中央空调系统原理

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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。
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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。
1
吸收式 制冷机
燃油 和燃 气
电力
江苏双良、远大、三洋、开利、 烟台荏原和LG同和
2
离心机
约克、开利、特灵和麦克维尔 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 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 只有特灵能提供单台大型的 涡旋机组
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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。
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水阀
作用：调节、关断水流。
蝶阀
球阀
闸阀
截止阀
水阀
平衡阀
止回阀
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
室 外 空 气
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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 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。 特点是采用水冷和通常大于800kw的 大型机组 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
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。
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冷水机组-末端系统
1、水冷机组 主要设备：
• • • • • • • • • 制冷主机 冷冻水 冷媒 冷却塔 空 蒸 冷冻水泵 主机 调 发 冷却水泵 末 器 补给水泵 端 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
冷却水 冷 凝 器
冷 却 塔
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10
冷水机组-末端系统
2、风冷机组 冷冻水 主要设备： 冷媒 空 • 制冷主机 蒸 冷 调 主机 发 凝 末 • 冷冻水泵 器 器 端 • 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
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中央空调系统的组成及原理
冷热源系统 水系统
冷却水 冷却塔 热量
环境
冷冻机
空气
控制系统 风系统
冷冻水
新鲜空气
空调箱
空气
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
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。
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使冷水或热水循环于主机 和末端设备之间。
冷冻水泵
水泵
冷却水泵
使冷却水循环于主机 和冷却塔之间。
卧 式 离 心 泵
管道泵
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。
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中央空调系统的分类
活塞式（往复式）
根据制冷 方法分类
△蒸气压缩式制冷
△吸收式制冷 蒸汽型 热水型
螺杆式 离心式
根据冷凝器的 冷却方式分类 水冷式 风冷式 风冷热泵式
燃油型 燃气型
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目前市场较多应用的系统
• • • 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
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冷水机组-末端系统
高压静电中 效除尘段
高压静电除 尘器控制柜
加热段、 空气防霜 电加热器 表冷段
空气湿度 传感器
消声段
送风
新风
送风竖井
棉滤纸一次性 初效过滤段
可旋转清 洗喷管
紫外线 灭菌段
蒸汽加湿水 电加热蒸汽 质软化设备 加湿及设备
送风机段
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 。
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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。
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新风机组
立 式 风 柜
吊顶式风柜
MAU机组图
中效过滤段
风机段 热水加热段 表冷段 进风段
出风段
均流段
加湿段 挡水段
初效过滤段
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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。
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组合式空调器实例
组合式空调机组
无纺布可冲洗 初效过滤器
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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!
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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。
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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。
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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。
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来自百度文库
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。
目录
一、中央空调系统
二、空调节能方案 三、案例分析
1
中央空调系统
2
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。
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螺杆机
电力
4
活塞机
电力
多数机组的制冷量低于350kw
5
涡旋式
电力
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
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中央空调制冷原理图
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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。
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热回收新风机
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。
3
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。
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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。