中央空調（central air conditioner）是一種空氣溫度調節系統。中央空調的結構包括冷凍水泵、閘閥組件、壓力表和膨脹水箱等，原理是通過輸送介質使得室外主機產生空調冷/熱水，由系統輸送至室內各末端裝置，再與室內空氣進行熱交換，從而滿足房間調節溫度的要求。中央空調被廣泛地應用于大型公用建筑、民用建筑和工業企業中。
1902年7月17日，威利斯·哈維蘭·開利（Willis Haviland Carrier）為紐約布魯克林區的一家印刷廠設計了全球公認的第一套科學空調系統。但傳統空調無法滿足大面積冷卻需求，有鑒于此，中央空調應運而生。1923年，洛杉磯的葛羅曼大都會劇院（Grauman’s Metropolitan Theater）安裝了世界上最早的中央空調。上海延安西路164號的嘉道理大理石大廈（現中國福利會少年宮）于1924年安裝了美國約克公司制造的的中央空調，這也是中國第一個安裝中央空調的商用建筑。20世紀60年代以后，中央空調開始向節能減排的方向發展，為了節能減排，日本從政府到民間一致推動燃氣空調的發展，1985年，美國開利公司發明了一種電子膨脹閥，使得中央空調調節精確，減少了不必要的過熱度。20世紀末，中國家用空調市場逐漸“驅逐”了外資品牌。到了21世紀，綠色空調和把自動控制技術融入中央空調的設計，已經成了新的發展趨勢。
中央空調按照用途、應用類型等標準，可以劃分為商用中央空調、家用中央空調、工藝性空調、舒適性空調等不同類型，具有運行管理靈活方便，不易發生故障，使用壽命長等優點，但安裝較為復雜。中央空調的質量需要根據制冷系數、產品使用壽命等性能指標來判斷。中央空調的關鍵技術有模糊預判斷節能控制技術、泵組優選組合控制技術等。格力電器、約克等公司是全球知名的中央空調生產商，生產的中央空調在全球范圍內得到了廣泛應用。
發展簡史
中央空調是一種空氣溫度調節系統。1902年7月17日，威利斯·哈維蘭·開利（Willis Haviland Carrier）為紐約布魯克林區的一家印刷廠設計了全球公認的第一套科學空調系統。空調行業將這視為空調業誕生的標志。1922年，開利博士研發出空調史上里程碑地位的產品——離心式空調機，因為其效率高，為大空間的空氣調節打開了大門，人類才逐漸成為空調的服務對象。在此之前，空調一直用于為機器降溫。
但傳統空調無法滿足大型商業或工業區域、辦公樓、醫院、機場、酒店等需要大面積冷卻需求，有鑒于此，中央空調應運而生。
1923年，洛杉磯的葛羅曼大都會劇院（Grauman’s Metropolitan Theater）安裝了中央空調，這是世界上最早的中央空調。1924年，上海延安西路164號的嘉道理大理石大廈（現中國福利會少年宮），使用了美國約克公司制造的的中央空調，這也是中國第一個安裝中央空調的商用建筑。1936年，南京新都大劇院安裝了美國約克公司的制冷機組，建成了中國影劇院中第一臺采用利昂制冷劑的中央空調系統。1952年，美國開利公司研制出第一套用于家庭的中央空調系統。
1962年，美國麥克維爾公司首先為中央空調研制出正壓冷水機組，為美國環保局政策制定提供了基礎。1975年，麥克維爾公司首先推出超過110冷噸的活塞式冷水機組。
20世紀60年代末，為了節能環保，日本從政府到民間一致推動燃氣空調的發展。大約用了10年時間，燃氣空調占據了日本中央空調市場的85%左右。1982年，日本大金公司生產出世界上第一臺多聯機空調系統（簡稱VRV系統），開創了樓宇中央空調新時代，開利公司于同年推出第一臺用于商業，采用太空金屬鈦(鈦)傳熱管的離心式制冷機組，完全解決了中央空調管道遭受腐蝕的難題。1985年，美國開利公司發明了一種電子膨脹閥，使得中央空調調節精確，減少了不必要的過熱度。
20世紀末，中國空調企業在家用空調市場做出了很大的成績，格力電器、美的集團、海爾、志高等空調企業的不斷成長壯大，家用空調市場逐漸“驅逐”了外資品牌，成為中國家用空調市場的領軍企業。
2014年，在中國中央空調市場里，共有15個企業的出貨額超過10億元，總出貨額占整個市場的比例達到了84.6%。同時，出貨額在5億元以上的品牌數量同比2013年也增加了2個，總出貨額突破700億元，同比2013年增長9.0%。
2016年至2021年，美國麥克維爾公司再次研發出有關中央空調的新興技術，推出四管制冷熱一體機、能源站專用離心機、全屋聯動的A+變頻戶式水機、A+全效變頻系列、800RT新冷媒磁懸浮機組、復疊式高溫熱泵熱水機MHAS等產品。
構造原理
共性
中央空調通常是由冷、熱源和空氣調節系統兩部分組成。制冷設備為空氣調節系統提供所需冷量（冷源），用以抵消室內環境的冷負荷；制熱設備（鍋爐、熱泵等）為空氣調節系統提供抵消室內環境熱負荷的熱量。空氣調節系統通常是由空調處理設備、空氣輸送設備、空氣輸送管道和空氣分配裝置所組成。在空氣調節系統中，空調處理設備是其核心，它承擔了空氣溫度、濕度、潔凈度等各項參數的處理工作。各類型的中央空調的工作原理基本相同，即通過輸送介質使得室外主機產生空調冷/熱水，由系統輸送至室內各末端裝置，再與室內空氣進行熱交換，從而滿足房間調節溫度的要求。中央空調的工作模式是集中產生冷/熱量，分散處理各房間負荷。
風冷原理
根據傳輸介質的差異，中央空調的結構和原理又有所不同，下面以傳輸介質為風的中央空調為例。
冷凍水泵
冷凍水泵連接在中央空調的風冷機組末端，主要對風冷機組降溫的冷凍水加壓后送到冷凍水管路中。冷凍水在空調系統末端設備吸熱后，溫度升高，冷凍水泵將其重新送入冷水機組放熱，完成熱力學循環。冷凍水泵常根據循環水量選擇多臺水泵并聯，且布置成一機對一泵的形式，即一臺機組對應一臺水泵。冷凍水泵與冷卻水泵形式基本相同，一般選用水泵制造廠專為空調、制冷行業設計制造的單級離心泵。
風冷機組
風冷機組以空氣流動（風）作為冷（熱）源，以水作為供冷（熱）介質。中央空調工作室，通常由風冷機組實現對冷凍水管路中冷凍水的降溫（或升溫）。然后，將降溫（或升溫）后的水送入室內末端設備（風機盤管）中，再由室內末端設備與室內空氣進行熱交換后，從而實現對空氣溫度的調節。
風機管盤
風機盤管是中央空調的室內末端設備，主要利用風扇的作用使空氣與風機盤管中的冷水（熱水）進行熱交換，并將降溫或升溫后的空氣送出。風機盤管根據結構的不同可以分為兩管制風機盤管和四管制風機盤管，是比較常見的室內末端設備，夏季可以流通冷水，冬季可以流通熱水。
閘閥組件和壓力表
閘閥組件主要包括Y形過濾器、水流開關、止回閥、旁通調節閥及排水閥等。其中，Y型過濾器能夠通過濾網，將固體介質從流動的液體或氣體提取出來，止回閥主要用于介質單向流動的管道上，是一種借助介質作用力，自動阻止介質逆流的閥門，旁通調節閥是一種可以改變旁通流量，以調節系統水量的閥門。
膨脹水箱
膨脹水箱是風冷式水循環中央空調中非常重要的部件之一，主要用于平衡水循環管路中的水量和壓力。
基本分類
按照用途不同
中央空調根據用途的不同可以分為商用中央空調和家用中央空調。
商用中央空調
商用中央空調具有體積龐大、結構復雜、經濟節能、管理方便等特點，常見的有風冷式風循環中央空調、風冷式水循環中央空調及水冷式中央空調。通常應用于企業、賓館、飯店等公共場所，多以一臺或多臺主機通過風管或冷熱水管連接多個室內末端出風口，將冷暖氣流送到不同的區域，實現制冷或制熱的目的。
家用中央空調
家用中央空調也稱家庭中央空調或戶式中央空調，是應用于家庭的小型化獨立空調系統，多以一臺主機通過管路連接多個室內末端設備，將冷暖氣流送到家庭中不同的房間，實現制冷或制熱的目的。家用中央空調多為多聯式中央空調系統（簡稱多聯機），最大特點是采用一臺室外機與多臺室內機連接，實現家庭多房間的統一制冷（制熱），減少安裝成本，使控制與維護都變得更加便捷。
按照應用類型
中央空調按照應用類型的不同可以分為工藝性空調和舒適性空調。
工藝性空調
工藝性空調是指空氣調節應用于工業生產及科學研究過程中的一類空調。工藝性空調主要以工藝過程為對象，著眼于制造符合工藝過程（包括物品儲存和設備運轉）所要求的室內氣候環境，同時盡量兼顧人體的衛生要求。車間、倉庫、電子計算機房、程控交換機房等的空調就屬于工藝性空調。
舒適性空調
舒適性空調的空氣調節是為了滿足人的生活和工作要求。舒適性空調以室內人員為對象，著眼于制造出滿足人體衛生要求、使人感到舒適的室內氣候環境。民用建筑和公共建筑的空調就大多屬于舒適性空調。
按照空氣處理設備的設置
中央空調按照空氣處理設備的設置情況不同，可分為集中式中央空調系統和半集中式中央空調系統。
集中式中央空調
集中式中央空調系統是指集中的所有空氣處理設備（包括風機、冷卻器、加濕器、過濾器等）都設于一個集中空調機房內。空氣處理所需的冷、熱量是由集中設置的冷凍站、鍋爐房或熱交換站集中供給。
半集中式中央空調
半集中式中央空調系統是指將除了設有集中處理新風的空調機房和集中冷、熱源外，還設有分散在各個空調房間里的二次設備（又稱為末端裝置）來承擔一部分空調負荷，對送入空調房間內空氣進一步補充處理。例如，一些辦公樓、高級酒店中所采用的新風在空調機房中集中處理，然后與由風機盤管等末端裝置處理的室內循環空氣一起送入空調房間的系統就屬于半集中式中央空調系統。
按照承擔室內熱、濕負荷所用介質種類
中央空調按照承擔室內熱、濕負荷所用介質種類不同，可分為全空氣系統中央空調、全水系統中央空調和空氣—水系統中央空調三種類型。
全空氣系統中央空調
全空氣系統是指空調房間內的熱、濕負荷全部是由經過處理的空氣來承擔的空調系統。由于空氣的比熱容較小，需要用較大的空氣量才能達到消除室內余熱、余濕的目的，因此該系統要求有較大的斷面風道或較高的風速。對室內噪聲要求較高或建筑物屋內空間較小的場合應慎用。
全水系統中央空調
全水系統是指房間內的熱、濕負荷全靠水作為冷熱介質來負擔的空調系統。由于水的比熱容比空氣大得多，所以在相同條件下，只需要較小的水量，從而使得管道所占空間大大減小。但是僅靠水來消除余熱、余濕，并不能解決房間內的通風換氣等衛生安全問題，因而通常不單獨采用這種方法。
空氣—水系統中央空調
空氣—水系統是前兩種系統的組合。它結合前兩種系統的優點，通過空氣和水兩種不同介質共同承擔建筑物內的熱、濕負荷。即通過水介質來承擔大部分的冷、熱負荷和濕負荷；通過新風處理系統滿足室內通風和衛生環境的要求。例如，誘導空調系統和帶新風的風機盤管系統就屬于這種類型。該類中央空調系統也是大型建筑最常用的中央空調系統。
按照中央空調系統中空氣來源劃分
中央空調按照系統中空氣來源不同，劃分為封閉式系統、直流式系統、混合式系統三種類型。
封閉式系統中央空調
封閉式系統處理的空氣全部來源于空調房間本身，沒有室外空氣補充，雖然能節省系統的冷、熱消耗量，但由于沒有新鮮空氣補入，因而衛生效果差，僅適宜于無人居住的場合，如很少有人進出的倉庫。
直流式系統中央空調
直流式系統處理的空氣全部來自室外，室外空氣經處理后送入室內，然后全部排出室外。這種系統冷、熱消耗量最大，衛生條件最好，適用于不允許采用回風的場合，如放射性實驗室，以及衛生條件要求較高的賓館和醫院。
混合式系統中央空調
混合式系統是綜合封閉式系統和直流式系統的利弊，采用混合一部分回風的系統。這種系統既能夠滿足衛生要求，又經濟合理，故應用最廣。
性能指標
關鍵技術
主要優缺點
優點
1.相較于分體空調，中央空調可以使每個房間均實現夏季供冷、冬季供暖和春秋季通風換氣的全年性空調效果，且運行管理靈活方便, 運行費用低于分體空調。分體空調如制冷量大于58KW 時，其運行電費就大于中央空調，而且難以進行各分散房間的統一控制。
2.中央空調故障少，即使發生了故障，維修起來也較為容易。中央空調無論是空調機組和送回風道系統, 還是房間風機盤管和新風系統，均不易發生故障，而制冷設備則設在制冷站內，便于維修。但分體空調的分體空調器遍布在各處，制冷壓縮機不僅數量多而且多數懸掛于外墻上，維修起來較為復雜。
3.中央空調壽命長。分體空調如為公用，一般3至5年就須換新機，而中央空調設備則可用8至15年。中央空調產生的噪聲也小于分體空調。
缺點
相較于立式、壁掛空調，中央空調的安裝需要鋪設各種管道，需準備各種輔材，因此初投資比普通空調高。且中央空調安裝和清潔管道系統清潔較復雜。
應用領域
中央空調作為一種使用壽命長、運行費用低，且不易產生噪音的空氣調節系統，被廣泛地應用于大型公用建筑、民用建筑和工業企業中。
中央空調的作用價值大致有以下三點：
1.創造出適合人體舒適感的室內空氣環境。
2.滿足工藝生產所需求的室內空氣環境。
3.排除室內有害氣體和集中散發的熱量與濕量。
發展趨勢
綠色空調
中央空調技術的盛行使得室外自然環境遭到破壞。大氣臭氧層被氯氟碳化合物（CFC）制冷劑破壞，可供利用的自然資源因為大量化石能源的使用而日益枯竭，大氣、水和土壤正受到污染，夏季空調排出的熱也造成“熱島”現象，惡化了所處的城市環境。為了貫徹可持續發展戰略，建筑與空調未來的發展必須堅持“綠色建筑”和“綠色空調”的方向。所謂“綠色建筑”就是指能為建筑中的人提供健康、舒適、安全、方便的室內環境，而又不損害周邊、區域乃至全球環境，充分開發利用可再生能源和高效利用自然資源的建筑，同時，符合這種條件的空調稱為“綠色空調”。“綠色空調”是中央空調發展的必然方向。總部設在澳大利亞的“世界綠色建筑委員會”為推動全世界“綠色建筑”與“綠色空調”起了重大作用，中國的“綠色建筑”也已在北京、深圳市和哈爾濱市等地展開。
節能減排
中央空調對電能的消耗十分嚴重，造成了難以挽回的能源損失。節能減排已經成為當前社會各界的關注焦點，為了節約能源、保護環境，世界各國有不少國家已經將新能源與空調進行了完美結合，使用新能源為空調系統發電，可以減少對不可再生資源的損耗。為徹底落實節能減排理念，相關人員將新能源與智能化空調技術進行融合，為空調系統穩定運行提供便利的同時，提升了新能源的利用頻率。例如，可以利用太陽能，將其應用到空調系統的運行過程中，相關科研團隊可以利用智能技術，對當地的天氣變化規律進行總結，并根據該規律有針對性地調節太陽能的儲存以及使用情況。合理利用新能源就可以大量節約電能，為城市內部開展節能減排工作提供支撐。
自動控制技術
中央空調系統的光照技術尚不成熟，因此，在進行中央空調設計時，可以融入自動控制技術，以保障中央空調系統的穩定性，有利于中央空調根據溫度、濕度等情況自主調節，由此可以提升中央空調的使用價值。不僅如此，合理運用自動控制技術，還可以實現資源合理配置。降低工作人員的工作量，減輕工作人員的工作負荷，同時也能保障空調系統數據的準確性，使得中央空調更加安全。因此，將自動控制技術融入中央空調的設計，將會是新的發展趨勢。
標準規范
生產商與制造商
珠海格力電器股份有限公司
珠海格力電器股份有限公司成立于1991年，1996年11月在深圳證券交易所掛牌上市，不斷發展成為多元化、科技型的全球工業制造集團，產業覆蓋家用消費品和工業裝備兩大領域，產品遠銷190多個國家和地區。公司在全球建有77個生產基地，16個研究院，開發出包括家用空調、家庭中央空調和商用中央空調在內的20大類、100多個系列、3000多個品種規格的產品，空調品種規格之多、系列之齊全居中國空調業首位。
約克公司
約克公司于1874年在美國賓夕法尼亞州的約克鎮正式成立。1986年，約克公司成為世界上最大的獨立空調及冷凍公司。約克公司被公認為世界制冷技術應用領域的先導智能，產品包括家用中央空調、商用中央空調及工業冷凍設備三大類，其應用范圍極為廣泛，客戶遍及全球，曾作為1992年巴塞羅那、1996年亞特蘭大奧運會主場館的供應商。
麥克維爾中央空調有限公司
麥克維爾中央空調有限公司起源于1872年，通過制造蒸汽機，推動了工業革命的發展，歷經長久的產品與技術革新發展，專注科技創新，不斷推出如四管制冷熱一體機、風冷磁懸浮冷水機組、直流變頻風冷螺桿熱泵機組、復疊式高溫熱泵熱水機MHAS等行業先進技術和產品。
影響
人體健康
長期處在空調環境中，冷氣可突破呼吸道防線，空調滋生的病菌可侵入機體，輕則出現鼻塞、流涕、咳嗽、咽喉痛等感冒類似癥狀，重則引起肺炎。很多相應的調查研究顯示，吹空調會對呼吸道疾病產生影響。例如：2012年對深圳市4個工廠調查顯示，集中空調車間的工作人員比自然通風車間的工作人員更容易產生鼻塞、流涕、打噴嚏、鼻癢、胸悶、呼吸困難、咳嗽、咽喉痛和咽干等癥狀。
空氣環境
中央空調因使用管理不當而造成的室內空氣質量惡化問題已經引起世界各國的密切關注。空調環境中的室內空氣質量惡化，嚴重影響了人們的健康，各種疾病顯著增加，出現了“病態建筑綜合癥”。由于建筑材料的圍隔，使得室內空氣有別于室外，特別是隨著節能和溫度舒適要求的提高，建筑物密閉程度不斷增大。相應的，室內與室外空氣交換量減小，這使得室內與室外的環境差異更加明顯。大量研究表明，室內空氣的污染程度大多高于室外。鑒于室內空氣污染的危害性及普遍性，有專家認為，繼“煤煙型污染”和“汽車尾氣污染”之后，人類已經進入以“室內空氣污染”為標志的第三污染時期”。
社會經濟
隨著國民經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，中央空調被廣泛應用于國防軍工、航空航天、核工程、機械電子、化工、冶金、電力、交通、環保、輕工等各個領域。空調系統及相關設備已成為人們日常生活生產的一部分。由此可見，中央空調是與工農業生產和國民經濟以及人民生活密切相關的機械裝備，是國家現代經濟活動中不可或缺的生產資料和國民生活資料。制冷空調行業已成為中國裝備工業的有生力量和國民經濟的重要組成部分。
參考資料 >
中央空調.術語在線—權威的術語知識服務平臺.2023-09-19
格力電器企業簡介.珠海格力電器股份有限公司官網.2023-09-18
關于我們 & ABOUT US.約克.2023-09-18
百年技術.麥克維爾中央空調官網.2023-09-18
新風系統管道安裝須知.欣固聯機電設備工程有限公司官網.2023-09-18
中央空調維修保養規范.中國標準服務網.2023-09-18
中央空調系統節能技術規范.中國標準服務網.2023-09-18
Кондиционеры центральные. Ряд номинальных производительностей.中國標準服務網.2023-09-18
Air-conditioning - Central air-conditioning systems - Structural and technical principles (VDI ventilation code of practice).中國標準服務網.2023-09-18