暖通空調(diào)第七章冷劑式空調(diào)系統(tǒng)

暖通空調(diào)第七章冷劑式空調(diào)系統(tǒng)第一頁(yè)，共43頁(yè)。冷劑式空調(diào)系統(tǒng)定義：空調(diào)房間的負(fù)荷由制冷劑直接負(fù)擔(dān)的系統(tǒng),又稱機(jī)組式系統(tǒng)。供冷(或供熱)方式：制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器(或制冷凝器)直接從空調(diào)房間吸收(或放出)熱量。機(jī)組組成：空氣處理設(shè)備(空氣冷卻器、空氣加熱器、加濕器、過濾器等)、通風(fēng)機(jī)和制冷設(shè)備(制冷壓縮機(jī)、節(jié)流機(jī)構(gòu)等)。設(shè)計(jì)選用：制造廠家整機(jī)供應(yīng)，用戶按機(jī)組規(guī)格、型號(hào)選用不需對(duì)各部件與設(shè)備分別進(jìn)行選擇計(jì)算。常用類型：房間空調(diào)系統(tǒng)；單元式空調(diào)機(jī)系統(tǒng)；變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)；水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)。第二頁(yè)，共43頁(yè)?！?-1冷劑式空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)與集中式空調(diào)系統(tǒng)(中央空調(diào))機(jī)比,機(jī)組式系統(tǒng)有如下特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,占地面積小,自動(dòng)化程度高空調(diào)機(jī)組可設(shè)于房間內(nèi),也可安于機(jī)房?jī)?nèi),占面積小機(jī)組分散布置,各房間可根據(jù)需要停開各自的空調(diào)機(jī)組,可滿足不同的使用要求;各房間不會(huì)相互污染、串聲，發(fā)生火災(zāi)時(shí),也不會(huì)通過風(fēng)蔓延，對(duì)防火有利.但維修與管理麻煩.機(jī)組安裝簡(jiǎn)單、工期短、投產(chǎn)快、風(fēng)冷式接上電源即可使用。第三頁(yè)，共43頁(yè)。能量消費(fèi)計(jì)量方便，便于分戶計(jì)量、收費(fèi)。機(jī)組能源選擇和組合受限制。目前，普遍采用電力驅(qū)動(dòng).制冷性能系數(shù)較小,一般在2.5~3.機(jī)組不能按室外氣象參數(shù)變化和室內(nèi)負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)全年多工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，過度季節(jié)也不能用全新風(fēng).整體式機(jī)組、房間內(nèi)噪音大、分體式噪音低。設(shè)備使用壽命較短,一般為10年。對(duì)建筑外觀有影響，可破壞主面，噪聲、凝結(jié)水、冷凝器熱風(fēng)對(duì)環(huán)境污染。第四頁(yè)，共43頁(yè)?！?-2空調(diào)機(jī)組的分類一、按空調(diào)調(diào)機(jī)組外型分為：?jiǎn)卧袷娇照{(diào)機(jī)組、窗式空調(diào)器和分體式.單元柜式：全部設(shè)備安裝在柜式箱體內(nèi)，可安裝在空調(diào)房間或鄰室內(nèi)。目前國(guó)產(chǎn)機(jī)組制冷量范圍為7～116.3KW常見制冷量為23KW和35KW.窗式：全部設(shè)備裝在箱內(nèi),冷量1.5～7KW.電源單相或三相分體式：室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)。壁掛式、落地式、吊頂式、嵌入式等。第五頁(yè)，共43頁(yè)。二、按用途分分為：恒溫恒濕、冷風(fēng)機(jī)、房間空調(diào)器和特殊用途機(jī)組。恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組：適用于精密機(jī)械、光學(xué)儀器、電子儀表等車間及計(jì)量室。科研實(shí)驗(yàn)等有恒溫恒濕要求的房間，基準(zhǔn)要求可控制在20～25℃，精度±1℃，相對(duì)濕度50～60%±10%。冷風(fēng)機(jī)組：用于夏季降溫去濕，適用于民用與公用建筑的舒適性空調(diào)，溫度24～27℃，濕度40%～70%．房間空調(diào)器：冷量在12KW以下,風(fēng)冷式.冷風(fēng)型(或熱泵型)的小型空調(diào)機(jī)組,主要用于家庭或房間的舒適性空調(diào).特殊用途空調(diào)機(jī)組：根據(jù)被調(diào)房間的特殊要求，有工廠組裝。如:電子計(jì)算機(jī)房專用,標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房專用,低濕空調(diào)機(jī)組,凈化空調(diào)機(jī)組和谷物冷卻機(jī)等.第六頁(yè)，共43頁(yè)。三、按空調(diào)機(jī)組制冷系統(tǒng)的工作情況分分為:熱泵式和單冷式熱泵式：通過換向閥的選擇，冬季供熱，夏季供冷。單冷式：僅在夏季制冷循環(huán)四、按空調(diào)機(jī)組中冷凝器冷卻方式分分為：水冷式和風(fēng)冷式.水冷式：冷凝器用水冷卻,帶走冷凝熱，冷卻塔水循環(huán)使用,正常不允許直接使用地下水或自來水風(fēng)冷式：冷凝器用空氣冷卻帶走冷凝熱，制冷性能系數(shù)低于水冷,制冷量略小，但無須設(shè)冷卻塔和泵,安裝運(yùn)行簡(jiǎn)便.第七頁(yè)，共43頁(yè)?！?-3房間空調(diào)器一、窗式空調(diào)器第八頁(yè)，共43頁(yè)。第九頁(yè)，共43頁(yè)。二、分體式空調(diào)器安裝注意:室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)間距離不大于5m為好,最長(zhǎng)不超10m,高差不超5m第十頁(yè)，共43頁(yè)。三、一臺(tái)室外機(jī)兩臺(tái)或更多室外機(jī)型空調(diào)器又稱一機(jī)多式或一拖多,原理與一拖一類似

第十一頁(yè)，共43頁(yè)。§7-4單元式空調(diào)機(jī)組商業(yè)建筑和工業(yè)建筑中常用設(shè)備.組成:空氣處理設(shè)備,制冷設(shè)備,風(fēng)機(jī)和自控系統(tǒng).功能:直接對(duì)空氣加熱、冷卻、加濕、去濕優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,能量調(diào)節(jié)范圍廣,調(diào)節(jié)方便,安裝和使用方便,近年來被較高地用于中小型空調(diào)系統(tǒng)中.第十二頁(yè)，共43頁(yè)。恒溫恒濕空調(diào)

恒溫恒濕空調(diào)是指對(duì)溫度、濕度和潔凈度都有嚴(yán)格要求的專用空調(diào)機(jī)，具有高效節(jié)能、低噪音和環(huán)境保護(hù)等功能，可廣泛應(yīng)用于電子、光學(xué)設(shè)備、化妝品、醫(yī)療衛(wèi)生、生物制藥、食品制造、各類計(jì)量、檢測(cè)及實(shí)驗(yàn)室等行業(yè)。

1、全年制冷由于機(jī)房的發(fā)熱量很大，有的IDC機(jī)房發(fā)熱量更是達(dá)到30kw/㎡以上,所以全年都是制冷。這里需要提到的一點(diǎn)是機(jī)房空調(diào)也有加熱器，只不過是在除濕的時(shí)候啟動(dòng)的。因?yàn)槌凉駮r(shí)出風(fēng)溫度要相對(duì)較低，避免房間溫度降低得太快（機(jī)房要求溫度變化每10分鐘不超過1℃，濕度每小時(shí)不超過5%）。第十三頁(yè)，共43頁(yè)。2、高顯熱比顯熱比是顯冷量與總冷量的比值?？照{(diào)的總冷量是顯冷量和潛冷量之和，其中顯熱制冷是用來降溫的，而潛冷是用來除濕的。機(jī)房的熱量主要是顯熱，所以機(jī)房空調(diào)的顯熱比較高，一般在0.9以上（普通舒適型空調(diào)只有0.6左右）。大風(fēng)量、小焓差是機(jī)房空調(diào)與其他空調(diào)的本質(zhì)區(qū)別。采用大風(fēng)量，可以使出風(fēng)溫度不至于太低，并加大機(jī)房的換氣次數(shù)，這對(duì)服務(wù)器和計(jì)算機(jī)的運(yùn)算都是有利的。機(jī)房的短時(shí)間內(nèi)溫度變化太大會(huì)造成服務(wù)器運(yùn)算錯(cuò)誤，機(jī)房濕度太低會(huì)造成靜電（濕度在20%的時(shí)候靜電可以達(dá)到1萬伏）。

3、高能效比由于大部分機(jī)房空調(diào)采用渦旋式壓縮機(jī)（最小的功率也有2.75KW），COP最大可以達(dá)到5.6。整機(jī)的能效比達(dá)到3.0以上。第十四頁(yè)，共43頁(yè)。4、高精度設(shè)計(jì)機(jī)房空調(diào)不僅對(duì)溫度可以調(diào)節(jié)，也可以對(duì)濕度可以調(diào)節(jié)，并且精度都是很高的。計(jì)算機(jī)特別是服務(wù)器對(duì)溫度和濕度都有特別高的要求，如果變化太大，計(jì)算機(jī)的計(jì)算就可能出現(xiàn)差錯(cuò)，對(duì)服務(wù)商是是很不利的特別是銀行和通訊行業(yè)。現(xiàn)在的機(jī)房空調(diào)要求一般在溫度精度達(dá)±2℃，濕度精度±5%，高精度機(jī)房空調(diào)可以溫度精度達(dá)到±0.5℃，濕度精度達(dá)到±2%。

5、高可靠性一個(gè)機(jī)房最注重的就是可靠性。全年8760小時(shí)要無故障運(yùn)行，就需要機(jī)房空調(diào)可靠的零部件和優(yōu)秀的控制系統(tǒng)。一般機(jī)房多是N+1備份，一臺(tái)空調(diào)出了問題，其他空調(diào)就可以馬上接管整個(gè)系統(tǒng)。第十五頁(yè)，共43頁(yè)。屋頂式空調(diào)機(jī)組是集冷（熱）源和空氣處理為一體的中央空調(diào)產(chǎn)品（又名直接蒸發(fā)式中央空調(diào)或直接膨脹式中央空調(diào)）。通常為風(fēng)冷型，通過制冷系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和各種空氣處理功能段的組合完成制冷、制（加）熱、除濕、加濕、消聲、空氣凈化、輸送新風(fēng)等功能。利用制冷系統(tǒng)中的換熱器使制冷劑與空氣直接進(jìn)行熱濕交換，沒有中間換熱介質(zhì)二次交換帶來的能量損失。不需冷卻塔、冷卻（凍）水管、循環(huán)水泵和專用機(jī)房，機(jī)組可整體安裝屋頂、室外庭院，也可將壓縮冷凝段和空氣處理段分開安裝。該產(chǎn)品非常適用于體育館、會(huì)展中心、影劇院、商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)候機(jī)廳、車站候車室等舒適性空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，也廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子、食品、機(jī)械、紡織等行業(yè)的工藝性空調(diào)系統(tǒng)。第十六頁(yè)，共43頁(yè)。第十七頁(yè)，共43頁(yè)。第十八頁(yè)，共43頁(yè)。§7-5變制冷劑流量系統(tǒng)—VRV系統(tǒng)20世紀(jì)80年代初,日本創(chuàng)立和采用VRV變制冷劑流量系統(tǒng)(VainableRefrigerantVolume),代表單元式機(jī)組發(fā)展的新水平.VRV系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):1).制冷劑直接冷卻,單位質(zhì)量傳送的熱量幾乎是水的10倍,空氣的20倍;2).可根據(jù)負(fù)荷變化,瞬間進(jìn)行容量調(diào)整;3).橫塊式結(jié)構(gòu),組合靈活多變.克服集中式中空調(diào)風(fēng)管斷面大,占用機(jī)房面積,維修費(fèi)高等缺點(diǎn).第十九頁(yè)，共43頁(yè)。多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的分類按改變壓縮機(jī)制冷劑流量的方式

變頻式——變頻壓縮機(jī)定頻式——數(shù)碼渦旋、多臺(tái)壓縮機(jī)組合按系統(tǒng)的功能

單冷型、熱泵型熱回收型、蓄能型按冷卻介質(zhì)分

風(fēng)冷式水冷式第二十頁(yè)，共43頁(yè)。組成：室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)、制冷劑配管和自動(dòng)控制器件及系統(tǒng)。配管（以大金的變頻控制K系列多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)）室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)連接管路有三條——1根液體管和2根氣體管(吸氣和排氣管),通過RS裝置將室外機(jī)液管、吸氣管、排氣管與室內(nèi)機(jī)液管、氣管連接第二十一頁(yè)，共43頁(yè)。第二十二頁(yè)，共43頁(yè)。第二十三頁(yè)，共43頁(yè)。第二十四頁(yè)，共43頁(yè)。VRV系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)備少，管路簡(jiǎn)單、節(jié)省建筑面積與空間。風(fēng)冷，制冷機(jī)直接進(jìn)入室內(nèi)。不需冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)及設(shè)備，不需要龐大風(fēng)道系統(tǒng)。組合式室外機(jī)使制冷劑管道減少30%。省70%管道井面積及空間。室外機(jī)安在室外或屋頂，不占制冷機(jī)房。不需要空調(diào)機(jī)房。布置靈活，可根據(jù)建筑物用途不同負(fù)荷和裝飾風(fēng)格選室內(nèi)機(jī)有顯著節(jié)能效益。變頻機(jī)與恒速機(jī)組合，系統(tǒng)容量可在5%-100%，滿足不同季節(jié)不同負(fù)荷要求。同時(shí)使組合式室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)有更佳匹配關(guān)系。在低負(fù)荷運(yùn)行，性能系數(shù)仍可達(dá)3.4左右。室內(nèi)機(jī)單獨(dú)控制，不同房間不同溫度，提高舒適性，避免集中控制能源浪費(fèi)。無二次換熱。運(yùn)行管理方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。有多種控制方式，室內(nèi)機(jī)可有線式無線遙控，單遙控雙遙控，組控及中央控制，可聯(lián)網(wǎng)樓宇自控。其有故障自動(dòng)診斷功能。經(jīng)濟(jì)效益顯著，初投資較高，比一般中央空調(diào)高30%，但年運(yùn)行費(fèi)用低，與風(fēng)冷冷水機(jī)組的空調(diào)系統(tǒng)比，年運(yùn)行費(fèi)用69.7：100?？倝勖杀臼抢渌畽C(jī)組系統(tǒng)的80%左右。第二十五頁(yè)，共43頁(yè)。

新風(fēng)輸送方式室內(nèi)機(jī)自吸新風(fēng)。每層或整個(gè)建筑物設(shè)新風(fēng)總管。通過分支管與室內(nèi)機(jī)相連，新風(fēng)負(fù)荷由室內(nèi)機(jī)承擔(dān)。不宜在寒冷的地區(qū)使用。還應(yīng)采取措施，防止當(dāng)室內(nèi)機(jī)停運(yùn)時(shí)，室外空氣侵入房間利用可接風(fēng)管的室內(nèi)機(jī)處理新風(fēng)送到每個(gè)房間采用帶有全熱交換器的新風(fēng)機(jī)組。熱回收用排氣預(yù)冷（熱）新風(fēng)。采用自帶制冷機(jī)的專用分體式新風(fēng)機(jī)組。第二十六頁(yè)，共43頁(yè)。家用中央空調(diào)系統(tǒng)家用中央空調(diào)的分類和使用范圍家用中央空調(diào)系統(tǒng)的型式

家用中央空調(diào)的特點(diǎn)

第二十七頁(yè)，共43頁(yè)。1.家用中央空調(diào)的分類和使用范圍

家用中央空調(diào)一般有兩種形式：風(fēng)機(jī)盤管形式

全風(fēng)系統(tǒng)形式

適用空間

特別適用于100—600平方米的商住樓、高級(jí)公寓、單元住宅樓和別墅等建筑。

第二十八頁(yè)，共43頁(yè)。2.家用中央空調(diào)系統(tǒng)的型式

中央空調(diào)是集中處理空調(diào)負(fù)荷的系統(tǒng)型式。其冷／熱量是通過管路由介質(zhì)輸送到空調(diào)房間里去的。按照輸送介質(zhì)的不同，常見的家用中央空調(diào)可以分成以下三種主要型式。風(fēng)管式系統(tǒng)冷／熱水機(jī)組

變制冷劑流量系統(tǒng)第二十九頁(yè)，共43頁(yè)。風(fēng)管式單元空調(diào)系統(tǒng)原理圖

第三十頁(yè)，共43頁(yè)。風(fēng)管式空調(diào)箱系統(tǒng)原理圖

第三十一頁(yè)，共43頁(yè)。帶新風(fēng)的風(fēng)管式單元空調(diào)系統(tǒng)原理圖

第三十二頁(yè)，共43頁(yè)。冷/熱水機(jī)組原理圖

第三十三頁(yè)，共43頁(yè)。VRV系統(tǒng)原理圖

第三十四頁(yè)，共43頁(yè)。3.家用中央空調(diào)的特點(diǎn)

以家庭為單元,可滿足用戶多居室的不同需求保證寧?kù)o的家居環(huán)境室內(nèi)末端裝置可采用多種方式安裝，極適宜配合室內(nèi)裝修操作簡(jiǎn)便,節(jié)約能源及運(yùn)行費(fèi)用系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)量極小無需占用設(shè)備層，從而降低房地產(chǎn)價(jià)格可以避免破壞建筑物整體外觀家用中央空調(diào)系統(tǒng)初投資少

第三十五頁(yè)，共43頁(yè)。

三、水環(huán)熱泵系統(tǒng)水環(huán)路熱泵(Water-LoopHeatPump，簡(jiǎn)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(jī)組具有較高的能效比。

第三十六頁(yè)，共43頁(yè)。1.基本工作原理和四種典型運(yùn)行狀態(tài)組成水循環(huán)路和多個(gè)獨(dú)立的不可逆制冷循環(huán)環(huán)路基本工作原理

熱泵機(jī)組按供冷工況運(yùn)行時(shí)，將排放多余熱量到水循環(huán)環(huán)路中。若熱泵機(jī)組以供暖工況運(yùn)行，則從水循環(huán)環(huán)路中吸收熱量。各熱泵機(jī)組所散發(fā)的多余熱量與需補(bǔ)充的不足熱量通過水循環(huán)環(huán)路給予傳遞，實(shí)現(xiàn)有效的熱回收。

四種典型運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)也跟隨著變化。

第三十七頁(yè)，共43頁(yè)。夏季（全