中央空調(diào)系統(tǒng)知識(工程部)

中央空調(diào)系統(tǒng)知識工程部七月份培訓(xùn)2011.7目錄第一部分中央空調(diào)基礎(chǔ)知識一、有關(guān)空調(diào)的基礎(chǔ)知識二、中央空調(diào)工作原理第二部分中央空調(diào)方案設(shè)計基礎(chǔ)知識介紹一、末端設(shè)備選型二、空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計三、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計第三部分中央空調(diào)工程造價第四部分中央空調(diào)施工簡介第一部分中央空調(diào)基礎(chǔ)知識

一、有關(guān)中央空調(diào)的基礎(chǔ)知識1、空調(diào)專業(yè)的基本概念

1.1什么是空調(diào)？答：對空氣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，使室?nèi)空氣的溫度、相對濕度、壓力、潔凈度和氣流速度等參數(shù)能保持在一定范圍內(nèi)。這種制造室內(nèi)氣候環(huán)境的技術(shù)措施，稱為空氣調(diào)節(jié)，簡稱空調(diào)。

1.2空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)？答：在一定的范圍內(nèi)保持室內(nèi)的溫度和相對濕度，是空調(diào)最基本的任務(wù)?？照{(diào)環(huán)境要求的最佳溫度和最佳相對濕度，分別稱為溫度基數(shù)和相對濕度基數(shù)?？照{(diào)環(huán)境允許的溫度和相對濕度的波動值，稱為空調(diào)精度。舒適性空調(diào)對空調(diào)精度無嚴(yán)格的規(guī)定，工藝性空調(diào)、凈化性空調(diào)對空調(diào)精度則有明確規(guī)定。1.3什么是制冷劑，其工作原理是什么？答：在被冷卻對象和環(huán)境介質(zhì)之間傳遞熱量，并最終把熱量從被冷卻對象傳給環(huán)境介質(zhì)的制冷機(jī)中進(jìn)行制冷循環(huán)的工作物質(zhì)。其工作原理是制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻物質(zhì)的熱量而蒸發(fā)，在冷凝器中將所吸收的熱量傳給周圍的空氣或者水，而被冷卻為液體，往復(fù)循環(huán)，借助于狀態(tài)的變化來達(dá)到制冷的作用。1.4什么是載冷劑，其工作原理是什么？答：將制冷裝置的制冷量傳遞給被冷卻介質(zhì)的媒介物質(zhì)。如常用的空調(diào)冷凍水，其在蒸發(fā)器內(nèi)被冷卻降溫，然后遠(yuǎn)距離輸送，來冷卻需要被冷卻的物體。目前常用的載冷劑有水，它只能用于高于0℃的條件，當(dāng)要求低于0℃時。一般采用鹽水，如：氯化鈉或者氯化鈣水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有機(jī)化合物的水溶液。

1.5什么是動壓、靜壓、全壓？答：在選擇空調(diào)或風(fēng)機(jī)時，常常會遇到靜壓、動壓、全壓這三個概念。根據(jù)流體力學(xué)知識，流體作用在單位面積上所垂直力稱為壓力。當(dāng)空氣沿風(fēng)管內(nèi)壁流動時，其壓力可分為靜壓、動壓和全壓，單位是mmHg或kg／m2

或Pa，我國的法定單位是Pa?！镬o壓(Pi)：由于空氣分子不規(guī)則運(yùn)動而撞擊于管壁上產(chǎn)生的壓力稱為靜壓?！飫訅?Pb)：指空氣流動時產(chǎn)生的壓力，只要風(fēng)管內(nèi)空氣流動就具有一定的動壓，其值永遠(yuǎn)是正的。★全壓(Pq)：全壓是靜壓和動壓的代數(shù)和：Pq＝Pi十Pb全壓代表lm3氣體所具有的總能量。若以大氣壓為計算的起點(diǎn)，它可以是正值，亦可以是負(fù)值。

2、空調(diào)的分類2.1按照使用目的，空調(diào)可分為哪幾類？★舒適空調(diào)---要求溫度適宜，環(huán)境舒適，對溫濕度的調(diào)節(jié)精度無嚴(yán)格要求、用于住房、辦公室、影劇院、商場、體育館、汽車、船舶、飛機(jī)等?！锕に嚳照{(diào)---對溫度有一定的調(diào)節(jié)精度要求，另外空氣的潔凈度也要有較高的要求。用于電子器件生產(chǎn)車間、精密儀器生產(chǎn)車間、計算機(jī)房、生物實(shí)驗(yàn)室等。2.2按照空氣處理方式，可分為哪幾類？★集中式（中央）空調(diào)---空氣處理設(shè)備集中在中央空調(diào)室里，處理過的空氣通過風(fēng)管送至各房間的空調(diào)系統(tǒng)。適用于面積大、房間集中、各房間熱濕負(fù)荷比較接近的場所選用，如賓館、辦公樓、船舶、工廠等。系統(tǒng)維修管理方便，設(shè)備的消聲隔振比較容易解決。

組合式空調(diào)處理機(jī)組封閉式、直流式和混合式★半集中式空調(diào)---既有中央空調(diào)又有處理空氣的末端裝置的空調(diào)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)比較復(fù)雜，可以達(dá)到較高的調(diào)節(jié)精度。適用于對空氣精度有較高要求的車間和實(shí)驗(yàn)室等?！锞植渴娇照{(diào)---每個房間都有各自的設(shè)備處理空氣的空調(diào)?？照{(diào)器可直接裝在房間里或裝在鄰近房間里，就地處理空氣。適用于面積小、房間分散、熱濕負(fù)荷相差大的場合，如辦公室、機(jī)房、家庭等。其設(shè)備可以是單臺獨(dú)立式空調(diào)相組，如窗式，分體式空調(diào)器等。也可以是由管道集中給冷熱水的風(fēng)機(jī)盤管式空調(diào)器組成的系統(tǒng)，各房間按需要調(diào)節(jié)本室的溫度。2.3按照制冷量可分為哪幾類？★大型空調(diào)機(jī)組---如臥式組裝淋水式，表冷式空調(diào)機(jī)組，應(yīng)用于大車間、電影院等。★中型空調(diào)機(jī)組---如冷水機(jī)組和柜式空調(diào)機(jī)等，應(yīng)用于小車間、機(jī)房、會場、餐廳等?！镄⌒涂照{(diào)機(jī)組---如窗式、分體式空調(diào)器，用于辦公室、家庭、招待所等。2.4按新風(fēng)量的多少來分，空調(diào)可以分為哪幾類？★直流式系統(tǒng)---空調(diào)器處理的空氣為全新風(fēng)，送到各房間進(jìn)熱濕交換后全部排放到室外，沒有回風(fēng)管。這種系統(tǒng)衛(wèi)生條件好，能耗大，經(jīng)濟(jì)性差，用于有有害氣體產(chǎn)生的車間。實(shí)驗(yàn)室等?！镩]式系統(tǒng)---空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣全部再循環(huán)，不補(bǔ)充新風(fēng)的系統(tǒng)。系統(tǒng)能耗小，衛(wèi)生條件差，需要對空氣中氧氣再生和備有二氧化碳吸式裝置。如用于地下建筑及潛艇的空調(diào)等。★混合式系統(tǒng)---空調(diào)器處理的空氣由回風(fēng)和新風(fēng)混合而成。它兼有直流式和閉式的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用比較普遍，如賓館、劇場等場所的空調(diào)系統(tǒng)。按送風(fēng)速度分：高速系統(tǒng)---主風(fēng)道風(fēng)速20－30m/s。低速系統(tǒng)---主風(fēng)道風(fēng)速12m/s以下。

3、有關(guān)空調(diào)的常用術(shù)語3.1名義制冷量：答：單位時間內(nèi)，空調(diào)器在名義制冷工況下從空間區(qū)域或房間內(nèi)排除的熱量，就叫名義制冷量。3.2名義制熱量：答：單位時間內(nèi)，空調(diào)器在名義制熱工況下向空間區(qū)域或房間內(nèi)釋放的熱量。3.3能效比（EER-COOLING）：答：單位電動機(jī)輸入功率的制冷量大小。是反映空調(diào)器制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時的制冷量與制冷功率之比,單位W/W。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，2500W空調(diào)的能效比標(biāo)準(zhǔn)值2.65；2500W至多4500W空調(diào)的能效比標(biāo)準(zhǔn)值為2.70。3.4性能參數(shù)（COP-HEATING）：答：制冷壓縮機(jī)的性能參數(shù)COP值，即：單位軸功率的制冷量。軸功率（壓縮機(jī)的耗功率）指電動機(jī)傳至壓縮機(jī)機(jī)軸上的功率，主要包括直接用于壓縮空氣的所耗功率和克服運(yùn)動機(jī)構(gòu)的摩擦阻力所耗功率。4、常用空調(diào)計量單位及換算★一千瓦（KW）=860大卡（Kcal/h）★一大卡（Kcal/h）=1.163瓦（w）★1冷噸（USRT）=3024大卡（Kcal/h）★1冷噸（USRT）=3517瓦（W）

5、幾種常見空調(diào)主機(jī)形式？1）、水冷冷水機(jī)組：水冷冷水機(jī)組屬于中央空調(diào)系統(tǒng)中的制冷機(jī)組部分，其載冷劑為水，稱為冷水機(jī)組，而冷凝器的冷卻為利用常溫水的換熱降溫來實(shí)現(xiàn)。故稱為水冷機(jī)組，與水冷機(jī)組相對的稱為風(fēng)冷機(jī)組，風(fēng)冷機(jī)組的冷凝器由與室外空氣的強(qiáng)制通風(fēng)換熱達(dá)到制冷目的。

2）、VRV系統(tǒng)：

是VariableRefrigerantVolume系統(tǒng)的簡稱，即制冷劑流量可變式系統(tǒng)。其形式為一組室外機(jī)，由功能機(jī)和恒速機(jī)，變頻機(jī)組成。通過并聯(lián)室外機(jī)系統(tǒng)，將制冷管道集中進(jìn)入一個管道系統(tǒng)，可以方便得根據(jù)室內(nèi)機(jī)的容量的匹配，對室內(nèi)機(jī)的合適的容量從122.5KW以1.5KW的級差進(jìn)行選擇，即最多一組室外機(jī)可連接30臺室內(nèi)機(jī)。室內(nèi)機(jī)有天花板嵌入式、掛壁式、落地式等。型式不同的室內(nèi)單機(jī)可連接到一個制冷回路上，并可進(jìn)行單獨(dú)控制。室內(nèi)單機(jī)最小容量為0.6KW，最大為3.75KW，室內(nèi)機(jī)的容量可在室外機(jī)容量的50%至130%內(nèi)調(diào)節(jié)。3）、模塊機(jī)在VRV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展熱來，在1985年，由澳大利亞捷風(fēng)集團(tuán)發(fā)明并申請專利。它將傳統(tǒng)的氟利昂管路改變?yōu)樗废到y(tǒng)，將室內(nèi)外機(jī)合并為制冷機(jī)組，室內(nèi)機(jī)改為風(fēng)機(jī)盤管。利用載冷劑水的換熱來實(shí)現(xiàn)制冷過程。模塊機(jī)由于能夠根據(jù)冷負(fù)荷要求自動調(diào)節(jié)啟動機(jī)組數(shù)量，實(shí)現(xiàn)靈活組合而此得名。4）、活塞式冷水機(jī)組：活塞式冷水機(jī)組就是把實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)所需的活塞式制冷壓縮機(jī)、輔助設(shè)備急附件緊湊地組裝在一起的專供空調(diào)用冷目的使用的整體式制冷裝置?；钊嚼渌畽C(jī)組單機(jī)制冷從60至900KW，適用于中、小工程。

5）、螺桿式冷水機(jī)組：螺桿式冷水機(jī)組是提供冷凍水的大中型制冷設(shè)備。常用于國防科研、能源開發(fā)、交通運(yùn)輸、賓館、飯店、輕工、紡織等部門的空氣調(diào)節(jié)，以及水利電力工程用的冷凍水。螺桿式冷水機(jī)組是由螺桿制冷壓縮機(jī)組、冷凝器、蒸發(fā)器以及自控元件和儀表等組成的一個完整制冷系統(tǒng)。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、占地面積小、操作維護(hù)方便、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得了廣泛的應(yīng)用，其單機(jī)制冷量從150至2200KW，適用于中、大型工程。

6）、離心式冷水機(jī)組：是由離心式制冷壓縮機(jī)和配套的蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流控制裝置以及電氣表組成整臺的冷水機(jī)組，單機(jī)制冷量從700至4200KW。其適用于大、特大型工程。7）、溴化鋰吸收式冷水機(jī)組：以熱能為動力，以水為制冷劑，以溴化鋰溶液為吸收劑，制取0℃以上的冷媒水，可用作空調(diào)或生產(chǎn)工藝過程的冷源，溴化鋰吸收式以熱能為動力，常見的有直燃型、蒸汽型、熱水型三類，其冷量范圍為230至5800KW，適用于中型、大型、特大型工程?？照{(diào)水系統(tǒng)示意圖二、中央空調(diào)工作原理

1、壓縮式空調(diào)制冷工作原理？答：空調(diào)在作制冷運(yùn)行時，低溫低壓的制冷劑氣體被壓縮機(jī)吸入后加壓變成高溫高壓的制冷劑氣體，高溫高壓的制冷劑氣體在室外換熱器中放熱（通過冷凝器冷凝）變成中溫高壓的液體（熱量通過室外循環(huán)空氣帶走），中溫高壓的液體再經(jīng)過節(jié)流部件節(jié)流降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w，低溫低壓的液體制冷劑在室內(nèi)換熱器中吸熱蒸發(fā)后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍怏w（室內(nèi)空氣經(jīng)過換熱器表面被冷卻降溫，達(dá)到使室內(nèi)溫度下降的目的），低溫低壓的制冷劑氣體再被壓縮機(jī)吸入，如此循環(huán)。流程圖2、空調(diào)系統(tǒng)組成部分空調(diào)系統(tǒng)有四大件，它們是壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流部件。2.1壓縮機(jī)知識簡介壓縮機(jī)是整個空調(diào)系統(tǒng)的核心，也是系統(tǒng)動力的源泉。整個空調(diào)的動力，全部由壓縮機(jī)來提供，壓縮機(jī)就相當(dāng)于把一個實(shí)物由低勢位搬到高勢位地方去，在空調(diào)中它的目的就是把低溫的氣體通過壓縮機(jī)壓縮成高溫的氣體，最后氣體在換熱器中和其他的介質(zhì)進(jìn)行換熱。所以說壓縮機(jī)的好壞會直接影響到整個空調(diào)的效果。壓縮機(jī)分類

根據(jù)蒸氣的原理，壓縮機(jī)可分為容積型和速度型兩種基本類型。根據(jù)壓縮方式，容積型壓縮機(jī)可分為活塞式和回轉(zhuǎn)式兩大類。回轉(zhuǎn)式又可分為滾動活塞式、滑片式、單螺桿式、雙螺桿式、渦旋式。速度型壓縮機(jī)有離心式。從壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)上來看，又可將壓縮機(jī)分為開啟式、半封閉式和全封閉式。開啟式壓縮機(jī)的主軸伸出機(jī)體外，通過傳動裝置（傳動帶或聯(lián)軸節(jié)）與原動機(jī)相連接。在伸出部分必須有軸封裝置，使主軸和機(jī)體間密封來防止制冷劑泄露。封閉式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)是將電動機(jī)和壓縮機(jī)連成整體，裝在同一機(jī)體內(nèi)，因而可以取消軸封裝置，避免了泄漏制冷劑的可能。這樣，電動機(jī)便處于四周是制冷劑的環(huán)境中，稱為內(nèi)裝式電動機(jī)。封閉式壓縮機(jī)又可分為半封閉和全封閉兩種型式。半封閉式的機(jī)體用螺栓連接，因此和開啟式一樣可以拆開維修。全封閉式的機(jī)體則裝在一個焊接起來的外殼中，無法拆開維修。2.2換熱器知識簡介根據(jù)在空調(diào)上的作用不同，換熱器可分為冷凝器和蒸發(fā)器?，F(xiàn)在就冷凝器和蒸發(fā)器的分類和區(qū)別述說一下。（1）、冷凝器：冷凝器的作用是將壓縮機(jī)排出的高溫高壓的制冷劑過熱蒸汽冷卻成液體或氣液混合物。制冷劑在冷凝器種放出的熱量由冷卻介質(zhì)（水或空氣）帶走。冷凝器按其冷卻介質(zhì)和冷卻的方式，可以分為水冷式、空氣冷卻式、水和空氣混合冷卻式三種類型?！锼涫嚼淠骼淠髦兄评鋭┑臒崃勘焕鋮s水帶走。冷卻水可以一次流過，也可以循環(huán)使用。當(dāng)循環(huán)使用時，需設(shè)置冷卻塔或冷卻水池。水冷式冷凝器分為殼管式、套管式、板式、螺旋板式等幾種類型?！锟諝饫鋮s式冷凝器冷凝器中制冷劑放出的熱量被空氣帶走，制冷劑在管內(nèi)冷凝。這種冷凝器中有自然對流空氣冷卻式冷凝器和強(qiáng)制對流空氣冷卻式冷凝器。通常，空氣冷卻式冷凝器也叫風(fēng)冷冷凝器。

★水和空氣聯(lián)合冷卻式冷凝器冷凝器中制冷劑放出的熱量同時由冷卻水和空氣帶走，冷卻水在管外噴淋蒸發(fā)時，吸收氣化潛熱，使管內(nèi)制冷劑冷卻和冷凝，因此耗水量少。這類冷凝器中有淋水式冷凝器和蒸發(fā)式冷凝器兩種類型。

（2）、蒸發(fā)器：蒸發(fā)器的作用是利用液態(tài)低溫制冷劑在低壓下易蒸發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵獠⑽毡焕鋮s介質(zhì)的熱量，達(dá)到制冷目的。2.3節(jié)流結(jié)構(gòu)知識簡介節(jié)流部件：節(jié)流部件是制冷系統(tǒng)不可缺少的四大部件之一。它的作用是使冷凝器出來的高壓。2.4氣液分離器知識簡介在蒸發(fā)器中，由于液體在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，由液體變?yōu)闅怏w的過程，由于考慮負(fù)荷的變化，可能會有一部分的制冷劑未全部蒸發(fā)，而會直接進(jìn)入到壓縮機(jī)。由于液體的不可壓縮性，所以在未進(jìn)入壓縮機(jī)之前，首先要通過氣液分離器，以確保進(jìn)入壓縮機(jī)全部為汽體，保證壓縮機(jī)能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.5儲液器知識簡介制冷系統(tǒng)中的高壓儲液器（也稱儲液筒）是裝在冷凝器和膨脹閥之間的，它的功能可歸納為以幾個方面：★儲存冷凝器的凝液避免凝液在冷凝器中積存過多而使傳熱面積變小，影響冷凝器的傳熱效果?！镞m應(yīng)蒸發(fā)器的負(fù)荷變動對供應(yīng)量的需求在蒸發(fā)負(fù)荷增大時，供應(yīng)量也增大，由儲液器的存液補(bǔ)給；負(fù)荷變小時，需要液量也變小，多余的液體儲存在儲液罐里?！镒鳛橄到y(tǒng)中高低壓側(cè)之間的液封因?yàn)槌鲆汗苁遣逶谝好嫦?，故可防止高壓?cè)的蒸汽和不凝性的氣體進(jìn)入低壓側(cè)。同時，儲液器也起到過濾和消音的作用。2.6油氣分離器知識簡介油氣分離器安裝在壓縮機(jī)和冷凝器之間。它的工作原理為：壓縮機(jī)的排氣是氟里昂和潤滑油的混合氣體，通過油分離器的較大的腔體減速，霧狀的油就會聚集在沖擊的表面上，當(dāng)聚集成較大的油滴后，流向油分離器的底部，并通過回油裝置返回壓縮機(jī)。

2.7四通換向閥知識簡介四通換向閥適用于中央空調(diào)、單元式空調(diào)器等熱泵型空調(diào)系統(tǒng)，它被用來切換制冷工質(zhì)的流通路徑，以達(dá)到制冷和制熱的目的。2.8水泵知識簡介水泵，是用于加速水流動的工具，以達(dá)到加強(qiáng)水在換熱器中換熱的效果。

2.9膨脹水箱的作用：

1、因溫度變化而引起水的體積變化，膨脹水箱用來貯存這部分膨脹水；

2、對系統(tǒng)起穩(wěn)壓定壓的作用；

3、能給系統(tǒng)補(bǔ)償部分水。

2.10冷卻塔知識簡介冷卻塔的作用是將挾帶熱量的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行換熱，使熱量傳輸給空氣并散入大氣。冷卻塔中水和空氣的換熱方式之一是，流過水表面的空氣與水直接接觸，通過接觸傳熱和蒸發(fā)散熱，把水中的熱量傳輸給空氣。用這種方式冷卻的稱為濕式冷卻塔。濕式冷卻塔的換熱效率高，水被冷卻的極限溫度為空氣的濕球溫度。但是，水因蒸發(fā)而造成損耗；蒸發(fā)又使循環(huán)的冷卻水含鹽度增加，為了穩(wěn)定水質(zhì)，必須排掉一部分含鹽度較高的水；風(fēng)吹也會造成水的飄散損失。必須有足夠的新水持續(xù)補(bǔ)充。

因此，濕式冷卻塔需要有供給水的水源。缺水地區(qū)，在補(bǔ)充水有困難的情況下，只能采用干式冷卻塔。干式冷卻塔中空氣與水的換熱是通過由金屬管組成的散熱器表面?zhèn)鳠幔瑢⒐軆?nèi)水的熱量傳輸給散熱器外流動的空氣。干式冷卻塔的換熱效率比濕式冷卻塔低，冷卻的極限溫度為空氣的干球溫度。這些裝置的一次性投資大，且風(fēng)機(jī)耗能很高。冷卻塔冷卻水的過程屬熱質(zhì)傳遞過程。被冷卻的水用噴嘴、布水器或配水盤分配至冷卻塔內(nèi)部填料處，大大增加水與空氣的接觸面積?？諝庥娠L(fēng)機(jī)、強(qiáng)制氣流、自然風(fēng)或噴射的誘導(dǎo)效應(yīng)而循環(huán)。

冷卻水系統(tǒng)圖、冷卻塔結(jié)構(gòu)圖2.11全自