暖通空调文献综述

文献综述

一、课题国内外现状：

1．美国中央空调发展现状：

美国的中央空调普及率较高，这与其良好的居住条件以及较高的生活水平是分不开的。美国是世界第一经济大国，人民生活水准较高，对居住的舒适性要求也较高，这些都促进了该国中央空调的普及使用。

美国的别墅型住宅具有宽敞、高大的特点，通常由中、高收入的家庭居住。由于其层高较大，具有足够的建筑空间用于布置风道，因此在美国，风管式系统在家用小型中央空调中所占的比重相当大。同时，由于美国居民对家用空调舒适性的要求较高，因此多采用有新风的风管式系统。目前，美国风管式系统的年产量约为600万台/年，占其家用空调产量的一半左右。

美国的公寓型住宅适合于中、低收入的人群居住，其家用空调的型式以窗式空调器为主，也有采用小区供冷/热水的，一般不使用家用小型中央空调。目前美国窗式空调器年产量约为600万台/年，占其家用空调产量的一半左右。 美国的中央空调的型式以风管式系统为主，其具体形式多种多样。风管式单元空调系统和风管式空调箱系统在美国的应

用都很广泛，此外，集成了燃气炉的家用小型中央空调系统在美国的应用也非常普遍。此种家用小型中央空调系统在供冷季由制冷机组提供冷量，在供热季由燃气炉提供热量，对室内回风和新风进行处理，消除房间空调负荷，同时也可以满足家庭生活热水的需求。 2．日本小型中央空调发展现状：

与美国以风管式系统为主的特点不同，日本的家用空调走的是一条\氟系统\为主的发展道路，从窗式空调器到定速分体式空调器，再到变频分体式空调器。同样，日本的家用小型中央空调也以冷剂式空调即VRV系统为主。

在世界冷剂式空调行业中，在二十世纪九十年代以前，60％的市场被日本所占有，并且在设备开发和控制技术上都处于世界最前沿。这为日本发展VRV系统提供了技术保证。同时，日本国土面积小而人口众多，人口密度非常大，其住宅多属于高密度住宅，建筑结构较为紧凑。一般层高均较低，不适合于布置需要占用较大层高的风管式空调系统。而且日本是个国内资源匮乏的国家，其能源消耗

主要依赖于从国外进口，因此该国非常强调节能。家用空调作为能源消耗大户，其节能技术的开发尤其受到重视。VRV系统的节能性是其在日本得到广泛应用的一个重要原因。另外，对于专业的空调安装队伍来讲，VRV系统的安装非常规范，施工费用低。以上这些因素决定了日本家用小型中央空调的型式以VRV系统为主。 此外，在日本，对于比较高档的别墅住宅，也有采用风管式系统的，风管式单元空调系统和风管式空调箱系统都有应用。对于面积很大的高级住宅还采用新风机组+风管式空调箱系统，通过新风道将室外空气引入室内，运行时需要关闭房间所有的窗户，原则上可实现全年连续运行。对于中级住宅或规模较小的高级住宅也有采用冷/热水机组的，在这种系统中，室内末端装置多采用落地式风机盘管，当采用吊顶式风机盘管，在冬季供热时，室内上下温差太大，通常辅以电热壁毯作为辅助热源。

二、研究主要成果：

近年来，各种形式的中央空调的发展都很迅速。

三、发展趋势：

中国中央空调发展趋势：

随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善，人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，对中央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。

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，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，而且生活习惯也不尽相同，因此对家用空调的需求也是多层次的。如何针对不同层次的用户设计不同型式的家用空调，这也是值得研究的一个问题。

第三，从能源的角度来看，我国虽然能源总量很大，但由于人口众多，人均能源拥有量不高，能源供应相对较为紧张。而住宅空调在当前的能源消耗结构中所占的比重是非常大的。这就要求我国的家用小型中央空调的发展必需注重节能性，一方面要注重提高机组本身的能效比，另外一方面应当注重能源的综合利用。这样也就对变流量技术、蓄能技术、能源综合利用技术等提出了更高的要求。 第四，从环境的角度来看，目前我国环境污染的问题较为突出，许多城市出现了如\热岛\效应、空气污染等现象。考虑上述问题，一方面是要求所开发的家用小型中央空调必须具有环保的特点，把对环境的影响尽量减小到最小，另一方面是要充分考虑到环境污染对空调系统本身的性能带来的影响，针对它进行一些相应的设计。例如，在使用风冷热泵作为室外主机时，目前我国大城市中污染较为严重的空气对机组换热性能的影响就应当充分考虑。

通过以上分析可以看出，我国对中央空调的需求是多样化、多层次的，因此我们对家用小型中央空调的研究也应当遵循相应原则，对各种型式的家用小型中央空调进行研

究和开发，不应当只强调某一种型式的系统而忽视其它类型。在研究和设计过程中，应当充分考虑到中国在地理气候条件、居住住宅形式、人们生活习惯等诸方面的因素，针对中国的用户开发出适合中国国情的家用小型中央空调系统。

2．发展趋势：

中央空调系统有三种主要形式：

中央空调是集中处理空调负荷的系统型式，其冷/热量是通过一定的介质输送到空调房间里去的。按照家用小型中央空调的输送介质的不同，常见的家用小型中央空调可以分成以下三种主要型式。

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系统的原理基本相同，是一个小型化的全空气中央空调系统。它利用室外主机集中产生冷/热量，将从室内引回的回风进行冷却/加热处理后，再送入室内消除其空调冷/热负荷。相对于其它的家用小型中央空调型式，风管式系统初投资较小。如若引入新风，其空气品质能得到较大的改善。但风管式系统的空气输配系统所占用建筑物空间较大，一般要求住宅要有较大的层高。而且它采用统一送风的方式，在没有变风量末端的情况下，难以满足不同房间不同的空调负荷要求。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。

冷/热水机组：冷/热水机组的输送介质通常为水或乙二醇溶液，它的基本原理与通常所说的风机盘管系统类似。通过室外主机产生出空调冷/热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷/热水与室内空气进行热量交换，产生出冷/热风，从而消除房间空调负荷。它是一种集中产生冷/热量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式。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转速，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，满足不同房间不同的空调需求，同时其节能性也较好。此外，由于冷/热水机组的输配系统所占空间很小，因此一般不受住宅层高的限制。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。

VRV系统： VRV空调系统是一种冷剂式空调系统，它以制冷剂为输送介质，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。一台室外机通过管路能够向若干个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，适时地满足室内冷、热负荷要求，是一种可以根据室内负荷大小自动调节系统容量的节能、舒适、环保的空调系统。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，能满足不同房间的不同空调负荷的需求。但其系统控制复杂，且其初投资高。

除了上述三种基本的系统型式以外，还可以互相交叉，衍生出一些新型的系统。例如，将冷/热水机组和风管式系统进行组合，往室内送冷热水处理房间空调负荷，而新风统一由室外机处理后分别送入各个房间。 中国中央空调未来发展趋势： 市场趋势

1、市场需求快速增长

国内经济高速发展催生大型现代化商业办公楼、宾馆、商场、超市不断兴起，为商用中央空调撑起巨大市场空间，预计2003年商用空调的市场容量为35亿，至2005年可达到80亿。 2、燃气空调份额上升

随着天然气普及和和环保意识提高，燃气空调有望成为中国最主要的制冷产品，未来我国能源结构的调整，将为燃气空调的发展带来更好的发展空间。能源

结构和居住结构与我国都比较接近的日本、韩国，燃气空调负荷占中央空调总负荷的比例分别高达80％和88％。而目前国内燃气中央空调所占的比例尚不到10%，因此燃气空调拥有巨大市场潜力，广东LNG项目和福建LNG项目的相继启动，西气东输项目的实施为燃气空调发展奠定了基础，同时，政府的政策引导和支持将给燃气空调增长带来巨大机遇。 3、短期内价格战不明显

因为商用中央空调从产品设计、生产、直至安装、服务更强调个性化，并且由于商用空调有多种类型，所以产品差异化明显，国外品牌由于存在技术优势和品牌优势，为维持自己利润水平不会轻易降价，而国内许多品牌初涉这个领域，前期投入巨大，也需要保证较高利润以消化前期投入。因此短期内大规模价格战不会发生，但是国内品牌产品与国外品牌产品有着1/3价格差距，国内品牌价格优势将逐渐使市场格局发生变化。 品牌竞争趋势

由于国外品牌进入这个领域远远早于国内企业，因此目前国内市场上的主角依然是约克、开利、大金等国外品牌，但是随着海尔、格力、美的等国内军团的不断壮大，国内产品价格和服务优势将逐渐显现出来，国外品牌一统天下的局面也会随之改变。可以预测2005年将会有国内品牌跻身国内市场的三甲之列。 产品趋势

1、远程控制成为技术趋势

大型商用空调由于本身结构复杂，一旦维护起来也较为繁琐，而且大型商用空调往往安装在地下室等较隐蔽场所，也为日常的维护造成诸多不便。因此一些企业开始将目光瞄准远程控制功能上面。海尔在每一台大型商用空调上安装一个模拟接收站，同时与海尔远程控制系统接轨。只要登陆远程控制系统，所有产品运行情况一目了然，大大方便日常的维护保养。不仅是海尔，其它企业也纷纷将中央空调远程控制系统作为研发重点，富尔达便开发出国内第一个无线远程监控系统，通过于GSM公网，对机组实施

远程测控，直接观察用户的操作情况和测控分析机组的运行状态。国内另一燃气空调企业远大也开发了电话联网监控系统，通过网络技术的运用和电话线数据传送，确保每台机组在良好的状态下运行。

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