哈尔滨工业大学建筑设计研究院
摘要：本文在简要阐述中央空调系统构成的基础上，重点分析了暖通设计在中央空调中的有效应用对策，重点探讨了相应的节能改造设计。
关键词：暖通设计；中央空调；有效应用
现代社会对于住宅的要求越来越高，百姓不在满足于有居住环境的基本愿景，而是对于住宅的建设逐渐提高关注度，群众生活水平的提升，居住环境也势必发生改变。我们经常说的集中供暖，就是经过一个公司对区域进行送暖，但是由于设备的不同以及管理与维护的问题，我们的供暖出现不平衡现象，经常会发生一个地区供暖过热，一些地区温度较低等现象。对于这些现象的存在，通过家庭中央空调的使用可以极大的减少此类情况的发生。空调夏季可以制冷，过渡季节可以制热，冬季也可以辅助制热，这样可以保证人们的居住环境一年四季都舒适。因此，加强暖通设计在中央空调中有效应用的研究与探索，具有非常重要的现实意义。
1、中央空调系统的构成
中央空调系统主要有一下四大件组成 ：它们是压缩机、冷凝器、蒸发器和节流部件。
1.1压缩机
这是整个中央空调系统的核心，也是空调系统运行的动力。对老旧中央空调系统的改造，主要是对这部分的改造。压缩机的好坏会直接影响到整个空调的效果。通过对压缩机等的改造，达到提高效率的目的。根据压缩机的工作原理，可分为容积型和速度型两种。在改造时可根据压缩机的具体情况进行。如果是容积型压缩机，可通过对运动机构的改造，以减少压缩室容积，从而提高压缩的整体运行功能。
1.2 冷凝器
冷凝器的作用是将压缩机排出的高压的制冷剂，通过热蒸汽冷却形成液体或气液混合物，再由水或空气介质放出热能或冷气。冷凝器按其冷却介质和冷却的方式，可以分为水冷式、气冷式、水和气混合冷却式三种类型。在改造时可根据情况而定。
1.3 蒸发器
蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。
2、暖通设计在中央空调中的有效应用
2.1 负荷计算
对于空调的选用首先是价格的限制，其次是同等价格中更优秀的产品，空调的设计中要包含对于负荷的计算，使负荷计算满足空调在四季中的使用，在具体的施工生产中，根据相应的要求规范空调的生产。计算负荷时，要根据相关的生活习惯来进行计算。对于目前调查来看，多数人群在回家的第一时间将空调打开，而且直接将空调温度调整到想要的温度，但是一些楼层在建设过程中对于隔热没有进行处理，一些用户使用空调，一些则没有使用。这部分的能源的消耗加大了空调的负荷，要考虑这些实际使用中的特殊性，对空调设计加以调整。确定空调在使用中的总负荷力，减少使用费用。
2.2空调管路设计
空调的管路设计主要有两种模式一种是水管系统设计，另一种是风管系统设计，对于空调系统的管道，要进行水流速的控制，使空调的水流速，不超过空调自身的承受能力。同时要核对空调主机的水泵是否满足使用需求。为了减少空调中空气的压力，在水管的最高点安装空气排放的阀门，减少空气在空调水管中的滞留时间，减少水管内的空气压力，延长水管使用年限。同时为了降低空调噪音，在空调中安装相应的风管，对于风管内的空气可以有效的管理，采取送、回风两种模式，对于空调的各种管路的安装设计要严密，不能产生漏水、漏风等现象出现。空调冷凝水管一旦发生泄漏，维修困难。客户的体验感不好，容易产生纠纷。对于空调的风管，在设计的时候尽量简短，较少弯曲角度，同时依据水带来的压力来确定管道的材质以及进行相关设计。对于空调的管道要进行保护，采取相关措施。
可以对管道进行保温，减少温差带来的管道老化与损坏问题，特别要注意的是冷凝管道的保温，冷凝管道如果保温效果不好，管道外表容日形成滴水，冷凝漏水是空调管道中比较常见的问题，更容易存在隐患。在空调装修中要对冷凝管道进行单独排放，减少冷凝管带来的问题，延长空调使用期限保护空调的日常运转。
2.3 控制冷却水循环系统温差
根据室内与外界的温差大小，改造冷却水循环系统。室内温差大，热负荷就会大，冷却泵的转速就会提高，室内温差小，热负荷较小，冷却泵的转速就会降低。根据这一原理，可以在出水与回水之间的温差方面作为控制室温的切入口，安装调节装置，合理调节系统中冷却泵的功率，根据室外温度和室内热负荷两个因素调整循环系统的热交换量。
2.4 控制冷冻泵水循环系统
冷冻泵是中央空调核心部件，是出冷冻水的主要环节，它运行的好坏决定了制冷的效果，一台中央空调的制冷效果主要由它决定。所以对冷冻泵水循环系统的控制很重要。因此，对于冷冻水循环系统的节能改造，可以把回水温度作为控制系统的指标，通过加装变频器，实现对冷冻泵流量的自动调节，从而实现对室内温度的控制。
2.5系统节能改造设计
在中央空调的节能改造中，涉及到许多专业技术问题，不一样的空调，改造方案也不一样。为了说明这个问题，我以两台冷却泵 M1、M2和两台冷冻水泵 M3、M4的转速控制采用变频节能改造方案，改造采用 PLC、变频器、触摸屏组成的控制系统举例。这两台空调在正常情况下，系统运行在变频节能状态，其上限运行频率为50Hz，下限运行频率为40Hz ；当变频节能系统出现故障时，可以启动原水泵的控制回路使电动机投入工频运行 ；在变频节能状态下可以自动调节频率，也可以手动调节频率，每次的调节量为0.5Hz。冷冻水泵（或冷却泵）之间可以进行手动转换。控制部分通过温度传感器（PT100）采集冷却水的出水和回水温度，然后通过与之连接的模拟量输入模块（温度采集模块）FX2N-4AD-PT，将采集的模拟量转换成数字量传送给PLC，经过测算，出水和回水的温差大，则水泵的转速就大 ；温差小，则水泵的转速就小，从而使温差保持在一定的范围内（3.5-4℃），达到节能的目的。
2.5控制程序设计
整个控制程序由冷却水出回水温度检测及温差计算程序、D/A 转换程序、手动调速程序、自动调速程序和变频器、水泵启停报警的控制程序组成。在整个控制程序的设计中，要全面考虑，统筹安排，做到心中有数。冷却泵出回水、温差计算、数模转换等程序，都要有所体现。这样才能控制变频器的转速，以达到最佳的调节状态。
3、结束语
随着社会经济的不断发展与进步，群众的生活水平不断得到提升，对于家居的居住环境有着更高的需求，不在是有单一的居住所就可以，对于居住的舒适度需求越来越多。空调成为大众日常生活的重要使用设备，相对于传统的集中供热，家用暖通空调具有众多优点。已经成为大众生活中不可缺少的部分，现在的空调科技与技术也逐渐完善，对于空调的选用，首先要注意的就是空调的节能，其次就是该空调系统对于环境的影响，根据家庭居住的具体环境，选择适合家庭的中央空调，中央空调要以经济以及安全上的合理运用为选购原则，确定出最适合自己家中使用的中央空调。
参考文献
[1]冉海南.探析暖通设计在中央空调中的运用[J].建材与装饰,2019(26):123-124.
[2]邢夏明.现代住宅家用暖通中央空调的应用探讨[J].住宅与房地产,2019(22):54.
[3]崔贵强.中央空调暖通设计的问题分析与改善方案[J].农家参谋,2019(13):189.
[4]王凯红.浅谈暖通设计在中央空调中的运用研究[J].机电信息,2019(17):169-170.
[5]张玮玮.探讨中央空调暖通设计的问题分析与改善措施[J].门窗,2019(08):93.