中央空调系统原理及原理图(含末端设备)

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中央空调系统的分类（续）
2、半集中式空调 送入空调房间的新风由空调机房集中处理， 空调房间内的空气由分散在房间内的装置 处理的系统
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中央空调系统的分类（续）
两种空调的优缺点
集中式中央空调 处理空气量大，有 集中的冷源和热源， 运行可靠，便于管 理和维修，但机房 占地面积较大 半集中式中央空调 适用于空气调节房 间较多，且各房间 要求单独调节的建 筑物
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中央空调系统的分类（续）
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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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
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中央空调系统优点（续）
5、简化管理：于采用不同区间单独控制系统为用户 所有，产权关系明确，可简化空调设施管理。 6、提升档次：中央空调主机可以避免破坏楼体的整 体外观，使用户充分享受高档综合环境的同时， 提升产品质量及量贩档次。 7、投资方便：可根据量贩发展情况，分期分批投资 添置空调系统，同时量贩档次提升，因此资金周 转快，有效地利用资金更进一步开发。
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中央空调系统的分类（续）
3、空气-水系统 由经过处理的空气和水共同负担室内热湿 负荷 ，典型装置是风机盘管加新风系统。
4、冷剂系统 利用直接蒸发的制冷剂吸热来调节室内温 度、湿度。
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中央空调系统的分类（续）
二、按处理设备的情况分类
1、集中式空调 空气处理设备和送、回风机等集中设在空 调机房内，通过送、回风管道与被调节的 空调场所相连，对空气进行集中处理和分 配。
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压缩机（续）
压缩过程：压缩过程在压缩机中进行，这 是一个升压升温过程。压缩机将从蒸发器 流出的低压制冷剂蒸气压缩，使蒸气的压 力提高到与冷凝温度对应的冷凝压力，从 而保证制冷剂蒸气能在常温下被冷凝液化。 而制冷剂经压缩机压缩后，温度也升高了。
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冷凝器
冷凝过程：冷凝过程在冷凝器中进行，它是一个 恒压放热过程。为了让制冷剂蒸气能被反复使用， 需将蒸发器流出的制冷剂蒸气冷凝还原为液态， 向环境介质放热。 冷凝器按工作过程可分为冷却区段和冷凝区段。 冷凝器的入口附近为冷却区段，高温的制冷剂过 热蒸气通过冷凝器的金属盘管和散热片，将热量 传给周围的空气，并降温冷却，变成饱和蒸气。 冷凝器的出口附近为冷凝区段，制冷剂由饱和蒸 气冷凝为饱和液体放出潜热，并传给周围空气。
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压缩机（续）
4）评价制冷压缩机消耗能量方面先进性的指标： a、制冷压缩机的性能系数 COP即：单位轴功率的 制冷量。 轴功率（压缩机的耗功率）指电动机传至压缩 机机轴上 的功率，主要包括直接用于压缩空气的 所耗功率和克服运动机构的摩擦阻力所耗功率。 b、能效比 EER ：单位电动机输入功率的制冷量 大小。 此指标考虑到驱动电机效率对能耗的影响。
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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
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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
冷却水 冷 凝 器
冷 却 塔
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中央空调系统的分类（续）
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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膨胀阀
由于冷凝器冷凝得到的液态制冷剂的冷凝 温度和冷凝压力要高于蒸发温度和蒸发压 力，在进入蒸发器前需让它降压降温。液 态制冷剂通过毛细管时由于流动阻力而降 压，并伴随着一定程度的散热和少许的汽 化，因此节流过程是一个降压降温的过程。 节流汽化的制冷剂量越大，蒸发器中的制 冷量就越少，因而必须减少节流汽化。
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压缩机
蒸气冷压缩机
往复活塞式制冷压缩机
回转式制冷压缩机
旋转式
涡旋式
螺杆式
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压缩机（续）
说明： 1）容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积， 将周期性地吸收到的定量气体压缩。离心式压缩 机是靠离心力的作用，连续地将所吸收到的气体 压缩。 2）回转式制冷压缩机是靠回转体的旋转运动 替代活塞式压缩机中的活塞的往复运动，以改变 气缸的工作容积，从而将一定数量的低压气态制 冷剂进行压缩。
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3）目前常用的压缩机主要有活塞式压缩机、涡旋式、 螺杆式以及离心式压缩机。其中活塞式制冷压缩机多为中 型（标准制冷量60~600KW）和小型（小于60KW），但 是由于其噪音大、效率低切容易发生故障，目前使用的已 不多；涡旋式制冷压缩机目前主要用于小型制冷系统，在 家用空调以及商用VRV等小型系统大量使用；而螺杆机具 有结构简单、可靠性高及操作维护方便，另外技术成熟等 一系列独特的优点，已经广泛应用于制冷、空调和多种工 艺流程中 ；离心式压缩机结构简单紧凑，运动件少，工 作可靠，经久耐用运行费用低，一般适用大于500RT的制 冷系统中，并且可以实现无级调节，使机组的负荷在 30%~100%范围内工作。
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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。按负担室内热湿负荷所用的介质可分为全空 气系统 、全水系统 、空气-水系统 、冷剂系统 。按空气 处理设备的集中程度可分为集中式和半集中式。按被处理 空气的来源可分为封闭式、直流式 、混合式(一次回风 二 次回风)。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。
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中央空调系统的分类（续）
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
室 外 空 气
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中央空调系统优点
1、经济节能：主机由微电脑控制，每个区间末端风机盘管 可自行调节温度，区间无人时可关闭，系统根据实际负荷 做自动化运行，开机计费，不开机不计费，有效节约能源 和运行费用。 2、环保：主机采用水源热泵型机组，电制冷，没有燃烧过 程，避免了排污；整个系统为密闭式管路系统，可避免霉 菌灰尘等杂质对系统的污染，使环境清新优美，特别适于 高档别墅、高级公寓与写字楼的使用。 3、节约空间：主机体积小巧，不设机房，无需占用设备层， 减少公用设施 和土建投资，室内末端暗藏在吊顶内，极 易配合屋内装修。 4、个性化：中央空调系统以区间为单元，满足用户不同区 间需求，室内末端安装采用暗藏方式，不影响室内的审美 观，不占据室内空间，适应用户的个性化需求。
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中央空调制冷原理图
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中央空调制冷循环原理图
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中央空调供热循环原理图
这里是四通阀
注意这个蒸发器/ 冷凝器。制冷时， 他就是冷凝器。制 热时，它是蒸发器。 在制冷与制热时， 四通阀发挥作用， 制冷剂的流向发生 了改变。
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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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中央空调系统工作原理
中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、 冷媒(冷冻和冷热)循环水系统、冷却循环水系统、 盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。制冷压 缩机组通过压缩机将空调制冷剂(冷媒介质如 R134a、R22等)压缩成液态后送蒸发器中，冷冻 循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘 管中与冷媒进行间接热交换，这样原来的常温水 就变成了低温冷冻水，冷冻水被送到各风机风口 的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量，产生的 低温空气由盘管风机吹送到各个房间，从而达到 降温的目的。
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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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螺杆机
电力
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活塞机
电力
多数机组的制冷量低于350kw
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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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中央空调系统的分类（续）
三、按照冷却形式分类
1、水冷机组 主要设备：
• • • • • • • • •
冷冻水 冷媒
制冷主机 空 蒸 主机 冷却塔 调 发 冷冻水泵 末 器 端 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
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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冷媒在蒸发器中被充分压缩并伴随热量吸收过程完成 后，再被送到冷凝器中去恢复常压状态，以便冷媒在冷凝 器中释放热量，其释放的热量正是通过循环冷却水系统的 冷却水带走。冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入 冷凝器热交换盘管后，再将这已变热的冷却水送到冷却塔 上，由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进 行喷淋式强迫风冷，与大气之间进行充分热交换，使冷却 水变回常温，以便再循环使用。在冬季需要制热时，中央 空调系统仅需要通过冷热水泵(在夏季称为冷冻水泵)将常 温水泵入蒸汽热交换器的盘管，通过与蒸汽的充分热交换 后再将热水送到各楼层的风机盘管中，即可实现向用户提 供供暖热风。
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中央空调系统的分类
一、按负担室内热湿负荷所用的介质分类
1、全空气系统 空调房间的室内热湿负荷全部由经过处理 的空气来承担，利用空调装置送出风调节 室内空气的温度、湿度。
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中央空调系统的分类（续）
2、全水系统 全部由经过处理的水负担室内热湿负荷 ， 利用冷冻机处理后的冷冻水(或锅炉制出热 水)送往空调房间的风机盘管中对房间的温 度、湿度进行处理的。