中央空調(diào)系統(tǒng)知識及選型課件

二零一二年十二月二十一日技術(shù)支持劉鳳中央空調(diào)系統(tǒng)知識及選型目錄一、中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行原理二、中央空調(diào)系統(tǒng)分類及介紹三、中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型熱泵組成及工作原理（蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)）氣態(tài)循環(huán)工質(zhì)被壓縮升溫，并把工質(zhì)輸送到冷凝器。循環(huán)工質(zhì)再冷凝器中釋放熱量。（等溫放熱）液態(tài)循環(huán)工質(zhì)吸熱蒸發(fā)。（等溫吸熱）對循環(huán)工質(zhì)進(jìn)行節(jié)流降壓（膨脹降溫）1、機(jī)房能量提升系統(tǒng)中熱泵機(jī)組內(nèi)部制冷劑循環(huán)2、室外冷熱源能量采集系統(tǒng)與機(jī)房能量提升系統(tǒng)之間的水循環(huán)3、室內(nèi)末端能量釋放系統(tǒng)與機(jī)房能量提升系統(tǒng)之間的水循環(huán)夏季制冷運(yùn)行原理：末端空調(diào)水與蒸發(fā)器連接，室外冷源水與冷凝器連接，機(jī)組內(nèi)壓縮機(jī)通過消耗少量的電能驅(qū)動內(nèi)部制冷劑循環(huán)，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收來自末端空調(diào)水從房間內(nèi)帶來的熱量蒸發(fā)，然后到冷凝器內(nèi)再與室外冷源水換熱將熱量釋放出去，然后再回到蒸發(fā)器內(nèi)吸熱，這樣制冷劑周而復(fù)始的吸熱、放熱就完成了熱量從末端房間轉(zhuǎn)移到室外冷源中達(dá)到了夏季制冷的目的。冬季供熱運(yùn)行原理：末端空調(diào)水與冷凝器連接，室外冷源水與蒸發(fā)器連接，機(jī)組內(nèi)壓縮機(jī)通過消耗少量的電能驅(qū)動內(nèi)部制冷劑循環(huán)，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收來自室外熱源水中的的熱量蒸發(fā)，然后到冷凝器內(nèi)再與室內(nèi)空調(diào)水換熱將熱量轉(zhuǎn)移到房間內(nèi)，然后再回到蒸發(fā)器內(nèi)吸熱，這樣就完成了從熱源中提取熱能送到末端房間內(nèi)供暖的目的。第二部分、中央空調(diào)系統(tǒng)分類及介紹機(jī)組分類1、根據(jù)壓縮機(jī)不同分為：渦旋式和螺桿式2、根據(jù)冬天熱水出水溫度不同分為：標(biāo)準(zhǔn)型、中高溫型、超高溫型(1)標(biāo)準(zhǔn)型:出水溫度45℃，常用于末端為風(fēng)機(jī)盤管、地板輻射采暖、空調(diào)器等系統(tǒng)(2)中高溫型:出水溫度最高可達(dá)65℃，用用于末端為暖氣片的新建或舊樓改造系統(tǒng)。(3)超高溫型：最高出水溫度可達(dá)90℃，打破常溫?zé)岜茫?5-60℃)供水溫度的瓶頸，解決高寒地區(qū)的熱泵供暖，另外也可用于廠房、石油、化工、冶金等其他高溫?zé)崴?、根據(jù)換熱器不同分為:殼管式、套管式、滿液式、逆流式系統(tǒng)按冷熱源不同分為：水源、地源、空氣源、污水源、海水源、水冷冷水機(jī)組+冷卻塔單制冷系統(tǒng)其中水源又分為地下水、地表水（江、河、湖）、地?zé)嵛菜?、工業(yè)余熱水一、水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)利用水（地表水、地下水、地?zé)嵛菜?、工業(yè)余熱水等）作為冷熱源的熱泵特點(diǎn)：水熱容量大，全年溫度穩(wěn)定，傳熱性能好，制冷和供熱效率。地?zé)嵛菜崛」I(yè)余熱水中的廢熱用來供暖或制熱水節(jié)能、經(jīng)濟(jì)4、水源井井口處應(yīng)設(shè)檢查井。井口之上若有構(gòu)筑物，應(yīng)留有檢修用的足夠高度或在構(gòu)筑物上留有檢修口。5、地下水換熱系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)條件采用直接或間接系統(tǒng)；6、水溫要求我國地域廣闊，緯度跨越3－53℃，水溫全國差別很大，在東北北部地區(qū)水溫在4℃左右，中部南部在10－14℃，華北地區(qū)水溫在14－18℃，中南地區(qū)則在22℃。我們對水溫要求適宜，在冬季一般不低于8℃，最高不宜高于25℃7、回灌要求（1）要求所用井水100%回灌。（2）井水回灌方式：加壓回灌、常壓回灌、真空回灌。（3）不同地質(zhì)條件井水回灌的確定基巖裂隙：100%礫卵石：80%粗沙：50-70%細(xì)紗：30-50%8、水井的要求地下水取水構(gòu)筑物有管井、大口井、結(jié)合井和輻射井等類型。最常見的型式是管井。尺寸：50-1000mm，常用為250-400mm。深度：20-1000m，常用為300m以內(nèi)。在整個(gè)采暖和制冷過程中，只向水源中吸熱或者排熱，并不消耗水量也不污染水。因此是一種可持續(xù)發(fā)展性強(qiáng)的綠色環(huán)?？照{(diào)產(chǎn)品！二、地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)利用地下土壤作為冷熱源（1.）水平式埋管水平埋管主要有單溝單管、單溝雙管、單溝二層雙管、單溝二層四管、單溝二層六管等形式。水平埋管與垂直埋管比較施工相對簡單但由于利用的是橫向土壤所以埋管占地面積大，在我國應(yīng)用較少水平地埋管圖（2.）垂直埋管垂直埋管根據(jù)埋管形式不同，一般有單U型管，雙U型管，套管式管，小直徑螺旋盤管和大直徑螺旋盤管，立柱狀管等形式；埋地深度不同分為淺埋（≦30m）、中埋（31~80m）和深埋（＞80m）。目前，使用最多的是單U形管和雙U形管，U形管型是在鉆井的管井內(nèi)安裝U形管，一般管井直徑在100~200mm，井深20~200m，U形管管徑在50mm以下。由于施工簡單，換熱性能好，承壓高，管路接頭少，不易泄漏等原因，目前應(yīng)用較多。綠特水地源熱泵產(chǎn)品介紹地埋管管材宜采用聚乙烯管（PE80或PE100）或聚丁烯管；通常采用公稱外徑為DN25或DN32的管子。豎直地埋管換熱器埋深宜大于20m,一般埋管深度在60~120m；鉆孔孔徑不宜小于100mm，通常為150-200mm；鉆孔間距應(yīng)滿足換熱要求，宜為3~6m。水平連接管的深度應(yīng)在凍土層以下0.6m，且距地面不宜小于1.5m；供回水環(huán)路集管的間距不應(yīng)小于0.6m。豎直地埋管雙U換熱器每延米換熱量（估算值）：制冷時(shí)為60w/延米；制熱時(shí)為50w/延米。若為巖石或致密砂土?xí)r制冷換熱量為70~80w/延米；若采用單U換熱器時(shí)制冷換熱量為40~45w/延米。實(shí)際施工中需進(jìn)行地埋管熱物性實(shí)驗(yàn)。一個(gè)工程需要豎直地埋管換熱器的長度及總的豎孔井?dāng)?shù)：可由該建筑總的向土壤放出或吸收的冷熱負(fù)荷值，除以地埋管換熱器每延米換熱量，取最大值即為該工程所需豎直地埋管換熱器的長度。根據(jù)豎直地埋管換熱器的埋深和地埋管換熱器總長度可算出總的豎孔井?dāng)?shù)。

水地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)1、屬清潔于可再生能源技術(shù)地水源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層的地?zé)豳Y源是地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。2、屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)地能或者地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種特性使得水地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%左右。另外，地能溫度相對穩(wěn)定，使熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定。3、環(huán)境效益顯著地源熱泵在運(yùn)行中只是從土壤或水中吸熱和排熱，沒有任何污染，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有飛舞，不需要堆放燃料廢物的場地4、一機(jī)多用，應(yīng)用廣泛水地源熱泵可供暖、空調(diào)還可供生活熱水，一機(jī)多用，一套熱泵系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐和空調(diào)兩套系統(tǒng)。無燃燒無排煙無冷卻塔噪音及霉菌污染三、空氣源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)機(jī)組直接放在室外利用空氣作為冷熱源特點(diǎn)：當(dāng)時(shí)外環(huán)境條件惡劣時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，存在結(jié)霜問，效率低下。主要是適用于南方地區(qū)冬季和夏季、北方地區(qū)夏季和過渡季節(jié)四、污水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)以污水最為冷熱源，通過電能的輸入，利用熱泵技術(shù)，將污水中的低品位能量開發(fā)利用，使其產(chǎn)生可利用的高品位能量。系統(tǒng)特性：1.主要來源為城市污水，排放量大水源穩(wěn)定，解決了地下水貧乏地區(qū)無法使用水源熱泵的問題，機(jī)組運(yùn)行水源溫度范廣7-30℃。2.不受建筑冷熱平衡的限制，不打井、不埋管、將污水變?yōu)閺U寶，適用于各種類型的建筑的供暖、制冷及生活熱水

3、適用場合：污水處理廠及周邊，建筑物附近有污水干渠且污水量充足。七、室內(nèi)末端系統(tǒng)設(shè)備介紹7.1、風(fēng)機(jī)盤管系列臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管壁掛式風(fēng)機(jī)盤管臥式明裝風(fēng)機(jī)盤管立柜式風(fēng)機(jī)盤管立式明裝風(fēng)機(jī)盤管卡式四吹風(fēng)風(fēng)機(jī)盤管室內(nèi)地暖管地暖用分集水器新型暖氣片老式鑄鐵暖氣片組合式空氣處理機(jī)組組合式空調(diào)機(jī)組可用于送風(fēng)、供冷、供熱、加濕、空氣凈化、消音等多種空氣處理功能，廣泛的應(yīng)用于舒適性空調(diào)系統(tǒng)和工藝性空調(diào)系統(tǒng)。供冷供熱量風(fēng)量風(fēng)壓較大，一般用于比較開闊、空氣潔凈度較高的場所，如高檔賓館、超市、商場等。新風(fēng)換氣機(jī)熱回收技術(shù)示意圖接供回水管，帶表冷器的新風(fēng)機(jī)組第三部分、中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型室內(nèi)末端能量釋放系統(tǒng)設(shè)計(jì)：第一步，確定室內(nèi)末端設(shè)備形式第二歩，綜合工程地點(diǎn)、大小、使用功能等各種因素確定建筑物所需冷熱負(fù)荷大小、室內(nèi)各房間末端設(shè)備選型、定位。第三歩，室內(nèi)末端管路（水平和垂直）設(shè)計(jì)，一直接至機(jī)房室外冷熱源能量采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)：第一步，確定冷熱源形式，根據(jù)當(dāng)時(shí)實(shí)際情況，選用水源、地源或空氣源等，第二歩，當(dāng)選定好具體的冷熱源后，就要結(jié)合整個(gè)工程的室外總的平面圖確定打井或地埋管位置，第三歩，室外連管，將各個(gè)井或地埋管利用管路連接至機(jī)房內(nèi)機(jī)房系統(tǒng)能量提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1、根據(jù)系統(tǒng)不同的冷熱源確定相對應(yīng)的主機(jī)打水井、地埋管、冷卻塔、江河湖海地表水、海水、城市污水、工業(yè)廢水等2、確定機(jī)組（系統(tǒng)）使用類型根據(jù)現(xiàn)場、系統(tǒng)及甲方要求確定主機(jī)類型，單制冷的、單供暖的、冷熱兩用、一機(jī)三用利用機(jī)組熱回收免費(fèi)制取生活熱水又或著標(biāo)準(zhǔn)的、中溫的、高溫的。另外，對于熱回收機(jī)組又分為部分熱回收和全熱回收，部分熱回收負(fù)荷一般為機(jī)組制冷量的30％，冬天當(dāng)機(jī)組供暖時(shí)同時(shí)制取大量衛(wèi)生熱水，會影響機(jī)組的供暖效果。而全熱回收機(jī)組雖然熱回收量大，但冬季供暖和制取衛(wèi)生熱水不能同時(shí)使用。所以，對于衛(wèi)生熱水量要求較大的系統(tǒng)建議單獨(dú)上一套熱水系統(tǒng)。3、確定壓縮機(jī)、換熱器的形式（渦旋、螺桿、干濕、滿液、逆流）一般設(shè)計(jì)人員會根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的需求選取相應(yīng)的機(jī)組，但對于指定了壓縮機(jī)、換熱器類型的客戶，我們會客戶要求選擇與之相匹配的既能達(dá)到系統(tǒng)冷熱量又能滿足客戶需求的機(jī)組4、確定主機(jī)冷熱負(fù)荷兩種方法（1）建筑面積*建筑面積單位負(fù)荷指標(biāo)（2）空調(diào)面積*空調(diào)面積單位負(fù)荷指標(biāo)*同時(shí)使用率或著末端總的冷熱負(fù)荷*末端同時(shí)使用率機(jī)房設(shè)備主機(jī)、循環(huán)水泵、定壓補(bǔ)水系統(tǒng)、水處理設(shè)備、配電自控設(shè)備1、主機(jī)2、循環(huán)水泵：空調(diào)側(cè)、地埋管側(cè)、冷卻水側(cè)等作為整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)動力水泵主要參數(shù)：流量、揚(yáng)程、功率流量根據(jù)主機(jī)冷熱負(fù)荷和供回水溫差而定揚(yáng)程一般為32-38米用來克服系統(tǒng)阻力，3、定壓補(bǔ)水系統(tǒng)（1）傳統(tǒng)的補(bǔ)水形式：補(bǔ)水箱、補(bǔ)水泵、穩(wěn)壓罐（落地式膨脹水箱）點(diǎn)接點(diǎn)補(bǔ)水（2）變頻定壓補(bǔ)水：補(bǔ)水箱、補(bǔ)水箱、變頻定壓補(bǔ)水裝置（變頻器、遠(yuǎn)傳壓力表）（3）高位膨脹水箱補(bǔ)水：水箱置于系統(tǒng)最高點(diǎn)，利用高位差給系統(tǒng)定壓補(bǔ)水4、水處理設(shè)備Y型過濾器、電子除垢儀