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1.引言

中央空調系統是一種集中處理空調負荷的空調系統型式，它由集中的制冷機組產生冷/熱量，并利用適當的介質把冷/熱量輸送到需要消除冷/熱負荷的空間，從而實現空調的目的。由于它采用的是集中處理空調負荷的形式，因此，相對于分散處理空調負荷的分散式空調系統而言，中央空調系統的能效比較高，從制冷循環的角度來看是一種節能運行的空調型式。

一般而言，中央空調是一種主要應用于大型樓宇的空調系統型式。近年來，中央空調在住宅中的應用也日益廣泛。相對于傳統的分散式家用空調型式而言，家用小型中央空調具有節能、舒適、容量調節方便、噪聲低、振動小等突出的優點。美國和日本在家用小型中央空調上的研究開展得較早，技術上也較成熟[1][2]。從二十世紀九十年代中后期開始，我國也開始了對家用小型中央空調的研究，在工程上也開始有應用的實例[3][4][5]。對于家用小型中央空調具體的系統型式，美國和日本的發展重點不盡相同。本文在分析美、日家用小型中央空調系統特點的基礎上，提出了我國發展家用小型中央空調的思路。

2.家用小型中央空調系統型式

中央空調是集中處理空調負荷的系統型式，其冷/熱量是通過一定的介質輸送到空調房間里去的。按照家用小型中央空調的輸送介質的不同，常見的家用小型中央空調可以分成以下三種主要型式。

2.1.風管式系統

風管式系統以空氣為輸送介質，其原理與大型全空氣中央空調系統的原理基本相同，是一個小型化的全空氣中央空調系統。它利用室外主機集中產生冷/熱量，將從室內引回的回風進行冷卻/加熱處理后，再送入室內消除其空調冷/熱負荷。圖1a、1b、1c給出了幾種風管式系統的原理圖，圖中室外主機采用的均為水冷方式，也可以采用風冷方式。

按照處理回風的介質的不同，風管式系統又可分為風管式單元空調系統和風管式空調箱系統。圖1a和圖1b分別是這兩種系統的原理圖。風管式單元空調系統是將空氣直接與內部是制冷劑流動的直接蒸發式換熱器相接觸，由制冷劑直接對空氣進行處理。風管式空調箱系統是由冷機產生冷/熱水，然后將冷/熱水送入空調箱內，由冷/熱水集中處理空氣。

此外，由于風管式系統對空氣進行集中處理，因此新風的引入比較方便。如若在系統中加上新風道引入一部分新風，將之與回風混合后進行集中處理，則成為帶新風的風管式家用小型中央空調系統。圖1c給出了帶新風的風管式單元空調系統的原理圖。新風可以如圖所示與回風混合后統一處理，也可以單獨進行處理。

相對于其它的家用小型中央空調型式，風管式系統初投資較小。如若引入新風，其空氣品質能得到較大的改善。但風管式系統的空氣輸配系統所占用建筑物空間較大，一般要求住宅要有較大的層高。而且它采用統一送風的方式，在沒有變風量末端的情況下，難以滿足不同房間不同的空調負荷要求。而變風量末端的引入將會使整個空調系統的初投資大大增加。

2.2.冷/熱水機組

冷/熱水機組的輸送介質通常為水或乙二醇溶液，它的基本原理與通常所說的風機盤管系統類似。通過室外主機產生出空調冷/熱水，由管路系統輸送至室內的各末端裝置，在末端裝置處冷/熱水與室內空氣進行熱量交換，產生出冷/熱風，從而消除房間空調負荷。它是一種集中產生冷/熱量，但分散處理各房間負荷的空調系統型式。圖2給出了它的基本原理圖。