美國小型空調市場產品和技術走向

    2004年的美國空調市場打了一個翻身仗。根據ARI的統計數據,2004年單元式空調和熱泵式空調的出貨量達到了創紀錄的740.1萬臺,比上年增長了%9。房地產行業的持續升溫、夏季炎熱的天氣都對美國小型空調的銷售起了巨大的推動作用。而工業化的步伐使得進口的窗式空調價格不斷降低,消費者使用空調的更新換代速度加快、消費者對空調的消費理念逐漸培養起來等因素都令美國小型空調有了更好的發展空間。此外,近期美國的一些政策發展和寄書進步也推動了小型空調市場的前進。
   下面我們將就美國小型空調市場的主要產品及其寄書走向加以介紹。
    在美國,體積較小的空調和熱泵空調在分類和界定上與亞洲和歐洲不同。這是美國長期以來的習慣使然。空調系統不但在大型機構、工廠、醫療保健單位和商場占據統治地位,還在住宅樓中廣泛使用。根據HVAC&R制造商產品目錄,小型空調通常分為兩大類:“單元式”和“風冷終端式”?!皢卧健笨照{被界定為窗式、穿墻式和冷氣終端機組,分體空調(帶風管或不帶風管),單體式屋頂空調,立式獨立型空調(水冷型和遙控風冷型)以及水源熱泵型空調。
    而“風冷終端式”空調被界定為:終端盒(CAV、VAV和風機動力);盤管機組(兩管和四管);組合通風器。
單元式空調產品
1.    空調器
    由于設計構造想死,窗式空調、穿墻式空調和單體式空調通常列在同一分類中。
房間空調器 窗式機有各種規格,常常和可拉伸的架子配套使用,安裝到現有的窗戶上。窗式機大多 用在過去沒有安裝過空調的小型宿舍單元或農村的房屋。同樣,穿墻式空調也常常安裝在金屬管套中,墻上的凸緣結構保證及其不會凋落。這些產品通常用在公寓房間里。窗式和穿墻式空調都是獨立型,給房間送冷氣,并把多余的熱量排除室外。
   作為電器市場的一部分,窗式和穿墻式空調式空調可在主要的零售商店買到,通常產品制冷量介于5000Btu/h到15000 Btu/h。在相同制冷能力的空調中,這兩種空調的成本低。
   在產品的創新上,主要是讓更多產品貼上“環保之星”標志,并在SEER節能效率上有所改進。LG、飛達仕、Frigidaire、惠而浦、GE、Amana和三星是主要的生產廠家,不過很多美國品牌是制造的貼牌產品。
冷氣終端機組(PTAC)
   PTAC空調市場在北美地區來說十分獨特。這些產品主要銷售給飯店,療養院和一些需要比房間空調器有更大制冷能力產品的大型辦公室。安裝時要在墻上開標準的42×16英寸的矩形口子。電阻熱能或逆循環及熱泵產生的熱能是主要的熱源。他們的制冷量為7000-24000Btn/h。
    GE是這一市場的領導者,它的產品現在是由上海的一家合資工廠生產。Amana和Friedricch的PTAC產品在美國生產。開利的產品目前是在墨西哥生產的。很多新產品在外觀、靈活性、特性和高效率上有所改進。
    水冷式PTAC采用蒸汽或熱水盤管,在市場也可見到。他們的制冷量在7000~15000 Btn/h。大的生產廠商有McQray、Amana和ICECAP。
    大多數此類產品被視作商用產品,不再零售店中銷售。因此,來自海外競爭者的壓力相對較少。不過,由于尺寸、構造和房間空調器潔凈,未來肯定會有更多來自海外的競爭者。一些美國廠商也開始把產品銷售到海外。
2.    分體系統(風管或無風管)
    家用風管式分體空調
    這種空調主要用于北美的單個家庭住房,通常和家用煤氣爐或電路系統合成一體。大部 分的室內DX風管或爐子安裝在地下室或大的壁柜里。面積較大的家庭((3500平方英尺或以上)一般使用兩套獨立的風管分體系統,一套放在底層,一套放在上層。
    大多數的產品是由當地廠家安裝的,節省成本是他們競爭的立足之本。變頻驅動(VFD)和可變制冷劑流量(VRF)系統在家用空調市場上還沒有大量使用。主要的創新點是提高制冷系統的SEER等級和改進爐子的加熱效率。
    30%銷售出去的家用爐子的加熱效率為88%以上。這些產品通常被稱作“高效”爐子,采用的是封閉的燃燒艙。而效率在80%de “標準“爐子是直接打火,燃燒艙是開放的。在美國南部的幾個州,常見的是一套戶外熱泵機與室內電爐配套使用。
    家用無風管分體空調(迷你分體空調)對于大多數北美承包商和終端用戶來說,亞洲的無風管分體空調和一拖多室內機(所謂的迷你分體系統)不是省錢的選擇。北美地區的消費者把空調看作是必需品和商品而不是生活空間的點綴。而且,大部分的承包商不重視甚至不愿意使用這些產品。因此,雖然這部分市場在發展,但規模仍然很小。
    商用風管式分體空調
    商用風管式分體空調的構造和家用風管式分體空調相似,但是可變操作和可選性更多。典型的室內脫水器是獨立式的,或者是水平安裝,可隱藏在天花板內;或者是垂直安裝在機械室或壁櫥里。室內機常被叫作“室內空氣處理器“,利用熱水、蒸汽、電力或熱源來加熱。室外機不是冷凝型就是熱泵型的。這些產品主要用在小型商務樓里,如小的辦公樓、醫務室或機房。
     在小型辦公樓里,亞洲的分體空調和一拖多室內機越來越多。即便一些大型室外機也可利用風管來為多個房間制冷,建筑師們還是不太愿意這么作。主要原因是需要更長的管子,泄漏的可能性增高,而且要把戶外空氣傳送到每臺室內機有困難。
3.    單體式屋頂空調(RTU)
    單體式屋頂空調(RTU)在美國小型商務樓、小型辦公室、商店、學校和小型工廠建筑 里較為普遍。屋頂空調是廠家組裝的獨立式空調,通常是由建筑設計工程師而不是承建商來挑選和指定的。
因為成本較低,煤氣加熱比電加熱更普遍。制冷則通常以DX盤管和冷凝器阻擋熱量散 發。單體式空調往往配備了輸送和抽回風管,把加熱或冷卻的空氣直接釋放到空間,并把交換的空氣抽回來。這些機組一般是室外機,利用煤氣加熱對于氣體燃燒和排放來說更為方便。室外機也可以放在地面的混凝土基座上,輸送和抽回風管水平放置在邊上。
     廠商正在不斷推出更高效和更便宜的產品。在DOE和聯邦能源管理項目聯手打造的單元式空調寄書提供項目的幫助下,更多高效產品將研制出來。這些小型商用單體式空調的大多數型號可安裝節約裝置。由于VFD驅動更可靠更經濟,VAV空氣輸送系統使用的更為普遍,單個HVAC系統能為多個控制區服務。但是,小型屋頂空調收到主要限制是,他們僅有開關操作,沒有VFD可選操作。廠商們注意到了市場需求,可是反應太慢。Trane、Carrier、Lennox、Goodman、Brynant、Rheem和約克是主要的供應商。大型的屋頂空調也可以買到,可選操作更多,包括VFD驅動更加靈活的控制操作。
4.    立式獨立型(水冷和遙控風冷型)
    這部分產品通常在樓層規劃相似的多層商務樓中使用?,F在有兩種型號:風冷型是用室 外冷凝器(沒有壓縮機)把熱量隔絕在制冷巡回之外,室內機的內部則安裝了壓縮機。所以在美國室外機被稱作“冷凝器機組”而不是“冷凝機組”。另一種型號是水冷型,通常利用水乙二醇冷凝器或冷卻塔水系統來阻隔熱量。
    這部分產品通常安裝在多層商務樓中部的機械室內;機械室垂直設置,這樣無論是用冷卻塔還是成組的制冷管都能很方便地隔熱。新產品配備了VFD驅動和可變制冷劑流量裝置(VAV)。重型立式獨立型空調的可選功能和控制操作更多。主要的廠商有Trane、McQuay、Carrier和Mammoth。
5.    水源熱泵型(WSHP)
    房屋的水循環通常以冷卻塔來降溫,并在凈負荷的基礎上按照要求以沸水加熱。這種類型的HVAC系統根據需要把熱量從房屋的一部分轉移到另一部分。WSHP在回收“廢熱”方面有優勢,節能效果較好。例如,冬季的時候,大型建筑內部區域產生的廢熱可以通過水循環轉移到加熱區的周邊空間。
    WSHP系統越來越多的和地熱設備一起使用:利用地表或水池作為自然資源或下沉來獲取需要的制冷和加熱能量。這種空調不需要冷卻塔和鍋爐二十把大型循環水管作為熱交換器埋在地下或沉入水塘。無論是傳統的WSHP系統還是地熱WSHP設備,廠商都在努力提供更好的設計和使用指南來進行推廣。
    美國是上水源熱泵型空調的者。盡管加熱/冷卻塔設備市場相對穩定,地熱設備市場卻每年都在增長,尤其是新建學校建筑用的更多。其中,Climatemaster、Trane、McQuay、Water Furnace、Florida Heat Pump和Addison是主要的廠商。目前的市場規模是每年5萬~6萬臺。
  風冷終端式空調
   美國是上終端盒產品大的市場。變容組合式空調(AHU)與終端盒一起使用,是美國辦公建筑常用的空調系統。終端盒有幾種類型:單風道、雙風道盒風機動力。
   單風道終端盒有扇葉風門或活塞閥來調整盒控制氣流。補充氣體在華氏55度左右,從AHU送到終端盒中再送到控制區;每個區調整氣流量為房間內部提供需要的冷氣。這種及其還可以添加一個再熱盤管(無論是電、熱水還是蒸汽),給需要制冷或加熱的外部區域提供熱能。
   雙風道終端盒又叫作“混合盒”,具備冷氣體盒熱氣體雙入口,兩種氣流混合到一個比例來根據需要的溫度提供恒定的氣流。上世紀60年代盒70年代這種終端盒在美國很流行,但現在因為能源浪費較多而過時了――美國建筑新法規盒ASHRAE標準不鼓勵同時進行加熱和制冷。
   風機動力終端盒使用小型風機來混合風道氣流(主要的)和高壓氣流(次要的),使得加熱盤管容量很高,輸送風道更長。根據風機的位置,風機動力終端盒可以是并聯盒(開/關氣流),葉可以是系列盒(恒定氣流)。
      終端盒的主要廠商有Tius、Krucger、Trane、Price、Nailor、Metal Aire和Tuttle&Bailey。每個完整的終端盒都有調制風門、制動器和控制器。目前終端盒的發展趨勢是采用直接數碼控制器(DDC),每個盒子的氣流量、室內溫度和風門位置都能夠監控并遠舉例重新設置。重量較輕的風冷終端盒每年的銷量很高,而且制作簡單,可以預見不久的將來競爭會更加激烈。