中央空調(diào)系統(tǒng)

1、中央空調(diào)系統(tǒng) 主講人：李明帥主講人：李明帥 主要講解內(nèi)容： （1）中央空調(diào)系統(tǒng)的簡介 （2）中央空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點 （3）制冷系統(tǒng)原理 （4）空調(diào)器的基本工作原理 （5）空調(diào)影響質(zhì)量好壞的三項國家標準 （6）空調(diào)主機的選型 （7）中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)方案 1：中央空調(diào)系統(tǒng)的簡介 中央空調(diào)系統(tǒng)有熱源系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。 按負擔室內(nèi)熱濕負荷所用的介質(zhì)可分為：全空氣系統(tǒng) 全水系統(tǒng) 空氣-水系統(tǒng) 制冷劑系統(tǒng) 按空氣處理設備的集中程度可分為：集中式 半集中式 按被處理空氣的來源可分為：封閉式 直流式 混合式（一次回風 二次回風）。 主要組成設備有空調(diào)主機（冷熱源）、組合式空調(diào)機組（風柜）、 風機盤管等等

2、。 如圖所示：中央空調(diào)制冷系統(tǒng)流程圖 如圖所示：中央空調(diào)系統(tǒng) 如圖所示：中央空調(diào)系統(tǒng)工作原理圖 如圖所示：中央空調(diào)主機 2中央空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點 a:經(jīng)濟節(jié)能：主機由微電腦控制，每個區(qū)間中央空調(diào)主機末端風機盤 管可自行調(diào)節(jié)溫度，區(qū)間無人時可關(guān)閉，系統(tǒng)根據(jù)實際負荷做自動化 運行，開機計費，不開機不計費，有效節(jié)約能源和運行費用。 b:環(huán)保：主機采用水源熱泵型機組，電制冷，沒有燃燒過程，避免了 排污；整個系統(tǒng)為密閉式管路系統(tǒng)，可避免霉菌灰塵等雜質(zhì)對系統(tǒng)的 污染，使環(huán)境清新優(yōu)美，特別適于高檔別墅、高級公寓與寫字樓的使 用。 c:節(jié)約空間：主機體積小巧，不設機房，無需占用設備層，減少公用 設施 和土建投資，室

3、內(nèi)末端暗藏在吊頂內(nèi)，極易配合屋內(nèi)裝修。 d:簡化管理：于采用不同區(qū)間單獨控制系統(tǒng)為用戶所有，產(chǎn)權(quán)關(guān)系明 確，可簡化空調(diào)設施管理。 e:簡化管理：于采用不同區(qū)間單獨控制系統(tǒng)為用戶所有，產(chǎn)權(quán)關(guān)系明 確，可簡化空調(diào)設施管理。 f:使用壽命長：中央空調(diào)一般使用壽命在15到25年，而普通空調(diào)超不 過10年。 3制冷系統(tǒng)原理 如圖所示：制冷系統(tǒng)原理圖 制冷原理： 該技術(shù)屬于普通的制冷范圍，主要采用液體制冷劑氣化的制冷方法。 以蒸汽壓縮式制冷為例：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， 來完成制冷過程。 （1）蒸發(fā)過程 該過程在蒸發(fā)器中進行，液態(tài)

4、制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)時吸收熱量，使 其周圍的介質(zhì)溫度降低或者保持低溫，從而達到制冷的目的。其制冷 量大小主要取決于液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)量的多少。流經(jīng)蒸發(fā)器 的制冷劑必須是液態(tài)的，若為氣態(tài)的則不發(fā)生相變，不產(chǎn)生制冷效應， 因而要限制毛細管的節(jié)流氣化效應。 另外，蒸發(fā)溫度越低，響應的制冷量也會越低，并會使壓縮機的功耗 增加，循環(huán)的制冷系數(shù)下降。 （2）壓縮過程 該過程在壓縮機中進行，這是一個升溫升壓的過程。壓縮機將從蒸發(fā) 器中流出的低壓制冷劑蒸汽壓縮，使蒸汽的壓力提高到與冷凝溫度相 對應的冷凝壓力，從而保證制冷劑蒸汽在常溫下被冷凝液化。 但是，制冷劑經(jīng)過壓縮機壓縮后，其溫度也上升了。 （3）冷

5、凝過程 該過程在冷凝器中進行，它是一個恒壓放熱過程。 為了讓冷凝劑蒸汽反復使用，需要將從蒸發(fā)器流出來的制冷劑蒸汽 冷 凝還原為液態(tài)，向環(huán)境介質(zhì)放熱。冷凝器按工作中過程分為冷卻區(qū)段 和冷凝區(qū)段。冷凝器的入口處附件是冷卻區(qū)段，高溫的制冷劑過熱蒸 汽通過冷凝器的金屬盤管和撒熱片，將熱量傳遞給空氣，并降溫冷卻 成為飽和蒸汽。冷凝器的出口附件是冷凝區(qū)段，制冷劑由飽和蒸汽冷 凝為飽和液體，放出潛熱，并傳遞給空氣。 （4）節(jié)流過程 由于冷凝器冷凝得到的液態(tài)制冷劑的冷凝溫度和冷凝壓力 要高于蒸發(fā) 溫度和蒸發(fā)壓力，在進入蒸發(fā)器前需要讓它降溫降壓。 液體制冷劑通過毛細管時，由于流動阻力而降壓，并伴隨著一定程度 的

6、散熱和少許的汽化，因此節(jié)流過程是一個降壓降溫的過程。節(jié)流汽 化的制冷劑量越大，蒸發(fā)器中的制冷劑量就越少，因此必須減少節(jié)流 汽化。 4空調(diào)器的基本工作原理 空調(diào)分類：工藝性空調(diào) 舒適性空調(diào) 舒適性空調(diào)的基本工況是：制冷：制冷循環(huán) 空氣循環(huán) 制熱：電熱 熱泵制熱 除濕 （1）制冷工況 a:制冷循環(huán) 該過程包括壓縮 冷凝 節(jié)流和蒸發(fā)4個熱力過程。 冷凝劑經(jīng)過毛細管或者膨脹閥節(jié)流降壓后，在室內(nèi)測的蒸發(fā)器中等待 蒸發(fā)，吸收潛熱，變成低壓低溫的蒸汽，然后經(jīng)過壓縮機壓縮，變成 高壓高溫的蒸汽。最后在室外的冷凝器中冷凝成液體，放出潛熱。如 此周而復始，不斷循環(huán)，達到制冷的目的。 b:空氣循環(huán) 利用機內(nèi)的電風扇

7、強迫室內(nèi)、室外空氣按一定路線對流，以提高換熱 器的熱交換效率。該循環(huán)包括：室內(nèi)空氣循環(huán)、室外空氣循環(huán)和新風 循環(huán)。 以室內(nèi)空氣循環(huán)為例：室內(nèi)空氣從回風口進入空調(diào)機，通過濾塵網(wǎng)后， 進入蒸發(fā)器進行熱交換，冷卻后再吸入離心風扇，冷風最后送回室內(nèi)。 （2）制熱工況 如果將一個室內(nèi)側(cè)的蒸發(fā)器改為冷凝器，把室外側(cè)的冷凝器改為蒸發(fā) 器，空調(diào)就從制冷狀態(tài)變?yōu)橹茻釥顟B(tài)。 在該系統(tǒng)中加上一個電磁四通換向閥，以切換高低壓制冷劑在管道中 的流向，使空調(diào)既能制冷，又能制熱。 （3）除濕工況 空調(diào)在制冷工況時，蒸發(fā)器的盤管的溫度會低于空氣溫度，因 而室內(nèi)空氣流經(jīng)蒸發(fā)器時，空氣中的水蒸氣會冷凝成水，落在 積水盤上，排除室

8、外，從而使室內(nèi)空氣的含濕量降低。 所以，空調(diào)在制冷運行時，兼有除濕功能。 但是，由于室內(nèi)空氣的絕對含濕量減少，并等于相對含濕量也 減少。影響舒適性空調(diào)質(zhì)量的濕度指標，是相對濕度不是絕對 濕度，所以有些空調(diào)器增加了獨立的除濕功能。 5空調(diào)影響質(zhì)量好壞的三項國家標準 （1）制冷（熱）量 空調(diào)器在制冷工況下，單位時間內(nèi)從密閉空間除去的熱量。 計量單位是瓦（W）。 國家標準規(guī)定：空調(diào)的實際制冷量不小于額定制冷量的95%。 （2）能效比（性能系數(shù)） 反應空調(diào)在制冷運轉(zhuǎn)時的制冷量與制冷功率的比值。 單位是：W/W 國家標準規(guī)定：2500W空調(diào)的能效比標準值是2.65； 2500W4500W空調(diào)的能效比標準

9、值是2.7。 （3）噪聲 國家標準規(guī)定：2000W以下的空調(diào)室內(nèi)機噪聲45分貝， 室外機噪聲=55分貝。 2500W分體空調(diào)室內(nèi)機噪聲=48分貝，室外機噪聲=58分貝。 6空調(diào)主機的選型 （1）負荷計算 a:根據(jù)設計手冊詳細計算。 b:單位面積負荷概算法。 （2）主機的選擇 根據(jù)計算所得的總冷負荷，參照產(chǎn)品型錄選取設備。 冷負荷概算指標，如圖： 7中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)方案 常規(guī)的中央空調(diào)系統(tǒng)是按照最大冷熱負荷進行選型設計，而全年中最 熱或最冷的天氣只有幾天，因而中央空調(diào)大多數(shù)時間是在低于額定負 荷即部分負荷狀態(tài)下運行，造成電能的極大的浪費。 （1）最佳節(jié)能方法 由于中央空調(diào)系統(tǒng)主要設備是風機

10、 水泵，所以最節(jié)能的方法是采用變 頻器。目前大多數(shù)的中央空調(diào)還是采用舊的控制方式，即：通過改變 壓縮機組、水泵、風機啟停臺數(shù)，已達到調(diào)節(jié)溫度目的。 該控制方式缺點如下： a:設備長時間全開或者全閉，輪流運行，浪費很大電能。 b:電機直接工頻啟動，沖擊電流大，嚴重影響設備使用壽命。 c:溫控效果不佳。當環(huán)境冷熱負荷發(fā)生變化時，只能通過增減水泵的 數(shù)量或使用擋風板來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，溫度波動大，舒適感差。 中央空調(diào)采用變頻器優(yōu)點： a:可以軟啟動電機，減少對電流的沖擊，降低電機軸承磨損，延長軸 承使用壽命。 b:調(diào)節(jié)風機 水泵流量和壓力，可以直接通過更改變頻器的運行頻率來 完成。減少或者取消閥門和擋板

11、。 c:如果采用溫度閉環(huán)控制方式，系統(tǒng)可以通過檢測環(huán)境溫度，自動調(diào) 節(jié)風量，隨著天氣和熱冷負荷的變化自動進行調(diào)節(jié)，溫度變化小，調(diào) 節(jié)迅速。 d:系統(tǒng)可以通過現(xiàn)場總線與中控室聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)集中遠程監(jiān)控。 e:系統(tǒng)的耗電量大幅度減少，噪聲減少。 （2）供水系統(tǒng)變頻節(jié)能改造 在中央空調(diào)系統(tǒng)中，主機自身的能耗由機組控制，主機外的能耗機組 不能控制，這部分的電能損耗常常被人忽略。采用變頻器控制主機外 水泵電機、冷卻塔電機、冷卻塔風機是最簡單和最有效的方式，一般 節(jié)電20%50%。 a:冷卻水泵變頻控制 b:冷凍水泵變頻控制 c:冷卻塔風機變頻控制 （3）末端設備變風量機組變頻控制 變風量機組也是中央空調(diào)系統(tǒng)重要的組成部分，其性能指標（風量、 冷量、噪音、用電量）的優(yōu)劣，除了變風量機組本身的性能外，更重 要的還取決于控制的模式、控制器的性能、品質(zhì)。 隨著中央空調(diào)的不斷普及，變風量機組調(diào)節(jié)控制器已經(jīng)經(jīng)歷了三個