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第二篇中央空調(diào)系統(tǒng)運行與管理

中央空調(diào)系統(tǒng)任務(wù)和總體組成空調(diào)系統(tǒng)分類及其特點

空調(diào)系統(tǒng)的選擇

第10章中央空調(diào)系統(tǒng)簡介10.1任務(wù)一:10.2任務(wù)二:10.1任務(wù)三:第10章中央空調(diào)系統(tǒng)簡介教學(xué)情境在中央空調(diào)實訓(xùn)室實踐教學(xué),使學(xué)生在配備有空氣熱濕處理設(shè)備、空氣凈化設(shè)備、空氣輸送設(shè)備、風(fēng)機盤管、中央空調(diào)系統(tǒng)模型;常用工具、儀表齊全等條件下實習(xí),指導(dǎo)學(xué)生了解和認(rèn)識中央空調(diào)系統(tǒng)的組成和基本工作原理。再在教室進行多媒體理論教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生掌握中央空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)和組成,中央學(xué)習(xí)空調(diào)系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)特點及作用,了解空調(diào)系統(tǒng)的分類、特點及使用場所。10.1任務(wù)一:中央空調(diào)系統(tǒng)任務(wù)和總體組成任務(wù)描述結(jié)合實訓(xùn)室的設(shè)備,使學(xué)生認(rèn)識了解中央空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)及各部分結(jié)構(gòu)的作用,初步了解中央空調(diào)系統(tǒng)總體的特點,并加上多媒體教學(xué)的輔助作用,使學(xué)生進一步掌握空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)和總體組成。冷卻水冷凍水制冷劑冷凝器膨脹閥壓縮機蒸發(fā)器冷卻塔空調(diào)末端空調(diào)制冷系統(tǒng)流程示意圖冷凍水10.1.1中央空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)就是創(chuàng)造一個滿足人們生活和生產(chǎn)工藝所需要的空氣環(huán)境,使環(huán)境空氣的溫度、濕度、風(fēng)速和潔凈度等參數(shù)控制在一定范圍內(nèi)。其中,人們把為了滿足生產(chǎn)工藝所需要的空調(diào)系統(tǒng)稱為工藝性空調(diào),它以生產(chǎn)工藝或科學(xué)實驗為主要對象;把為了滿足人的舒適要求的空調(diào)系統(tǒng)稱為舒適性空調(diào),它以人為主要對象。10.1.2中央空調(diào)系統(tǒng)的總體組成典型的空調(diào)方法是將經(jīng)過空調(diào)設(shè)備處理到一定參數(shù)的空氣送人室內(nèi),同時從室內(nèi)排出相應(yīng)量的空氣,使室內(nèi)空氣參數(shù)保持在一定范圍內(nèi)。因而中央空調(diào)系統(tǒng)組成如下:1、空氣處理設(shè)備由空氣過濾器、空氣冷卻器、空氣加熱器、空氣加濕器、空氣消聲器及風(fēng)機等組成。其作用是將空氣過濾和進行熱濕處理(降溫去濕或升溫加濕),使之達到符合要求的送風(fēng)狀態(tài)點后,由風(fēng)機送入空調(diào)房間。對空氣進行熱濕處理的設(shè)備有噴水室和表面式換熱器兩種,采用表面式換熱器的居多。讓被處理的空氣流經(jīng)噴水室受水噴淋,通過控制噴淋的水溫,使空氣降溫去濕或升溫加濕。表面式換熱器基本結(jié)構(gòu)是一組加肋的金屬盤管。盤管中通入熱水,使流經(jīng)盤管外的空氣升溫,風(fēng)機使送出熱風(fēng);盤管中通入冷水或制冷劑時,可使流經(jīng)盤管外的空氣降溫,風(fēng)機使送出冷風(fēng)。當(dāng)盤管中冷水溫度或制冷劑蒸發(fā)溫度較低時,使盤管表面溫度低于被處理的空氣露點溫度時,空氣中的部分水蒸氣會在盤管外表面上凝結(jié)為露水而析出,使空氣去濕。風(fēng)機盤管等非獨立式空調(diào)器的盤管就是表面式換熱器,在夏季盤管中通入冷水作表面式空氣冷卻器(又稱水冷式表冷器);在冬季盤管中通入熱水作表面式空氣加熱器。各種獨立式空調(diào)器是由其制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器兼作空氣表冷器的,稱為直接蒸發(fā)式表冷器。

2、空氣輸送設(shè)備包括通風(fēng)機、風(fēng)管、風(fēng)閥、送風(fēng)口、回風(fēng)口等。主要作用是把經(jīng)過處理達到符合要求狀態(tài)點的空氣送入各個空調(diào)房間,并從房間內(nèi)抽回或排徐相應(yīng)量的室內(nèi)空氣,同時合理的布置空調(diào)房間內(nèi)送風(fēng)口和回風(fēng)口,保證工作區(qū)內(nèi)形成合理的氣流組織,使空調(diào)房間工作狀態(tài)均勻分布,達到所需要的空氣溫度、濕度、流速和潔凈度。

3、冷熱源機組冷源是用來生產(chǎn)冷水,提供“冷能”以冷卻送風(fēng)空氣,目前常用的有蒸氣壓縮式冷水機組和溴化鋰吸收式冷水機組。熱源則是用來生產(chǎn)熱水,提供“熱能”以加熱送風(fēng)空氣。常用的熱源有提供蒸汽或熱氣的鍋爐,電熱水器、熱泵(能制冷制熱的空調(diào)器)等。圖10-1是集中式空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源機組示意圖。

4.水系統(tǒng)水系統(tǒng)有冷(熱)水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和冷凝水排放系統(tǒng)。(1)冷(熱)水系統(tǒng)冷(熱)水系統(tǒng):將冷水機組的蒸發(fā)器(或熱水器)、非獨立式空調(diào)器的換熱盤管、冷(熱)水泵等用冷(熱)水供、回水管連接成封閉的冷(熱)媒水循環(huán)系統(tǒng)。在水系統(tǒng)的最高位置應(yīng)設(shè)置膨脹水箱,以適應(yīng)水溫變化引起的水體積變化,也便于給系統(tǒng)補充水。冷(熱)水系統(tǒng)有多種分類方式,對任一空調(diào)末端裝置——非獨立式空調(diào)設(shè)備而言,只設(shè)一根供水管和一根回水管的,稱為雙管制系統(tǒng),一般建筑物多采用雙管制系統(tǒng);設(shè)二根供水管和二根回水管的,稱為四管制系統(tǒng),四管制系統(tǒng)的換熱器有冷、熱水兩組盤管,適用于舒適性要求很高的建筑物;水循環(huán)管路中,無開口的系統(tǒng)稱為閉式系統(tǒng),末端水管與大氣相通的稱為開式系統(tǒng),兩者相比較,閉式系統(tǒng)耐腐性好,水泵所需揚程小、能耗小,因此應(yīng)用廣泛。按并聯(lián)于供水干管和回水干管間各風(fēng)機盤管的循環(huán)管路總長是否相等,冷(熱)水系統(tǒng)又分為異程式和同程式,如下圖l0-2a、b所示。

a同程式供水和回水干管示意圖

b異程式供水和回水干管示意圖異程式管路配置簡單,省管材,但各管路阻力不等,初調(diào)困難;同程式各并聯(lián)環(huán)路管長相等,阻力大致相同,便于初調(diào),所以工程上,多采用同程式或分區(qū)同程式水系統(tǒng)。按水量調(diào)節(jié)方式,水系統(tǒng)可分為定水量系統(tǒng)和變水量系統(tǒng)。定水量系統(tǒng)中的水量不變,通過改變供回水溫差來適應(yīng)房間負(fù)荷的變化。變水量系統(tǒng)則保持供、回水的溫度不變,通過改變空調(diào)負(fù)荷側(cè)的水流量來適應(yīng)房問負(fù)菏的變化。為使供、回水量平衡,變水量系統(tǒng)在分水器與集水器之間沒旁通管,由壓差電動二通閥進行調(diào)節(jié),可參見圖10-16所示。當(dāng)全系統(tǒng)只設(shè)一臺冷水機組時,宜采用定水量系統(tǒng);有二臺以上冷水機組時,宜設(shè)置變水量系統(tǒng)。按水系統(tǒng)中水泵設(shè)置情況,僅在冷(熱)源側(cè)設(shè)置的稱為單式水泵系統(tǒng)(不要誤解為只有一臺水泵),若在冷(熱)源側(cè)和負(fù)荷側(cè)都設(shè)置的稱為復(fù)式水泵系統(tǒng),如10-3所示。大型建筑各分區(qū)負(fù)荷變化規(guī)律不一和供水作用半徑相差懸殊時,宜采用復(fù)式水泵系統(tǒng),一般情況宜采用單式水泵系統(tǒng)??傊?一般建筑物的普通舒適性中央空調(diào),其冷(熱)水系統(tǒng)常采用單式水泵、變水量調(diào)節(jié)、雙管制的閉式系統(tǒng),并盡可能為同程式或分區(qū)同程式,可參見圖10-16所示。圖10-3單式和復(fù)式水泵系統(tǒng)a.單式系統(tǒng)b.復(fù)式系統(tǒng)(2)冷卻水系統(tǒng)水冷式冷水機組的冷凝器是用冷卻水來冷卻的,它是由冷卻水管將冷凝器、冷卻塔、冷卻水泵串聯(lián)起來的開式循環(huán)系統(tǒng)。一般清況下,一臺冷水機組配備一臺冷卻塔和一臺冷卻水泵;二臺冷水機組常設(shè)三臺冷卻水泵,其中,有一臺是備用泵。多臺冷卻塔并聯(lián)運行時,各冷卻塔的進水管都應(yīng)設(shè)調(diào)節(jié)閥,并用均壓管聯(lián)接冷卻塔的接水盤。(3)冷凝水排放系統(tǒng)風(fēng)機盤管系統(tǒng)的空調(diào)凝結(jié)水排放是半集中式空調(diào)系統(tǒng)必須解決的問題,因為在夏季,風(fēng)機盤管表面溫度通常低于被處理空氣的露點溫度,因此,在風(fēng)機盤管底部裝有接水盤,并用凝結(jié)水管將分散的風(fēng)機盤管接水盤和下水管連接起來,以便及時排除凝結(jié)的露水。須注意冷凝水管也應(yīng)包保溫層,以防止管外結(jié)露。

5.風(fēng)道系統(tǒng)中央空調(diào)風(fēng)道系統(tǒng)將經(jīng)處理的空氣,通過送風(fēng)管不斷送往各空調(diào)房間,同時通過回風(fēng)管和新風(fēng)管收集室內(nèi)回風(fēng)和新風(fēng),返回空氣處理裝置,形成空氣循環(huán);并利用排風(fēng)裝置逐步換氣,以滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求。所以,該系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置送風(fēng)、回風(fēng)、新風(fēng)管道和排風(fēng)裝置。若直接在空調(diào)機房墻上開設(shè)新、回風(fēng)口采集新、回風(fēng),則只需設(shè)送風(fēng)管道。風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)一般設(shè)新風(fēng)管道系統(tǒng),向各空調(diào)房間輸送經(jīng)新風(fēng)機預(yù)處理的新風(fēng)。有時為適應(yīng)布置送風(fēng)口的需要,在風(fēng)機盤管的出風(fēng)口上也可加接一段短的送風(fēng)管。加接的送風(fēng)管不能長,因為普通型的風(fēng)機盤管外余壓很小。此外,中央空調(diào)系統(tǒng)為了換氣和使空調(diào)房間維持適度的正壓,即稍高于室外大氣壓,一般還設(shè)有機械排風(fēng)系統(tǒng)。用排風(fēng)扇通過排風(fēng)管將部分室內(nèi)空氣(略少于送入空調(diào)房間的新風(fēng)量)排至室外。(1)風(fēng)道系統(tǒng)基本要求一般空調(diào)房間對空調(diào)系統(tǒng)的噪聲允許值控制在40~50dB(A)之間,囚此,風(fēng)道系統(tǒng)大多采用低速集中式系統(tǒng),即主管風(fēng)速為4~7m/s,支管風(fēng)速為2~3m/s,送風(fēng)口出口風(fēng)速為2~5m/s;回風(fēng)口吸風(fēng)速度:房間上部回風(fēng)取4~5m/s,房間下部回風(fēng)不靠近人員停留處取3~4m/s,靠近人員停留處取1.5~2m/s,走廊回風(fēng)時取l~1.5m/s。風(fēng)管布置應(yīng)盡量縮短管線,減少分支管線,避免復(fù)雜的局部構(gòu)件。一個風(fēng)道系統(tǒng)用于多個房間時,可根據(jù)房間用途分幾組分支風(fēng)道,便于調(diào)節(jié)控制。若風(fēng)道系統(tǒng)用于無間隔大房間時,送風(fēng)口應(yīng)盡量對稱布置,使送風(fēng)量均勻。確定風(fēng)口布置方案,選擇合適的送、回風(fēng)口形式,對于空調(diào)房間的氣流組織、送風(fēng)均勻也有大關(guān)系。一般每個風(fēng)口均應(yīng)能進行風(fēng)量調(diào)節(jié),如無法做到,應(yīng)在支風(fēng)管上設(shè)風(fēng)量閥。在風(fēng)道系統(tǒng)適當(dāng)部位,還應(yīng)設(shè)置防火閥、帆布軟接頭、消聲器等,并根據(jù)其體情況,做好風(fēng)管保溫措施,防止風(fēng)管外結(jié)露滴水,確保空調(diào)系統(tǒng)使用安全和達到設(shè)計要求。(2)送、回風(fēng)口及氣流組織形式在空調(diào)工程中,除了空氣處理、輸送和調(diào)節(jié)外,還應(yīng)合理地組織室內(nèi)空氣的流動(稱為氣流組織),使室內(nèi)空氣的溫度、濕度、流速等滿足工藝要求,符合人的舒適性要求。舒適性空調(diào)常見送風(fēng)口形式有側(cè)送風(fēng)口和散流器。側(cè)送風(fēng)口是一種軸向送風(fēng)口,氣流沿送風(fēng)口軸線方向送出,這種風(fēng)口安裝在房間的側(cè)墻上或風(fēng)管的側(cè)壁上,常見類型有格柵送風(fēng)口、百葉(單層、雙層、三層)送風(fēng)口和條縫形送風(fēng)口。散流器是一種輻射形送風(fēng)口,送出的氣流呈輻射狀向四周擴散,這種風(fēng)口安裝在房間的頂棚上,常見類型有盤式散流器、直片式散流器、流線形散流器、送吸式散流器等??照{(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)口和排風(fēng)口形式有網(wǎng)格式、百葉式等。新風(fēng)口通常采用百葉式,且設(shè)在室外空氣較潔凈處,其底部距室外地坪的距離不少于2m。空調(diào)房間的氣流組織形式應(yīng)根據(jù)沒計要求,結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)特點、房間設(shè)備布置、裝修方案來合理確定。舒適性空調(diào)常用氣流組織形式有上送風(fēng)下回風(fēng)、上送風(fēng)上回風(fēng)及走廊回風(fēng)。計算機房間的空調(diào)常用下送風(fēng)上回風(fēng)形式。

6.自動控制系統(tǒng)為了提高空調(diào)系統(tǒng)運行質(zhì)量,確保安全,節(jié)約能耗與人員及降低工人勞動強度,使空調(diào)有良好的效果,對于中央空調(diào)系統(tǒng)及對空調(diào)精度要求較高或室內(nèi)負(fù)荷變大較大的空調(diào)系統(tǒng),均應(yīng)采用自動控制運行調(diào)節(jié)。自動控制裝置由對被調(diào)節(jié)對象(如溫度、濕度、壓力等)的敏感元件、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。它能自動檢測出由于干擾引起的被調(diào)各參數(shù)實際值和給定值的偏差,并通過自動調(diào)節(jié)來控制各參數(shù)的偏差值,使之處于允許的波動范圍之內(nèi)。此外,自動控制系統(tǒng)應(yīng)包括空調(diào)設(shè)備的開停先后順序控制、適時切斷控制及連鎖保護控制等。

10.2任務(wù)二:空調(diào)系統(tǒng)分類及其特點任務(wù)描述結(jié)合周圍生活及生產(chǎn)中的空調(diào)系統(tǒng)實例,再加上多媒體教學(xué)的輔助作用,使學(xué)生了解空調(diào)系統(tǒng)分類、特點,并學(xué)會選用空調(diào)系統(tǒng)的能力。10.2.1空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)空氣處理設(shè)備的集中程度分類按空調(diào)處理設(shè)備的設(shè)置情況不同,空調(diào)系統(tǒng)可分為集中式系統(tǒng)、半集中式系統(tǒng)和局部式系統(tǒng)。1.集中式空調(diào)系統(tǒng)(1)概念:集中式系統(tǒng)就是所有空氣處理設(shè)備(加熱器、冷卻器、加濕器、過濾器等),以及通風(fēng)機全部都集中設(shè)置在專用空調(diào)機房內(nèi),空氣經(jīng)處理后由送風(fēng)管送入各空調(diào)房間,因而較適用于面積很大的單個空調(diào)空間,如影劇院、體育館、大會堂、展覽館、商場、舞廳、會議室等場合。對于普通舒適性空調(diào),“設(shè)計規(guī)范”推薦采用單風(fēng)管式、定風(fēng)量、一次回風(fēng)式的集中式空調(diào)系統(tǒng)。圖10-4是集中式空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)機房示意圖。

圖10-4集中式空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)機房示意圖集中式系統(tǒng)的室內(nèi)負(fù)荷,全部由經(jīng)過處理的空氣來負(fù)擔(dān),因此也稱為全空氣系統(tǒng),其特點是風(fēng)道截面積大,占用建筑空間多。集中式系統(tǒng)由空氣處理設(shè)備、送風(fēng)設(shè)施、回風(fēng)設(shè)施、排風(fēng)設(shè)施、新風(fēng)設(shè)施以及調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)組成。集中式系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備可以是獨立式空調(diào)機,也可以是需要冷、熱源的組合式空調(diào)機組。送風(fēng)設(shè)施包括風(fēng)機出口處的消聲靜壓箱、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、送風(fēng)干管和支管、風(fēng)管出口處的空氣分布器(如側(cè)送風(fēng)口、散流器)等,當(dāng)風(fēng)管向多個房間送風(fēng)時,在過墻處還應(yīng)設(shè)防火閥?;仫L(fēng)設(shè)施可在空調(diào)房間與機房的隔墻上開設(shè)百葉式回風(fēng)窗,利用機房的負(fù)壓回風(fēng),或者通過回風(fēng)管與機房相聯(lián)接采集回風(fēng),多個房間共用回風(fēng)管時,其過墻處也應(yīng)設(shè)防火閥??照{(diào)房間一般要保持不大于50Pa的正壓,若門窗密封性稍差時,可利用縫隙滲漏排風(fēng),當(dāng)密封性良好時,可設(shè)排風(fēng)扇排風(fēng)或用排風(fēng)管向室外集中排風(fēng)。圖10-5a、b是集中式空調(diào)系統(tǒng)的示意圖。圖10-5a集中式空調(diào)系統(tǒng)示意圖圖10.5b集中式空調(diào)系統(tǒng)示意圖(b)分區(qū)設(shè)置的集中式系統(tǒng)1散流器;2送風(fēng)管;3排風(fēng);4排風(fēng)管;5側(cè)送風(fēng)口;6風(fēng)量閥;7消聲靜壓箱;8空調(diào)機組;9機房;10供回水干管;11送回風(fēng)套管;12防火閥(2)對室內(nèi)空氣進行降溫和升溫處理的方式

1)風(fēng)管道送至各個房間的風(fēng)口如戶式中央空調(diào)系統(tǒng)和大樓中央空調(diào)系統(tǒng)。戶式中央空調(diào)系統(tǒng),特別適用于100~600米2的商住樓、高級公寓、單元住宅樓和別墅等建筑(如圖10-6)。

圖10-6戶式中央空調(diào)系統(tǒng)由于是以各住戶為獨立單元,自成體系,同時其產(chǎn)品的自動化控制程度高、安裝簡單、使用計量方便靈活,故越來越受到大家的推崇。戶式中央空調(diào)系統(tǒng),按空調(diào)機組冷凝器的冷卻方式可分為風(fēng)冷式與水冷式。風(fēng)冷式空調(diào)系統(tǒng)主要包括三種形式:一是風(fēng)冷熱泵冷熱水機組加風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng);二是家用VRV或超級多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng);三是分體式風(fēng)管機空調(diào)系統(tǒng)。水冷式空調(diào)系統(tǒng),常用的為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵是一個廣義的術(shù)語,它包括了使用土壤、地下水和地表水作為熱源和冷源的熱泵系統(tǒng),即地下耦合熱泵系統(tǒng),也叫地下熱交換器地源熱泵系統(tǒng)、地下水熱泵系統(tǒng)、地表水熱泵系統(tǒng)等。地源熱泵空調(diào)技術(shù)就是利用大地(土壤、地下水、地表水等)作為熱源和冷源的熱泵系統(tǒng),利用地球表面淺層地?zé)豳Y源,間接利用太陽能。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理是在夏季將建筑物中熱量轉(zhuǎn)移至地球表面土壤或淺層水源中,而冬季則是將表面土壤或淺層水源中熱量轉(zhuǎn)移至建筑物中。其做法是在土壤或水體中敷設(shè)管道作為換熱器,管道與熱泵機組連接形成閉式環(huán)路,管道中的冷水通過循環(huán)將熱泵機組的凝結(jié)熱散入土壤或水體中(夏季供冷工況);或從土壤或水體中吸取熱量供給熱泵機組向建筑物供熱(冬季供熱工況)。建筑物中冷熱量與土壤間相互轉(zhuǎn)移,則為土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng);建筑物中冷熱量與水體間相互轉(zhuǎn)移,則為水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地?zé)崮芏纬傻牡蜏氐臀粺崮苜Y源,并采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。地球表面淺層水源如深度在1000米以內(nèi)的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中,吸收了太陽進入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰?,并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)移到水源中,由于水源溫度低,所以可以高效地帶走熱量,而冬季,則從水源中提取能量,由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。通常水源熱泵消耗1kW的能量,用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。水源熱泵根據(jù)對水源的利用方式的不同,可以分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種。閉式系統(tǒng)是指在水側(cè)為一組閉式循環(huán)的換熱套管,該組套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中,通過與土壤或海水換熱來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移。(其中埋于土壤中的系統(tǒng)又稱土壤源熱泵,埋于海水中的系統(tǒng)又稱海水源熱泵)。開式系統(tǒng)是指從地下抽水或地表抽水后經(jīng)過換熱器直接排放的系統(tǒng)。由于水源熱泵技術(shù)利用地表水作為空調(diào)機組的制冷制熱的源,所以水源熱泵具有以下優(yōu)點:一是屬可再生能源利用技術(shù)水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。其中可以利用的水體,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水體不僅是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽輻射能量,比人類每年利用能量的500倍還多(地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量),而且是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng),地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相對的均衡。這使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為可能。所以說,水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù);二是高效節(jié)能水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12-22℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高。而夏季水體為18-35℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式,機組效率提高。據(jù)美國環(huán)保署EPA估計,設(shè)計安裝良好的水源熱泵,平均來說可以節(jié)約用戶30~40%的供熱制冷空調(diào)的運行費用;三是運行穩(wěn)定可靠水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定,其波動的范圍遠遠小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源,水體溫度較恒定的特性,使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題;四是環(huán)境效益顯著水源熱泵的使用電能,電能本身為一種清潔的能源,但在發(fā)電時,消耗一次能源并導(dǎo)致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。所以節(jié)能的設(shè)備本身的污染就小。設(shè)計良好的水源熱泵機組的電力消耗,與空氣源熱泵相比,相當(dāng)于減少30%以上,與電供暖相比,相當(dāng)于減少70%以上。水源熱泵技術(shù)采用的制冷劑,可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共質(zhì)。水源熱泵機組的運行沒有任何污染,可以建造在居民區(qū)內(nèi),沒有燃燒,沒有排煙,也沒有廢棄物,不需要堆放燃料廢物的場地,且不用遠距離輸送熱量;五是一機多用,應(yīng)用范圍廣;六是自動運行水源熱泵機組由于工況穩(wěn)定,所以可以設(shè)計簡單的系統(tǒng),部件較少,機組運行簡單可靠,維護費用低,自動控制程度高,使用壽命長可達到15年左右;七是投資的經(jīng)濟性由于受不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響,水源的基本條件的不同;一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同。總體來說,水源熱泵的運行效率較高、費用較低。但與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷取暖方式相比,在不同地區(qū)不同需求的條件下,水源熱泵的投資經(jīng)濟性會有所不同。例如,與鍋爐(電、燃料)和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比,水源熱泵具明顯的優(yōu)勢。鍋爐供熱只能將90%~98%的電能或70~90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量,供用戶使用,因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省2/3以上的電能,比燃料鍋爐節(jié)省1/2以上的能量,由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定,一般為10~25℃,其制冷、制熱系數(shù)可達3.5~4.4,與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比,要高出40%左右,其運行費用為普通中央空調(diào)的50~60%。因此,近十幾年來,水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發(fā)展,中國的水源熱泵市場也日趨活躍,該項技術(shù)將會成為較好的制冷和制熱空調(diào)技術(shù)。

大樓中央空調(diào)系統(tǒng)常見形式:其中室內(nèi)回風(fēng)和室外新風(fēng)混合后經(jīng)過處理再通過送風(fēng)管道送到每個空調(diào)房間是一種常見的方式。回風(fēng)和新風(fēng)再送入每個房間之前必須通過:集中的空氣處理裝置(組合式空調(diào)箱)進行降溫/升溫、加濕/去濕處理,再通過主風(fēng)道和各個支管風(fēng)道送入每個空調(diào)房間,以保證房間所要求的溫度和濕度要求。大樓中央空調(diào)示意圖如圖10-7所示。送風(fēng)管回風(fēng)管空調(diào)箱AHU新風(fēng)管圖10-7大樓中央空調(diào)示意圖

集中空氣處理裝置功能如下圖10-8所示回風(fēng)新風(fēng)

2)制冷劑直接進入每個房間的末端如圖10-9所示(戶式中央空調(diào)或商用空調(diào))

圖10-9制冷劑直接進入每個房間的末端(3)集中式空調(diào)系統(tǒng)的分類1).按風(fēng)量的變化程度分定風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)2).按風(fēng)道的設(shè)置分:

單風(fēng)道系統(tǒng)、雙風(fēng)道系統(tǒng)3).按主風(fēng)道風(fēng)速分:

低速風(fēng)道、高速風(fēng)道4).按空氣的途徑分:

直流式、封閉式、混合式

1).按系統(tǒng)風(fēng)量的變化程度分①定風(fēng)量系統(tǒng)CAV(ConstantAirVolume):送風(fēng)量按最大負(fù)荷確定,送風(fēng)狀態(tài)按負(fù)荷最大房間確定,風(fēng)量不變,靠調(diào)節(jié)再熱量控制房間送風(fēng)參數(shù)。當(dāng)各房間負(fù)荷變化情況不一致時,容易出現(xiàn)不同房間冷熱不均,通常采用定速風(fēng)機。系統(tǒng)運行和控制簡單,通常能耗較高,熱舒適性保障方面稍差。②變風(fēng)量系統(tǒng)系統(tǒng)風(fēng)量和各房間的送風(fēng)量均根據(jù)負(fù)荷和使用情況不斷進行調(diào)節(jié)。當(dāng)房間人少時可減少送風(fēng)量,容易解決冷熱不均的情況,運行能耗較低,熱舒適狀況較好。通常采用變速風(fēng)機,初投資較高,控制系統(tǒng)較復(fù)雜,但控制系統(tǒng)穩(wěn)定性要好。圖10-10定風(fēng)量系統(tǒng)示意圖圖10-11變風(fēng)量系統(tǒng)示意圖

2)按風(fēng)道的設(shè)置分①單風(fēng)道系統(tǒng):夏季供冷,冬季供熱,要求不同負(fù)荷變化功率不同的多區(qū)系統(tǒng)不易精確調(diào)節(jié)。適用于同一系統(tǒng)服務(wù)的各區(qū)域熱濕負(fù)荷變化情況相類似的條件。設(shè)備簡單,初投資少。②雙風(fēng)道系統(tǒng):調(diào)節(jié)容易,冷熱混合損失大,系統(tǒng)復(fù)雜,占建筑空間大,初投資與運行費高。制冷負(fù)荷比單風(fēng)道增加10%左右,歐美多用。

3).按空氣的途徑分①封閉式空調(diào)系統(tǒng)封閉式空調(diào)系統(tǒng)所處理的空氣全部來自于空調(diào)房間本身,沒有室外空氣補充,全部為再循環(huán)空氣。封閉式系統(tǒng)用于密閉空間且無法或不需要采用室外空氣的場合。這種系統(tǒng)冷熱量消耗最少,但衛(wèi)生效果差。這種系統(tǒng)一般用于戰(zhàn)時的地下蔽護所等戰(zhàn)備工程以及很少有人進出的倉庫。房間圖10-12封閉式空調(diào)系統(tǒng)

②直流式空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)房間中的空氣全部排出,不循環(huán)使用的系統(tǒng)。通常用于有污染物或高溫的房間。直流系統(tǒng)通常能耗較高,但通風(fēng)換氣效果好。房間圖10-13直流式空調(diào)系統(tǒng)

③混合式空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)新風(fēng)、回風(fēng)混合過程的不同,將送入的空氣部分抽回重復(fù)使用的系統(tǒng),工程上常分為:一次回風(fēng)系統(tǒng)(含全回風(fēng)系統(tǒng))和二次回風(fēng)系統(tǒng)。一次回風(fēng)系統(tǒng)是將從房間抽回的空氣與室外新空氣在噴水室(或表面式空氣冷卻器,簡稱表冷器)前混合、處理后再送入房間中,由于從室內(nèi)抽回的空氣通常比室外空氣更接近送風(fēng)狀態(tài),因此可減少加熱或冷卻空氣所需的能量,運行費用較少,是一種廣泛采用的系統(tǒng)形式。①一次回風(fēng)回風(fēng)與室外新風(fēng)在噴水室(或表面式空氣冷卻器,簡稱表冷器)前混合。②二次回風(fēng)回風(fēng)與新風(fēng)在噴水室(或表冷器)前混合并經(jīng)熱濕處理后,再次與回風(fēng)混合。房間特點是:既滿足新風(fēng)要求,又利用回風(fēng)節(jié)能。圖10-14一次回風(fēng)系統(tǒng)示意圖(一般需要雙風(fēng)機)房間特點是:節(jié)省再熱量與冷量,減少冷熱抵銷。但受熱濕比線的限制。圖10-15二次回風(fēng)系統(tǒng)示意圖(一般需要雙風(fēng)機)

4).按主風(fēng)道的風(fēng)速分低速系統(tǒng)(8-15m/s):占空間大,噪聲小。民用、公用建筑主風(fēng)道風(fēng)速不超過10m/s。高速系統(tǒng)(15~30m/s):占空間小,控制噪聲較難,電耗大。民用、公用建筑主風(fēng)道風(fēng)速超過12m/s即算高速系統(tǒng)。(4)集中式空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)房間的氣流組織按照送、回風(fēng)口布置位置和型式的不同,可以有各種各樣的氣流組織形式。大致可以歸納為以下五種:1)、側(cè)送側(cè)回2)、上送下回3)、中送上下回

4)、下送上回或下回5)、上送上回空調(diào)房間的氣流組織1)側(cè)送側(cè)回側(cè)送風(fēng)口布置在房間的側(cè)墻上部,空氣橫向送出,氣流基本吹到對面墻上后轉(zhuǎn)折下落,以較低速度流過工作區(qū),再由布置在側(cè)墻下部的回風(fēng)口排出。根據(jù)房間跨度大小,可布置成單側(cè)送、單側(cè)回,和雙側(cè)送、雙側(cè)回。常用百頁風(fēng)口,其特點:①速度場和溫度場都趨于均勻和穩(wěn)定,因此能保證工作區(qū)氣流速度和溫度的均勻性。但噪聲限制了射流速度。②工作區(qū)處于回流區(qū),故排風(fēng)溫度等于室內(nèi)工作區(qū)溫度。③射流可貼附吊頂以便延長射流距離(風(fēng)口與吊頂距離;風(fēng)口射流速度;風(fēng)口射流出口角度)。④由于側(cè)送側(cè)回的射流射程比較長,射流來得及充分衰減,故可加大送風(fēng)溫差。⑤適用跨度有限,高度不太低的空間,如客房、辦公室、小跨度中庭以及工業(yè)建筑。2)上送下回孔板送風(fēng)和散流器送風(fēng)是常見的上送下回形式。其特點:孔板送風(fēng)和密布散流器送風(fēng),可形成平行流流型,渦流少,斷面速度場均勻的氣流;對于溫濕度要求精度高的房間,特別是潔凈度要求很高的房間,是理想的氣流組織型式。這種形式的排風(fēng)溫度也接近室內(nèi)工作區(qū)平均溫度。上送下回的孔板送風(fēng)特點:通常采用下回風(fēng);溫度場和速度場均勻;送風(fēng)量大(20~150次/小時),運行費高;要求吊頂空間作送風(fēng)靜壓箱,適用于高精度空調(diào)或凈化空調(diào)。上送下回的散流器吊頂送風(fēng)特點:工作區(qū)為回流區(qū),回風(fēng)可下可上;散流器的類型決定了工作區(qū)的特性;適用于大跨度、低層高空間,如購物中心,大型辦公室,展館等;常用風(fēng)口:方、圓形散流器(貼附型、非貼附形)、條縫散流器;要求吊頂空間。3)中送下、上回對高大空間來說,送風(fēng)量往往很大,房間上部和下部的溫差也比較大,可采用中部送風(fēng),上下回風(fēng)或下回(不管上部空間)。例如高大中庭、高大廠房、高大房間等采用中部送風(fēng),下部和上部同時排風(fēng),形成兩個氣流區(qū),保證下部工作區(qū)達到空調(diào)設(shè)計要求,而上部氣流區(qū)負(fù)擔(dān)排走非空調(diào)區(qū)的余熱量。顯然,下部氣流區(qū)的氣流組織就是側(cè)送側(cè)回。

4)下送上回或下回適用場合:對于室內(nèi)余熱量大,特別是熱源又靠近頂棚的場合,采用這種氣流組織形式是非常合適的。特點:由于下送上回時排風(fēng)溫度大于工作區(qū)溫度,故而室內(nèi)平均溫度較高,經(jīng)濟性好。但是,下部送風(fēng)溫差不能太大。為此,可采用旋流送風(fēng)口。下送上回5)上送上回這種氣流組織形式是將送風(fēng)口和回風(fēng)口疊在一起,布置在房間上部。適用場合:對于那些因各種原因不能在房間下部布置風(fēng)口的場合是相當(dāng)合適的。注意防止氣流短路現(xiàn)象的發(fā)生。(5)風(fēng)口類型1)百葉風(fēng)口單層:百葉調(diào)角度,一般空調(diào)雙層:對開葉片調(diào)風(fēng)量,兩層百葉調(diào)角度,高精度空調(diào)三層:對開葉片調(diào)風(fēng)量,兩層百葉調(diào)角度,高精度空調(diào)適用:側(cè)送,有導(dǎo)向功能。上側(cè)送ADPI好的范圍小,不適于VAV。2)散流器適用:吊頂送風(fēng)根據(jù)頂棚形狀和定型產(chǎn)品樣本建議的流程、間距,面積不超過1:1.5盤式:平送送吸式:上送上回直片式:下送或平送流線型:下送4)旋流風(fēng)口適用于下送風(fēng)。用于自由射流,高大空間集中送風(fēng);

根據(jù)工作區(qū)長度與落差來選取噴口。5)格柵風(fēng)口垂直送風(fēng),側(cè)送,上送,適于一般空調(diào)工程。6)孔板送風(fēng)速度3m/s以上全面孔板,送風(fēng)溫差大于等于3℃,出現(xiàn)平行流,適于超凈。小風(fēng)速、小溫差出現(xiàn)不穩(wěn)定流,衰減好,適于溫、速精度高。用法有全面或局部。7)回風(fēng)口金屬網(wǎng)格、柵、百葉。(6)回風(fēng)形式搭配1)下回:工作區(qū)在回流區(qū),衰減好??衫米呃然仫L(fēng):用于辦公室、居住建筑。2)上回:適于主要熱源在上部,如照明;或回風(fēng)道不好布置的場合,可利用吊頂。①單側(cè):百葉風(fēng)口上下迭,風(fēng)機盤管,條縫風(fēng)口;②異側(cè):條縫風(fēng)口,條縫散流器,風(fēng)機盤管;③

送吸散流器。(7)回風(fēng)口和回風(fēng)形式1)回風(fēng)口:匯流,位置、形狀影響不大。不應(yīng)布置在射流區(qū),防止短路。有集中負(fù)荷處,要盡量把回風(fēng)口放在負(fù)荷處。2)回風(fēng)形式:走廊回風(fēng)吊頂回風(fēng)管道回風(fēng)

2.半集中式空調(diào)系統(tǒng)前面介紹集中式空調(diào)系統(tǒng),除變風(fēng)量空調(diào)器外,由于所有空氣都在空調(diào)機房的空調(diào)箱內(nèi)集中處理,常占用較多建筑面積和空間,所以有風(fēng)道過粗、過長和機房面積大及各房間調(diào)節(jié)靈活性差的缺點。為解決這些矛盾,就產(chǎn)生了半集中式空調(diào)系統(tǒng)和分散式空調(diào)系統(tǒng)。半集中式空調(diào)系統(tǒng)就是將各種非獨立式的空氣處理設(shè)備分散在被調(diào)房間內(nèi),對室內(nèi)空氣進行就地處理或?qū)碜约刑幚碓O(shè)備的空氣進行補充處理,以滿足不同房間對送風(fēng)狀態(tài)的不同要求。而將生產(chǎn)冷、熱水的冷水機組或熱水器和輸送冷、熱水的水泵等設(shè)備集中設(shè)置在中央機房內(nèi)。即采用間冷式集中空調(diào)系統(tǒng),以冷水機組給冷媒載冷劑水降溫,再通過保溫水管送到各空調(diào)房間去處理空氣,因此,稱其為半集中式空調(diào)系統(tǒng)。半集中式空調(diào)系統(tǒng)中負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的介質(zhì),既有空氣又有水,因此,也稱為空氣一水系統(tǒng)。風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)就是典型的半集中式空調(diào)系統(tǒng),適用于空調(diào)房間較多,且各房間要求單獨調(diào)節(jié)的場合,如賓館、寫字樓、辦公室等處。它由空氣處理設(shè)備、回風(fēng)設(shè)施、排風(fēng)設(shè)施、冷、熱源設(shè)施、冷、熱水輸送設(shè)施、冷凝水排放設(shè)施以及控制系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備就是風(fēng)機盤管和新風(fēng)機組,均為非獨立式空調(diào)設(shè)施,主要由風(fēng)機、肋片管式水-空氣換熱器、空氣過濾器和接水盤等組成?;仫L(fēng)設(shè)施根據(jù)風(fēng)機盤管的形式而變化,明裝的風(fēng)機盤管直接從機組的回風(fēng)口吸入回風(fēng),暗裝的風(fēng)機盤管則要在隔板上開設(shè)百葉式回風(fēng)口加過濾網(wǎng)來吸入回風(fēng)。排風(fēng)設(shè)施有排風(fēng)扇、排風(fēng)支管、排風(fēng)干管等,通常排風(fēng)支管上應(yīng)設(shè)防火閥。冷、熱源設(shè)施就是各種類型的冷水機組和熱水器,它們通過管路、水泵等冷、熱水輸送設(shè)施與風(fēng)機盤管、新風(fēng)機組等終端設(shè)備連接起來,形成閉式的冷、熱水循環(huán)系統(tǒng),將冷媒水或熱水輸送給風(fēng)機盤管,以使空氣冷卻去濕或加熱升溫。對夏季只使用冷水,冬季只使用熱水的空調(diào)系統(tǒng),水泵及供、回水管是通過切換交替使用的,這就是應(yīng)用較廣泛的雙管制系統(tǒng)。對于既有集中式系統(tǒng),又有風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng),且作分區(qū)處理的大型中央空調(diào)系統(tǒng),常在中央機房中設(shè)分水器和回水器(集水器)。冷水或熱水先送至分水器,再經(jīng)子系統(tǒng)、各區(qū)的供水干管送出,空調(diào)回水從各子系統(tǒng)、各區(qū)的回水干管流回集水器,再返回冷水機組或熱水器的水箱,這樣設(shè)置的冷、熱水循環(huán)系統(tǒng)更便于控制和管理。此外,循環(huán)系統(tǒng)中的適當(dāng)位置還應(yīng)該設(shè)置膨脹水箱、放空氣閥、排污閥等,以確保系統(tǒng)的正常工作,如下圖10-16所示。1熱水器2冷水機組蒸發(fā)器3過濾器4水泵5集水器6截止閥7壓差電動二通閥8排污閥9排氣閥10膨脹水箱11風(fēng)機盤12電動二通閥13新風(fēng)機組14分水器圖10-16半集中式空調(diào)系統(tǒng)(雙管制冷熱水循環(huán)系統(tǒng))工程上常將集中式空調(diào)系統(tǒng)在具體的工程項目上,中央空調(diào)和半集中式空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)稱為中央空調(diào)系統(tǒng)。系統(tǒng)可以是單一的集中式系統(tǒng),或者是單一的風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng),或者是既有集中式系統(tǒng),又有風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的混合體系。

誘導(dǎo)器空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)半集中式空調(diào)系統(tǒng)(1)風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)(如下圖10-17a、b所示)

水管路送至各個房間的末端(風(fēng)機盤管)

圖10-17a風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)

進水冷水進:7~10℃出水:12~15℃溫差5℃熱水進:50~60℃圖10-17b風(fēng)機盤管式空調(diào)系統(tǒng)

風(fēng)機盤管空調(diào)系統(tǒng)

組成:風(fēng)機、盤管(換熱器)、凝水盤、控制器;風(fēng)機:離心式或貫流式,且獨立控制;特點:就地處理空氣,承擔(dān)房間大部分甚至全部熱濕負(fù)荷,體積小、運行費低;各機組可獨立運行,互不干擾,能滿足不同的空調(diào)需要;系統(tǒng)布置靈活,可獨立進行空氣處理,也可在系統(tǒng)中集中設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng),機組作為二次處理設(shè)備使用,從而構(gòu)成半集中式空調(diào)系統(tǒng)。機組型式代號(FP):型式:立式—L、臥式—W;安裝型式:明裝—M、暗裝—A;進水方向:左進、右進—Y;供冷量調(diào)節(jié):a.風(fēng)量調(diào)節(jié)(調(diào)速電機調(diào)節(jié)風(fēng)量)b.水量調(diào)節(jié)(三通分流閥)1).風(fēng)機盤管的構(gòu)造風(fēng)機;2-電動機;3-盤管;4-凝水盤;5-循環(huán)風(fēng)進口及過濾器;6-出風(fēng)格柵;7-控制器;8-吸聲材料;9-箱體(a)立式(b)臥式溫度控制器2)風(fēng)機盤管系統(tǒng)的新風(fēng)系統(tǒng)①靠室外滲入新風(fēng),浴室或廁所機械排風(fēng)。

②裝設(shè)新風(fēng)短管引入新風(fēng),新風(fēng)口可進行調(diào)節(jié)。③設(shè)有獨立的新風(fēng)系統(tǒng)。送風(fēng)回風(fēng)新風(fēng)排風(fēng)靠室外滲入新風(fēng)室外滲入新風(fēng)的特點是初投資和運行費用都較低,但因靠滲入補風(fēng),受到風(fēng)向、熱壓等影響,新風(fēng)量無法控制,且當(dāng)室外大氣污染嚴(yán)重時,不經(jīng)過濾而滲入的新風(fēng)清潔度很差,難以保證室內(nèi)衛(wèi)生要求,而且在衛(wèi)生間排風(fēng)時又常常發(fā)生短路。這種方式只適用于人員少的情況。如右圖10-19所示。

送風(fēng)回風(fēng)新風(fēng)排風(fēng)裝設(shè)新風(fēng)短管引入新風(fēng),新風(fēng)口可調(diào)節(jié),如下圖10-20所示。

該方式投資省,節(jié)約建筑空間,新風(fēng)得到比較好的保證。但隨著新風(fēng)負(fù)荷的變化,室內(nèi)參數(shù)將直接受到影響,它不適用于高層建筑,只適用于對室內(nèi)空氣參數(shù)要求不太嚴(yán)格的建筑物。設(shè)有獨立的新風(fēng)系統(tǒng),如下圖10-21所示。由于新風(fēng)負(fù)擔(dān)了一部分空調(diào)負(fù)荷,夏季風(fēng)機盤管要求的冷水溫度可以高些,水管表面結(jié)露問題會得到改善,所以應(yīng)該推廣風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。這種方式要求有一個集中式空調(diào)系統(tǒng)處理新風(fēng),并可讓新風(fēng)負(fù)擔(dān)一部分空調(diào)負(fù)荷。3)風(fēng)機盤管式空調(diào)冷媒水(供水)系統(tǒng),如下圖10-22示。

風(fēng)機盤管式空調(diào)冷媒水系統(tǒng)接管方式為一根供水管和一根回水管的形式為雙水管系統(tǒng)。本系統(tǒng)夏季供冷水和冬季供熱水都在同一管路中進行,系統(tǒng)簡單,投資省。但在過渡季節(jié)有些房間要求供冷,有些房間要求供熱就不能全部滿足要求。1.熱源2.冷源3.冷或熱水泵6.二通閥8.風(fēng)機盤管9.室內(nèi)溫度控制器10.膨脹水箱①風(fēng)機盤管式空調(diào)雙水管冷媒水系統(tǒng)有二根供水管和一根回水管的形式為三水管系統(tǒng)。本系統(tǒng)保證了每個風(fēng)機盤管在全年內(nèi)都可使用冷水和熱水,即一根供冷水管和一根供熱水管進入各個風(fēng)機盤管。但該系統(tǒng)回水管造成冷熱混合,是不經(jīng)濟的,一般不采用。1.熱源2.冷源4.熱水泵5.冷水泵7.三通閥8.風(fēng)機盤管9.室內(nèi)溫度控制器10.膨脹水箱

②風(fēng)機盤管式空調(diào)三水管冷媒水系統(tǒng)有二根供水管和二根回水管的形式為四水管系統(tǒng)。本系統(tǒng)冷和熱各一進一出,都接入風(fēng)機盤管,冷熱使用靈活方便,適合高檔賓館。但是投資較大。1.熱源2.冷源4.熱水泵5.冷水泵7.三通閥8.風(fēng)機盤管9.室內(nèi)溫度控制器10.膨脹水箱

③風(fēng)機盤管式空調(diào)四水管冷媒水系統(tǒng)

⑵風(fēng)機盤管的冷媒水系統(tǒng)對一般建筑,風(fēng)機盤管水系統(tǒng)可按朝向分區(qū)供水,這類水系統(tǒng)在供水管上裝有三通閥,它根據(jù)室內(nèi)溫度控制器給定的溫度來調(diào)節(jié)進入盤管的水量,而系統(tǒng)總水量不變,見下圖10-26(a)。通常在允許溫度變化范圍較大的一般空調(diào)系統(tǒng),也可在采用二通閥替代三通閥,以控制進入盤管的水量,實現(xiàn)變水量調(diào)節(jié)。見下圖10-26(b)。在風(fēng)機盤管水系統(tǒng)除進行水量控制調(diào)節(jié)外,在大型和高層建筑空調(diào)中,還可采用分區(qū)水溫控制的調(diào)節(jié)方法。它在二次泵與供水總管間裝有三通閥,利用回水與供水混合來調(diào)節(jié)水溫。為了避免供水管壓力過高,有時在供水和回水總管間設(shè)置旁通閥,以實現(xiàn)旁通回流。見下圖10-26(c)。(a)基本供水系統(tǒng);(b)水量調(diào)節(jié);(c)水溫調(diào)節(jié)

1-風(fēng)機盤管;2-溫度控制器;3-回水三通閥;4-回水總管;5-旁通閥;6-供水總管;7-二次熱水泵;8-淡水冷卻器;9-一次冷熱水泵;10-淡水加熱器圖10-26風(fēng)機盤管的冷媒水系統(tǒng)

(2)誘導(dǎo)器空調(diào)系統(tǒng)設(shè)在空調(diào)房間末端裝置,利用高速氣流誘導(dǎo)周圍室內(nèi)空氣的空調(diào)設(shè)備?,F(xiàn)被風(fēng)機盤管取代。不帶盤管的誘導(dǎo)器,稱為“全空氣”誘導(dǎo)器又稱簡易誘導(dǎo)器。它不能對二次風(fēng)進行冷熱處理,但可以減少送風(fēng)溫差,加大房間的換氣次數(shù),常常在輪船或客機等空間較少的地方使用。裝有“全空氣”誘導(dǎo)器的空調(diào)系統(tǒng)叫“全空氣”誘導(dǎo)器系統(tǒng);裝有帶盤管的“空氣-水”誘導(dǎo)器的空調(diào)系統(tǒng)叫“空氣-水”誘導(dǎo)器系統(tǒng)。

“空氣—水”誘導(dǎo)器工作原理誘導(dǎo)器空調(diào)系統(tǒng)中有一個關(guān)鍵設(shè)備叫誘導(dǎo)器。它也是一個末端空氣處理裝置,由靜壓箱、噴嘴、冷卻盤管等組成。經(jīng)過集中處理的一次風(fēng),首先進入誘導(dǎo)器的靜壓箱,然后以很高的速度(20~30m/s)自噴嘴噴出。由于噴出氣流的引射作用,在誘導(dǎo)器內(nèi)形成負(fù)壓,造成室內(nèi)回風(fēng)(稱為二次風(fēng))通過冷卻盤管后被吸入,使一次風(fēng)與二次風(fēng)混合后,送入空調(diào)房間內(nèi)。誘導(dǎo)器內(nèi)部的盤管可用來通入冷、熱水,用以冷卻或加熱二次風(fēng),空調(diào)房間的負(fù)荷由空氣和水共同承擔(dān)。這種誘導(dǎo)器稱為“空氣—水”誘導(dǎo)器或叫冷熱誘導(dǎo)器。誘導(dǎo)器的應(yīng)用(如圖10-29所示)

:可以使機房、風(fēng)道等空間尺寸縮小;當(dāng)一次風(fēng)為新風(fēng)時,可完全省去回風(fēng)管道(工程上多采用這種形式);各房間因有阻力較大的盤管相隔,可防止交叉污染;沒有運轉(zhuǎn)的設(shè)備,所以適用于易燃,易爆等場合。但是,因二次風(fēng)難以過濾,凈化性能差;難以增大新風(fēng)量;誘導(dǎo)裝置一般需高風(fēng)速為佳,所以對節(jié)能不利;噴風(fēng)口可能產(chǎn)生較大的噪聲。圖10-29

誘導(dǎo)器的應(yīng)用

(3)水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)(如書圖10-30所示)

水環(huán)路熱泵(Water-LoopHeatPump,簡稱WLHP)空調(diào)系統(tǒng)是近幾年在外商投資的建筑物中出現(xiàn)的一種空調(diào)系統(tǒng)型式。它不同于傳統(tǒng)的集中式空調(diào)系統(tǒng),不僅能夠回收和利用低位熱能,既可以供冷也可以供熱,而且WLHP系統(tǒng)的末端設(shè)備——水環(huán)熱泵機組具有較高的能效比。

水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)的基本工作原理組成:水循環(huán)路和多個獨立的可逆制冷循環(huán)環(huán)路基本工作原理:熱泵機組按供冷工況運行時,將排放多余熱量到水循環(huán)環(huán)路中。若熱泵機組以供暖工況運行,則從水循環(huán)環(huán)路中吸收熱量。各熱泵機組所散發(fā)的多余熱量與需補充的不足熱量通過水循環(huán)環(huán)路給予傳遞,實現(xiàn)有效的熱回收。

水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)的四種典型運行狀態(tài)由于季節(jié)變化及建筑各區(qū)所處的朝向和使用功能不同,水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)運行狀態(tài)也跟隨著變化。周邊區(qū)內(nèi)區(qū)冷卻塔加熱器水泵開關(guān)第一種運行狀態(tài):夏季(全供冷)周邊區(qū)內(nèi)區(qū)冷卻塔加熱器水泵開關(guān)第二種運行狀態(tài):冬季(全供暖)內(nèi)區(qū)冷卻塔加熱器水泵開關(guān)周邊區(qū)第三種運行狀態(tài):內(nèi)區(qū)供冷/周邊區(qū)供暖內(nèi)區(qū)冷卻塔加熱器水泵開關(guān)周邊區(qū)第四種運行狀態(tài):部分供冷/部分供暖水環(huán)路熱泵

空調(diào)系統(tǒng)的特點調(diào)節(jié)方便;節(jié)能;可同時供冷供暖;經(jīng)濟性好;系統(tǒng)布置簡接靈活;

設(shè)計方便,設(shè)計周期短;施工及運行管理方便;噪聲大;無新風(fēng)。從水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的熱回收功能出發(fā),其應(yīng)用的范圍是:氣候適中、冬季不太冷而需要供暖的地方;建筑體型大,有明顯的周邊區(qū)和內(nèi)區(qū);冬季內(nèi)區(qū)熱負(fù)荷較大的商場,白天熱負(fù)荷較大、人員集中的辦公樓建筑。

水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用3.局部式空調(diào)系統(tǒng)這種空調(diào)系統(tǒng)的特點是將所有空氣處理設(shè)備全分散設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)或室內(nèi)外,而沒有集中的空調(diào)機房。如空調(diào)器屬于此類,如圖10-31所示??照{(diào)機組把空氣處理設(shè)備、風(fēng)機以及冷熱源都安裝在一個箱體內(nèi)或在室內(nèi)(蒸發(fā)器)和室外(制冷機組),形成了窗機和分體式空調(diào)器,只要接上電源就能對房間內(nèi)進行空調(diào),因而使用靈活,同時安裝簡單。圖10-31局部式空調(diào)系統(tǒng)10.2.2根據(jù)負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)不同分類

1.全空氣系統(tǒng)這種系統(tǒng)的特點是空調(diào)房間的熱濕負(fù)荷全部由經(jīng)過處理的空氣(冷風(fēng)或暖風(fēng))來負(fù)擔(dān)。集中式空調(diào)系統(tǒng)屬于此類,由于空氣的比熱和密度較小,所以這種系統(tǒng)需要的空氣量多,風(fēng)道斷面尺寸較大。全空氣系統(tǒng)如圖10-32所示。圖10-32全空氣系統(tǒng)全空氣空調(diào)系統(tǒng)的組成冷(熱)源:指冷水機組,型式很多??諝馓幚碓O(shè)備??諝廨斔团c分配系統(tǒng)風(fēng)系統(tǒng):送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)系統(tǒng);由風(fēng)機提供動力;

空調(diào)水系統(tǒng):從空調(diào)冷(熱)源輸送到空氣處理設(shè)備,由水泵、水管路組成??刂?、調(diào)節(jié)裝置。集中式全空氣系統(tǒng)

2.全水系統(tǒng)這種系統(tǒng)的特點是空調(diào)房間的熱濕負(fù)荷全部由冷水或熱水來負(fù)擔(dān)。風(fēng)機盤管系統(tǒng)屬于此類。由于水的比熱及密度比空氣大,所以在室內(nèi)

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