浅析住宅暖通设备（中央空调）全生命周期经济分析比较

浅析住宅暖通设备（中央空调）全生命周期经济分析比较

杨琦

身份证号：51382219910202734X             

摘要：年均成本低于分体式空调。将多联机的中低端和高端产品分别对标分体式空调的中低端/高端产品。以120平米改善型三室两厅住宅为例：若使用分体式空调，客厅3HP柜机+餐厅和两个卧室各使用一台1.5HP挂机，对应5HP的多联机产品。假设每年空调使用5个月，每天使用时长为12h（客厅4h，卧室8h），电价为0.6元/度

引言：地产多重利好政策出台，四川成都市场精装房比例占比75%，作为精装房溢价关键（中央空调）成为开发商及购房者关注的焦点，预计2023住宅竣工面积有望同比增长15%。中央空调销售与地产竣工强相关，滞后地产竣工约6-8个月，针对中央空调全生命周期的经济比选就尤为重要；

关键词：中央空调、磁悬浮离心机、生命周期、 能耗

一：空调分类

1902-1980：水机主导行业。20世纪前二十年，开利博士发明空调并推导出空调计算基本原理奠定行业基础，1922年其成立的开利公司生产出第一台离心机组，正式标志央空水机的诞生。此后60年的时间里，开立和特灵成为水机领域主要的突破者，麦克维尔则在大冷量上做出突出贡献，于1975年首先推出超过110冷吨冷活塞机。

1980-2000：多联机问世，日系厂商快速突破。1982年大金生产出第一台多联机，次年日立生产出第一台涡旋压缩机，打开了多联机制冷量的上限，成为标志性事件。这20年是日系央空技术快速突破的时期，多联机的核心和经典技术在这一时期基本成熟。日系多联机三巨头（大金、日立、东芝）在90年代末挺进中国市场。

2000至今：技术精细化发展，国产品牌崛起。麦克维尔先后推出磁悬浮离心机，，央空智能化程度大大提升。进入2010s后，国产家电企业凭借技术实力的提升不断在多联机、单元机等主流市场抢占外资品牌份额，中央空调的采购价格大幅度降低。

品类：央空按照冷媒系统可分为氟机和水机

水机：又称美式中央空调，从欧美传入我国，其原理是通过主机先把水制成7度左右的冷水（制冷），然后通过水泵经水管路输送到室内各个末端，末端的风机盘管再跟室内的空气进行热交换达到制冷目的。水机包含螺杆机（风冷及水冷）、离心机、溴化锂三大品类，2021年占央空总销额的33%，主要由美系四大品牌把持。

优点：技术成熟决定了其故障率较低，由于使用冷水系统二次换热因而舒适度相对较高；

缺点：对安装技术要求高，体积庞大占据空间，制冷速度较慢。

二、多性能参数比较

多联机在家用（vs单元机、分体式空调）和中小型商用领域（vs小型水机、单元机）的产品优势在哪里；2）国产品牌替代为何成为长期趋势，技术突破口在哪里

1、产品优势：高舒适度+低能耗+安装维护便捷

（1）家用领域：高舒适度+低能耗，受益消费升级

2、多联机为分体式空调的升级产品，相对分体式空调具有显著优势，体现在：

1）舒适度高：多联机和单元机出风量固定且为360°立体送风，温度更为均匀。

2）噪音低：噪音上看，普通空调＞单元机（风管机）＞中央空调。

3）美观度：相对分体式空调隐藏式安装与吊顶内，只留出风口，美观简洁。

4）降温速度：比家用机快1倍左右，5-6分钟就能达到设定温度。

5）能耗低：EER为空调的制冷性能系数，即单位输入功率产生的制冷量。多联机能效比EER普遍在6以上，普通分体式空调在3以上，根据公式能效EER=制冷功率/输入功率（对应匹数），相同制冷量下多联机显著节能，家用多联机较普通空调节能约30%。

3、采购价格对比：

不可忽视的空调消费升级：高端提振，央空替代。从线下5500-10000元的价格带看，2019-2022年其销量占比从12.7%提升至2022年的15.2%，高端产品占比持续提升。10000元以上的产品来看，其销售量份额从2018年的3.0%下降至2022年2.5%，均价基本不变。价格上看，一拖四中央空调单台内机均价约6000元，1w元的超高端分体式空调除了安装简便外，在性能上相较多联机不具备优势。因此我们认为分体式空调价格提升或面临一定的天花板，万元以上分体式空调其份额下滑或与多联机的替代有关。根据暖通家，多联机的应用领域中，家装零售+精装配套占比从2019年的58.5%提升至2022H1的61.6%，增速高于多联机整体增速；根据产业在线，多联机、单元机、其他机型在家用中央空调中的占比分别为79%、17%、4%，多联机占比接近八成。

4、使用成本对比：

（1）多联机vs分体式空调使用成本测算：年均成本低于分体式空调。将多联机的中低端和高端产品分别对标分体式空调的中低端/高端产品。以120平米改善型三室两厅住宅为例：若使用分体式空调，客厅3HP柜机+餐厅和两个卧室各使用一台1.5HP挂机，对应5HP的多联机产品。假设每年空调使用5个月，每天使用时长为12h（客厅4h，卧室8h），电价为0.6元/度，我们发现：

1）多联机能效高，相对分体机显著节能，同等制冷量下每年节约电费在200-300元之间，因此同等级产品来看，多联机每年的综合使用成本低于分体式空调。单纯价格上看，客户或对初始投资的总额敏感程度较高，因此普遍认为多联机产品较贵，并没有考虑使用年限和电费的因素。

2）中央空调装修属性强+使用寿命长，产品年均折旧相较分体式空调差异并不大，高配版产品看，日立年均使用成本高于格力约400元，参考《冷媒百科》数据统计空调使用年限为12年，制冷周期为60个月（每年制冷5个月）为参考系。

（2）商用领域vs水机：节能更为显著，安装维护便捷

多联机相对水机节能的原理在于：

1）多联机采用一次换热方式的直接蒸发式空调系统，因此系统更节能、高效。

2）多联机部分负荷效率高，符合商用建筑的实际需求。商用建筑制冷面积大，各系统和房间设备开关往往不会同时。根据制冷百科，建筑负荷在40～70％间的比例约占全年总时间的70％，100％负荷只占总时间的3％不到。因此，空调是否节能应该考虑其在部分负荷下的运行效率，多联机相对水机在部分负荷时效率更高。

3）多联机通过变频压缩机+传感器+电子膨胀阀实现冷媒的精确控制。变频多联机的冷媒控制，由传感器获取运转状态信号，由微机处理后对压缩机进行控制；并能计算出不同房间制冷或制热运转时的电子膨胀阀开度，电子膨胀阀精确控制冷媒。根据产业在线，2022年我国多联机变频产品占比达到99.9%，基本全部实现变频，以螺杆机为代表的水机变频占比在10%以下。

4）成本方面，多联机初始购置成本高于水机约20%-30%，这一点与家用空调较为类似。因此，多联机在酒店、购物中心等消费属性较强的商用场景，受益于消费升级竞争力更加明显。在工厂等领域短期无法对水机进行替代（估计占比不到10%）；此外，我们认为，国产品牌快速崛起+多联机有望降本，多联机均价或有一定松动。

5）离心机节能性强：螺杆机变频占比在10%以内，离心机变频比率在50%以上，在节能性上优于螺杆机。

磁悬浮离心机的原理：采用磁悬浮轴承，利用磁力作用使压缩机转子处于悬浮状态，运行时不会产生机械接触，不会产生运转的摩擦损耗。

5、磁悬浮离心机vs普通离心机的优势：
更大的冷量调节范围：无需考虑润滑油回油的压差问题，磁悬浮离心机能够实现10%-100%负荷工况的无极调节，并且具有更高的效率，相较螺杆机费用节省30%以上。

压缩机体积质量下降：由于运行不会产生摩擦，压缩机转速显著提高，达到15000-38000r/min。转速提高减小了叶轮尺寸，机器更加轻便。

低噪音、稳定可靠。

综合对比：家用小型商业使用面积1300㎡-110㎡内使用，全生命周期采用平均值12年（制冷周期12个月）采用磁悬浮离心机的多联机生命周期内具有较高的使用经济性；采用水冷方式磁悬浮离心机的多联机具有更高的舒适性。

产考文献：

徐耀家 著：《冷媒百科》2017年

王秀宏、张婧婧著：《商业建筑中央空调系统设计与实践》2019.11

杨志平 著：《中央空调技术资料大全》2022.12.17-19