中央空調系統(tǒng)工藝原理課件

1、熱泵實質是熱泵實質是能實現(xiàn)蒸發(fā)器與冷凝器功能轉換的制冷機制冷設備完成熱量轉換主要有制冷設備完成熱量轉換主要有3個環(huán)節(jié)個環(huán)節(jié)：1）吸熱吸熱：在蒸發(fā)器中完成制冷劑吸熱蒸發(fā)成氣態(tài)2）放熱放熱：在冷凝器中完成氣態(tài)制冷劑放熱冷凝成液態(tài)3）工質循環(huán)工質循環(huán)：靠壓縮機完成將制冷劑在蒸發(fā)器和冷凝器之間來回驅動中央空調系統(tǒng)工藝原理中央空調系統(tǒng)工藝原理間接制冷中央空調系統(tǒng)（冷水機組）工藝原理間接制冷中央空調系統(tǒng)（冷水機組）工藝原理基本原理：基本原理： 制冷劑將冷量傳遞給載冷劑（冷凍水）載冷劑（冷凍水），通過載冷劑（冷凍水）的循環(huán)，把冷量帶到空調末端設備（空調機組或風機盤管）的熱交換系統(tǒng)把冷量傳給室內環(huán)境，同時吸收

2、室內熱量并通過冷凍水循環(huán)冷凍水循環(huán)將熱量轉移到冷水機組： 在制冷機組蒸發(fā)器中，冷凍水將熱量傳遞給制冷劑，通過壓縮機驅動制冷劑循環(huán)，將熱量轉移到冷凝器： 冷凝過程中放出的熱量，通過冷卻水循環(huán)排放到另一個水回路冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)通過冷卻塔冷卻塔將熱量排放到大氣中去。熱量和冷量逆向轉移流程熱量和冷量逆向轉移流程制冷性能的重要指標：cop冷凍水的制造過程冷凍水的制造過程通過冷凍水的循環(huán)，房間的空氣在空調末端設備熱交換過程中將熱量傳遞給原本7的冷凍水；冷凍水在循環(huán)水泵驅動下，攜帶著熱量的12冷凍水流入冷水機組蒸發(fā)器內的換熱管；蒸發(fā)器換熱管外的液態(tài)制冷劑吸收其熱量而蒸發(fā)成氣態(tài)，同時使其溫度再

3、次降低至7：7的冷凍水在循環(huán)泵驅動下再次房間空調末端的風機盤管或表冷器與室內空氣進行熱交換，使房間溫度降低，冷媒溫度又升高至12，如此循環(huán)。7的低溫冷凍水是在冷水機組蒸發(fā)器中制造出來的。壓縮制冷過程壓縮制冷過程壓縮機類型壓縮機類型：往復式，渦旋式、螺桿式、離心式壓縮過程壓縮過程：將蒸發(fā)器內的低壓低溫制冷劑氣體吸入壓縮機，經(jīng)壓縮做功，使其成為高壓高溫氣體排入冷凝器：冷凝和冷卻過程冷凝和冷卻過程：高溫高壓氣體在冷凝器內與冷卻水進行熱交換，把熱量傳給冷卻水，使氣態(tài)制冷劑凝結為液態(tài)。節(jié)流膨脹過程節(jié)流膨脹過程：高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)節(jié)流機構絕熱膨脹，減壓后進入蒸發(fā)器。蒸發(fā)過程蒸發(fā)過程：低壓液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內

4、被帶來被控房間溫度的高溫冷凍水氣化，同時降低冷凍水溫度，這就是所需制造的低溫冷凍水。氣態(tài)制冷劑又被壓縮機吸入，開始下一個循環(huán)。冷卻水的制造過程冷卻水的制造過程攜帶著在冷凝器中吸收來的熱量的37的冷卻水，在冷卻水泵的驅動下，進入冷卻塔，冷卻塔將熱量排放到大氣中去；從冷卻塔流出的32的冷卻水攜帶著從大氣中獲得冷量，又流回冷凝器進行熱交換，將冷量傳給制冷劑并吸收其熱量升高到37，再次流到冷卻塔換熱降溫，如此循環(huán)。完整、簡要的冷水機組和空調水系統(tǒng)圖完整、簡要的冷水機組和空調水系統(tǒng)圖空調水系統(tǒng)管路的類型空調水系統(tǒng)管路的類型（1）開式系統(tǒng)：）開式系統(tǒng)：管路之間有蓄水箱或水池，并與大氣相通，無需排氣泄壓1）

5、優(yōu)點：蓄水箱或水池有蓄冷能力，可減少冷水機組開啟時間，減少損耗；2）缺點：循環(huán)水含氧量高，易腐蝕管路； 要求水泵有較大揚程，相應能耗大； 回水管經(jīng)較大，增加投資。3）應用場合應用場合： 采用淋水式冷卻塔的冷卻水系統(tǒng)； 采用蓄冷池蓄冷以削減高峰負荷時； 要求冷水溫度波動小或機組的冷量調節(jié)不能滿足負荷變化時。（2）閉式系統(tǒng)：）閉式系統(tǒng)：管路之間無蓄水箱或水池，管路不與大氣相通，需用膨脹水箱排氣泄壓。1）優(yōu)點： 管道和設備不易被氧氣腐蝕 水泵所需揚程小，相應能耗也小 不需回水泵，系統(tǒng)投資小2）缺點： 蓄冷能力小，低負荷時機組也需經(jīng)常 起動； 膨脹水箱的補水有時需另設加壓泵；3）應用場合應用場合： 當

6、空調系統(tǒng)采用風機盤管、誘導器 和水冷式表冷器做冷卻時； 高層建筑的冷凍水系統(tǒng)； 熱水系統(tǒng)?？照{水系統(tǒng)管路的制式空調水系統(tǒng)管路的制式二管制、三管制、四管制二管制、三管制、四管制（1）兩管制兩管制a）特征：冷水和熱水采用相同的供水管和回水管管路上只有一根供水管和一根回水管。夏季循環(huán)冷水，冬季循環(huán)熱水，用閥門切換b）應用：系統(tǒng)簡單，施工方便，初投資小，但不能用于同時需要又供冷又供熱的場所，如酒店的大型宴會廳等。（2）三管制三管制a）特征：分別設置冷水供水管、熱水供水管、回水管三根管路，冷水和熱水共用一根回水管。b）應用：能滿足同時供冷和供熱的需求，管路比二管制復雜，投資較高，且存在冷、熱水回水混合的

7、熱能損失、控制精度不夠和對設備的腐蝕問題，能耗比四管制大。（3）四管制四管制a）特征：冷水和熱水均單獨設置供水管和回水管，分別供冷和供熱b）應用：能滿足同時供冷和供熱的需求，溫濕度控制精度好，且由于冷水和熱水管路在末端設備中完全分離，有助于系統(tǒng)穩(wěn)定運行和減少對設備的腐蝕。但管路十分復雜，初投資很高，占用建筑空間也多空調水的一次泵系統(tǒng)與二次泵系統(tǒng)空調水的一次泵系統(tǒng)與二次泵系統(tǒng)空調水系統(tǒng)的壓力平衡流量平衡空調水系統(tǒng)的壓力平衡流量平衡（1）系統(tǒng)停運時的最高壓力系統(tǒng)停運時的最高壓力A點靜水壓力：PA=gh（2）系統(tǒng)啟動時的最高壓力系統(tǒng)啟動時的最高壓力B點：PB=gh1+P （P：水泵全壓）（3）系統(tǒng)正

8、常運行時的最高壓力系統(tǒng)正常運行時的最高壓力A點和B點均可能承受最大壓力：PB=gh1+P-PBd ，PA=gh+Pg-Pad（4）空調系統(tǒng)承壓空調系統(tǒng)承壓一般在1.0Pa1.7MPa，最高不超過2.5MPa，所以要分區(qū)。（5）供回水集管上的旁通閥供回水集管上的旁通閥為了在末端設備流量變化時，確保流過蒸發(fā)為了在末端設備流量變化時，確保流過蒸發(fā)器的流量大于安全流量器的流量大于安全流量。末端流量減少時，供回水管間的壓差升高，就調大旁通閥的開度以增加旁通管流量，從而增加流回蒸發(fā)器的流量，保持蒸發(fā)器流量不變，反過來，則調小旁通閥開度，減少流回蒸發(fā)器的流量空調水系統(tǒng)中的膨脹水箱空調水系統(tǒng)中的膨脹水箱膨脹水

9、箱膨脹水箱是閉式空調水系統(tǒng)中的重要設備，對水體積的膨脹和收縮起調劑補償作用。（1）容納系統(tǒng)內因水溫升高而膨脹的體積，避免壓力過高導致爆管事故。（2）通過對箱內最低水位或壓力的檢測，為水系統(tǒng)自動補充水量。（3）通過膨脹管與水系統(tǒng)管路連接，確定系統(tǒng)的定壓點，恒定水系統(tǒng)壓力閉式膨脹水箱閉式膨脹水箱1）通過浮球閥自動補水，通過排水管排水2）信號管：檢測最低水位，遠程報警3）一般設置在系統(tǒng)的最高處。原理原理：橡膠囊袋外充入的空氣壓力與系統(tǒng)水壓相等，正常時水不會進入囊內。當系統(tǒng)水溫升高，水體積膨脹，水就被壓入囊袋內，從而壓縮囊袋外的空氣，使其氣壓增加。當系統(tǒng)水溫恢復到原來狀態(tài)時，水系統(tǒng)恢復到原來的體積，進

10、入囊袋中的水在囊袋外升高的的氣壓作用下又返回到系統(tǒng)管路中。檢測點：檢測點：囊袋外的空氣壓力或囊袋內的水的壓力控制點：控制點：根據(jù)壓力設定值決定是否給系統(tǒng)補水或排水。允許系統(tǒng)壓力有一個波動范圍，此范圍對應于水箱中氣體體積變化范圍?？照{水系統(tǒng)中的閉式膨脹水箱（定壓罐）空調水系統(tǒng)中的閉式膨脹水箱（定壓罐）冷凍水系統(tǒng)的配管方式與控制之間關系冷凍水系統(tǒng)的配管方式與控制之間關系一次泵分列配置一次泵分列配置：泵與冷水機組一一對應，只要啟停時聯(lián)鎖控制電動閥門開關。一次泵并聯(lián)配置一次泵并聯(lián)配置：冷水機組側增設控制閥，優(yōu)點是解決了備用泵的問題，缺點：1）增開機組時，如先開控制閥再啟動水泵，則正在運行機組的流量會減

11、少，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。2）如先啟動增開的水泵，再開控制閥，則正在運行機組會過流量，要安裝定流量閥。冷卻水系統(tǒng)的配管方式與控制之間關系冷卻水系統(tǒng)的配管方式與控制之間關系冷水機組與冷卻水泵一一對應相連冷水機組與冷卻水泵一一對應相連：冷水機組與冷卻水泵之間可以冷水機組與冷卻水泵之間可以不設電動控制閥不設電動控制閥冷水機組與冷卻水泵一一對應相連，出水和回水管分別合并為一根冷水機組與冷卻水泵一一對應相連，出水和回水管分別合并為一根干管：需在每根出水分支管上增設電動控制閥，工藝上還要增加冷干管：需在每根出水分支管上增設電動控制閥，工藝上還要增加冷卻塔回水均壓管卻塔回水均壓管冷水機組冷卻泵分別并聯(lián)后一根干管相連，冷卻泵與冷卻塔回水一冷水機組冷卻泵分別并聯(lián)后一根干管相連，冷卻泵與冷卻塔回水一一對應相連，