
住宅中央空调常见的两条技术路线,一类是以冷水、热水作为建筑侧输送介质的水系统,另一类是以制冷剂直接连接室内机的氟系统,也就是常见的多联机、VRF等系统。
两类系统都已经非常成熟,也都能实现住宅制冷、制热和房间独立控制。真正的区别,不是谁“先进”、谁“落后”,而是冷热量通过什么介质输送、室内末端怎么运行、系统如何控制,以及它们分别适合什么建筑和使用方式。
图片说明:住宅中央空调既可以采用冷媒直接输送的氟系统,也可以采用冷水、热水输送的水系统,两种技术路线各有适用场景。
理解两种系统,最重要的是先看室外机到房间之间输送的是什么。
| 系统 | 主要输送介质 | 常见室内末端 |
| 水系统 | 冷水 / 热水 | 风机盘管、AHU、地暖等 |
| 氟系统 | 制冷剂 | 与室外机匹配的直膨式室内机 |
水系统通常把制冷循环集中在冷热源主机内部,再通过水泵把冷水或热水输送到建筑各个末端。
氟系统则把制冷剂从室外机直接输送到各个室内机,在房间末端完成制冷剂与室内空气之间的换热。
不能一概而论。
住宅真正的热舒适,不只取决于“水”还是“制冷剂”,还受到室内温度、送风速度、送风温度、空气湿度、室内机选型、风口位置、房间负荷和控制策略共同影响。
水系统因为末端形式比较灵活,可以采用风机盘管、全空气AHU以及地暖等不同末端,因此在需要组合多种舒适技术时具有较大的系统设计空间。
现代VRF和多联机系统通过变频压缩机、电子膨胀阀和房间独立控制,同样可以实现较稳定的室温控制。
不是因为“氟”本身让空气变干。
空调制冷运行时,只要盘管表面温度低于空气露点,空气中的水汽就会在盘管表面凝结并通过冷凝水排走,这就是空调除湿。
水系统风机盘管同样可以发生这个过程。
因此夏季湿度控制能力主要取决于盘管工况、显热比、风量、运行时间和控制方式,而不是简单由水系统或氟系统决定。
两种系统都可以结合新风。
如果住宅需要进一步控制新风、湿度、过滤和空气品质,可以增加独立新风系统、除湿系统,或者采用AHU全空气处理方案。
水系统的一个特点,是冷热源与空气处理末端之间相对独立,因此比较容易把冷水或热水提供给不同类型的空气处理设备。
但这并不代表水系统天然拥有更好的空气品质。
都可以。
氟系统通常通过每个房间的室内机、电子膨胀阀和温控器调节房间冷热需求。
水系统则可以通过房间温控器、电动二通阀、比例阀、风机控制或VAV等方式调节末端输出。
不能简单判断水系统一定更准确,或者氟系统一定更准确。
现代中央空调的房间温控精度受到温度传感器位置、末端最小输出、房间热惯性、设备容量、控制算法和建筑负荷变化共同影响。
水本身具有较大的热容量,可以让部分水系统具有较明显的热惯性;而变频VRF也可以通过压缩机调速和电子膨胀阀进行连续容量调节。
因此更应该比较整个系统的最小可调能力和房间实际控制策略。
两种系统都对施工质量有较高要求,只是施工重点不同。
| 系统 | 施工重点 |
| 氟系统 | 冷媒铜管、焊接、氮气保护、气密性、抽真空、冷媒充注、配管长度与高差 |
| 水系统 | 管径、保温、水压试验、排气、排水、水泵、水力平衡、防冻与系统水质 |
所以不能简单说“水管一定比冷媒管容易施工”。系统规模越大,两类系统都需要专业设计和调试。
VRF和多联机通过制冷剂管路连接室外机和大量室内机,因此管路长度、高差、分歧管设计、冷媒追加量和回油条件都会影响系统设计。
每一套设备都有制造商规定的允许总配管长度、最远等效长度、室内外机高差和室内机之间高差。
现代VRF已经广泛应用于住宅、办公楼、酒店和其他多层建筑。
也不是。
水的输送通过循环泵完成,因此系统虽然不像VRF那样直接受到制冷剂回油和厂家冷媒配管长度限制,但仍然受到水力条件约束。
因此不是“水想送多远就送多远”,而是可以通过合理的水力设计服务较大范围的建筑系统。
当多台风机盘管、AHU或者地暖回路并联在同一个水系统中时,水会优先流向阻力较小的路径。
如果系统没有正确平衡,就容易出现近端房间流量过大、远端房间流量不足的问题。
这也是水系统设计中非常重要、但普通用户经常忽视的一部分。
没有脱离具体项目的统一答案。
现代VRF通过变频压缩机和冷媒流量调节,可以获得较好的部分负荷性能。
现代水系统也可以采用变频热泵、变频水泵、EC风机、低温供水和需求控制,提高部分负荷效率。
因此不能只比较主机COP,也不能因为水是“载冷剂”就认为水系统天然节能。
取决于具体设备,而不是由水系统或氟系统这个分类直接决定。
现代低温空气源热泵和低温VRF都可以在较低室外温度下运行,但制热能力、效率、最低运行温度和化霜策略都必须查看具体机型性能数据。
水系统如果采用空气源热泵,同样需要处理低温工况和室外换热器化霜。
如果采用地源热泵,则源侧条件又完全不同。
氟系统和水系统的维护重点不同。
| 氟系统 | 水系统 |
| 冷媒系统气密性 | 水系统压力与泄漏 |
| 电子膨胀阀与控制系统 | 水泵、阀门与执行器 |
| 冷媒量和系统运行状态 | 过滤器、排气和水质 |
| 室内外机匹配关系 | 流量、水力平衡和防冻 |
因此也不能简单说水系统维修一定便宜,或者氟系统维修一定困难。
两类系统都有各自需要控制的泄漏风险。
水系统需要做好管道、阀门、接头、冷凝水和保温施工,避免水系统泄漏和结露。
氟系统则需要保证冷媒铜管焊接、气密性和安装质量。
这是水系统比较明显的工程特点之一。
标准水系统风机盘管主要按照水温、风量、冷量、热量、机外静压和尺寸等参数选型,因此不同品牌之间通常具有更大的系统组合空间。
VRF室内机则需要与对应室外机平台、冷媒、控制系统和制造商允许组合范围匹配。
不过在实际更换风机盘管时,也仍然需要核对尺寸、水管接口、冷量、风量、静压、凝结水、电源和控制方式,不能理解成任意风盘都可以直接互换。
如果项目本身就计划采用空气源热泵或地源热泵水系统,那么地暖和水系统中央空调之间具有天然的水系统整合基础。
当然,住宅也可以采用VRF负责空调、另外配置独立地暖热源。
最终应该比较系统投资、空间、控制、维护以及用户真正需要的舒适功能。
面积本身不是唯一判断依据。
| 主要需求 | 更值得重点评估 |
| 希望系统紧凑、响应快、住宅应用成熟 | VRF / 多联机 |
| 希望空调与地暖共用热泵冷热源 | 热泵水系统 |
| 希望组合风机盘管、AHU、地暖等多种末端 | 水系统 |
| 主要追求独立房间制冷制热,系统尽量简单 | VRF或其他分区直膨系统 |
| 追求温度、湿度、新风、过滤整体控制 | 应进一步评估AHU全空气系统或多系统组合 |
我们不要求所有房间使用同一种技术,而是让每一种技术都出现在最适合它的位置。
不能仅以建筑高层还是低层判断。
大型建筑采用水系统的一个重要原因,是水系统便于进行分区、机房集中管理和大规模冷热量输送。
但住宅VRF系统同样可以应用于多层和高层建筑,只需要满足具体设备平台的配管长度和高差要求。
而高层水系统也需要考虑静水压力、系统分区、设备承压能力以及水泵扬程。
现代水系统和VRF系统都可以进行集中控制、远程监控和楼宇自动化集成。
VRF通常由设备制造商提供完整的室外机、室内机和集中控制平台。
水系统因为冷热源、水泵、阀门、末端和传感器相对独立,在大型项目中经常通过DDC、PLC或楼宇控制系统进行组合管理。
正确的选型顺序,不应该从“我想装水机还是氟机”开始。
御居环境在住宅中央空调设计中,不会简单把水系统定义成“更舒适”,也不会把氟系统定义成“更节能”。
更合理的方式,是先把住宅真正需要解决的问题拆开。
有些住宅适合VRF,有些更适合热泵水系统,还有一些项目更适合把地暖、全空气、新风和不同冷热源进行组合。
真正的住宅暖通设计,不是先确定设备,再让房子去适应设备,而是先理解房子的需求,再选择最合适的技术。