成45-55度左右的热水了。
热水经过管道送到需要采暖的房间,房间安装有风机盘管把热水和空气进行热交换实现制热目的。
2.2.3水系统工作原理
水冷中央空调包含四大部件,压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器,制冷剂依次在上述四大部件循环,压缩机出来的冷媒(制冷剂)高温高压的气体,流经冷凝器,降温降压,冷凝器通过冷却水系统将热量带到冷却塔排出,冷媒继续流动经过节流装置,成低温低压液体,流经蒸发器,吸热,再经压缩。
在蒸发器的两端接有冷冻水循环系统,制冷剂在此次吸的热量将使温度降低,使低温的水流到用户端,再经过见机盘管进行热交换,将冷风吹出。
2.2.4风系统
新风的传输方式采用置换式,而非空调气体的内循环原理和新旧气体混合的不健康做法,户外的新颖空气经过负压方式会自动吸入室内,经过安装在卧室、客房或起居室窗户上的新风口进入室内时,会自动除尘和过滤。
同时,再由对应的室内管路与数个功用房间内的排风口相连,构成的循环系统将带走室内废气,集中在排风口“呼出”,而排出的废气不再做循环运用,新风和旧风形成良好的循环。
第三章家庭中央空调
3.1家庭中央空调的概念
家用中央空调的概念起源于美国,家用中央空调将全部居室空间的空气调节作为一个整体来实现,克服了分体机气流不均匀的缺点。
家用中央空调是家庭整体装修不可或缺的重要组成部分,通过巧妙的设计和安装,使用家庭中央空调实现了家庭居住环境美观典雅和舒适卫生的和谐统一,是国际和国内居住环境设计的发展潮流。
美国90%以上的公寓和别墅使用的都是家庭中央空调,在中国,家用中央空调也得到了广大消费者的青睐,目前家用中央空调与单独供暖、精装修是高档物业发展的方向。
3.2家用中央空调的特点
1.舒适性好,整个家庭都处于舒适性条件下,避免其它分体机造成的直吹过冷和房内冷热不匀的人体不适现象;
2.装饰性好,配合装修无任何外露管线;
3.操作简单,自动运行,无需维护;
4.可根据各个房间的朝向、功能等增加或减少送风(热)量;
5.可加新风和加湿,使室内空气保持新鲜和卫生。
与普通分体式空调相比较,家用中央空调有着无可比拟的优势
第四章家庭中央空调的应用
4.1中央空调在我国的应用
对大多数普通住宅用户,由于中央空调系统对层高的要求,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。
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,VRV技术代表了未来空调技术发展的方向。
但由于这一系统价位的原因,目前推广有很大的困难,市场占用分额较低。
推测可能在最近2-3年时间内,它在户用中央空调中所占的比例将不会有飞跃性的变化。
但是随着空调业技术的发展,产品价位的降低,人们收入的提高,相信这种系统将会占有巨大的市场。
对于风冷冷/热水机组而言,风冷冷水型小型家用中央空调机采用了一台主机带多个末端装置(风机盘管),满足了多居室住宅的空调要求,制冷剂的充注量也很少,减少了制冷剂可能的泄漏而造成对环境的污染及导致的维修费用,机组可采用微电脑全自动控制,操作简单,各房间独立控制,又可集中控制,方便实用、便于节电。
大多数用户对中央空调的末端设备首选的是风机盘管机组,这是由于风机盘管形式多样,可根据业主喜好、功能使用、室内装饰等进行选择,且安装方便,质量可靠,可与室内整体装修融为一体。
该系统的室外机设于阳台上,将噪音阻隔于户外。
且不受层高的限制,同时价位能够让多数人所接受,维护及运行费也较低。
基于以上诸多因素,目前在我国户用中央空调市场应用广泛。
当然,由于各系统有自身的特点,在施工中,对各工程的具体情况,应进行经济,技术等方面的分析比较,最后确定出适合工程空调的方案来,切记盲目跟随。
第五章家庭中央空调的发展
5.1中央空调的发展
随着建筑业、工商设施及人民生活质量的提高,家用中央空调产品的需求日益增加,需求范围和需求层次也呈现复杂化和多样化的发展趋势。
与家用空调器市场相比,家用中央空调还处于市场导入期,处于平稳的上升趋势,市场潜力巨大。
近十年是我国制冷空调行业蓬勃发展的时期,制冷空调工业产值平均年增长率达20%,个别年份和某些产品甚至达到30%。
家用中央空调市场呈现以下三个特征:
一、中央空调产品需求总量高速增长
我国中央空调行业近十年的飞速发展,很大程度上得益于房地产业的巨大发展。
1999年全年固定资产投资比1998年同期增长7%,在所有增长中房地产投资的同比增长幅度最大,平均增幅约18%,远远大于其他固定资产投资的增长幅度。
以1998年为例,我国全年竣工面积达17.09亿平方米,其中,城镇住宅约为4.77亿平方米,公共建筑为4.33亿平方米。
房地产投资规模的上升,特别是办公用房和商业用房规模的上升,必将导致中央空调产品需求总量的高速增长。
二、需求的地域范围合理扩大
中央空调行业的市场需求地域特征比较明显,受当地购买力、气候条件和人民消费观念的影响较大。
由于我国国内市场本身存在较大的气候跨度,从北到南涵盖寒带、温带和热带,故中央空调整体需求量由东南向西北呈现下降趋势。
可以看出,以北京、上海为代表的华北及华东地区作为政治文化中心及辐射区,主要以办公用房的投资为主,中央空调的市场多集中于此;以广州、深圳为代表的广东地区以贸易经营为其地区特征,地产投资以商业用房为主。
重庆市借助"直辖市"效应,房地产的投资规模上升很快,尤其是商用营业用户的增幅颇大,因而,广东、重庆等地区中央空调的应用主要集中在商用营业用房。
目前,随着各地经济的迅速发展,中央空调产品地域性的市场需求将稳步增长。
同时,各地区的写字楼、宾馆饭店、商业中心、文化娱乐中心、国防、科研、实验室、医院、特殊工业厂家与设施对中央空调的需求将向着全方位的方向更为广阔地发展。
三、需求层次呈现多样化发展的趋势
随着我国居民生活水平的提高,中央空调产品的使用场所将产生新的变化,开始向产品使用面积的下限扩展。
家用中央空调的推出,满足了高密度住宅和别墅住户的需要。
由于该类产品将家用空调与中央空调的优点结合起来,省去室外机,美化了小区环境;同时,因其具备良好的经济性能并能减少对环境的污染,因而在未来的中央空调市场中将有较大的发展。
5.2中央空调的发展趋势
5.2.1设计人性化
家用中央空调的设计采用多种送风方式,能够根据房型的具体情况制定不同的方案,增强人体的舒适性。
同一空间的温差在±1℃,不会得"空调病"。
家用中央空调可以通过巧妙的设计和安装,实现与整体装修一致的和谐统一。
其主机安置于阳台的隐蔽处,室内机的安装有多种选择方式,可根据户型装修的喜好,选择单面出风或是四面出风的方式,利用吊顶将室内机安置于天花板内,相比分体式壁挂空调的冷媒连接管暴露于室内,家用中央空调不会影响居室内的装潢风格。
家用中央空调的设计还可以依据户型、季节和区域范围的差异设计最满足当前房子的需要风格。
5.2.2外形时尚化
家用中央空调可根据用户需求与喜好,实施从设计到安装的综合解决方案。
系统采用暗装方式,更加符合时尚风格,更能配合室内的高档装修。
同时由于室外机组的合理安置也不会破坏建筑物的整体外型美观。
能耗节能环保低碳
家用中央空调采用模块化主机,根据设置自动调节制冷量。
合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调,室内及分区控制,各个室内及独立运行,分别调节各个区域内的空气。
根据实际负荷做自动化运行,冷暖费用直接转化为电费,开机计费,节约能源和运行费用,比家用空调省电30%。
5.2.3品质优越化
家用中央空调运行可靠,故障率极低,维护量极小,使用寿命比一般家用空调长一倍,达15年-20年。
家用中央空调的品质比一般空调要优越更加耐用。
使用起来也更加舒适,家用中央空调采用主机和室内机分离的安装方式,送风回风系统设计合理,采噪音极低,保证了宁静的家居环境。
家用中央空调将全部居室空间的空气调节作为整体来实现,克服了分体式壁挂和柜式空调对居室分割的局部处理和不均匀的空气气流等不足之处,使居室内空气分布更合理。
因此,居室内的温度均匀,波动小,给人带来更高的舒适感。
5.3中国家用中央空调发展趋势
随着我国经济的逐步增长,居住条件日益改善,人们对家居环境的舒适性的要求越来越高,对家用空调的需求越来越大,家用空调从奢侈品变成了舒适家居的不可缺少的重要部分。
居住条件的改善也促进了我国家用小型中央空调业的发展,尤其是随着东部大城市的人均国民生产总值达到3000美元以上,一系列适合于中高收入家庭使用的高档住宅纷纷出现,更增加了对家用小型中央空调的需求[7][8]。
因此,虽然家用小型中央空调在中国出现的时间较晚,但其发展速度却非常快。
如何对其进行正确引导,使其保持健康、快速的发展势头,是我们共同面临的一大问题。
中国的国情与美国和日本都有很大的不同,因此,在发展家用小型中央空调的道路上,如若一味地照搬他们的经验是行不通的。
应当结合中国自身的特点,在仔细分析中国具体国情的基础上,推进我国在家用小型中央空调领域中的研究和应用。
第一,我国是一个幅员辽阔的国家,地理、气候条件极为复杂,拥有多种多样的气候类型。
这就必然要求我们的家用小型中央空调具有多样性的特点。
如何根据不同的气候特征选择合适的空调型式,如何在系统设计中充分考虑不同气候的影响,这是我们在发展家用小型中央空调时应当考虑的问题。
第二,我国经济发展水平地区差异性大,在不同的地区人们对家用空调的需求不一样。
即使在同一地区,由于人们的收入水平不一样,住宅形式也千差万别
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