中央空調(diào)系統(tǒng)工藝原理

熱泵實質(zhì)是能實現(xiàn)蒸發(fā)器與冷凝器功能轉(zhuǎn)換的制冷機(jī)制冷設(shè)備完成熱量轉(zhuǎn)換主要有3個環(huán)節(jié)：1）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：在冷凝器中完成——氣態(tài)制冷劑放熱冷凝成液態(tài)3）工質(zhì)循環(huán)：靠壓縮機(jī)完成——將制冷劑在蒸發(fā)器和冷凝器之間來回驅(qū)動中央空調(diào)系統(tǒng)工藝原理間接制冷中央空調(diào)系統(tǒng)（冷水機(jī)組）工藝原理基本原理：制冷劑將冷量傳遞給載冷劑（冷凍水），通過載冷劑（冷凍水）的循環(huán)，把冷量帶到空調(diào)末端設(shè)備（空調(diào)機(jī)組或風(fēng)機(jī)盤管）的熱交換系統(tǒng)把冷量傳給室內(nèi)環(huán)境，同時吸收室內(nèi)熱量并通過冷凍水循環(huán)將熱量轉(zhuǎn)移到冷水機(jī)組：在制冷機(jī)組蒸發(fā)器中，冷凍水將熱量傳遞給制冷劑，通過壓縮機(jī)驅(qū)動制冷劑循環(huán)，將熱量轉(zhuǎn)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)通過冷卻塔將熱量排放到大氣中去。熱量和冷量逆向轉(zhuǎn)移流程制冷性能的重要指標(biāo)：cop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(diào)末端設(shè)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(qū)動下，攜帶著熱量的12℃冷凍水流入冷水機(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)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)，同時使其溫度再次降低至7℃：7℃的冷凍水在循環(huán)泵驅(qū)動下再次房間空調(diào)末端的風(fēng)機(jī)盤管或表冷器與室內(nèi)空氣進(jìn)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(jī)組蒸發(fā)器中制造出來的。壓縮制冷過程壓縮機(jī)類型：往復(fù)式，渦旋式、螺桿式、離心式壓縮過程：將蒸發(fā)器內(nèi)的低壓低溫制冷劑氣體吸入壓縮機(jī)，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：高溫高壓氣體在冷凝器內(nèi)與冷卻水進(jìn)行熱交換，把熱量傳給冷卻水，使氣態(tài)制冷劑凝結(jié)為液態(tài)。節(jié)流膨脹過程：高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)絕熱膨脹，減壓后進(jìn)入蒸發(fā)器。蒸發(fā)過程：低壓液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)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(jī)吸入，開始下一個循環(huán)。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(qū)動下，進(jìn)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?dāng)y帶著從大氣中獲得冷量，又流回冷凝器進(jìn)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(jī)組和空調(diào)水系統(tǒng)圖空調(diào)水系統(tǒng)管路的類型（1）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）優(yōu)點：蓄水箱或水池有蓄冷能力，可減少冷水機(jī)組開啟時間，減少損耗；2）缺點：①循環(huán)水含氧量高，易腐蝕管路；②要求水泵有較大揚(yáng)程，相應(yīng)能耗大；

③回水管經(jīng)較大，增加投資。3）應(yīng)用場合：①采用淋水式冷卻塔的冷卻水系統(tǒng)；

②采用蓄冷池蓄冷以削減高峰負(fù)荷時；

③要求冷水溫度波動小或機(jī)組的冷量調(diào)節(jié)不能滿足負(fù)荷變化時。（2）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：①管道和設(shè)備不易被氧氣腐蝕②水泵所需揚(yáng)程小，相應(yīng)能耗也小③不需回水泵，系統(tǒng)投資小2）缺點：

①蓄冷能力小，低負(fù)荷時機(jī)組也需經(jīng)常

起動；②膨脹水箱的補(bǔ)水有時需另設(shè)加壓泵；3）應(yīng)用場合：

①當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)盤管、誘導(dǎo)器

和水冷式表冷器做冷卻時；

②高層建筑的冷凍水系統(tǒng)；

③熱水系統(tǒng)?？照{(diào)水系統(tǒng)管路的制式二管制、三管制、四管制（1）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(yīng)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a）特征：分別設(shè)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(yīng)用：能滿足同時供冷和供熱的需求，管路比二管制復(fù)雜，投資較高，且存在冷、熱水回水混合的熱能損失、控制精度不夠和對設(shè)備的腐蝕問題，能耗比四管制大。（3）四管制a）特征：冷水和熱水均單獨設(shè)置供水管和回水管，分別供冷和供熱b）應(yīng)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(shè)備中完全分離，有助于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和減少對設(shè)備的腐蝕。但管路十分復(fù)雜，初投資很高，占用建筑空間也多空調(diào)水的一次泵系統(tǒng)與二次泵系統(tǒng)空調(diào)水系統(tǒng)的壓力平衡流量平衡（1）系統(tǒng)停運(yùn)時的最高壓力A點靜水壓力：PA=ρgh（2）系統(tǒng)啟動時的最高壓力B點：PB=ρgh1+P（P：水泵全壓）（3）系統(tǒng)正常運(yùn)行時的最高壓力A點和B點均可能承受最大壓力：PB=ρgh1+P-PBd，PA=ρgh+Pg-Pad（4）空調(diào)系統(tǒng)承壓一般在1.0Pa～1.7MPa，最高不超過2.5MPa，所以要分區(qū)。（5）供回水集管上的旁通閥為了在末端設(shè)備流量變化時，確保流過蒸發(fā)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(diào)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(diào)小旁通閥開度，減少流回蒸發(fā)器的流量空調(diào)水系統(tǒng)中的膨脹水箱膨脹水箱是閉式空調(diào)水系統(tǒng)中的重要設(shè)備，對水體積的膨脹和收縮起調(diào)劑補(bǔ)償作用。（1）容納系統(tǒng)內(nèi)因水溫升高而膨脹的體積，避免壓力過高導(dǎo)致爆管事故。（2）通過對箱內(nèi)最低水位或壓力的檢測，為水系統(tǒng)自動補(bǔ)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1）通過浮球閥自動補(bǔ)水，通過排水管排水2）信號管：檢測最低水位，遠(yuǎn)程報警3）一般設(shè)置在系統(tǒng)的最高處。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(jìn)入囊內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)水溫升高，水體積膨脹，水就被壓入囊袋內(nèi)，從而壓縮囊袋外的空氣，使其氣壓增加。當(dāng)系統(tǒng)水溫恢復(fù)到原來狀態(tài)時，水系統(tǒng)恢復(fù)到原來的體積，進(jìn)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：囊袋外的空氣壓力或囊袋內(nèi)的水的壓力控制點：根據(jù)壓力設(shè)定值決定是否給系統(tǒng)補(bǔ)水或排水。允許系統(tǒng)壓力有一個波動范圍，此范圍對應(yīng)于水箱中氣體體積變化范圍?？照{(diào)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(guān)系一次泵分列配置：泵與冷水機(jī)組一一對應(yīng)，只要啟停時聯(lián)鎖控制電動閥門開關(guān)。一次泵并聯(lián)配置：冷水機(jī)組側(cè)增設(shè)控制閥，優(yōu)點是解決了備用泵的問題，缺點：1）增開機(jī)組時，如先開控制閥再啟動水泵，則正在運(yùn)行機(jī)組的流量會減少，導(dǎo)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(yùn)行機(jī)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(guān)系冷水機(jī)組與冷卻水泵一一對應(yīng)相連：冷水機(jī)組與冷卻水泵之間可以不設(shè)電動控制閥冷水機(jī)組和冷卻水泵分別并聯(lián)后再相連，冷卻塔的進(jìn)水管（冷水機(jī)組冷凝器的出水管）并聯(lián)為一根干管：冷水機(jī)組與冷卻水泵之間、冷卻塔進(jìn)水分支管上增設(shè)電動控制閥，冷水機(jī)組與冷卻水泵一一對應(yīng)相連，出水和