改善户式中央空调系统热稳定性的设计实例分析

　　引言

　　与大型中央空调相比， 户式中央空调具有系统规模小、 系统负荷不平衡系数大等特点， 系统存在较突出的热稳定性问题。 当系统出现部分负荷时， 频繁的开机与停机调节， 使供水温度波动较大，水系统热稳定性变差; 冬季压缩机除霜运行时， 使供水温度下降较大， 也使水系统热稳定性变差。水系统热稳定性变差的系统， 其空调房间内温度容易产生较大的波动， 从而影响房间内的舒适性;主机启停频繁， 会缩短压缩机的寿命， 同时也增加用户运行费用， 导致系统运行不节能。 因此， 在设计时应充分考虑户式中央空调系统热稳定性及其影响因素， 采取相应的措施， 使系统可靠稳定地运行， 满足舒适性、 节能的要求。 笔者通过一个别墅户式中央空调的工程实践， 在设计时充分考虑了户式中央空调系统的特殊性， 采取了相应的改善措施， 强化了系统热稳定性， 该空调系统经过一年多的使用， 运行状况良好， 满足了业主的舒适性要求、 达到节能的效果。

　　1影响户式中央空调系统热稳定性的因素分析

　　影响户式中央空调系统热稳定性的因素是多方面的， 包括系统规模、 系统负荷特性、 系统负荷调节能力、 系统运行方式、 设备配置、 管路布置、 保温施工等因素， 其中系统规模、 系统负荷特性、系统负荷调节能力与设备配置是空调系统设计时要考虑的关键因素。

　　1.1 系统规模

　　户式中央空调系统适用于面积为 80～400m2的公寓、 别墅、 小型商用场合等独立的、 小型化的活动空间， 以户为单位、 相互独立、 应用灵活方便。 水管道式风冷热泵户式中央空调负荷为 7～90kW，一般室外配置主机一台， 室内配置风机盘管 4～20 台， 因此空调系统规模小。 空调水系统的干管长度一般为 30～60m， 水管管径一般小于 80mm， 因此空调系统的水容量很小， 一般相当于 1～2min 的额定流量， 其蓄冷能力很有限， 很容易产生水温的波动。

　　1.2 系统负荷特性

　　对于住宅来说， 平时多数人使用空调的习惯是人在开机、 人离关机， 因此住宅的空调同时使用系数较低， 一般为 0.5～0.7。 住宅空调负荷以维护结构负荷为主， 而维护结构的负荷昼夜变化很大。因此，住宅空调系统的负荷特点是负荷变化大，房间的同时使用率较低，而且大部分时间空调系统处于部分负荷运行状态。

　　1.3 系统负荷调节能力

　　对于配置一台或二台定频压缩机的机组来说， 其负荷调节能力有限。 因这种压缩机一般不配置卸载机构， 机组的能量调节只能通过压缩机的开、 停来实现。 当空调系统负荷较小时， 压缩机短时间运行就能使系统水温达到设计温度， 这时压缩机停机; 由于系统水容量较小， 水系统的温度会在很短时间内偏离温度设定范围， 此时压缩机必须开机， 从而造成压缩机启停频繁， 容易引起空调房间温度波动大。 而对于配置变频压缩机的机组来说， 因其能自动与室内空调负荷相匹配， 系统负荷调节能力增强， 系统热稳定性得到较大的改善。