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家用与商用中央空调的区别:工况、负荷与能效口径对照

发布日期 :2019.06.09 浏览次数 : 2996 鼎格舒适家官网

家用中央空调与商用中央空调常被放在一起讨论,但两者并不是同一套设计逻辑下的产品。家用系统面向住宅,房间数量少、单机容量小、连续运行时间短;商用系统面向办公楼、商场、酒店等场所,空调面积大、人员密度高、全年运行时间长。把两者混为一谈,容易在选型、能效比对和维护安排上得出错误结论。家用与商用中央空调的区别,集中在运行工况、负荷特征、控制分区、可靠性要求与能效评价对象这几个方面,逐项对照比笼统地说“商用更复杂”更清楚。成都的住宅以夏热冬冷地区的多层与高层为主,这也决定了本地家用系统的运行画像。

一、使用工况:全年运行时长与启停频率

家用中央空调的运行方式以间歇为主。住宅里有没有人、开不开机、开几台内机,都由居住者当场决定,白天上班时段往往整户停机,夜间只开卧室。商用中央空调相反,商场、写字楼、酒店在营业或办公时段几乎连续运行,过渡季还要承担通风与除湿,部分场所甚至全年不停机。全年累计运行时长的差距,是两者差别中最容易被忽略的一项。同类问题在中央空调与地暖知识里按阶段做过整理,可对照本文一起看。

室外气象参数是工况的边界条件。按《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736—2012,成都夏季空调室外计算干球温度 31.8 ℃、湿球温度 26.4 ℃,冬季供暖室外计算温度 2.7 ℃、冬季空调室外计算温度 1.0 ℃、冬季空调室外计算相对湿度 83 %。湿球温度接近干球、相对湿度高,说明夏季除湿负荷不可忽略;冬季室外温度虽不算严寒,湿度却大,制热时会频繁除霜。家用系统要按这套参数校核制冷与制热两端,商用系统则要在全年工况谱上做加权。

对比项家用中央空调商用中央空调
运行时段间歇,按人在不在决定营业或办公时段连续
日运行时长数小时为主常达十余小时
季节运行以夏季制冷为主制冷、除湿、通风交替
负荷波动大,随起居作息起落相对平稳,白天为峰

二、负荷特征:同时使用系数不一样

同时使用系数指实际同时运行的内机冷量之和与全部内机冷量之和的比值。家用住宅的同时使用系数偏低,白天开客厅、夜里开卧室,各房间很少全开,工程经验上常在 0.3~0.5 量级(经验值)。办公楼、餐厅的同时使用系数高,午间与下午高峰时段接近 0.7~0.9。负荷特征不同,室外机的选型口径就不同。

与负荷特征配套的概念是配置率。按《多联机空调系统工程技术规程》JGJ 174—2010,系统配置的室内机总能力宜控制在室外机能力的 50 %~130 %;行业里把室内机名义制冷量之和与室外机名义制冷量的比值称为配置率(GB/T 18837—2015 用语),大于 100 % 即超配。家用之所以能超配,正是靠低同时使用系数兜底。超配的代价也很明确:全部内机同时满负荷时各内机分不到足额冷量,降温变慢,室外机长期高负荷运行、能效实测值下降,制热工况受影响大于制冷工况。商用系统同时使用系数高,超配空间就小得多。

三、控制与分区:集中管理与独立调节

家用系统的控制目标是“分室可调、操作简单”。常见做法是每台内机配一只分室温控器,再加一只集中控制器统一开关。温度设定直接对应居住者的体感,一般不涉及复杂的联动逻辑。

商用系统的控制目标是“分区管理、能耗可计量”。办公、商场按楼层或区域划分空调分区,冷热源侧配集中监控,末端结合分户计费;部分场所还要对新风做集中处理,控制送风的温度、湿度与洁净度。国内规范对人员长期逗留区域的设计参数有明确分级,《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736—2012 表 3.0.2 给出了两档(供冷工况 Ⅰ 级 24~26 ℃、相对湿度 40 %~60 %,Ⅱ 级 26~28 ℃、相对湿度不大于 70 %),商用系统按区域性质选档,家用系统则多按体感微调。

中央空调室内机与送风口外观实拍,展示隐藏式安装的末端设备
图注:家用与商用中央空调的室内末端在外观上可能相近,差别更多体现在运行工况、负荷特征与控制分区上,而非末端本身。

四、可靠性与维护要求

家用系统的停机影响有限,维修窗口可以安排在白天无人在家时段;商用系统一旦停机,商场、写字楼、酒店的正常运营就受影响,因此在冷热源配置上往往留冗余,考虑备用机组与多模块组合。

维护的项目也不同。家用多联机的常规维护集中在内机滤网、面板与出回风口、蒸发器翅片、接水盘和冷凝水管,室外机则看翅片积灰与散热条件;检修口应留在电气盒与接管侧,尺寸要能取出过滤网与电控板。商用系统还要做风管的漏风检测、风量平衡复核和风机皮带、轴承的检查。无论家用还是商用,冷凝水排水管的安装口径是一致的:按《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243—2016,设计无要求时坡度宜不小于 8‰ 并坡向出水口,出口处存水弯水封高度不应小于 50 mm,避免机组内负压把水封抽走。

五、能效评价对象:两本国标不可横比

把家用与商用的能效数值直接对比,是常见的误区,因为两者执行的能效标准不同。

家用单体式房间空气调节器执行《房间空气调节器能效限定值及能效等级》GB 21455—2019,热泵型产品按全年能源消耗效率 APF 划分为 5 级;额定制冷量不超过 4500 W 的机型,1 级为 5.00、2 级 4.50、3 级 4.00、4 级 3.50、5 级 3.30。家用多联机则执行《多联式空调(热泵)机组能效限定值及能效等级》GB 21454—2021,风冷式热泵型多联机按 APF 划分为 3 级,名义制冷量不超过 14 000 W 时为 5.20 / 4.40 / 3.60。两本标准覆盖的产品范围不同,等级数量与限值口径都不同。

标准适用对象评价指标等级数
GB 21455—2019单体式房间空气调节器APF5 级
GB 21454—2021多联式空调(热泵)机组APF(风冷)3 级

所以,看到家用单体机 APF 5.00 与家用多联机 APF 5.20,不能凭数字大小判断后者更省电,它们是各自标准体系内的分级结果,横比没有意义。同样,商用系统的能效评价往往结合部分负荷性能与全年运行工况谱来看,与住宅的间歇使用场景更是两回事。

六、对成都住宅选型的启示

家用系统与商用系统的这些差异,落到成都住宅上,可以归纳成几点:住宅同时使用系数偏低,配置率可按 JGJ 174—2010 的区间结合品牌选型软件确定,不按固定百分比拍;夏季湿球温度 26.4 ℃ 意味着除湿能力要一并校核,冬季无集中供暖、室外计算温度 2.7 ℃,制热能力不能只看名义值;能效等级只在同一本标准的同一档内比较,跨标准比较没有意义。

七、常见疑问澄清

围绕家用与商用中央空调的差异,有几处容易被简单化理解,逐条澄清有助于避免误判。

  • 把“商用更复杂”当成“商用更严格”:复杂度对应的是分区管理、集中控制与分户计费需求,与产品好坏无关,也与家用系统的适用性无关。
  • 用商用系统的高同时使用系数去套家用:住宅大部分时间只开部分房间,家用之所以能适度超配,正是靠低同时使用系数兜底,这点不能照搬。
  • 认为家用多联机 APF 数值高于单体机就代表更省电:两者分属 GB 21454—2021 与 GB 21455—2019 两套体系,等级数量与限值口径都不同,数值不可横比。
  • 把室外机容量按建筑面积直接折算:应先算需要空调的套内面积,再逐间算冷负荷,然后按同时使用情况定外机容量。
  • 忽略冬夏两端的校核:成都夏季湿球温度 26.4 ℃、冬季室外计算温度 2.7 ℃,制冷与制热两端都要验算,不能只看名义能力。

家用与商用系统的差别,落到选型上其实归结为两条:能力按实际负荷配,能效在同一标准体系内比。成都住宅以间歇使用为主,把这两条做对,比套用商用的经验参数更贴近实际。商用系统里常见的固定同时使用系数、按面积粗估容量的做法,搬到住宅上容易失真。涉及具体户型与工期的,建议先从免费上门勘测开始。

成都的装修节点也影响判断:家用中央空调必须在吊顶封板前完成室内机与管路安装、保压与抽真空,装修完成后再进场只能走明管。成都地区住宅项目在选型时,宜先按房间逐间算冷负荷,再按同时使用情况定室外机容量,而不是套用“1 匹带 10~15 ㎡”的初筛口诀。以上技术口径由四川鼎格舒适家暖通工程团队整理,供成都本地住宅选型参考。

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