家庭中央空调的设计

家庭中央空调的设计

摘要： 大户型住宅所占比例逐年增加，刺激了家庭中央

空调市场的形成。家庭中央空调与分体空调相比有着很多的

优势,因此在市场上逐渐占有更广阔的空间。本文介绍了逐渐

成为热点的家庭中央空调产品的特点和优势，并针对一栋二

层小楼的空调使用情况设计了一套海尔家庭中央空调的方

案。 关键词： 家庭中央空调 海尔中央空调 设计 前言 2000

年至2010年10年间，我国年均建设住宅10亿平方米，其中

城市住宅建造面积2.5亿～3亿平方米。以沈阳2001的年销

售为例，新建住宅1700万平方米，二手房市场交易1480万

平方米，约有55万户。大户型的住宅所占的比例逐年增加，

刺激了家庭中央空调市场的形成。由于我国 经济 飞速 发

展 ，人们已经不能满足于传统家用空调的简单功能。特别是

2003年春天的SARS病毒的侵入敲响了家用空调的警钟，强烈

地要求由以控制温度为主的空调向健康节能的多功能空调发

展，由家用分体空调向中央空调发展，家庭中央空调就是介

于家用空调和中央空调之间的一种空调模式。家庭中央空调

与分体空调相比有着很多的优势,因此在市场上逐渐占有更

广阔的空间。专家预测，随着人民生活水平的提高，住宅建

设的发展，中央空调小型化，家庭空调商业化，家庭中央空

1

调将成为未来空调的主流。下面以沈阳市区某地的一栋二层

楼房为例，进行空调方案的选型设计。一、本建筑概况如下：

地处于沈阳市郊，周围为居民住宅楼。此楼为上下两层，作

为生活起居用，建筑面积为440平方米；一楼建筑面积为230

平方米，二楼建筑面积为210平方米；实际的空调使用面积

为244平方米，一楼为135平方米，二楼为109平方米。此

建筑冬天有集中供热，只需使用空调在夏天进行制冷；建筑

物从美观和外墙承重角度考虑，要求外机的台数要少；室内

机要求与室内装潢相匹配，不占用室内空间；地下水源不充

足，且未经市政许可不得擅自使用。要求空调管路简单，容

易施工；辅材料少，易于购买。二、空调样式的选择 目前 ，

家庭中央空调有如下四种基本方式：1、双变多联中央空调系

统。2、水（地）源热泵空调系统。3、风冷热泵冷热水机组

加风机盘管空调系统。4、分体变频户式水机空调系统。①1、

双变多联中央空调系统为氟系统，制冷剂为氟利昂（R22）。

调管路简单，仅有冷媒管路和空调冷凝水管路。机器采用变

频变容量技术，节能效果很好。此类空调只可用于夏季制冷

和过度季节制热用，当室外温度达到零下18℃以后就不可以

使用。②2、3、4、系统属于水系统，空调管路有冷媒管路、

供水管路、回水管路和冷凝水管路。制冷剂为氟利昂（R22），

但它不是直接依靠氟利昂（R22）制冷，而是把氟利昂（R22）

制造的冷量与供水管路里的水进行热交换，使管路里的水被

2

制冷，被制冷的水流到各个空调室内机里，通过风机使水的

冷量与室内的空气进行热交换，从而达到使室内空气降温的

目的；制冷过程较1、双变多联中央空调系统要麻烦。此系统

可用于夏天制冷和过度季节制热用；如果想在冬天进行制热，

可将供回水管路上接适当功率的锅炉，利用锅炉产生的热量

加热水，再通过风机的作用达到制热的目的。结合建筑物的

实际情况和用户的要求：仅用于夏天制冷，水源不充足，空

调管路简单，辅材料少等，本人认为选择双变多联中央空调

系统最为合适。在众多的双变多联中央空调中，我选择的是

海尔MRV超级变频一拖多中央空调。作为民族的支柱 企业 ，

海尔的空调相较于其他空调有着自己的优势。1 高效节能性

海尔MRV超级变频一拖多中央空调系统采用了国际最先进的

高效“TWO IN ONE”混合涡旋变频压缩机，同时在空调运行

时室外机设臵了“DEMAND”节电控制，室内机设臵了独特的

压力传感器控制，使室内机能量控制更精确，从而达到了高

效节能的目的。系统可以根据正在运转室内机数量及每个房

间不同负荷状况，变频电路调整压缩机转速，以随时适应各

个时刻的总荷量，使每台室内机都得以高效运转，相比传统

中央空调节能40%以上，减少运行费用、节能、经济。最具特

色的是该系统配有海尔独有空调计费系统——海尔空调管

家，可随时精确地 计算 出各室内机所消耗的电量，真正为

用户理家理财。 2 控制的便利性 海尔MRV超级变频一拖多

3

中央空调系统配备有集中控制、群控、 网络 控制、电话遥

控等先进的控制功能，使用户操作控制随心所欲、控制非常

便利。另外还有自动转换供热/冷模式，自动风速变换，有定

时、夜间设定模式，可同时实现集中管理和单独控制。3 款

式的多样性 室内机款式多样性。有壁挂式空调、柜式空调、

四方向出风嵌入式空调、两方向出风嵌入式空调、吊顶式空

调、风管式空调、卡式暗藏式空调、立式明装卡式暗藏式空

调，立式卡式暗藏式空调等多种款式。 用户可以根据房间的

实际建筑情况来选择自己满意的室内机形式。4 规格的自由

组合 室内机单台的名义制冷量在2200W-14000W之间，室外

机单台的名义制冷量在22600W-28000W之间，用户可根据室

内机的总制冷量来选择不同规格不同款式的室外机进行自由

组合，以到达满意的制冷效果。 5 安装的灵活性 海尔MRV

超级变频一拖式中央空调系统配备有梳状、Y型等多种分歧

管，室内、外机之间250米长配管设计，（室外机与室内机安

装的相对位臵）上、下50米高落差配管设计，室内、外机之

间采用总线通讯，节省了安装成本，简化了安装过程，安装

非常灵活。室外机小巧紧凑，方便安装，能节省室外空间，

美化家居环境，减少室外机数量。6 维护的方便性 在海尔MRV

超级变频一拖多中央空调系统中室内、外机均设计了故障自

动判别、通讯地址自动设定、误配线误配管自检，故障后备

运转等功能，便于维护人员及时快速地进行维护。维护人员

4

可根据故障显示进行维护或修理，非常方便和高效。带有自

动故障检测，方便检修三、空调室内机和室外机的选择 （一）

设计参数的选择室外气象参数根据《采暖通风与空气调节设

计规范》（GBJ-19-87 2001版）附录表和《暖通空调气象资料

集》来选择。季节 室外计算干球温度 室外计算相对湿度

室外风速 夏季 31.4℃ 78% 2.9m/s 室内空气参

数根据《简明通风设计手册》中的附录表来选择。季节 空

调室内计算温度 空调室内相对湿度 空调室内气流平均流

速 夏季 26~28℃ 64～65% ≤0.3m/s （二）冷负

荷计算冷负荷是指为使空调房间保持所要求的温度，须由制

热设备所产生的冷量消除室内多余的热量值。这部分余热是

通过空调设备将冷量传给室内空气而消除的。通常考虑一个

房间的冷负荷是从以下几个方面考虑：1. 外墙和屋面温差传

热的冷负荷2. 外窗温差传热的冷负荷3. 外窗太阳辐射的冷

负荷4. 内围护结构传热的冷负荷5. 人体散热的冷负荷6.

照明散热的冷负荷7. 设备散热的冷负荷8. 食物散湿形成的

潜热冷负荷9. 空气渗透带入室内的冷负荷由于以上计算房

间冷负荷的过程在比较复杂，在实际的操作过程中会占用很

大的时间。因此，在计算房间的冷负荷时通常都采用面积指

标估算法，用经验值来计算。通常住宅夏季空调的冷负荷指

标为：80～120W/m2，具体冷负荷指标根据各个房间的用途和

建筑的位臵来定。如前厅位于建筑的正门处，门的开启次数

5

较频繁，与外界的热空气接触较多，人员、家用电器等物品

多集中在此，其散发的热量也多，所以需要的冷负荷也较多。

卧室的门开启次数较少，人员数和进出次数都少，产生的热

量少，所以需要的冷负荷就较少些。根据实际情况，设定各

房间的单位冷负荷如下：房间名称 前厅 客厅 餐厅 卧

室 冷负荷 110～120 W/m 2 110～100 W/m 2

110～100 W/m 2 80～90 W/m 2 根据设定的各房间

的冷负荷，每个房间所需的冷负荷量计算如下：楼层 房间

名称 制冷面积m 2 单位冷负荷 总冷负荷 一楼 前

厅 25 110～120 W/m 2 2750～3000 W 老人房 26

80～90 W/m 2 2080～2340 W 客厅 52 110～100 W/m

2 5720～5200 W 餐厅 32 110～100 W/m 2 3520～

3200 W 二楼 客房 19 80～90 W/m 2 1520～1710 W

子女房 26 80～90 W/m 2 2080～2340 W 侧卧 28

80～90 W/m 2 2240～2520 W 主卧室 36 80～90 W/m

2 2880～3240 W （三）室内机的选择根据每个房间的

特点和具体负荷情况，结合海尔MRV超级变频一拖多中央空

调系统的室内机型号来选择合适的空调室内机。海尔MRV超

级变频一拖多中央空调系统的室内机样式主要有三种：四面

出风嵌入式、风管式、壁挂式。四面出风嵌入式室内机：四

个方向立体送风，可以快速实现舒适温馨的室内空间；控制

面板为正方形，美观大方；机体超薄可以轻松隐藏于天花板

6

内部，即使天花板内部空间狭窄也能轻易安装。控制方式多

样化，即可以遥控，又可以线控，还可以进行网络控制，使

用方便；此机器安装完后，人可见的只有机器的控制面板，

给人感觉非常的 时尚 和美观。风管式室内机：机体超薄设

计，安装轻松简易，节省空间；安装于天花板内，仅将风口

露出，彰显个性；出风口的设臵可采用与室内装潢风格最匹

配的风格形式，设计为下出风或者为侧出风；控制方式多样

化，即可以遥控，又可以线控，还可以进行网络控制，使用

方便。 壁挂式室内机：强力制冷，冷量充足，可迅速达到设

定的温度；采用不等距贯流风扇，工作时噪音仅为31分贝；

电子 膨胀阀进行冷媒流量控制，使机器节能及最佳舒适的运

转；机器内含有的多元光触媒技术可吸附室内的有害气体。

根据各个房间的实际情况选择所需要的机器，如下表：房间

名称 选择机型 选择理由 前厅 KMR-28Q/520B 前厅

为正方形，人就坐于两边，加上门口的冷负荷较大，根据房

间的面积，选择制冷量为2.8KW的四面出风的嵌入机 老人

房 KMR-28N/520B 老人房为长方形，床位于进门的右侧，

考虑人体的舒适感和送风的距离，根据房间的面积，选择制

冷量为2.8KW的侧面送风的卡式机 客厅 KMR-56Q/520B

客厅形状接近正方形，人就坐于四周，中间为茶几等。为考

虑风可以送向四周，根据房间的面积，选择制冷量为5.6KW

的四面出风的嵌入机 餐厅 KMR-36Q/520B 餐厅形状接

7

近正方形，人就坐于餐桌的周围。为考虑风可以送向四周，

根据房间的面积，选择制冷量为3.6KW的四面出风的嵌入机

客房 KMR-22N/520B 客房虽接近正方形，但考虑到风对人

直吹会让人感到不舒适，根据房间的面积，选择制冷量为

2.2KW的侧面送风的卡式机 子女房 KMR-28N/520B 子女

房为长方形，床位于进门的左侧，考虑人体的舒适感和送风

的距离，根据房间的面积，选择制冷量为2.8KW的侧面送风

的卡式机 侧卧 KMR-28N/520B 侧卧接近正方形，床位于

进门的左侧，考虑送风方向对人体舒适感的 影响 ，根据房

间的面积，选择制冷量为2.8KW的侧面送风的卡式机 主卧

室 KMR-36N/520B 主卧室接近正方形，床位于进门的右侧，

考虑送风方向对人体舒适感的影响，根据房间的面积，选择

制冷量为3.6KW的侧面送风的卡式机 本设计中，嵌入机

自带有送风面板；侧出风的卡式机需要用另做送风口，送风

口的尺寸和机器的出风口尺寸一致，一般都采用铝合金制作

的双层百叶送风口。此外，每个房间都要设一个回风口，采

用内臵过滤网的铝合金双层百叶回风口。（四）室外机的选择

负 荷 配 臵 表 楼层 房间名称 房间

面积 室内机配臵 台数 机器容量 m2 W/m2 W 一楼 前厅

25 KMR-28Q/520B 1 112 2,800 老人房 26 KMR-28N/520B 1

108 2,800 客厅 52 KMR-56Q/520B 1 108 5,600 餐厅 32

KMR-36Q/520B 1 113 3,600 二楼 客房 19 KMR-22N/520B 1

8

116 2,200 子女房 26 KMR-28N/520B 1 108 2,800 侧卧

28 KMR-28N/520B 1 100 2,800 主卧室 36 KMR-36N/520B 1

100 3,600 合计 244 8 107 26,200 室外机的选择是

由室内机的总制冷量来决定的。由上表可以看出所以室内机

总的制冷量为26,200 W，由于海尔MRV超级变频一拖多中央

空调的室外机可以超配30%（室内机的总制冷量=室外机的总

制冷量×130%），即室外机的实际所需的制冷量为26200

W /1.3=21540 W。以海尔的技术手册为依据，可选出室外机

为：KMR-226 W /B530A，此机器的制冷量为22600 W，与21540

W最为接近，偏离率在允许范围内。四、管道的选择（一）本

系统的管道有冷媒管道和冷凝水管道。冷媒管道为紫铜管，

管道内走的是制冷剂氟利昂（R22）。室外机与室内机全都通

过紫铜管来连接；其中，连接每台室内机的铜管的管径是固

定值，是由生产厂家在生产机器时固定的。连接各个机器铜

管的管径和壁厚见下表：机器规格 机器型号 铜管的规格

铜管的壁厚` 气管(mm) 液管(mm) 气管(mm) 液管(mm)

室外机 KMR-226W/B530A ∮25.4 ∮12.7 1.5 0.8

室内机 KMR-22N/520B ∮12.7 ∮6.35 1 0.8

KMR-28N/520B ∮12.7 ∮6.35 1 0.8 KMR-36N/520B

∮12.7 ∮6.35 1 0.8 KMR-28Q/520B ∮12.7

∮6.35 1 0.8 KMR-36Q/520B ∮12.7 ∮6.35 1

0.8 KMR-56Q/520B ∮15.88 ∮9.52 1.2 0.8 主

9

管道的管径根据海尔双变多联中央空调的技术手册来选择，

选择的依据如下：流量合计 铜管的规格 铜管的壁厚`

分歧管下流空调制冷量合计 气管(mm) 液管(mm) 气管

(mm) 液管(mm) 制冷量＜10100 W ∮15.88 ∮9.52

1.2 0.8 10100W≤制冷量＜18000W ∮19.05 ∮9.52

1 0.8 18000W≤制冷量＜37100W ∮25.4 ∮12.7 1.5

0.8 根据以上依据，结合每台空调制冷量的大小，可选

择空调冷媒管路的管径，具体的冷媒管路的管径见图纸的标

注。（二）分歧管的选择：从图纸上可以看见，每接一台机器

之前，都会有一个兰色的三角符号，那是代表分歧管。海尔

双变多联中央空调系统中，从室外机接出的冷媒管路与室内

机进行连接时都必需接分歧管。分歧管由上流和下流组成，

它的上流是一根管与主管道相连接；下流有两根管路，其中

一根与一台室内机相连接，另一根和下流的主管路相连接。

分歧管的型号是由分歧管下流空调制冷量合计来定的，依据

海尔双变多联中央空调的技术手册：分歧管下流空调制冷量

合计 分歧管型号 制冷量＜10100 W FQG—B120

10100W≤制冷量＜18000W FQG—B180 18000W≤制冷量＜

37100W FQG—B370 根据以上依据，结合每台空调制冷

量的大小，可确定空调冷媒管路上所需要的分歧管的型号，

具体的分歧管的型号见图纸的标注。（三）冷凝水管道的选择 :

由于楼房的每层都有卫生间，每个卫生间内都设有排水系统

10

本系统。为方便空调冷凝水管道的敷设和冷凝水的排放，所

以冷凝水的设计为：每层空调的冷凝水都集中排放到每层楼

的卫生间内的地漏内，通过排水系统排走。冷凝水管道采用

U-PVC管。为保证冷凝水排放干净，冷凝水管路保持0.01的

排水坡度。每台室内机的排水管径是由生产厂家在生产时固

定的，可根据海尔双变多联中央空调的技术手册来选择，冷

凝水管的管径和壁厚见下表：机器规格 机器型号 管径(mm)

壁厚(mm) 公称压力 室内机 KMR-22N/520B DN20

∮2.8 1.0MPa KMR-28N/520B DN20 ∮2.8 1.0MPa

KMR-36N/520B DN20 ∮2.8 1.0MPa KMR-28Q/520B

DN32 ∮4.4 1.0MPa KMR-36Q/520B DN32 ∮4.4

1.0MPa KMR-56Q/520B DN32 ∮4.4 1.0MPa 汇总

水管的管径可根据《简明空调设计手册》中冷凝水管径的标

准来定，见下表：室内机制冷量合计 管径(mm) 壁厚(mm)

公称压力 7100W≤制冷量≤17600W DN25 ∮3.5

1.0MPa 17700W≤制冷量≤100000W DN32 ∮4.4

1.0MPa 根据以上依据，结合每台空调制冷量的大小，可

确定空调冷凝水管路的管径，具体的冷凝水管路的管径可见

图纸的标注。结束语 家庭中央空调业在我国是一个很新的行

业，自改革开放以后逐渐 发展 起来，经过十几年的努力，

建立了一批较高水平的 企业 ，带动了家庭中央空调业的腾

飞。随着家庭住宅的大型化、别墅、宾馆的日益增多，家庭

11

中央空调行业势必获得更大的发展，相信在未来几年后，随

着 科技 的突飞猛进，市场的进一步规范，家庭中央空调业

会进入一个崭新的新 时代 ，家庭中央空调将为人类生活质

量的提高，做出应有的贡献。参考 文献 ： [1] GBJ-87，

采暖通风与空调设计规范。[2] 陆耀庆，等。实用供热空调

设计手册。北京： 中国 建筑 工业 出版社出版，1993。[3]

顾兴蓥，等。民用建筑暖通空调设计技术措施。北京：中国

建筑工业出版社出版，1996。[4] 孙一坚，等。简明通风设

计手册。北京：中国建筑工业出版社出版，1997。[5] 赵荣

义，等。简明空调设计手册。北京：中国建筑工业出版社出

版，1998。

12