中央空调系统原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录,一、中央空调系统,1,二、空调节能方案,三、案例分析,2,中央空调系统,3,中央空调系统,空调的基本概念,1,、空调的定义：,空调是,空气调节,的简称，它是利用设备和技术对室内空气（或人工混合气体）的,温度,、,湿度,、,清洁度,及,气流速度,进行调节，以满足人们对环境的舒适要求或生产对环境的工艺要求。,满足人类或其它生物对舒适感的要求的空调，一般称之为,舒适性空调,；而主要用来满足工艺生产过程和设备的运行要求，及人体的舒适度要求的空调，一般称之为,工艺性空调,。,4,中央空调系统,空调的基本概念,2,、空调的制冷量与制热量,制冷量：,单位时间内，空调器在名义制冷工况下从空间区域或房间内排除的热量。,制热量：,单位时间内，空调器在名义制热工况下向空间区域或房间内释放的热量。,5,中央空调系统,中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。有主机和末段系统。主要组成设备有空调主机,(,冷热源,),风柜 、风机盘管等等,.,制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。,6,中央空调系统的分类,根据制冷方法分类,蒸气压缩式制冷,吸收式制冷,离心式,活塞式（往复式）,螺杆式,燃气型,蒸汽型,热水型,燃油型,根据冷凝器的冷却方式分类,水冷式,风冷热泵式,风冷式,目前市场较多应用的系统,7,冷水机组,-,末端 系统,多联机系统,溴化锂系统,安捷改造重点：,冷水机组,-,末端系统,8,冷水机组,-,末端系统,电制冷水冷式冷水机组,电制冷水冷式冷水机组属于,蒸汽压缩式制冷,范畴，一般主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、自动控制和保护装置组成。顾名思义水冷式冷水机组的冷凝器利用水冷却，一般利用循环冷却水，随着科技的发展和节能的需要，也有采用地表水、地下水冷却的。在实际工程中我们根据压缩机类型一般分为离心式冷水机组、螺杆式冷水机组、活塞式冷水机组和涡旋式冷水机组。,离心式冷水机组单机容量大，制冷性能系数,COP,值高，但在部分负荷下运行时容易发生“喘振”现象。螺杆式冷水机组由于在压缩机构造上的特点，在部分负荷下仍能稳定、高效地运行，常被用于负荷波动大、需要调节的场合。活塞式冷水机组和涡旋式冷水机组均为小容量制冷机，其中活塞式冷水机组由于振动大、运行维护复杂，目前运用较少，而涡旋式冷水机组运行噪声小，调节方便，在小型工程中运用较多。,9,冷水机组,-,末端系统,1,、水冷机组,主要设备：,制冷主机,冷却塔,冷冻水泵,冷却水泵,补给水泵,电子水处理仪或全自动软化水处理装置,水过滤器,膨胀水箱,末端设备,冷却塔,空调末端,冷却水,冷冻水,冷媒,冷凝器,蒸发器,主机,10,11,冷水机组,-,末端系统,2,、风冷机组,主要设备：,制冷主机,冷冻水泵,补给水泵,电子水处理仪或全自动软化水处理装置,水过滤器,膨胀水箱,末端设备,空调末端,冷冻水,冷媒,冷凝器,蒸发器,室外空气,主机,12,13,中央空调制冷机组和大型空调设备,序,号,形式,动力,性质,主要生产厂家,备注,1,吸收式,制冷机,燃油,和燃,气,江苏双良、远大、三洋、开利、烟台荏原和,LG,同和,吸收式制冷机是唯一具有自主,知识产权的集中空调产品。中,国已经成为除日本外的第二大,吸收式制冷机的生产国。,2,离心机,电力,约克、开利、特灵和麦克维尔,特点是采用水冷和通常大于,800kw,的大型机组,3,螺杆机,电力,日立、大金、约克、特灵、,开利、顿汉布什、麦克维尔,和吉荣；大连冰山、浙江王,牌、上海富田、重庆嘉陵、,武汉冷冷机厂,具有高性能和低噪音,多数是水冷型。但风冷型，特,别是风冷热泵机组逐步增长,4,活塞机,电力,开利、约克、麦克维尔和其,他国内品牌如大连冰山、南,京五洲、吉荣和烟台冰轮,多数机组的制冷量低于,350kw,5,涡旋式,电力,只有特灵能提供单台大型的,涡旋机组,Copeland,和,Danfoss,是中国最大,的涡旋压缩机供应商。大多数,涡旋压缩机用于单元式空调机,14,中央空调制冷原理图,37,15,中央空调制冷系统,主要通过冷冻水循环，制冷剂循环，冷却水循环三个循环把室内的热量传到室外。,压缩机出来的冷媒高温高压的气体，流经冷凝器，降温降压，冷凝器通过冷却水系统将热量带到冷却塔排出，冷媒继续流经节流装置，成为低温低压液体，流经蒸发器，吸热，再经压缩。在蒸发器的两端接有冷冻水循环系统，制冷剂在此处吸收热量使冷冻水降温，然后流到用户端，再经风机盘管进行热交换，将冷风吹出。,中央空调系统的组成及原理,冷热源系统,水系统,风系统,控制系统,中央空调系统的组成及原理,水系统,2.,中央空调系统的组成及原理,风系统,19,制冷剂循环,主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器、压缩机及,冷媒（制冷剂）等组成，其工作循环过程如下：首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的突变而气化，形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化，同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后，蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体，重新进入了压缩机，如此循环往复。,20,冷却水循环,由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回水）。,冷水流过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热器、冷凝器、反应器），使其降温，而冷水温度上升。冷却水系统分为直流冷却水系统和循环冷却水系统。如果冷水降温生产设备后即排放，此时冷水只用一次，称直流冷却水系统；使升温冷水流过冷却设备使水温回降，用泵送回生产设备再次使用，称循环冷却水系统。,21,冷却塔,冷却塔通过热水在塔内,喷淋,，与周围空气进行,热交换,（包括显热交换和水蒸发引进的潜热交换），使水的温度降低。,22,冷冻水循环,由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入空调末端设备进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器（回水）。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。,水泵,冷却水泵,冷冻水泵,使冷水或热水循环于主机,和末端设备之间。,使冷却水循环于主机,和冷却塔之间。,卧式离心泵,管道泵,26,末端系统,一、末端设备,1,、风机盘管,风机盘管是中央空调系统使用最广的末端设备，风机盘管的全称为中中央空调风机盘管机组。,主要由电机和冷疑管及接水盘构成。,电机的作用,:,将风从进水口吹到冷疑管,.,风再从出水口出来就是冷风了。,冷疑管的作用,:,将中央空调主机上面的冷水在里面流通。,接水盘的作用,:,接从冷疑管旁边蒸发出来的水份,再经排水管流走。,27,风机盘管种类,卧式暗装,(,带回风箱,),风机盘管。,卧式明装风机盘管。,立式暗装风及盘管。,立式明装风机盘管。,卡式二出风风机盘管。,卡式四出风风机盘管。,壁挂式风机盘管。,28,末端系统,2,、新风机组（,MAU,）,MAU,是提供新鲜空气的一种空气调节设备。功能上按使用环境的要求可以达到恒温恒湿或者单纯提供新鲜空气。工作原理是在室外抽取新鲜空气经过除尘、除湿（或加湿）、降温（或升温）等处理后通过风机送到室内，在进入室内空间时替换室内的原有空气。,新风机组,立,式,风,柜,吊顶式风柜,32,MAU,机组图,进风段,初效过滤段,表冷段,挡水段,热水加热段,加湿段,风机段,均流段,中效过滤段,出风段,33,末端系统,（续）,3,、组合式空调机组,(AHU),组合式空调机组是由各种空气处理功能段组装而成的一种空气处理设备。,组合式空调器实例,组合式空调机组,36,末端系统,4,、新风交换机,是一种含有全热交换芯体的新风、排风换气设备。一方面把室内污浊的空气排出室外，另一方面把室外新鲜的空气经过杀菌，消毒、过滤等措施后，再输入到室内，在空气交换的过程中采用先进的热交换技术，从而达到能量回收的功能，减少室内的能量损耗让房间里每时每刻都是新鲜干净的空气 。,37,末端系统,新风交换机功能：,1,、新风交换，送入室外新鲜空气，排出室内污浊空气。,2,、吸附,-,机内储有活性炭，能有效清除二氧化硫、一氧化 碳、氨、甲醛、二氧化碳等有害气体,3,、杀菌,-,负离子杀菌，浓度达到,104-106,个,/,立方,可以杀除空气中的病毒、细菌、螨虫等有害生物。,4,、环保节能,-,采用高效热交换装置，空气交换过程中，室内的热能和冷能不会排到室外，热交换率达到,72%,。,5,、保持湿度,-,在空气交换的同时，热交换器内的纤维保留室内水份，通过新鲜空气带入室内，使室内保持适宜的湿度,!,热回收新风机,39,板式换热器原理,板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速下形成湍流，以达到强化传热的效果。板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。,40,41,板式换热器,板式换热器的特点：,（,1,）体积小，占地面积少；,（,2,）传热效率高；,（,3,）组装灵活；,（,4,）金属消耗量低；,（,5,）热损失小；,（,6,）拆卸、清洗、检修方便；,（,7,）板式换热器缺点是密封周边较长，容易泄漏，使用温度只能低于,150oC,，承受压差较小，处理量较小，一旦发现板片结垢必须拆开清洗。,作用：调节、关断水流。,水阀,蝶阀 球阀,闸阀,截止阀,水阀,平衡阀,止回阀,46,空调常用单位换算,功与能量的关系,能 量,=,功,时间,1,焦耳（,j,）,=1,瓦（,w,）,1,秒（,s,）,（,1,）能量单位：,国制：,j,、,kj,；英制：,cal,、,kcal,1 j = 0.2388 cal,(2),功率单位：,国制：,w,、,kw,；英制：,kcal/h(,大卡）,1 kcal/h = 1.163 w,1 kw = 860 kcal/h,习惯上的常用单位：马力（匹）,HP,、冷吨,RT,1 HP = 735 w,1 RT = 3.516 kw,=3024 kcal/h,47,空调常用单位换算,说明：,1,、 冷吨：是一个英制的制冷量单位。,1,冷吨就是在,24,小时内冻结,1,吨,0,的水变成,0,的冰，所,需要的冷量。,美国是采用,2000,磅（,907.2kg ),作为一吨。,因此,1,美国冷吨,=12659 kj/h,；即：,1 RT=3.516kw,2,、匹与制冷量的关系,在小型空调工程中,1HP,指给压缩机输入,735W,的功率所,能产生的制冷量。与一般的功率单位匹意义是不一样,的。这里的,1HP,是根据能效比算出来的。日本一般认为,空调压缩机的能效比平均为,3.4,，则输入,735W,的电能所,产生的制冷量为,2500W,。因此可以说,1HP,空调的制冷量,相当于,2500W,的制冷量。小,1,匹一般为,2200W,，大,1,匹一,般为,2800W,。,机房勘察现场流程,1,、主机（是否变频）,数量冷量两器流量进出水温功率名牌拍照,2,、水泵（是否变频）,分清冷冻水和冷却水数量流量扬程功率名牌拍照,3,、查管路确认一次泵还是二次泵记录水管手动阀门处直径,4,、询问冷却塔或地源情况，回水温度等,5,、询问制冷期加减载情况耗电情况最好可以提供日常记录,6,、如果已有自控，询问控制原理及界面展示,(,拍照,),7,、询问机房连接末端业态，业态用冷需求。,48,