智能建筑操作實(shí)驗(yàn)報(bào)告-空調(diào)系統(tǒng)

《智能建筑操作實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告PAGEPAGE1中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理及演示操作實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號(hào)姓名班級(jí)一、概述中央空調(diào)系統(tǒng)主要由制冷機(jī)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)和散熱水塔組成。制冷機(jī)通過(guò)壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱交換，將冷凍水制冷，冷凍水泵將冷凍水送到各風(fēng)機(jī)風(fēng)口的冷卻盤(pán)管中，由風(fēng)機(jī)吹送冷風(fēng)達(dá)到降溫的目的。經(jīng)蒸發(fā)后的制冷劑在冷凝器中釋放出熱量，與冷卻循環(huán)水進(jìn)行熱交換，由冷卻水泵將帶來(lái)熱量的冷卻水泵到散熱水塔上由水塔風(fēng)扇對(duì)其進(jìn)行噴淋冷卻，與大氣之間進(jìn)行熱交換，將熱量散發(fā)到大氣中去。但是中央空調(diào)系統(tǒng)中凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出相應(yīng)調(diào)節(jié)，存在很大的浪費(fèi)。水泵系統(tǒng)的流量與壓差是靠閥門(mén)和旁通調(diào)節(jié)來(lái)完成，因此，不可避免地存在較大截流損失和大流量、高壓力、低溫差的現(xiàn)象（負(fù)荷變小時(shí)水泵仍接近全功率運(yùn)行），不僅大量浪費(fèi)電能，而且還造成中央空調(diào)最末端達(dá)不到合理效果的情況。為了解決這些問(wèn)題需使水泵隨著負(fù)載的變化調(diào)節(jié)水流量并關(guān)閉旁通。還有水泵電機(jī)的起動(dòng)電流均為其額定電流的3～4倍，對(duì)能耗和電器壽命皆有不利的影響。為了節(jié)約能源和費(fèi)用，需對(duì)水泵系統(tǒng)進(jìn)行改造，經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查與了解采用成熟的變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便達(dá)到節(jié)能和延長(zhǎng)電機(jī)、接觸器及機(jī)械散件、軸承、閥門(mén)、管道的使用壽命。目前在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，由于房地產(chǎn)的快速發(fā)展需求，中央空調(diào)的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)強(qiáng)勁的增長(zhǎng)趨勢(shì)。二、工作原理中央空調(diào)系統(tǒng)主要由制冷機(jī)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)和散熱水塔組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu):(如圖所示)中央空調(diào)系統(tǒng)一般主要由制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)、冷媒(冷凍和冷熱)循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、盤(pán)管風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)等組成。制冷壓縮機(jī)組通過(guò)壓縮機(jī)將空調(diào)制冷劑(冷媒介質(zhì)如R134a、R22等)壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中，冷凍循環(huán)水系統(tǒng)通過(guò)冷凍水泵將常溫水泵入蒸發(fā)器盤(pán)管中與冷媒進(jìn)行間接熱交換，這樣原來(lái)的常溫水就變成了低溫冷凍水，冷凍水被送到各風(fēng)機(jī)風(fēng)口的冷卻盤(pán)管中吸收盤(pán)管周圍的空氣熱量，產(chǎn)生的低溫空氣由盤(pán)管風(fēng)機(jī)吹送到各個(gè)房間，從而達(dá)到降溫的目的。冷媒在蒸發(fā)器中被充分壓縮并伴隨熱量吸收過(guò)程完成后，再被送到冷凝器中去恢復(fù)常壓狀態(tài)，以便冷媒在冷凝器中釋放熱量，其釋放的熱量正是通過(guò)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的冷卻水帶走。冷卻循環(huán)水系統(tǒng)將常溫水通過(guò)冷卻水泵泵入冷凝器熱交換盤(pán)管后，再將這已變熱的冷卻水送到冷卻塔上，由冷卻塔對(duì)其進(jìn)行自然冷卻或通過(guò)冷卻塔風(fēng)機(jī)對(duì)其進(jìn)行噴淋式強(qiáng)迫風(fēng)冷，與大氣之間進(jìn)行充分熱交換，使冷卻水變回常溫，以便再循環(huán)使用。在冬季需要制熱時(shí)，中央空調(diào)系統(tǒng)僅需要通過(guò)冷熱水泵(在夏季稱為冷凍水泵)將常溫水泵入蒸汽熱交換器的盤(pán)管，通過(guò)與蒸汽的充分熱交換后再將熱水送到各樓層的風(fēng)機(jī)盤(pán)管中，即可實(shí)現(xiàn)向用戶提供供暖熱風(fēng)。液體汽化制冷是利用液體汽化時(shí)的吸熱、冷凝時(shí)的放熱效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的。液體汽化形成蒸汽。當(dāng)液體（制冷工質(zhì)）處在密閉的容器中時(shí)，此容器中除了液體及液體本身所產(chǎn)生的蒸汽外，不存在其他任何氣體，液體和蒸汽將在某一壓力下達(dá)到平衡，此時(shí)的汽體稱為飽和蒸汽，壓力稱為飽和壓力，溫度稱為飽和溫度。平衡時(shí)液體不再汽化，這時(shí)如果將一部分蒸汽從容器中抽走，液體必然要繼續(xù)汽化產(chǎn)生一部分蒸汽來(lái)維持這一平衡。液體汽化時(shí)要吸收熱量，此熱量稱為汽化潛熱。汽化潛熱來(lái)自被冷卻對(duì)象，使被冷卻對(duì)象變冷。為了使這一過(guò)程連續(xù)進(jìn)行，就必須從容器中不斷地抽走蒸汽，并使其凝結(jié)成液體后再回到容器中去。從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽，則所需冷卻介質(zhì)的溫度比液體的蒸發(fā)溫度還要低，我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進(jìn)行，因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。制冷工質(zhì)將在低溫、低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生冷效應(yīng)；并在常溫、高壓下冷凝，向周圍環(huán)境或冷卻介質(zhì)放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變?yōu)楦邏阂后w，還需要將其壓力降低到蒸發(fā)壓力后才能進(jìn)入容器。液體汽化制冷循環(huán)是由工質(zhì)汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個(gè)過(guò)程組成。中央空調(diào)有很多形式，較為常見(jiàn)的有：風(fēng)管式機(jī)組、冷(熱)水機(jī)組、變頻一拖多機(jī)組。下面我們就分別以這三種中央空調(diào)形式為例，看看這三種中央空調(diào)的工作原理。（一）風(fēng)管(道)式機(jī)組的基本工作原理是：供冷時(shí)，室外的制冷機(jī)組吸收來(lái)自室內(nèi)機(jī)組的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮、冷凝后向各室內(nèi)機(jī)組輸送液體制冷劑。供熱時(shí)，室外的制冷機(jī)組吸收來(lái)自冷凝器的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮后向各室內(nèi)機(jī)組輸送汽體制冷劑，室內(nèi)機(jī)組通過(guò)布置在天花板上的回風(fēng)口將空氣吸入，進(jìn)行熱交換后送入安裝在室內(nèi)各房間天花板中的風(fēng)管(道)內(nèi)，并通過(guò)出風(fēng)口上的散流器向室內(nèi)各房間輸送空氣。在風(fēng)管(道)上設(shè)計(jì)有新風(fēng)門(mén)和排風(fēng)門(mén)，可以按一定比例置換空氣，以保證室內(nèi)空氣的質(zhì)量。（二）冷(熱)水機(jī)組的基本工作原理是：室外的制冷機(jī)組對(duì)冷(熱)媒水進(jìn)行制冷降溫(或加熱升溫)，然后由水泵將降溫后的冷媒(熱)水輸送到安裝在室內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組中，由風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組采取就地回風(fēng)的方式與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空氣處理的目的。（三）變頻一拖多機(jī)組的基本工作原理是：供冷時(shí)，室外的制冷機(jī)組吸收來(lái)自室內(nèi)機(jī)組的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮、冷凝后向各室內(nèi)機(jī)組輸送液體制冷劑。供熱時(shí)，室外的制冷機(jī)組吸收來(lái)自冷凝器的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮后向各室內(nèi)機(jī)組輸送汽體制冷劑。各室內(nèi)機(jī)組通過(guò)暗裝的方式布置在天花板上。通過(guò)其回風(fēng)口將空氣吸入，進(jìn)行熱交換后送入，再?gòu)乃惋L(fēng)口將處理后的空氣采取就地回風(fēng)的方式送回室內(nèi)。機(jī)組在能量調(diào)節(jié)方式上由微電腦控制，室外機(jī)組的變頻式壓縮機(jī)根據(jù)室內(nèi)冷熱負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的工作狀態(tài)，以滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷的要求。三、操作過(guò)程（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握中央空調(diào)系統(tǒng)的組成與工作原理。2、掌握中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行操作步驟。3、學(xué)會(huì)測(cè)量空調(diào)系統(tǒng)不同部位的溫濕度與空氣處理設(shè)備的冷量、風(fēng)量等參數(shù)，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析。（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)上各參數(shù)采集點(diǎn)進(jìn)行溫濕度、壓力等數(shù)據(jù)的采集。2、通過(guò)制冷主機(jī)壓力表PK、P0可測(cè)出冷凝壓力、蒸發(fā)壓力，從蒸發(fā)器的溫度計(jì)上讀出冷凍水進(jìn)出口溫度。3、風(fēng)量測(cè)定利用熱球風(fēng)速儀在風(fēng)口處和風(fēng)管中測(cè)定平均風(fēng)速，可計(jì)算出風(fēng)量、制冷量。（三）操作步驟1、做好準(zhǔn)備工作。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，仔細(xì)研讀實(shí)驗(yàn)裝置圖了解各個(gè)部件的作用。熟悉中央空調(diào)系統(tǒng)的組成與工作原理。2、合上總電源電閘，接通電源，在控制屏上設(shè)定好運(yùn)行模式及各參數(shù)的設(shè)定。3、啟動(dòng)冷凍水泵、開(kāi)啟末端系統(tǒng)5分鐘后制冷主機(jī)自行啟動(dòng)。觀察冷凍水系統(tǒng)水壓，調(diào)節(jié)冷凍水流量。如開(kāi)啟空調(diào)箱應(yīng)先開(kāi)啟送風(fēng)系統(tǒng)，根據(jù)需要再對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。待系統(tǒng)穩(wěn)定后即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試調(diào)整記錄。4、測(cè)試結(jié)束后先關(guān)閉電加熱器、電加濕器，最大送風(fēng)量運(yùn)行10分鐘左右，關(guān)斷電源，拉下總閘。（四）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及有關(guān)計(jì)算空氣流量、制冷量校核計(jì)算G＝r×L（kg/h）四、實(shí)驗(yàn)感想隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，中央空調(diào)在商業(yè)和民用建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，中央空調(diào)成了現(xiàn)代建筑中不可缺少的組成部分。中央空調(diào)系統(tǒng)在給人們提供舒適的生活和工作環(huán)境的同時(shí)，又消耗掉了大量的能源。加之現(xiàn)代樓宇功能要求的不斷變化，設(shè)備功率和數(shù)量的增加，其能耗也不斷增大。大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在有中央空調(diào)的建筑物中，中央空調(diào)的能耗約占總能耗的40~60%，因此，研究中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)就顯得尤其重要。中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的設(shè)備群體，在組成空調(diào)系統(tǒng)的各種設(shè)備中，水泵所消耗的電能約占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的四分之一左右。早期空調(diào)的水泵普遍采用定流量工作，能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重。而實(shí)際運(yùn)行時(shí)，中央空調(diào)的冷負(fù)荷總是在不斷變化的，冷負(fù)荷變化時(shí)所需的冷凍水、冷卻水的流量也不同，冷負(fù)荷大時(shí)所需的冷凍水、冷卻水的流量也大，反之亦然。中央空調(diào)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析，中央空調(diào)機(jī)90%的運(yùn)行時(shí)間處于非滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。而冷凍水泵、冷卻水泵以及風(fēng)機(jī)在此90%的時(shí)間內(nèi)仍處于100%的滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。這樣就導(dǎo)致了“大流量小溫差”的現(xiàn)象，使大量的電能白白浪費(fèi)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)我還發(fā)現(xiàn)了中央空調(diào)存在的問(wèn)題：1)設(shè)備選型中出現(xiàn)的問(wèn)題現(xiàn)代樓宇建筑物在配置中央空調(diào)時(shí)，用戶是根據(jù)物業(yè)用途和滿足未來(lái)發(fā)展功能的需求變化而變化，在選用空調(diào)系統(tǒng)時(shí)根據(jù)制冷面積和功能要求，同時(shí)考慮到當(dāng)?shù)貧鉁氐淖兓軡M足最熱時(shí)的冷量需求來(lái)確定功率機(jī)型，并留有10~15%的余量。2）系統(tǒng)設(shè)備組成中配套的問(wèn)題中央空調(diào)系統(tǒng)是由不同的廠家提供的設(shè)備組合而成，不同的設(shè)備的技術(shù)要求和工藝水平存在著差別，而設(shè)計(jì)人員按照廠家提供性能參數(shù)要求，配置組合起來(lái)?，F(xiàn)實(shí)狀況卻存在千差萬(wàn)別的情況，如：冷量、壓力、流量、楊程、功率、高度等因素左右著系統(tǒng)設(shè)備是否能正常協(xié)調(diào)的運(yùn)行。3）季節(jié)、日夜、人流的因素的影響中央空調(diào)系統(tǒng)因季節(jié)、日夜溫差、人流因素的變化，因此決定著中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)是一個(gè)多變量的、復(fù)雜的、時(shí)變的系統(tǒng)，其過(guò)程要素之間存在著嚴(yán)重的非線性、大滯后及強(qiáng)耦合關(guān)系。五、小結(jié)智能建筑操作實(shí)驗(yàn)課程很快就結(jié)束了，但是在這個(gè)課程中我卻學(xué)到了很多?，F(xiàn)在智能化已經(jīng)成為了時(shí)代發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的潮流，智能建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑的重要組成部分。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)建筑物的要求也越來(lái)越多，無(wú)論是建筑物的安防、消防，還是樓宇自控都離不開(kāi)智能。透過(guò)這次課程，我更清楚地了解了本專業(yè)現(xiàn)在致力研