
家用中央空调除了常见的VRF多联机,还存在另一条非常成熟的技术路线——水系统中央空调。
它最大的特点,不是“主机里面有没有制冷剂”,而是建筑内部主要通过水,把冷量或热量输送到各个房间。
夏季,主机产生冷水并输送到风机盘管或AHU进行制冷;冬季,主机产生热水,可以连接风机盘管,也可以进一步连接地暖等低温热水末端。
水系统中央空调,是以水作为建筑内部主要冷热量输送介质的中央空调系统。
主机负责产生冷水或热水,循环水泵将水输送至各个房间的风机盘管、空气处理机组或其他末端,再由末端与室内空气进行换热。
从系统功能来看,可以把它理解成:
这里需要先区分两个容易混淆的概念。
大型商业建筑中的水冷冷水机组,往往会同时存在冷冻水系统、冷却水系统和冷却塔。
但住宅和别墅里常见的空气源热泵水系统,通常属于风冷冷热水机组,并不需要额外设置冷却塔和独立冷却水环路。
| 系统类型 | 典型结构 | 常见应用 |
| 住宅空气源热泵水系统 | 风冷主机 + 冷热水管 + 风机盘管/地暖 | 别墅、大平层、住宅 |
| 大型水冷冷水机组 | 冷冻水 + 冷却水 + 冷却塔 | 酒店、商业楼宇、大型公共建筑 |
住宅水系统常见的是两管制。
也就是一根供水管、一根回水管,同一套管路根据季节切换冷水或热水。
这与“四管制”不同。四管制通常需要独立冷热水回路,可以同时满足不同区域冷热需求,更多见于特定商业建筑或复杂项目。
| 组成 | 主要作用 |
| 冷热源主机 | 产生冷水或热水 |
| 循环水泵 | 克服管路阻力并输送水量 |
| 供回水管 | 连接主机和各末端 |
| 风机盘管 | 承担房间空气制冷和制热 |
| 地暖 | 冬季低温热水辐射采暖 |
| 膨胀与排气系统 | 稳定压力并排除空气 |
| 过滤和污物处理 | 保护水泵、换热器和阀门 |
| 控制系统 | 房间温控、阀门、水泵和主机联动 |
风机盘管是住宅水系统中最常见的室内末端之一。
冷水或热水进入盘管后,与风机吸入的室内空气进行换热,再通过风口送回房间。
风机盘管本身并不生产冷量或热量,它只是末端换热设备。
因为地暖本身也是一个低温热水末端。
当住宅使用空气源热泵或地源热泵作为冷热源时,可以通过水系统同时连接风机盘管和地暖。
这也是为什么“中央空调 + 地暖两联供”常采用水系统架构。
不一定。
不同末端所需要的设计水温可能不同。
例如冬季地暖通常适合较低供水温度,而某些风机盘管在同样工况下可能需要不同水温才能满足房间负荷。
不能简单地把风机盘管和地暖接到同一主管以后,就认为系统已经完成。
水系统具有较灵活的水温和末端设计条件,可以通过供水温度、盘管面积、风量和风口设计共同调整送风状态。
因此在合理设计下,可以降低明显直吹感,提高室温稳定性。
但这并不意味着水系统天然就一定舒适。
不能简单把系统介质与室内湿度直接对应。
夏季空气经过任何低于露点温度的冷表面时,都可能发生冷凝除湿。
实际除湿量取决于盘管表面温度、风量、空气入口状态、运行时间和控制策略,而不是简单取决于系统里面流的是水还是制冷剂。
水系统并不存在统一的“零下多少度都能运行”。
低温制热能力主要由具体热泵主机决定,包括压缩机、换热器、制冷剂、控制策略和除霜能力。
部分热泵采用喷气增焓、双级压缩或其他低温强化技术,但这属于具体设备技术,并不是“水系统”天然具有的特征。
| 影响低温制热的因素 | 说明 |
| 室外温度 | 温度越低,热泵工况通常越困难 |
| 供水温度 | 要求越高,压缩机温升通常越大 |
| 主机技术 | 不同型号低温能力差异明显 |
| 除霜 | 低温高湿条件下会影响实际制热输出 |
热泵系统的效率与冷热源之间的温差密切相关。
冬季供水温度要求越高,热泵需要完成的温升通常越大。
地暖属于低温热水末端,因此在合理建筑负荷条件下,可以用相对较低的水温进行持续供热。
水系统必须依靠循环水泵克服管路、阀门和末端的阻力。
如果流量过小,末端可能能力不足;如果流量过大,又可能增加水泵能耗、阀门噪声以及水力失衡。
因此水泵不能简单按“功率越大越保险”来选择。
不同房间离主机的距离不同,管径、弯头和阀门数量也不同,因此每条支路的阻力并不一样。
如果没有合理的水力平衡,水往往更容易流向阻力较小的支路。
所以水系统设计不只是“把管子连起来”,还需要流量计算、阀门调节以及系统调试。
不是。
缓冲水箱主要用于增加系统有效水容量和热惯性,帮助改善某些小水量系统中的主机短周期启停问题。
是否需要设置,应根据主机最小系统水量、最小流量、主机最低输出、分区控制方式以及现有管路和末端水容量进行判断。
水系统运行时,如果管路内部存在大量空气、施工杂质或污物,会影响流量、换热器和水泵运行。
因此,一套完整水系统除了主机和末端,还需要考虑排气、过滤以及长期水质管理。
| 问题 | 可能影响 |
| 系统积气 | 噪声、流量不足、局部不热 |
| 过滤器堵塞 | 流量降低、主机或末端能力下降 |
| 水质异常 | 可能产生腐蚀、沉积或阀件问题 |
夏季管道输送冷水时,如果管壁或阀件表面温度低于环境空气露点,就可能产生结露。
因此,水管保温不仅为了减少冷热损失,更重要的是防止吊顶内部结露滴水。
夏季制冷时,风机盘管表面温度低于空气露点,就会产生冷凝水。
因此每台风机盘管都需要可靠的冷凝水排放系统。
如果排水坡度不足、管路堵塞、存水弯或安装方式不合理,就可能出现吊顶漏水。
每个房间可以设置独立温控器,根据房间温度控制风机盘管、阀门或地暖执行器。
但当多个房间陆续关闭以后,系统总负荷和水流量都会发生变化,因此真正的分区控制还要考虑主机和水泵如何响应。
这也是为什么多房间水系统需要同时考虑最小流量、旁通、压差和主机最小运行能力。
不一定。
系统最终能耗不能只看“水系统”三个字。
需要同时计算主机、循环水泵、末端风机以及建筑负荷。
特别是热泵地暖系统,合理降低冬季所需供水温度,往往比单纯强调某个设备参数更重要。
| 优势 | 工程价值 |
| 末端组合灵活 | 可连接风机盘管、AHU、地暖等 |
| 水温可设计 | 可根据末端和负荷调整 |
| 适合空调+地暖 | 一套冷热源可服务多种末端 |
| 扩展性较强 | 便于接入不同水侧设备和控制系统 |
水系统并不是只有优点。
因此,水系统的价值往往建立在专业设计和调试的基础上。
因此,“三分设备、七分安装”虽然只是行业中的一种形象表达,但它提醒了一个重要事实:设备只是基础,系统设计和工程交付同样重要。
| 项目需求 | 水系统适配度 |
| 别墅中央空调 + 地暖 | 较高 |
| 大平层空调 + 地暖 | 较高 |
| 需要AHU或多种末端 | 较高 |
| 只需要快速制冷、系统尽量简单 | 可与VRF等方案综合比较 |
御居环境在住宅水系统设计中,不会先确定“必须使用哪一台设备”,而是先从建筑和用户需求开始。
在具体项目中,可以根据建筑条件采用特灵等成熟水系统设备平台,再结合风机盘管、地暖、新风、空气处理以及智能控制完成整体方案。