暖通空調(diào)-第7章-冷劑式空調(diào)系統(tǒng)

第7章冷劑式空調(diào)系統(tǒng)華北電力大學(xué)-荊有印1．定義：冷劑式空調(diào)系統(tǒng)也稱機組式系統(tǒng)，是空調(diào)房間的負(fù)荷由制冷劑直接負(fù)擔(dān)的系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器或冷凝器直接從空調(diào)房間吸收(或放出)熱量。2．空調(diào)機組的組成由空氣處理設(shè)備(空氣冷卻器、空氣加熱器、加濕器、過濾器等)、通風(fēng)機和制冷設(shè)備(制冷壓縮機、節(jié)流機構(gòu)等)組成?？照{(diào)機組由制造廠家整機供給，用戶按機組規(guī)格、型號選用即可。3．機組式系統(tǒng)型式目前，空調(diào)工程中最常見的機組式系統(tǒng)有：(1)房間空調(diào)器系統(tǒng)。(2)單元式空調(diào)機系統(tǒng)。(3)變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)。(4)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)。7.1冷劑式空調(diào)系統(tǒng)的特點與集中式空調(diào)系統(tǒng)(中央空調(diào)系統(tǒng))相比，機組式系統(tǒng)具有如下特點：1．空調(diào)機組結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，占地面積小，自動化程度高。2．空調(diào)機組可直接設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)，也可安裝在空調(diào)機房內(nèi)，占機房面積較小，只是集中空調(diào)系統(tǒng)的50％，機房層高相對較低。3．機組分散布置，各空調(diào)房間可根據(jù)自己的需要開/停機組，使用靈活方便；各空調(diào)房間不會互相污染、串聲；發(fā)生火災(zāi)時，不會通過風(fēng)道蔓延，對建筑防火有利。機組分散布置，維修與管理較麻煩。4．機組安裝簡單、工期短、投產(chǎn)快。風(fēng)冷式機組在現(xiàn)場只要接上電源，即可投入運行。5．熱泵空調(diào)機組系統(tǒng)節(jié)能和環(huán)保效益顯著。6．就地制冷、制熱，冷、熱量的輸送損失少。7．計量方便，便于分戶計量，分戶收費。8．能源的選擇和組合受限制。目前，普遍采用電力驅(qū)動。9．制冷性能系數(shù)較小，一般在2.5-3范圍內(nèi)。不能實現(xiàn)全年多任務(wù)況節(jié)能運行調(diào)節(jié)，過渡季也不能用全新風(fēng)。10．整體式機組系統(tǒng)，房間內(nèi)噪聲大，但分體式機組系統(tǒng)，房間的噪聲低。11．設(shè)備使用壽命較短，一般約十年。12．機組系統(tǒng)對建筑物外觀及周圍環(huán)境影響。如噪聲、凝結(jié)水、冷凝器熱風(fēng)對周圍環(huán)境的污染。7.2空調(diào)機組的分類按空調(diào)機組的外形單元柜式空調(diào)機組、窗式空調(diào)器和分體式空調(diào)器⑴單元柜式空調(diào)機組是把制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、通風(fēng)機、空氣過濾器、加熱器、加濕器、自動控制裝置等組裝在柜式箱體內(nèi)的空調(diào)機組。可直接安裝在被調(diào)房間或鄰室內(nèi)。國產(chǎn)單元柜式空調(diào)機組制冷量范圍為:7-116.3kW(6000-100000kcal/h)；最常見單元柜式空調(diào)機組的制冷量為：23kW(20000kca/h)和35kW(30000kcal/h)。⑵窗式空調(diào)器是安裝在窗口上或外墻上的一種小型房間空調(diào)器。冷量1.5-7kW(1300-6000kcal)，壓縮機功率0.4-2.2kW，電源可為單相，也可為三相?？墒狗块g溫度控制在18-28℃，最大偏差為±2℃。⑶分體式空調(diào)機組是把制冷壓縮機、冷凝器(熱泵運行時蒸發(fā)器)同室內(nèi)空氣處理設(shè)備，分開安裝的空調(diào)機組。冷凝器與壓縮機組成一機，置于室外，稱室外機；空氣處理設(shè)備自成一機，置于室內(nèi)，稱室內(nèi)機。室內(nèi)機有壁掛式、落地式、吊頂式、嵌入式等。室內(nèi)機和室外機之間用制冷劑管路連接。按空調(diào)機的用途恒溫恒濕空調(diào)機、冷風(fēng)機、房間空調(diào)器和特殊用途的空調(diào)機組⑴恒溫恒濕空調(diào)機組適用于精密機械、光學(xué)儀器、電子儀表等車間及計量室、科研實驗室等有恒溫恒濕要求的房間。房間基準(zhǔn)要求可控制在20-25℃，精度可在±1℃，相對濕度為50％-60％±10％。⑵冷風(fēng)機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)系統(tǒng)。其控制溫度為24-27℃±2℃，相對濕度40％-70％。⑶房間空調(diào)器指制冷量在12kW以下(我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)風(fēng)冷式、冷風(fēng)型(或熱泵型)的小型空調(diào)機組。主要用于家庭或房間的舒適性空調(diào)。⑷特殊用途的空調(diào)機組是根據(jù)某些被調(diào)房間提出的特殊要求，而由工廠組裝成的專用空調(diào)機組。如電子計算機房的專用空調(diào)機組，程控機房專用空調(diào)機組、低溫空調(diào)機組、凈化空調(diào)機組和谷物冷卻機等。按空調(diào)機組制冷系統(tǒng)的工作情況熱泵式空調(diào)機組和單冷式空調(diào)機組。⑴熱泵式空調(diào)機組通過換向閥的變換，冬季實現(xiàn)制熱循環(huán)，夏季實現(xiàn)制冷循環(huán)。⑵單冷式空調(diào)系統(tǒng)僅在夏季運行，實現(xiàn)制冷循環(huán)。按制冷系統(tǒng)冷凝器形式水冷式空調(diào)機組和風(fēng)冷式空調(diào)機組。⑴水冷式空調(diào)機組制冷系統(tǒng)以水作為冷卻介質(zhì)，用水帶走其冷凝熱。一般設(shè)置冷卻塔，冷卻水循環(huán)使用。⑵風(fēng)冷式空調(diào)機組制冷系統(tǒng)以空氣作為冷卻介質(zhì)，用空氣帶走其冷凝熱。制冷性能系數(shù)比水冷空調(diào)機組低；無須設(shè)置冷卻塔和循環(huán)水泵，安裝與運行簡便。7.3房間空調(diào)器7.3.1窗式空調(diào)器有單冷式和熱泵式。1．單冷式窗式空調(diào)器⑴組成由空氣處理和制冷系統(tǒng)兩局部組成。如圖7-1為窗式空調(diào)器〔單冷式〕的系統(tǒng)原理圖。圖7-l窗式空調(diào)器系統(tǒng)原理圖1-制冷壓縮機2-室外側(cè)換熱器3-室內(nèi)側(cè)換熱器4-毛細(xì)管5-過濾器6-離心式風(fēng)機7-軸流風(fēng)機8-新風(fēng)閥9-排風(fēng)閥10-風(fēng)機電機11-送風(fēng)口⑵工作原理當(dāng)接通電源后壓縮機及風(fēng)機投入運轉(zhuǎn)。①制冷劑循環(huán)路線系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑F22的低壓氣體→低壓管→壓縮機l〔壓縮成高壓氣體〕→冷凝器2〔被空氣冷卻成液體〕→毛細(xì)管4〔節(jié)流〕→蒸發(fā)器3〔吸收外界空氣熱量蒸發(fā)成氣體〕→壓縮機l②空氣循環(huán)路線2．熱泵式空調(diào)器如果在單冷式空調(diào)器中增加一個四通換向閥，就可組成熱泵式空調(diào)器，如圖7-2所示。熱泵式窗式空調(diào)器夏季可供冷，冬季可供暖。夏季供冷時，通過四通換向閥把室內(nèi)換熱器作為蒸發(fā)器，利用液態(tài)制冷劑氣化直接吸取室內(nèi)空氣的熱量；把室外換熱器作為冷凝器，將冷凝熱量釋放到室外空氣中去。冬季供熱時，通過四通換向閥把室內(nèi)換熱器變?yōu)槔淠鳎弥评鋭┑睦淠裏崃考訜崾覂?nèi)空氣；把室外換熱器作為蒸發(fā)器，從室外空氣中吸取低位熱量。圖7-2熱泵式窗式空調(diào)器系統(tǒng)原理圖1-制冷壓縮機2-室外側(cè)換熱器3-室內(nèi)側(cè)換熱器4-毛細(xì)管5-過濾器6-離心式風(fēng)機7-軸流風(fēng)機8-新風(fēng)閥9-排風(fēng)閥10-風(fēng)機電機11-送風(fēng)口12-四通換向閥7.3.2分體式空調(diào)器組成由室內(nèi)機和室外機組成。如圖7-3所示。室內(nèi)機由風(fēng)機1、蒸發(fā)器2、過濾器3、進(jìn)風(fēng)口4、送風(fēng)口5等組成；室外機由制冷壓縮機6、冷凝器7、風(fēng)機8等組成。2．工作原理圖7-3分體式空調(diào)器原理圖1-離心式風(fēng)機2-蒸發(fā)器3-過濾器4-進(jìn)風(fēng)口5-送風(fēng)口6-壓縮機7-冷凝器8-軸流風(fēng)機9-制冷劑配管⑴制冷劑循環(huán)線路低壓制冷劑液體→蒸發(fā)器2〔吸熱蒸發(fā)成為低壓蒸汽〕→壓縮機〔變成高溫蒸汽〕→冷凝器〔放熱變成高壓低溫液體〕→毛細(xì)管〔節(jié)流〕→變成低壓低溫液體。⑵空氣循環(huán)線路室內(nèi)空氣→室內(nèi)機進(jìn)風(fēng)口→過濾器3→離心風(fēng)機1→蒸發(fā)器2〔冷卻成冷風(fēng)〕→送風(fēng)口→室內(nèi)。室外空氣→室外機冷凝器→軸流風(fēng)機→室外。分體式空調(diào)器也有單冷式和熱泵式。3．安裝要求一般情況下，分體式空調(diào)器室內(nèi)機與室外機之間的距離不大于5m，最長不超過10m；室內(nèi)機與室外機之間的高度差不超過5m。7.3.3一臺室外機聯(lián)兩臺或三臺室內(nèi)機型房間空調(diào)器系統(tǒng)又稱一機多室或一拖多。也有單冷式和熱泵式。1．工作原理：與一拖一機組類似。2．外形：其室內(nèi)機外形與一拖一的完全一樣，但室外機的體積較大一些。3．型式⑴圖7-4單臺壓縮機拖動兩臺室內(nèi)機⑵圖7-5兩臺壓縮機分別拖動各臺室內(nèi)機組實質(zhì)上是兩套獨立制冷系統(tǒng)，只是室外機合在一個機殼內(nèi)。⑶圖7-6是一臺室外機裝兩臺壓縮機一臺壓縮機拖動一臺室內(nèi)機，另一臺拖動兩臺室內(nèi)機。圖7-4單臺壓縮機拖圖7-5兩臺壓縮機分圖7-6一臺壓縮機拖動一臺室動兩臺室內(nèi)機別拖動各臺室內(nèi)機內(nèi)機，另一臺拖動兩臺室內(nèi)機7.3.4房間空調(diào)器的選擇市場上的房間空調(diào)器品種繁多，型號各異，功能多樣，價格相差懸殊。房間空調(diào)器又是家用電器中的一個大件商品。因此，如何選擇空調(diào)器以到達(dá)最正確的使用效果，顯得十分重要。1.首先了解空調(diào)器的品牌、主要技術(shù)性能指標(biāo)及售后效勞情況。主要技術(shù)性能指標(biāo)：制冷量、制熱量、風(fēng)量、輸入功率、性能系數(shù)、噪聲等。2．機組選型根據(jù)房間功能、對空調(diào)要求、安裝條件、氣候條件等選擇機型。⑴北方建筑都有采暖設(shè)施，可選單冷式，作夏季空調(diào)用；當(dāng)然也可選熱泵式，以便在供暖前、后使用。⑵黃河以南地區(qū)，當(dāng)建筑內(nèi)無集中采暖設(shè)施，且冬季要求采暖時，可選用熱泵型機組。⑶對舊建筑裝分體式空調(diào)比擬適宜。如對建筑立面美觀有要求時，可選窗式空調(diào)器。⑷兩個房間同時進(jìn)行空調(diào)的時間很少時，宜分別選用空調(diào)器，或選用兩臺壓縮機拖動兩臺室內(nèi)機的空調(diào)器。兩個房間經(jīng)常同時進(jìn)行空調(diào)時，那么可選用一臺壓縮機拖動兩臺室內(nèi)機的空調(diào)器。⑸當(dāng)房間負(fù)荷變化比擬大，且空調(diào)季長時，宜選用變頻空調(diào)器；當(dāng)空調(diào)季短或每天使用時間少時，不宜選用變頻空調(diào)器，否那么所增加費用未必能回報。3.空調(diào)器容量選擇⑴根據(jù)房間總冷量來確定空調(diào)器容量的大小。⑵假設(shè)選熱泵式空調(diào)器，那么應(yīng)同時滿足冬季供熱和夏季供冷的要求。對一般住宅，冷負(fù)荷一般約70-l00W/m2(考慮有定時開窗換氣)，如果空調(diào)器間歇工作，為使房間開機后很快能降溫，可按冷負(fù)荷120-140W/m2選用空調(diào)器。7.4單元式空調(diào)機組單元式空調(diào)機組適用于商業(yè)建筑和工業(yè)建筑。1．組成由空氣處理設(shè)備、制冷設(shè)備、風(fēng)機和自控系統(tǒng)組成單元整體式機組。2．功能可直接對空氣進(jìn)行加熱、冷卻、加濕、去濕等處理。3．特點結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、調(diào)節(jié)范圍廣、調(diào)節(jié)方便、安裝和使用方便。7.4.1HR-20熱泵式恒溫恒濕空調(diào)機圖7-7為HR-20熱泵式恒溫恒濕空調(diào)機組流程圖。夏季供冷,冬季供熱。HR-20機組夏季制冷量為23kW，冬季制熱量為14kW。1．工作原理⑴夏季供冷工況空氣側(cè)換熱器6為蒸發(fā)器，水側(cè)換熱器2為冷凝器，有一組風(fēng)冷冷凝器作為空氣二次加熱器8，利用局部冷凝熱量。其制冷劑流程為：⑵冬季供熱工況空氣側(cè)換熱器6為冷凝器，水側(cè)換熱器2為蒸發(fā)器。其制冷劑流程為：低壓冷劑氣體→壓縮機l→四通換向閥10→空氣側(cè)換熱器6〔冷凝〕→雙向膨脹閥4→枯燥器3→水側(cè)換熱器2〔蒸發(fā)〕→四通換向閥10→液體別離器5〔低壓冷劑氣體〕→壓縮機l。2．特點⑴用局部冷凝熱量作再次加熱，節(jié)省電加熱的電能和冷卻水的消耗。⑵運行說明，采用再次加熱后，可到達(dá)±l℃的恒溫要求。⑶在換向時，由于冷凝器轉(zhuǎn)換為蒸發(fā)器，可能引起大量液體返回壓縮機，在系統(tǒng)中設(shè)有液體別離器，可防止液擊現(xiàn)象發(fā)生。圖7-7HR-20空調(diào)機流程圖l-壓縮機2-水換熱器3-枯燥器4-雙向膨脹閥5-液體別離器6-空氣換熱器7-電磁閥8-二次加熱器9-風(fēng)機10-四通換向閥11-空氣過濾器屋頂式空調(diào)機屋頂式空調(diào)機屬大、中型單元整體式機組，多安裝于屋頂，故稱屋頂式空調(diào)器。1．功能集制冷、加熱、送風(fēng)、空氣凈化、電器控制等于一身，如圖7-8所示。圖7-8屋頂式空調(diào)機2．組成由壓縮冷凝段、蒸發(fā)過濾段、送風(fēng)段三段組成。3．特點⑴結(jié)構(gòu)緊湊，自帶冷源，風(fēng)冷式冷凝器，省去冷卻水系統(tǒng)。多以模塊化設(shè)計，組合方便。⑵結(jié)構(gòu)上考慮了防雨措施，安裝于屋頂或室外平臺上時，可不另設(shè)防雨及遮陽設(shè)施。⑶自動化程度高。⑷機內(nèi)運動部件已設(shè)減震裝置，外部一般無減震要求。⑸制冷量大、制冷回路簡單、可靠性高；冷凝器和蒸發(fā)器一般是由帶鋁翅片的銅管制作，傳熱效率高。⑹機組不占房間內(nèi)的有效面積。7.4.3電子計算機房專用空調(diào)機組是根據(jù)電子計算機房對空調(diào)的特殊要求設(shè)計制造的專用空調(diào)機組。主要分成兩大類：水冷式和風(fēng)冷式機組。電子計算機房專用空調(diào)機組與普通恒溫恒濕機相比，具有如下特點：(1)機組風(fēng)量大(風(fēng)量約是一般恒溫恒濕機組的兩倍)，蒸發(fā)溫度高，送風(fēng)焓降小，顯熱比大，適合計算機房濕負(fù)荷小的特殊要求。(2)機組設(shè)有初效和中效兩級空氣過濾器，以滿足計算機房潔凈度的要求。(3)機組送風(fēng)形式常為下送風(fēng)，上回風(fēng)。機組安裝簡便靈活，投資少，占地少，也可直接放置在計算機房內(nèi)。(4)機組通常設(shè)有兩套獨立的制冷系統(tǒng)，以計算機全年連續(xù)不斷地運行地要求。(5)自動控制送風(fēng)溫濕度的調(diào)節(jié)范圍及控制精度為溫度17-20℃±2℃，濕度45％-65％±5％。(6)為節(jié)約運行能耗，有時專用機組設(shè)有自然供冷系統(tǒng)。當(dāng)室外空氣溫度低于1.6℃時，機組中乙二醇自然冷卻系統(tǒng)就可提供全部冷量。當(dāng)室外空氣溫度在1.6-18.3℃時，提供局部冷量，從而可減少制冷壓縮機的運行小時數(shù)。低溫空調(diào)機組低溫空調(diào)機組主要用于有低溫空調(diào)環(huán)境要求的場合。如感光器材、錄音帶、文史資料、醫(yī)藥衛(wèi)生用品、化工品等的貯藏，農(nóng)業(yè)種子的貯存和培育，相紙廠、茶葉廠等某些生產(chǎn)工藝過程提出低溫的特殊空調(diào)環(huán)境要求的場合。以HD-9型低溫空調(diào)機組為例介紹低溫空調(diào)機組的參數(shù)、流程及特點。1．主要性能參數(shù)制冷能力10.46kW(9000kcal/h)風(fēng)量8000m3/h加濕能力5kg/h機組總電功率9.1kW機組外形尺寸1500mm×890mm×2100mm2．工作原理圖7-9為HD-9型低溫空調(diào)機組的流程圖。制冷劑流程線路：空氣流程線路：過濾器16→蒸發(fā)器6→二次加熱器7→風(fēng)機8→送風(fēng)口。3．特點(1)HD-9型低溫空調(diào)機組采用小焓降大風(fēng)量。(2)蒸發(fā)器采用銅管串整體波紋鋁片的結(jié)構(gòu)。(3)采用全循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)。(4)設(shè)有熱氣沖霜系統(tǒng)。圖7-9HD-9型低溫空調(diào)機組流程圖1-壓縮機2-冷凝器3-枯燥過濾器4-熱交換榜液器5-膨脹閥6-蒸發(fā)器7-二次加熱器8-風(fēng)機9-電加熱器(用戶自配)10-加濕器11-沖霜電磁閥12-二次加熱電磁閥13-積水盤加熱器14-電接點溫度計15-714晶體管繼電器16-空氣過濾器7.4.5單元式空調(diào)機組選擇設(shè)計要點主要任務(wù)是：合理選用機組、組成空調(diào)系統(tǒng)，以滿足用戶對溫濕度的要求。1．根據(jù)空調(diào)房間室內(nèi)要求，計算冷負(fù)荷和濕負(fù)荷，確定新風(fēng)量及新風(fēng)冷負(fù)荷。2．根據(jù)用戶的實際條件與參數(shù)，選擇空調(diào)機組的冷卻方式〔水冷或風(fēng)冷〕；確定空調(diào)系統(tǒng)的集中程度〔集中系統(tǒng)或分散系統(tǒng)〕；確定空調(diào)機組放置方式〔機房或空調(diào)房間就地放置〕。3．根據(jù)空調(diào)房間的總冷負(fù)荷(包括新風(fēng)負(fù)荷)和h-d圖上處理過程的實際要求，查空調(diào)機組的特性曲線或性能表，確定機組的容量與臺數(shù)。4．對集中系統(tǒng)，需進(jìn)行房間氣流組織、風(fēng)量分配與風(fēng)管道的設(shè)計與計算。7.5變制冷劑流量系統(tǒng)(VRV)變制冷劑流量系統(tǒng)(VRV全稱VaribleRefrigerantVo1ume)是為適應(yīng)空調(diào)機組集中化使用需要，在分體式和多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)根底上開展起來的一種新冷劑空調(diào)系統(tǒng)。代表了單元式空調(diào)機組開展的新水平。7.5.1VRV系統(tǒng)的組成室外機、室內(nèi)機、制冷劑配管(管道、管道分支配件等)和自動控制器件及系統(tǒng)等組成。K系列VRV系統(tǒng)圖7-10為變頻控制K系列VRV系統(tǒng)。圖7-10變頻控制K系列VRV系統(tǒng)該系列又分三個系列：熱回收、熱泵(夏季供冷、冬季供熱)和單冷型系列。熱回收式可同時供冷和供暖。它用于有內(nèi)區(qū)的建筑〔內(nèi)區(qū)全年有冷負(fù)荷〕，可實現(xiàn)同時對周邊區(qū)供暖和內(nèi)區(qū)供冷及回收內(nèi)區(qū)的熱量。⑴室外機壓縮機采用變頻技術(shù)，隨空調(diào)負(fù)荷變化，通過改變壓縮機的轉(zhuǎn)速，調(diào)整制冷劑R22的循環(huán)量。熱泵、單冷式室外機有三種規(guī)格，名義工況冷量分別為：14.5、22.4、28.8kW，它們分別最多可按8、13、16臺室內(nèi)機。熱回收室外機有兩種規(guī)格，名義工況冷量分別為23、28kW，它們最多可接8臺室內(nèi)機。⑵室內(nèi)機由盤管、風(fēng)機、電子膨脹閥等組成。有壁掛式、立式明裝、立式暗裝、臥式明裝、臥式暗裝、天花板嵌入式(卡式)等機型。用上述幾種規(guī)格的室外機可組成各種容量的空調(diào)系統(tǒng)。對于冷負(fù)荷較大的建筑，可能需多臺室外機，會導(dǎo)致室外機與室內(nèi)機間連接的管路太多。為此，對K系列進(jìn)行了改良，開展成“超級K”系列VRV系統(tǒng)。2．“超級K”系列VRV系統(tǒng)圖7-11“超級K”系列VRV系統(tǒng)。⑴標(biāo)準(zhǔn)型室外機規(guī)格其名義冷量分別為22.4kW和28kW。⑵室外機的組合形式由2臺或3臺標(biāo)準(zhǔn)型室外機組合而成，其中1臺是變頻型，另1臺或2臺是恒速型。因此，可以組合的最大系統(tǒng)的名義制冷量為84kW。⑶室外機與室內(nèi)機的配置由兩臺標(biāo)準(zhǔn)室外機組成的系統(tǒng)，最多可接20臺室內(nèi)機；3臺標(biāo)準(zhǔn)室外機組成的系統(tǒng)最多可接30臺室內(nèi)機。3．“超級K”系列與K系列的區(qū)別不同之處是“超級K”系列在系統(tǒng)中增加了“功能機”。功能機的作用是連接所有室內(nèi)機的液體、氣體總干管分別接到2臺或3臺標(biāo)準(zhǔn)室外機上，并平衡各臺壓縮機的壓力和潤滑油量。如圖7-12所示。圖7-12冷風(fēng)型的功能機與室外機的連接1-渦旋式壓縮機2-液體別離器3-冷凝器4-貯液器5-液體管6-平衡管7-吸氣管Vl、V2-電磁閥⑴2臺冷凝器的出液管分別與功能機中的貯液器連接；⑵由室內(nèi)機來的吸氣管在功能機中分2路分別接到2臺室外機的液體別離器。⑶平衡管平衡2臺室外機的排汽壓，同時又是2臺室外機潤滑油互相轉(zhuǎn)移的通路。當(dāng)變頻室外機的潤滑油量超出一定量時，壓縮機將多余的油壓出經(jīng)電磁閥Vl壓人恒速室外機中；反之，那么通過V2將油從恒速室外機轉(zhuǎn)移到變頻室外機中。7.5.2系統(tǒng)配管1.系統(tǒng)配管根本要求圖7-13給出熱泵(或單冷)VRV系統(tǒng)的制冷劑管路系統(tǒng)。由圖可見:⑴VRV系統(tǒng)可使室內(nèi)外配管最長達(dá)100m；⑵室外機和室內(nèi)機間最大高差可達(dá)50m；⑶同一系統(tǒng)中的室內(nèi)機之間的高差最大為15m；⑷室外機之間的高差應(yīng)小于4m；⑸室外機與功能機之間的高差也應(yīng)小于4m。圖7-13制冷劑管路系統(tǒng)2．系統(tǒng)配管的連接方式⑴配管接頭的分支連接方式如圖7-14所示。通過制冷劑分支接頭構(gòu)成分支管網(wǎng)，分支管網(wǎng)將各室內(nèi)機連接在同一制冷劑管道上。適用于垂直距離或水平距離較長的空調(diào)場所。圖7-14配管接頭的分支連接方式⑵端管的分支連接方式如圖7-15所示。通過制冷劑多分支端管(4分支、6分支和8分支式)，將各室內(nèi)機連接在同一制冷劑管道上。適用于有多室空調(diào)的場所，利用端管上的剩余分支，還可靈活的增加室內(nèi)機。圖7-15端管的分支連接方式⑶配管接頭與端管的混合分支連接方式將圖7-15中a處接到圖7-14的a處，即是上述兩種分支連接方式的組合。它適合房間布置較復(fù)雜的空調(diào)場所。7.5.3VRV系統(tǒng)的特點VRV系統(tǒng)與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比，具有如下特點：設(shè)備少，管路簡單，節(jié)省建筑面積與空間。2．布置靈活。3．具有顯著的節(jié)能效益。系統(tǒng)容量可在5％-100％之間調(diào)節(jié)，完全可以滿足不同季節(jié)不同負(fù)荷的要求，如圖7-16所示。在低負(fù)荷(額定負(fù)荷的30％)下運行時，機組的性能系數(shù)值仍可達(dá)3.4左右。室內(nèi)機可單獨控制。將制冷劑送入室內(nèi)，直接冷卻室內(nèi)空氣，能源利用率高〔無二次換熱〕。圖7-1630HP組合式室外機頻率控制4．運行管理方便，維修簡單。VRV系統(tǒng)具有多種控制方式，對室內(nèi)機可選用有線或無線遙控器。系統(tǒng)具有故障自動診斷功能，可自動顯示故障類型和部位。5．VRV系統(tǒng)的初投資大。目前，VRV產(chǎn)品的價格偏高，用戶仍難以接受。新風(fēng)輸送方式1．室內(nèi)機自吸新風(fēng)每層或整個建筑物設(shè)置新風(fēng)的總進(jìn)風(fēng)管，然后通過分支管與室內(nèi)機相連。新風(fēng)負(fù)荷一般由室內(nèi)機承當(dāng)。該方式不宜在寒冷地區(qū)使用。應(yīng)采取技術(shù)措施，防止室內(nèi)機停止運行時，室外空氣侵入空調(diào)房間。2．利用可接風(fēng)管的室內(nèi)機處理新風(fēng)送到每個房間。3．采用帶有全熱交換器的新風(fēng)機組，用排風(fēng)預(yù)冷(熱)新風(fēng)。4．采用自帶制冷機的專用分體式新風(fēng)機組?？稍诮ㄖ锩繉踊蛎總€區(qū)設(shè)置一臺或多臺新風(fēng)機組，新風(fēng)通過風(fēng)道送入每個房間。7.6水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)：是用水環(huán)路將小型的水/空氣熱泵機組并聯(lián)在一起，構(gòu)成一個以回收建筑物內(nèi)余熱為主要特點的熱泵供暖、供冷的空調(diào)系統(tǒng)。是小型的水/空氣熱泵機組的一種應(yīng)用方式。7.6.1水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的組成圖7-17給出典型的水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)原理圖。由圖可見，水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)由三局部組成：(1)室內(nèi)水源熱泵(水/空氣熱泵)；(2)水循環(huán)環(huán)路；(3)輔助設(shè)備(冷卻塔、加熱設(shè)備、蓄熱裝置等)。圖7-17水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)原理圖l-水/空氣熱泵機組2-閉式冷卻塔3-加熱設(shè)備(如燃油、氣、電鍋爐)4-蓄熱容器5-水環(huán)路的循環(huán)水泵6-水處理裝置7-補給水水箱8-補給水泵9-定壓裝置1．室內(nèi)水源熱泵機組〔水/空氣熱泵〕⑴組成由制冷壓縮機、制冷劑/水熱交換器、制冷劑/空氣熱交換器、節(jié)流機構(gòu)、四通換向閥、風(fēng)機和空氣過濾器等部件組成。⑵工作原理如圖7-18所示。與熱泵式空調(diào)機(圖7-7)、熱泵式窗式空調(diào)器(圖7-2)相同。①制冷方式運行冷劑循環(huán)線路：空氣路線：空氣→冷劑/空氣換熱器2〔冷風(fēng)〕→室內(nèi)②供熱運行方式冷劑循環(huán)線路：空氣路線：空氣→冷劑/空氣換熱器2〔熱風(fēng)〕→室內(nèi)圖7-18水源熱泵工作原理圖(a)制冷方式運行(b)供熱方式運行l(wèi)-全封閉壓縮機2-制冷劑控氣熱交換器3-制冷劑/水熱交換器4-四通換向閥5-毛細(xì)管6-過濾器7-風(fēng)機⑶機組的形式臥式(暗裝)、立式暗裝、立式明裝、柱式、屋頂臥式等。2．水循環(huán)環(huán)路如圖7-17所示，所有室內(nèi)水源熱泵機組都并聯(lián)在一個水環(huán)路系統(tǒng)上。⑴設(shè)計要點①保持環(huán)路水力穩(wěn)定性，管道布置，盡可能選用同程系統(tǒng)。采用異程系統(tǒng)時，設(shè)計中應(yīng)注意各支管間的壓力平衡問題。②水環(huán)路要盡量采用閉式環(huán)路。系統(tǒng)內(nèi)的水根本不與空氣接觸，對管道、設(shè)備的腐蝕較小。⑵水環(huán)路上需設(shè)置的設(shè)備及附件①定壓裝置。通常采用膨脹水箱定壓、氣體定壓罐和補給水泵定壓；②排水和放氣；③補水系統(tǒng)；④水處理裝置與系統(tǒng)；⑤循環(huán)水泵及其附件。⑶水源熱泵運行方式根據(jù)空調(diào)場所的需要，水源熱泵可能按供熱工況運行，也可能按供冷工況運行。這樣，可能出現(xiàn)如圖7-19所示的5種運行工況：圖7-19運行工況(a)冷卻塔全部運行(b)冷卻塔局部運行(c)熱收支平衡(d)輔助熱源局部運行(e)輔助熱源全部運行l(wèi)-水/空氣熱泵機組2-冷卻塔3-輔助熱源4-循環(huán)泵□機組供暖■機組供冷①在夏季，各熱泵機組都處于制冷工況，向環(huán)路中釋放熱量，冷卻塔全運行，將冷凝熱量釋放到大氣中，使水溫下降到35℃以下。②大局部熱泵機組制冷，使循環(huán)水溫度上升，到達(dá)32℃時，局部循環(huán)水流經(jīng)冷卻塔。③在一些大型建筑中，建筑內(nèi)區(qū)往往有全年性冷負(fù)荷。因此，在過渡季，甚至冬季，當(dāng)周邊區(qū)的熱負(fù)荷與內(nèi)區(qū)的冷負(fù)荷比例適當(dāng)時，排入水環(huán)路中的熱量與從環(huán)路中提取的熱量相當(dāng)，水溫維持在13-35℃范圍內(nèi)，冷卻塔和輔助加熱裝置停止運行。系統(tǒng)中設(shè)有蓄熱容器，可暫存多余的熱量。④大局部機組制熱，循環(huán)水溫度下降，到達(dá)13℃時，投入局部輔助加熱器。⑤在冬季，可能所有的水源熱泵機組均處于制熱工況，從環(huán)路循環(huán)水中吸取熱量，全部輔助加熱器投入運行，保證循環(huán)水水溫不低于13℃。3．輔助設(shè)備水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的輔助設(shè)備主要有：排熱設(shè)備、加熱設(shè)備和蓄熱容器等。(1)排熱設(shè)備有閉式冷卻塔〔圖7-17〕和開式冷卻塔。開式冷卻塔與水環(huán)路應(yīng)采用間接連接，如圖7-20所示。有充裕水資源的地方，可直接利用水，如圖7-21所示的連接方式。圖7-20開式冷卻塔加換熱設(shè)備圖7-21天然冷源加換熱設(shè)備方案(2)加熱設(shè)備①水加熱設(shè)備電熱鍋爐、燃油(氣)鍋爐、水—水換熱器、汽—水換熱器等。②空氣電加熱器(3)蓄熱容器蓄熱容器用來平衡內(nèi)區(qū)制冷機組向環(huán)路中釋放的冷凝熱與周邊區(qū)制熱機組從環(huán)路中吸取的熱量，以降低了冷卻塔和水加熱器的年耗能量。7.6.2水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的特點1．調(diào)節(jié)方便。2．可同時供冷供暖。3．建筑物熱回收效果好。4．系統(tǒng)布置緊湊、簡潔靈活。5．便于分戶計量和計費。6．便于安裝與管理。7．小型的水源熱泵機組的性能系數(shù)低于大型冷水機組。8．制冷設(shè)備直接放在空調(diào)房間內(nèi)，噪聲大。9．設(shè)備費用高，維修工作量大。7.6.3水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的控制控制要求主要有：水源熱泵機組的控制與保護；②輔助設(shè)備(冷卻塔、水加熱設(shè)備、蓄熱容器、循環(huán)泵等)的控制和保護；③系統(tǒng)的控制與保護。1．機組的控制與保護控制與保護功能：供暖與制冷工況轉(zhuǎn)換、室溫設(shè)定、檢測機組的運行狀態(tài)(壓縮機和風(fēng)機狀態(tài)、送風(fēng)溫度、區(qū)域溫度等)、診斷機組的狀態(tài)(出水溫度、高壓限制、傳感器故障等)、停機后的保護啟動、自動保護、報警等。機組的控制與保護由生產(chǎn)廠家提供。2．附屬設(shè)備的控制(1)冷卻塔控制閉式冷卻塔的控制是通過檢測水環(huán)路水溫進(jìn)行分級排熱。其控制策略為：①環(huán)路水溫升至29℃時，冷卻塔風(fēng)閥開啟，進(jìn)行自然對流排熱；②環(huán)路水溫升至30℃時，淋水開始，利用冷卻塔噴淋水蒸發(fā)冷卻排熱；③環(huán)路水溫升至31℃時，風(fēng)機低速運行，開始強迫對流和蒸發(fā)冷卻排熱；④環(huán)路水溫升至32℃時，風(fēng)機高速運行，加強排熱；⑤環(huán)路水溫升至40℃時，“高溫”指示燈亮，發(fā)出高溫報警；⑥環(huán)路水溫升至46℃時，“高溫停機”指示燈亮，并使水源熱泵機組停機。對于開式冷卻塔系統(tǒng)的控制策略為：①控制冷卻塔的運行臺數(shù)；②在冷卻水供、回水管上設(shè)電動旁通閥，通過控制旁通閥開度到達(dá)控制循環(huán)水供水溫度的目的。但是，要注意冷卻塔的防凍保護。(2)水加熱設(shè)備的控制水加熱設(shè)備也是通過檢測環(huán)路水溫(一般在l0-20℃范圍內(nèi))來進(jìn)行分級補熱。具體的控制步驟如下：①環(huán)路水溫降至13℃時，水加熱設(shè)備投入運行；②環(huán)路水溫升至16℃時，水加熱設(shè)備停止運行；③水溫降至7℃時，要求發(fā)出低溫報警；④水溫降至4℃時，低溫停機。但是，要注意：①當(dāng)水加熱器采用電加熱器時，可對電加熱分檔投入。②當(dāng)采用燃?xì)?油)鍋爐時，可對燃燒器燃料的供給量和燃燒時間進(jìn)行分級投入。(3)蓄熱容器的控制一般是通過三通閥來調(diào)節(jié)環(huán)路水和蓄熱容器中水的混合比，使回水環(huán)路水溫保證在設(shè)定溫度以上。(4)循環(huán)水泵的控制①主循環(huán)水泵應(yīng)連續(xù)運行，當(dāng)系統(tǒng)循環(huán)水流量缺乏時，備用水泵投入運行；如果水流量還缺乏時，應(yīng)停止系統(tǒng)運行，進(jìn)行檢查，