中央空調(diào)系統(tǒng)原理

1、目錄一、中央空調(diào)系統(tǒng)1二、空調(diào)節(jié)能方案 三、案例分析2中央空調(diào)系統(tǒng)3中央空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)的基本概念空調(diào)的基本概念1、空調(diào)的定義： 空調(diào)是空氣調(diào)節(jié)的簡稱，它是利用設(shè)備和技術(shù)對(duì)室內(nèi)空氣（或人工混合氣體）的溫度溫度、濕度濕度、清潔度清潔度及及氣流速度氣流速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足人們對(duì)環(huán)境的舒適要求或生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的工藝要求。 滿足人類或其它生物對(duì)舒適感的要求的空調(diào)，一般稱之為舒適性空調(diào)；而主要用來滿足工藝生產(chǎn)過程和設(shè)備的運(yùn)行要求，及人體的舒適度要求的空調(diào)，一般稱之為工藝性空調(diào)。4中央空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)的基本概念空調(diào)的基本概念2、空調(diào)的制冷量與制熱量、空調(diào)的制冷量與制熱量 制冷量：制冷量：單位時(shí)間內(nèi)，空調(diào)器在名義制冷工

2、況下從空間區(qū)域或房間內(nèi)排除的熱量。 制熱量：制熱量：單位時(shí)間內(nèi)，空調(diào)器在名義制熱工況下向空間區(qū)域或房間內(nèi)釋放的熱量。5中央空調(diào)系統(tǒng) 中央空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。有主機(jī)和末段系統(tǒng)。主要組成設(shè)備有空調(diào)主機(jī)(冷熱源) 風(fēng)柜 、風(fēng)機(jī)盤管等等.制冷系統(tǒng)為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供所需冷量，用以抵消室內(nèi)環(huán)境的冷負(fù)荷；制熱系統(tǒng)為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供用以抵消室內(nèi)環(huán)境熱負(fù)荷的熱量。制冷系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)至關(guān)重要的部分，其采用種類、運(yùn)行方式、結(jié)構(gòu)形式等直接影響了中央空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)性、高效性、合理性。 6中央空調(diào)系統(tǒng)的分類根據(jù)制冷方法分類 蒸氣壓縮式制冷 吸收式制冷 離心式活塞式（往復(fù)式）螺桿式燃?xì)庑?蒸

3、汽型熱水型燃油型根據(jù)冷凝器的冷卻方式分類 水冷式風(fēng)冷熱泵式風(fēng)冷式目前市場較多應(yīng)用的系統(tǒng)7冷水機(jī)組-末端 系統(tǒng)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)溴化鋰系統(tǒng)安捷改造重點(diǎn)：冷水機(jī)組-末端系統(tǒng)8冷水機(jī)組-末端系統(tǒng)電制冷水冷式冷水機(jī)組 電制冷水冷式冷水機(jī)組屬于蒸汽壓縮式制冷范疇，一般主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥、自動(dòng)控制和保護(hù)裝置組成。顧名思義水冷式冷水機(jī)組的冷凝器利用水冷卻，一般利用循環(huán)冷卻水，隨著科技的發(fā)展和節(jié)能的需要，也有采用地表水、地下水冷卻的。在實(shí)際工程中我們根據(jù)壓縮機(jī)類型一般分為離心式冷水機(jī)組、螺桿式冷水機(jī)組、活塞式冷水機(jī)組和渦旋式冷水機(jī)組。 離心式冷水機(jī)組單機(jī)容量大，制冷性能系數(shù)COP值高，但在部分負(fù)荷下

4、運(yùn)行時(shí)容易發(fā)生“喘振”現(xiàn)象。螺桿式冷水機(jī)組由于在壓縮機(jī)構(gòu)造上的特點(diǎn)，在部分負(fù)荷下仍能穩(wěn)定、高效地運(yùn)行，常被用于負(fù)荷波動(dòng)大、需要調(diào)節(jié)的場合?；钊嚼渌畽C(jī)組和渦旋式冷水機(jī)組均為小容量制冷機(jī)，其中活塞式冷水機(jī)組由于振動(dòng)大、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，目前運(yùn)用較少，而渦旋式冷水機(jī)組運(yùn)行噪聲小，調(diào)節(jié)方便，在小型工程中運(yùn)用較多。9冷水機(jī)組-末端系統(tǒng)1、水冷機(jī)組主要設(shè)備：制冷主機(jī)冷卻塔冷凍水泵冷卻水泵補(bǔ)給水泵電子水處理儀或全自動(dòng)軟化水處理裝置水過濾器膨脹水箱末端設(shè)備冷卻塔空調(diào)末端冷卻水冷凍水冷媒冷凝器蒸發(fā)器主機(jī)1011冷水機(jī)組-末端系統(tǒng)2、風(fēng)冷機(jī)組主要設(shè)備： 制冷主機(jī) 冷凍水泵 補(bǔ)給水泵 電子水處理儀或全自動(dòng)軟化水處理裝

5、置 水過濾器 膨脹水箱 末端設(shè)備空調(diào)末端冷凍水冷媒冷凝器蒸發(fā)器室外空氣主機(jī)1213中央空調(diào)制冷機(jī)組和大型空調(diào)設(shè)備中央空調(diào)制冷機(jī)組和大型空調(diào)設(shè)備序序號(hào)號(hào)形式形式動(dòng)力動(dòng)力性質(zhì)性質(zhì)主要生產(chǎn)廠家主要生產(chǎn)廠家備注備注1吸收式吸收式制冷機(jī)制冷機(jī)燃油燃油和燃和燃?xì)鈿饨K雙良、遠(yuǎn)大、三洋、開利、江蘇雙良、遠(yuǎn)大、三洋、開利、煙臺(tái)荏原和煙臺(tái)荏原和LG同和同和吸收式制冷機(jī)是唯一具有自主吸收式制冷機(jī)是唯一具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集中空調(diào)產(chǎn)品。中知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集中空調(diào)產(chǎn)品。中國已經(jīng)成為除日本外的第二大國已經(jīng)成為除日本外的第二大吸收式制冷機(jī)的生產(chǎn)國。吸收式制冷機(jī)的生產(chǎn)國。2離心機(jī)離心機(jī)電力電力約克、開利、特靈和麥克維爾約克、開利、

6、特靈和麥克維爾特點(diǎn)是采用水冷和通常大于特點(diǎn)是采用水冷和通常大于800kw的的大型機(jī)組大型機(jī)組3螺桿機(jī)螺桿機(jī)電力電力日立、大金、約克、特靈、日立、大金、約克、特靈、開利、頓漢布什、麥克維爾開利、頓漢布什、麥克維爾和吉榮；大連冰山、浙江王和吉榮；大連冰山、浙江王牌、上海富田、重慶嘉陵、牌、上海富田、重慶嘉陵、武漢冷冷機(jī)廠武漢冷冷機(jī)廠具有高性能和低噪音具有高性能和低噪音多數(shù)是水冷型。但風(fēng)冷型，特多數(shù)是水冷型。但風(fēng)冷型，特別是風(fēng)冷熱泵機(jī)組逐步增長別是風(fēng)冷熱泵機(jī)組逐步增長4活塞機(jī)活塞機(jī)電力電力開利、約克、麥克維爾和其開利、約克、麥克維爾和其他國內(nèi)品牌如大連冰山、南他國內(nèi)品牌如大連冰山、南京五洲、吉榮和煙

7、臺(tái)冰輪京五洲、吉榮和煙臺(tái)冰輪多數(shù)機(jī)組的制冷量低于多數(shù)機(jī)組的制冷量低于350kw5渦旋式渦旋式電力電力只有特靈能提供單臺(tái)大型的只有特靈能提供單臺(tái)大型的渦旋機(jī)組渦旋機(jī)組Copeland和和Danfoss是中國最大是中國最大的渦旋壓縮機(jī)供應(yīng)商。大多數(shù)的渦旋壓縮機(jī)供應(yīng)商。大多數(shù)渦旋壓縮機(jī)用于單元式空調(diào)機(jī)渦旋壓縮機(jī)用于單元式空調(diào)機(jī)14中央空調(diào)制冷原理圖3715中央空調(diào)制冷系統(tǒng) 主要通過冷凍水循環(huán)，制冷劑循環(huán)，冷卻水循環(huán)三個(gè)循環(huán)把室內(nèi)的熱量傳到室外。 壓縮機(jī)出來的冷媒高溫高壓的氣體，流經(jīng)冷凝器，降溫降壓，冷凝器通過冷卻水系統(tǒng)將熱量帶到冷卻塔排出，冷媒繼續(xù)流經(jīng)節(jié)流裝置，成為低溫低壓液體，流經(jīng)蒸發(fā)器，吸熱，再

8、經(jīng)壓縮。在蒸發(fā)器的兩端接有冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，制冷劑在此處吸收熱量使冷凍水降溫，然后流到用戶端，再經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行熱交換，將冷風(fēng)吹出。 中央空調(diào)系統(tǒng)的組成及原理中央空調(diào)系統(tǒng)的組成及原理冷熱源系統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)水系統(tǒng)水系統(tǒng)風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)的組成及原理中央空調(diào)系統(tǒng)的組成及原理水系水系統(tǒng)統(tǒng)2.2.中央空調(diào)系統(tǒng)的組成及原理中央空調(diào)系統(tǒng)的組成及原理風(fēng)系風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)19制冷劑循環(huán) 主機(jī)部分由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)及 冷媒（制冷劑）等組成，其工作循環(huán)過程如下：首先低壓氣態(tài)冷媒被壓縮機(jī)加壓進(jìn)入冷凝器并逐漸冷凝成高壓液體。在冷凝過程中冷媒會(huì)釋放出大量熱能，這部分熱能被冷凝器中的冷卻水吸收并送到

9、室外的冷卻塔上，最終釋放到大氣中去。隨后冷凝器中的高壓液態(tài)冷媒在流經(jīng)蒸發(fā)器前的節(jié)流降壓裝置時(shí)，因?yàn)閴毫Φ耐蛔兌鴼饣?，形成氣液混合物進(jìn)入蒸發(fā)器。冷媒在蒸發(fā)器中不斷氣化，同時(shí)會(huì)吸收冷凍水中的熱量使其達(dá)到較低溫度。最后，蒸發(fā)器中氣化后的冷媒又變成了低壓氣體，重新進(jìn)入了壓縮機(jī)，如此循環(huán)往復(fù)。 20冷卻水循環(huán) 由冷卻泵、冷卻水管道、冷卻水塔及冷凝器等組成。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)熱交換的同時(shí)，必將帶走室內(nèi)大量的熱能。該熱能通過主機(jī)內(nèi)的冷媒傳遞給冷卻水，使冷卻水溫度升高。冷卻泵將升溫后的冷卻水壓入冷卻水塔（出水），使之與大氣進(jìn)行熱交換，降低溫度后再送回主機(jī)冷凝器（回水）。 冷水流過需要降溫的生產(chǎn)設(shè)備（常稱換

10、熱設(shè)備，如換熱器、冷凝器、反應(yīng)器），使其降溫，而冷水溫度上升。冷卻水系統(tǒng)分為直流冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。如果冷水降溫生產(chǎn)設(shè)備后即排放，此時(shí)冷水只用一次，稱直流冷卻水系統(tǒng)；使升溫冷水流過冷卻設(shè)備使水溫回降，用泵送回生產(chǎn)設(shè)備再次使用，稱循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。 21冷卻塔22冷凍水循環(huán) 由冷凍泵、室內(nèi)風(fēng)機(jī)及冷凍水管道等組成。從主機(jī)蒸發(fā)器流出的低溫冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道（出水），進(jìn)入空調(diào)末端設(shè)備進(jìn)行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，最后回到主機(jī)蒸發(fā)器（回水）。室內(nèi)風(fēng)機(jī)用于將空氣吹過冷凍水管道，降低空氣溫度，加速室內(nèi)熱交換。 水泵水泵冷卻水泵冷卻水泵冷凍水泵冷凍水泵 使冷水或熱水循環(huán)于主機(jī)使冷水或熱水循

11、環(huán)于主機(jī)和末端設(shè)備之間。和末端設(shè)備之間。 使冷卻水循環(huán)于主機(jī)使冷卻水循環(huán)于主機(jī) 和冷卻塔之間。和冷卻塔之間。 臥臥式式離離心心泵泵管道泵管道泵26末端系統(tǒng)一、末端設(shè)備1、風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)盤管是中央空調(diào)系統(tǒng)使用最廣的末端設(shè)備，風(fēng)機(jī)盤管的全稱為中中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組。 主要由電機(jī)和冷疑管及接水盤構(gòu)成。電機(jī)的作用:將風(fēng)從進(jìn)水口吹到冷疑管.風(fēng)再從出水口出來就是冷風(fēng)了。冷疑管的作用:將中央空調(diào)主機(jī)上面的冷水在里面流通。 接水盤的作用:接從冷疑管旁邊蒸發(fā)出來的水份,再經(jīng)排水管流走。27風(fēng)機(jī)盤管種類臥式暗裝(帶回風(fēng)箱) 風(fēng)機(jī)盤管。臥式明裝風(fēng)機(jī)盤管。立式暗裝風(fēng)及盤管。立式明裝風(fēng)機(jī)盤管。卡式二出風(fēng)風(fēng)機(jī)盤管。卡式四出

12、風(fēng)風(fēng)機(jī)盤管。壁掛式風(fēng)機(jī)盤管。 28末端系統(tǒng)2、新風(fēng)機(jī)組（MAU） MAU是提供新鮮空氣的一種空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。功能上按使用環(huán)境的要求可以達(dá)到恒溫恒濕或者單純提供新鮮空氣。工作原理是在室外抽取新鮮空氣經(jīng)過除塵、除濕（或加濕）、降溫（或升溫）等處理后通過風(fēng)機(jī)送到室內(nèi)，在進(jìn)入室內(nèi)空間時(shí)替換室內(nèi)的原有空氣。 新風(fēng)機(jī)組新風(fēng)機(jī)組立立式式風(fēng)風(fēng)柜柜吊頂式風(fēng)柜吊頂式風(fēng)柜32MAU機(jī)組圖進(jìn)風(fēng)段初效過濾段表冷段擋水段熱水加熱段加濕段風(fēng)機(jī)段均流段中效過濾段出風(fēng)段33末端系統(tǒng)（續(xù)）（續(xù)）3、組合式空調(diào)機(jī)組 (AHU) 組合式空調(diào)機(jī)組是由各種空氣處理功能段組裝而成的一種空氣處理設(shè)備。組合式空調(diào)器實(shí)例組合式空調(diào)器實(shí)例組合式空調(diào)

13、機(jī)組送 風(fēng) 豎 井送 風(fēng)高 壓 靜 電 除塵 器 控 制 柜無 紡 布 可 沖 洗初 效 過 濾 器高 壓 靜 電 中效 除 塵 段空 氣 防 霜電 加 熱 器加 熱 段 、表 冷 段消 聲 段空 氣 濕 度傳 感 器可 旋 轉(zhuǎn) 清洗 噴 管蒸 汽 加 濕 水質(zhì) 軟 化 設(shè) 備棉 濾 紙 一 次 性初 效 過 濾 段紫 外 線滅 菌 段電 加 熱 蒸 汽加 濕 及 設(shè) 備送 風(fēng) 機(jī) 段新 風(fēng)36末端系統(tǒng) 4、新風(fēng)交換機(jī) 是一種含有全熱交換芯體的新風(fēng)、排風(fēng)換氣設(shè)備。一方面把室內(nèi)污濁的空氣排出室外，另一方面把室外新鮮的空氣經(jīng)過殺菌，消毒、過濾等措施后，再輸入到室內(nèi)，在空氣交換的過程中采用先進(jìn)的熱交

14、換技術(shù)，從而達(dá)到能量回收的功能，減少室內(nèi)的能量損耗讓房間里每時(shí)每刻都是新鮮干凈的空氣 。37末端系統(tǒng)新風(fēng)交換機(jī)功能：1、新風(fēng)交換，送入室外新鮮空氣，排出室內(nèi)污濁空氣。 2、吸附-機(jī)內(nèi)儲(chǔ)有活性炭，能有效清除二氧化硫、一氧化 碳、氨、甲醛、二氧化碳等有害氣體 3、殺菌-負(fù)離子殺菌，濃度達(dá)到104-106個(gè)/立方,可以殺除空氣中的病毒、細(xì)菌、螨蟲等有害生物。 4、環(huán)保節(jié)能-采用高效熱交換裝置，空氣交換過程中，室內(nèi)的熱能和冷能不會(huì)排到室外，熱交換率達(dá)到72%。 5、保持濕度-在空氣交換的同時(shí)，熱交換器內(nèi)的纖維保留室內(nèi)水份，通過新鮮空氣帶入室內(nèi)，使室內(nèi)保持適宜的濕度! 熱回收新風(fēng)機(jī)熱回收新風(fēng)機(jī)39板式換

15、熱器原理 板式換熱器是由許多波紋形的傳熱板片，按一定的間隔，通過橡膠墊片壓緊組成的可拆卸的換熱設(shè)備。板片組裝時(shí)，兩組交替排列，板與板之間用粘結(jié)劑把橡膠密封板條固定好，其作用是防止流體泄漏并使兩板之間形成狹窄的網(wǎng)形流道，換熱板片壓成各種波紋形，以增加換熱板片面積和剛性，并能使流體在低流速下形成湍流，以達(dá)到強(qiáng)化傳熱的效果。板上的四個(gè)角孔，形成了流體的分配管和泄集管，兩種換熱介質(zhì)分別流入各自流道，形成逆流或并流通過每個(gè)板片進(jìn)行熱量的交換。4041板式換熱器板式換熱器的特點(diǎn)：（1）體積小，占地面積少；（2）傳熱效率高；（3）組裝靈活；（4）金屬消耗量低；（5）熱損失小；（6）拆卸、清洗、檢修方便；（7

16、）板式換熱器缺點(diǎn)是密封周邊較長，容易泄漏，使用溫度只能低于150oC，承受壓差較小，處理量較小，一旦發(fā)現(xiàn)板片結(jié)垢必須拆開清洗。 作用：調(diào)節(jié)、關(guān)斷水流。作用：調(diào)節(jié)、關(guān)斷水流。水閥水閥 蝶閥蝶閥 球閥球閥閘閥閘閥 截止閥截止閥 水閥水閥 平衡閥平衡閥止回閥止回閥46空調(diào)常用單位換算功與能量的關(guān)系 能 量 = 功時(shí)間 1焦耳（j）=1 瓦（w）1 秒（s） （1）能量單位： 國制： j、kj；英制：cal、kcal 1 j = 0.2388 cal (2)功率單位： 國制：w、kw；英制： kcal/h(大卡） 1 kcal/h = 1.163 w 1 kw = 860 kcal/h 習(xí)慣上的常用單

17、位：馬力（匹）HP 、冷噸 RT 1 HP = 735 w 1 RT = 3.516 kw =3024 kcal/h47空調(diào)常用單位換算說明： 1、 冷噸：是一個(gè)英制的制冷量單位。 1冷噸就是在24小時(shí)內(nèi)凍結(jié)1噸0的水變成0的冰，所 需要的冷量。 美國是采用2000磅（907.2kg )作為一噸。 因此1美國冷噸=12659 kj/h；即：1 RT=3.516kw 2、匹與制冷量的關(guān)系 在小型空調(diào)工程中1HP指給壓縮機(jī)輸入735W的功率所 能產(chǎn)生的制冷量。與一般的功率單位匹意義是不一樣 的。這里的1HP 是根據(jù)能效比算出來的。日本一般認(rèn)為 空調(diào)壓縮機(jī)的能效比平均為3.4，則輸入735W的電能所 產(chǎn)生的制冷