三种空调方案比较

集中式中央空调、多联机中央空调与分体式空调的对比及应用摘要：本文对集中式中央空调、多线中央空调和分体式空调的成本、运行支出、维护和管理进行了深入的比较和分析，并进一步阐述了各系统的优缺点，可为后续设计提供参考。

关键词：集中式中央空调；多联机；分体式空调；对比价值空调可以提高公众的生活水平，保证生活质量，提高生产车间的温度和湿度。

然而，对于许多办公楼或大型建筑，由于使用单元占据不同的面积，相对独立，加上每个单元进入时间、日常办公方式、工作时间、环境温度要求不同，空调系统形式的选择仍然是被关注的问题，至今行业对中央空调和分体空调一直有不同的想法和意见，也可以解释说：中央空调和分体式空调均有自身价值。

1.三种空调方式的简单定义：① 集中式中央空调：理解为传统意义上的中央空调，可分为：全空气中央空调、新风加风机盘管中央空调两大系统。

② 多联机中央空调：理解为“一拖多”，是由一台室外机器和多台室内机器组成的，其室外机器通常被放置在建筑物的顶部。

③ 分体式空调：理解为“一拖一”，它由室外机和室内机组成，通常放置在设备阳台上。

二、三种空调方式的比较1）集中式中央空调：① 集中中央空调可将管路空调送回风口，风机盘管送回风口，使整个室温更均匀，舒适性好，因为集中式中央空调现在大多是直流变速，温度的波动幅度均小于0.5度【1-2】。

② 集中式中央空调可以保证新鲜空气传播到房间，使房间始终保持空气新鲜和卫生。

③ 中央空调集中运行管理灵活且方便，集中式中央空调制冷站可以直接控制冰箱的启停时间和冷却量，可根据气候变化调整，节省运行电费。

④集中式中央空调出现故障，维护效果较好且方便。

集中式中央空调，无论是空调机组和回风管道系统，还是房间风机盘管和新风系统，均不容易发生故障，因制冷设备位于制冷站内，维护方便。

⑤如果分体式空调是公共的，一般需要在3-5年内更换，而集中式中央空调设备可以使用8-15年【3-4】。

⑥ 集中式中央空调可配备各种消声装置，以降低噪音。

四种不同空调处理方案及其能耗的比较现列举国内目前在洁净手术室常用的四种空气处理方案及其空调热湿处理的能耗进行分析比较，四方案如下：第一方案：新风与循环风混合后再进行空调热湿处理方案，新风不单独进行热湿处理（即AHU方案）。

第二方案：新风进行深冷预处理后送入循环机组回风段与回风混合再进行空调的微处理方案（即MAU＋RAU方案）。

第三方案：新风进行深冷预处理后送入循环机组送风段与空调微处理后的循环风再混合的方案（即MAU＋RAU方案）。

第四方案：新风进行深冷预处理，新风不仅仅承担本身的热湿负荷而且还承担洁净手术室内的全部热湿负荷，新风送入洁净手术的静压箱与不进行热湿处理的循环风混合的方案（即MAU＋FFU方案）。

图1.第一方案新风与循环风混合后再进行空调热湿处理方案，新风不单独进行热湿处理即AHU方案的空调处理方案自控原理图和焓湿图图2. 第二方案新风进行深冷预处理后，送入循环机组回风段与回风混合再进行空调的微处理方案即MAU＋RAU方案的空调处理方案自控原理图和焓湿图图3. 第三方案新风进行深冷预处理后送入循环机组送风段与空调微处理后的循环风再混合的方案MAU+RAU 的空调处理方案自控原理图和焓湿图图4. 第四方案新风进行深冷预处理，新风不仅仅承担本身的热湿负荷而且还承担洁净手术室内的全部热湿负荷，新风送入洁净手术的静压箱与不进行热湿处理的循环风混合的方案（MAU+FFU）的空调处理方案自控原理图和焓湿图表16. 第一方案空调处理的能耗表表17. 第二方案空调处理的能耗表表18. 第三方案空调处理的能耗表表19. 第四方案空调处理的能耗表1、就夏季空调冷量消耗而言，第一方案能耗较大是不节能的方案。

第二方案，第三方案和第四方案的耗冷量均较小，第二,第三,第四方案的冷量消耗均为第一方案的37%左右。

同时夏季再热的能耗量第一方案很大更不可取。

第二、三方案的再热量只是第一方案的12%，第四方案的夏季再热量更小.而冬季加热量和加湿量的能耗三种方案基本相同。

暖通空调系统设计方案经济性比较摘要从建筑物的功能，建筑空调的使用特点，制冷空调设备的初投资、运行管理费用等方面出发，介绍了三种制冷空调方案，并向业主推荐适合本建筑的空调方案。

关键词空调方案；绿色设计；风冷热泵冷水机组；螺杆式冷水机组；VRV空调系统：2.经济性分析本工程为某商务大楼，建筑面积10000m2左右，主要功能为办公、会议及培训、试验室、活动室等.现以三种中央空调方案作一比较，供业主选型参考：重点是冷热源方案，末端设备系统相同，不需比较方案一：冷源：模块式风冷热泵机组热源：换热机组+模块式风冷热泵机组制冷机采用模块式风冷热泵机组。

夏季制冷，夏季机组进出水温12/7℃，环境温度35℃；冬季由工业场地锅炉房提供80~55°C的热水，换热机组换热后得到60~50°C的热水供空调系统使用进行空调采暖。

大楼空调系统采用风机盘管加新风系统，局部采用全空气空调系统。

特点：1.风冷模式，无需冷却水系统，只使用电力，环境清洁，提高机组的环境相容性；2.屋顶放置，不需要专用机房，大大节省建筑空间；3.机组噪音震动较小。

4.容量灵活组合，互为备用，很大程度上提高了机组运行的可靠性且方便机组的日常维护与使用；5.系统设计简单，施工方便，安装快捷；6. 能效比低（相对而言），COP只有2.9左右；7. 外界环境温度对制冷、制热实际效率有较大影响；8.相对螺杆机投资要高一些，但也与品牌好坏有关。

9. 调试过程简单，而且整个系统一次调试完以后，即可投入使用。

方案二：冷源：电制冷冷水机组热源：换热机组+电制冷冷水机组制冷机采用电制冷（压缩式）冷水机组（2台螺杆制冷机组）。

夏季制冷，由螺杆制冷机组提供冷源；冬季由工业场地锅炉房提供80~55°C的热水，换热机组换热后得到60~50°C的热水供空调系统使用进行空调采暖。

大楼空调系统采用风机盘管加新风系统，局部采用全空气空调系统。

特点：1. 该方案为传统设计，在电力增容无困难时，该系统运行较稳定可靠。

住宅空调系统方案的比较
对于住宅用的空调来说有如下3中形式：
1.单体机，即最传统的一对一形式，一台室外机对应一台室内机，
这种空调形式有造价低，单体机造价在每平方米200左右，根据品牌的不同会有差异，便于操作，可以实现房间单独控制，人在机开，人走机关，另外还有计量方便的优点，根据用户用电量收费，此外这种空调方式不考虑新风的问题，基于以上优点是目前最为常用的空调形式。

2.户用多联机系统，也叫氟利昂系统，室内机为氟系统的风机盘管，
这种系统相对于单体机来说造价相对较高，每平方米造价达到280左右，也可以实现分别控制，以及分户计量的特点，这种空调形式需要有新风系统，新风管道需要占用一定的层高，会对室内的吊顶高度有一定的影响。

室外机置于室外，不需设置单独的机房，不需要专人管理，控制灵活，室外机变频设置，根据室内负荷变化而改变室外机的功率，节约运行成本。

室外机相较于单体室外机体积相对较大
3.风冷模块系统，室内机为水系统的风机盘管。

种系统相对于单体
机来说造价相对较高，比户用多联机系统造价低一些，每平方米造价达到250左右，这种空调形式需要有新风系统，新风管道需要占用一定的层高，会对室内的吊顶高度有一定的影响。

室内管道为钢管，也会影响到层高，室外机置于室外或者屋顶，需设置水泵等附属设备的机房，且室外机体积比较庞大，不适于放在每
层室外，需要放到屋顶或者地面，可以实现分户控制，但不能实现分户计量，且户与户之间需要共用管道，加上采暖系统的管道，户内和公共部分管道比较多。

系统比较复杂。

基于以上几点，建议在第一种和第二种空调形式之间做出选择，不建议采用用第三种形式。

三种空调系统（VAV、VRV、FCU）简介：1． VAV空调系统：VAV系统——变风量调节空调系统（Variable Air Volume），是一种通过改变送风量来调节室内xx/湿度的空调系统。

即：其可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），以满足室内人员的舒适要求或其它工艺要求。

同时根据实际送风量自动调节送风机的转速，最大限度地减少风机动力，确实达到节约能量。

VAV系统在技术、经济、节能、无凝结水害、低噪音、系统灵活性好、能灵活实现分区控制温度、维护量小等方面都具有无可比拟的优越性，现已经得到相当的推广。

其所存在主要问题是：风管长而易藏污纳垢或小动物、操作/控制技术相对较复杂，以及有一定的初次投资等。

适宜于：大型办公/商业物业、以及一些环境温度要求较严的物业，、、、等。

2． VRV空调系统:VRV系统——变冷媒流量多联系统，该系统在应对大楼的加班运行时，灵活节能的特点尤其突出，因此在xx、小办公建筑xx应用广泛。

具有节能、舒适、运转平稳、不需机房、无水系统等特点。

商业VRV机组较适合小面积区域的空调供应，其以节能、冷热运用自如、维修少/方便，滴漏少、场地占用量小、操作简单等等优势，而逐渐替代传统（xx机组+锅炉）空调方式，现已经得到相当大的推广。

其所存在主要问题是：主机（外机）的安装位置问题，以及初次投资较大。

适宜于：自有/出租的混合性物业、小型区域、等。

VRV空调系统的原理和特点: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量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冷剂空调系统。

其工作原理是：由控制系统采集室内xx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xx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xx，并使空调系统稳定xx作在最佳工作状态。

三种常用制冷方式比较1、前言本文介绍了三种主要系统的优缺点,蒸汽压缩式空调系统具有较高的制冷系数和较强的制冷、制热能力,但这种系统所使用的制冷剂CFCs,对臭氧层有活多或少的破坏,且运行时噪音很大,窗式空调尤为明显;分体式系统将、封闭在一金属箱体内放在室外,将装在一箱体内放在室内,从而可以降低系统的噪音,同时,它采用新型的,例如用R134a取代CFCs,可以有效降低对臭氧层的破坏;但新型制冷剂的采用却使系统的COP值有所降低;吸收式空调系统的COP值中等,具有废热再利用及再生热的优点,但这种系统体积较大;热电式空调系统体积小,噪音低,但它的COP值较其他两种系统低,并且设备价格昂贵;此外,这种系统利用直流电运行,可使用电池或DV直接驱动;2、三种空调系统的热力循环和原理蒸汽压缩式循环不设有换向阀的蒸汽压缩式空调系统只能在夏天用于制冷,大多数蒸汽压缩式空调系统能全年运行,既能制冷也能制热,两种过程分如图1所示;在制冷循环系统中,压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂R134a蒸汽,经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽,再压入冷凝器中定压冷却,并向冷却介质放出热量,然后冷却为过冷液态制冷剂,液态制冷剂经膨胀阀或毛细管绝热节流成为低压液态制冷剂,在蒸发器内蒸发吸收空调循环水空气中的热量,从而冷却空调循环水空气达到制冷的目的, 流出低压的制冷剂被吸入压缩机,如此循环工作.蒸汽压缩式空调系统的实际逆卡诺循环过程的值如下：1显然,当热源温度相同时,实际逆卡诺循环的COP ir,c值比理想卡诺循环的COP carnot的值小,并且随着和的增大而减小;从公式1可以看出：对COP ir,c值的影响较大;空调系统正常运行时,蒸发器中空气出口温度比进口温度低,一般至少低8℃,即大于等于8℃;对于冷凝器,为使制冷系统能有效的运行,周围环境温度一般要求低于43℃;在制热状态下,通过换向阀将图一中室内的蒸发器由冷凝器取代,室外的冷凝器由蒸发器取代,整套装置就是一热泵,不停地将热量从室外空气中输送到室内;为使热泵能有效地运行,周围环境温度一般要求高于－5℃;该热泵的由下式计算得出：2吸收式制冷循环蒸汽压缩式循环是被称为做功式循环,因为气体制冷剂的加压过程是由压缩机做功完成的,而吸收式循环是以热能为动力的循环,因为该系统运行时发生器中高压液体转变成高压气体时吸收了大量的热,这些热是由油、煤气和天然气的燃烧及地热能、太阳能、工厂废热提供的;基本的吸收式循环如图三所示,吸收器和发生器组成的这部分相当于一台“热力压缩机”,所以吸收式循环过程的原理和蒸汽压缩式相似;在空调系统中,吸收式循环常用LiBr－HO作工质对,其中水为制冷剂,LiBr为吸收剂;发生器内装有一定量的溴化锂浓溶液,吸2收器内装有一定量的溴化锂稀浓液,吸收器内的溴化锂稀浓液经溶液泵,热交换器进入发生器,在外热源蒸汽或水加热下,溴化锂稀溶液的水分蒸发而变成溴化锂浓溶液,所蒸发的水蒸气进入冷凝器吸收式循环比蒸汽压缩式循环的最大的优点在于吸收式循环中加压液体比蒸汽压缩式循环中加压气体耗功少,在冷凝器中被冷却水冷却放热后,经节流减压进入蒸发器,在高负压的蒸发器中汽化吸热冷却空调循环水,汽化后的水蒸汽进入吸收器,在吸收器内被来自发生器的溴化锂浓溶液吸收,使溴化锂浓溶液变成了溴化锂稀溶液,再经过溶液泵,热交换器送至发生器浓缩成溴化锂浓溶液.在水蒸气吸收过程中,产生的汽化潜热由冷却水带走.溴化锂溶液为高温液体,在进入吸收器之前经过热交换器冷却,加热进发生器前的稀溶液从而回收了部分热量,提高能源的利用率.吸收式循环中热量传递的过程可概括为：当空气中的低温热源冷却蒸发器中的水时,高温热源对发生器中的溶液加热,冷凝器和吸收器通过水和空气将热量排到周围大气中;吸收式制冷系统的COP R值由下式计算得出：<< 3当整个循环完全可逆时,吸收式循环制冷系数值最大,也就是说来自热源Qgen的热量被转移到卡诺发动机,热力发动机的输出量供给卡诺制冷机除去冷空气中的热;设,则吸收式制冷系统可逆情况下的COP值为：4其中,T a是空气温度,是冷却空间的温度,T s是热源温度,从公式4可以看出,T a增大,COP增大；增大,COP增大；T s增大,COP增大；吸收式制冷理想可逆循环的的COP值通常是实际循环的两倍多;从某种意义上说,在吸收式制冷系统中用术语COP是不合适的,通常情况下这种系统的COP值比蒸汽压缩式低;但却不能因此而否定该系统,因为在这两种循环中,COP的定义不同;做功转化的能比热能所付出的代价要高;而且,在夏天使用这种系统制冷能避免蒸汽压缩式制冷系统中使用电能所引起的用电高峰;太阳能和工业废热对它来说是一个丰富的可利用资源;然而,吸收式制冷系统体积较大,设备的价格较高,这种系统的制冷量通常是几千瓦甚至几千千瓦,所以一般应用于工业制冷,近几年来,也应用于某些家庭的中央空调系统;吸收式循环系统一般不用于制热,因为向发生器中供热的热源可直接用于制热;热电式循环当两根金属棒或半导体相连接且接点两侧保持不同温度时,将会有五种现象同时发生:焦耳效应、傅立叶效应、贝塞克效应、珀耳帖效应和汤姆森效应 ;所有这些都是不可逆现象;珀耳帖效应对系统的影响最大;在电路中,不同的导体和半导体之间包含了两个接点,热量通过一直流电源从一接点传递到另一接点;半导体如比金属更易产生珀耳帖效应;热电制冷珀耳帖装置利用了半导体的珀耳帖效应;原理如图3所示;从冷空间吸收的热量通过N-型和P-型半导体热电偶元件传递到热侧热源接受器,然后排放到周围环境中;如果电流方向改变,通过半导体材料的热流方向也随之改变;冷空间就变成了热空间,也就是说,空调系统就变成制热状态;在制冷状态下,制冷能力,在热侧热源接受器中的分散热,输入电功率,制冷系数： 5其中热容比：,制热系数： 6典型的热电空调器热泵是半导体热电偶元件通过铜线连接,并用导热绝缘的陶瓷夹在线路中间组成,如图3所示;热电系统的优值系数Z由式7计算：1/K 7Z值能充分反映热电性能,它的值仅和热电材料的物理性质有关;性能系数Z越大,热电材料越好;利用上述方法,制热时最佳性能系数可由下式计算：8热电式空调系统有许多优点.比如,这种系统完全没有氟氯化碳所引起的污染,设备简易轻巧,使用方便,运行可靠,无噪音,启动迅速,较易控制;此外,它的工作温度范围很广-40℃-70℃且能直接由直流电或燃料电池驱动.它的主要缺点是制冷系数低,费用较高; 3、性能比较从性能和成本的角度分析,蒸汽压缩式空调系统是最好的;然而,目前这种系统中使用较多的对环境存在着或多或少的影响,不是对环境友好的制冷剂;从长远来看终将在未来的法律中将被禁止使用;吸收式制冷利用低品位热能,电能耗费少,但体积较大,设备价格昂贵;热电式系统设备简易,但制冷量小且价格昂贵;4、经济价值分析对任何比较来说,经济价值的比较都是重要的,并影响着最终选择;任何设备都有有限的使用寿命,随着投入使用时间推移,技术的更新和商业的新动向,设备在不断的退化;通常用两种方法来计算折旧率,即初投资法和渐缩值DV法;初投资法是指将贬值的总额平均分配到设备有效使用寿命的每一阶段;DV法是指将贬值的总额逐渐减少的分配到设备有效使用寿命的每一阶段;因此,在设备投入使用的早期需要扣除更多的数目,因为设备总是早期使用比晚期使用好;DV法更适合于空调系统的经济价值分析,每一年的贬值率按DV法计算的空调系统运n年后的价值由公式9计算：9其中,n表示使用的年限,DV因数由空调系统的期望使用寿命决定;空调系统的期望使用寿命为10年,15年,20年时,相应的DV因数为15%,10%,%;5、结论1 蒸汽压缩式空调、吸收式空调的制冷/制热能力远远大于热电式空调；2 吸收式空调利用热能为动力的循环,耗电非常小,其耗电设备仅有几台小型泵和风机;热电式空调、蒸汽压缩式空调运行时需使用大量的电能；3 蒸汽压缩式空调COP值最大,在之间,而吸收式空调COP值在之间,热电式空调CO P 值在之间；4 这三种空调系统的室内噪音大小几乎一样除了窗式蒸汽压缩式空调系统,因为室内的系统仅有风机会产生噪音,各种系统室外的噪音大小就各不相同了,蒸汽压缩式空调系统中和吸收式空调系统中的溶液泵会产生很大的噪音,热电式空调系统噪音较小,因为除了水冷式吸收式空调系统的散热设备水泵的噪音较大外,其它吸收式空调系统只有风机有噪音；5 这三种空调系统有它们各自的优缺点;其中热电式空调系统广泛应用于制冷量较小的场合,它能够直接使用直流电源,燃料电池及汽车直流电源等;。