車站冷熱源設備-制冷機組分類、特點及適用范圍

冷熱源設備概述2019年2月目錄專題引入1制冷主機分類、各自特點及適用范圍2制冷機組的組成3總結4一、專題引入——制冷機組思考：制冷機組在中央空調系統(tǒng)中是什么地位？思考：制冷機組的主要組成？主要部件由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等組成中心，是系統(tǒng)的冷量來源，又稱為冷源。水冷式中央空調系統(tǒng)原理圖制冷機組一、專題引入——制冷機組冷卻水冷凍水冷媒冷凝器主機膨脹閥壓縮機蒸發(fā)器冷卻塔空調末端水冷式制冷機組流程示意圖風冷式制冷機組流程示意圖一、專題引入——制冷機組中央空調系統(tǒng)由冷熱源系統(tǒng)和空氣調節(jié)系統(tǒng)組成。制冷系統(tǒng)為空氣調節(jié)系統(tǒng)提供所需冷量，用以抵消室內環(huán)境的冷負荷；制熱系統(tǒng)為空氣調節(jié)系統(tǒng)提供用以抵消室內環(huán)境熱負荷的熱量。制冷系統(tǒng)是中央空調系統(tǒng)至關重要的部分，其采用種類、運行方式、結構形式等直接影響了中央空調系統(tǒng)在運行中的經濟性、高效性、合理性。一、專題引入空調用制冷技術屬于普通制冷范圍，主要是采用液體氣化制冷法。（主要是利用液體氣化過程要吸收比潛熱，而且液體壓力不同，其沸點也不同，壓力越低，沸點越低。）另外根據熱量從低溫物體向高溫物體轉移的不同方式，可分為：蒸氣壓縮式制冷、吸收式制冷。對于蒸氣壓縮式制冷，其工作原理就是使制冷劑在壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等熱力設備中進行壓縮、放熱、節(jié)流和吸熱四個主要的熱力過程，以完成制冷循環(huán)。一、專題引入冷凝器蒸發(fā)器壓縮機節(jié)流裝置高溫高壓氣態(tài)低溫低壓氣態(tài)中溫高壓液態(tài)低溫低壓汽液混合態(tài)一、專題引入一、專題引入一、專題引入一、專題引入1）制冷理論循環(huán)假定：①壓縮過程是等熵過程；②節(jié)流過程是等焓過程；③冷凝器內壓降為零，出口為飽和液體，傳熱溫差為零，蒸發(fā)器內壓降為零，出口為飽和蒸汽，傳熱溫差為零；④工質在管路狀態(tài)不變，壓降溫差為零。2）與實際制冷循環(huán)的區(qū)別：①實際壓縮過程是多變過程；②冷凝器出口為過冷液體；③蒸發(fā)器出口為過熱蒸汽；④冷凝蒸發(fā)過程存在傳熱溫差tk=t+Δtk，to=t-Δto?？照{系統(tǒng)就是完成對空氣環(huán)境進行調節(jié)和控制，也就是對空氣進行加熱、冷卻、加濕、減濕、過濾、輸送等各種處理的設備裝置。即:——以空氣調節(jié)為目的而對空氣進行處理、輸送、分配，并控制其參數的所有設備、管道及附件、儀器儀表的總和。空調系統(tǒng)的基本構成，由冷熱源系統(tǒng)空氣處理系統(tǒng)能量輸送分配系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)等四個子系統(tǒng)組成。一、專題引入冷熱源系統(tǒng)：1—鍋爐；2—給水泵；3—回水濾器；4—疏水器；5—制冷機組；7—冷卻塔；8—冷卻水循環(huán)泵；9—冷水管系;空氣處理系統(tǒng)：10—空氣加濕器；11—空氣加熱器；12—空氣冷卻器；13—空氣過濾器;空氣能量輸送與分配系統(tǒng)：6—冷凍水循環(huán)泵；14—風機；15—送風管道；16—蒸氣管；17—凝水管；18—空氣分配器;自動控制系統(tǒng)：19—溫度控制器；20—濕度控制器；21—冷、熱能量自動調節(jié)閥;空調系統(tǒng)的基本構成新風回風典型水冷中央空調系統(tǒng)原理圖典型水冷中央空調系統(tǒng)原理圖空調冷源（coldsource）和熱源（heatsource）空調工程中，為空調系統(tǒng)提供冷量和熱量的設備；冷源在空調工程中通常是指冷水機組、空調器的蒸發(fā)器等，熱源在空調工程中通常是指熱泵型冷熱水機組、鍋爐、電加熱器等。（一）冷源設備（1）活塞式冷水機組（2）螺桿式冷水機組（3）離心式冷水機組（4）風冷式冷水機組（5）

溴化鋰吸收式冷水機組（二）熱源設備

螺桿式冷水機組活塞式冷水機組冷凍水入口冷凍水出口冷卻水入口冷卻水入口控制箱制冷劑充注口壓縮機蒸發(fā)器冷凝器離心式冷水機組風冷式冷水機組熱水鍋爐壓縮機蒸發(fā)器冷凝器節(jié)流機構（膨脹閥）管道各種控制閥輔助部件蒸氣壓縮式制冷機組的構成一、專題引入冷水機組的分類１．按冷水機組的驅動動力不同可分為：

電力驅動和熱力驅動冷水機組

2．壓縮式冷水機組按壓縮機形式不同可分為：

活塞式、離心式、螺桿式和渦旋式冷水機組

３．吸收式冷水機組按熱源方式不同可分為：

蒸氣型、熱水型和直燃型冷水機組二、制冷主機分類、特點及適用范圍中央空調機組吸收式制冷機組蒸氣壓縮式制冷機組活塞式離心式螺桿式渦旋式水冷式風冷式制冷劑系統(tǒng)商用柜機嵌入式VRV系統(tǒng)風管系統(tǒng)分體式風管系統(tǒng)整體式風管系統(tǒng)冷熱水機組單壓縮機機組雙壓縮機機組模塊式機組

二、制冷主機分類、特點及適用范圍集中式和半集中式空調系統(tǒng)最常用的冷源是冷水機組，冷水機組是生產冷水的制冷裝置，廣泛應用于空調系統(tǒng)和工業(yè)生產中，各種冷水機組都是在設備制造廠完整組裝的成套設備，到使用現(xiàn)場只需要進行水系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)連接，即可使用。冷水機組具有結構緊湊、占地面積小、自動化程度高、安裝方便、維護簡單等優(yōu)點。冷水機組的特性綜合見表6-1。制冷機種類制冷劑單機制冷量/kW性能系數（COP）壓縮式制冷機組活塞式R22、R134a、（R12）52~10603.75~4.16離心式R123、（R11）352~38704.76~5.90R134a、（R12）250~28150R221060~35200螺桿式R22、（R12）352~38704.50~5.56渦旋式R224.00~4.35吸收式制冷機組蒸汽、熱水式/（雙效）240~52791.00~1.23直燃式（雙效）240~34801.00~1.23表6-1制冷主機分類及適用范圍二、制冷主機分類、特點及適用范圍

１．活塞式冷水機組

優(yōu)點：具有熱效率高、適用多種制冷劑、制造容易、價格較低等。

缺點：結構較為復雜，易損件多、檢修周期短，輸氣不連續(xù)、排氣壓力有脈動，設備振動大、噪聲較大等。

２．離心式冷水機組

特點：單機容量大，與活塞式相比工作可靠，維修周期長，運轉平穩(wěn)，轉動小，對基礎沒有特殊要求。適于大型空調系統(tǒng)。二、制冷主機分類、特點及適用范圍（一）蒸氣壓縮式制冷機組圖7-2活塞式冷水機組示意圖1-冷凍水入口；2-冷凍水出口；3-冷卻水出口；4-冷卻水入口；5-控制箱；6-制冷劑充注口；7-壓縮機；8-冷凝器；9-蒸發(fā)器離心式冷水機組示意圖

離心式冷水機組實物圖３．螺桿式冷水機組

特點：單機制冷量較大，壓縮比高，結構簡單，零部件為活塞式的1/10,運轉非常平穩(wěn)，機組安裝時可以不裝地腳螺栓，直接放在具有足夠強度的水平地面上。４．渦旋式冷水機組

特點：比活塞式壓縮機減少60%運轉部件，排氣壓力穩(wěn)定，運行平穩(wěn)，壽命長，故障率低，但單機冷量小于210kW，通常采用風冷冷卻方式。適用于小型空調系統(tǒng)。二、制冷主機分類、特點及適用范圍二、制冷主機分類、特點及適用范圍圖7-3螺桿式冷水機組示意圖二、制冷主機分類、特點及適用范圍

圖7-4螺桿式冷水機組實物圖二、制冷主機分類、特點及適用范圍圖7-7風冷式冷水機組接管示意圖二、制冷主機分類、特點及適用范圍圖7-8風冷式冷水機組實物圖（二）吸收式冷水機組

１．原理

利用二元溶液在不同壓力和溫度下能釋放和吸收制冷劑的原理進行制冷循環(huán)的。通常以水作為制冷劑，以溴化鋰－水溶液作為吸收劑，依靠熱能實現(xiàn)制冷的熱力循環(huán)。

吸收式冷水機組①標準型

②空調型③單冷型二、制冷主機分類、特點及適用范圍２．分類吸收式制冷和蒸氣壓縮式制冷一樣，是利用液態(tài)制冷劑在低壓低溫下氣化以達到制冷的目的。所不同的是蒸氣壓縮式制冷是靠消耗機械功（或電能）使熱量從低溫物體向高溫物體轉移；而吸收式制冷則靠消耗熱能來完成這種非自發(fā)過程。目前常用的兩種吸收式制冷機：1）氨吸收式制冷：氨為制冷劑，水為吸收劑，制冷溫度在+1~-45℃；2）溴化鋰吸收式制冷：水為制冷劑、溴化鋰為吸收劑，制冷溫度在0℃以上。溴化鋰簡單介紹：溴化鋰是無色粒狀結晶物，無毒。熔點：549℃；沸點：1265℃。溴化鋰極具吸水性，20℃時溴化鋰在水中的溶解度為111.2g/100g水。二、制冷主機分類、特點及適用范圍溴化鋰吸收式制冷原理圖二、制冷主機分類、特點及適用范圍吸收器二、制冷主機分類、特點及適用范圍制冷循環(huán)：高壓氣態(tài)制冷劑在冷凝器中向冷卻水放熱被凝結