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(jiǎn)介 （2）中央空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) （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(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn) （6）空調(diào)主機(jī)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(jiǎn)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(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)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(shè)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(fēng) 二次回風(fēng)）。 主要組成設(shè)備有空調(diào)主機(jī)（冷熱源）、組合式空調(diào)機(jī)組（風(fēng)柜）、 風(fēng)機(jī)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(jī) 2中央空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) a:經(jīng)濟(jì)節(jié)能：主機(jī)由微電腦控制，每個(gè)區(qū)間中央空調(diào)主機(jī)末端風(fēng)機(jī)盤 管可自行調(diào)節(jié)溫度，區(qū)間無人時(shí)可關(guān)閉，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷做自動(dòng)化 運(yùn)行，開機(jī)計(jì)費(fèi)，不開機(jī)不計(jì)費(fèi)，有效節(jié)約能源和運(yùn)行費(fèi)用。 b:環(huán)保：主機(jī)采用水源熱泵型機(jī)組，電制冷，沒有燃燒過程，避免了 排污；整個(gè)系統(tǒng)為密閉式管路系統(tǒng)，可避免霉菌灰塵等雜質(zhì)對(duì)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(jí)公寓與寫字樓的使 用。 c:節(jié)約空間：主機(jī)體積小巧，不設(shè)機(jī)房，無需占用設(shè)備層，減少公用 設(shè)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(jiǎn)化管理：于采用不同區(qū)間單獨(dú)控制系統(tǒng)為用戶所有，產(chǎn)權(quán)關(guān)系明 確，可簡(jiǎn)化空調(diào)設(shè)施管理。 e:簡(jiǎn)化管理：于采用不同區(qū)間單獨(dú)控制系統(tǒng)為用戶所有，產(chǎn)權(quán)關(guān)系明 確，可簡(jiǎn)化空調(diào)設(shè)施管理。 f:使用壽命長(zhǎng)：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(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸 發(fā)器等熱力設(shè)備中進(jìn)行壓縮 放熱 節(jié)流和吸熱四個(gè)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(jìn)行，液態(tài)

4、制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)時(shí)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(dá)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(yīng)， 因而要限制毛細(xì)管的節(jié)流氣化效應(yīng)。 另外，蒸發(fā)溫度越低，響應(yīng)的制冷量也會(huì)越低，并會(huì)使壓縮機(jī)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(jī)中進(jìn)行，這是一個(gè)升溫升壓的過程。壓縮機(jī)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(duì)應(yīng)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(jī)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(jìn)行，它是一個(gè)恒壓放熱過程。 為了讓冷凝劑蒸汽反復(fù)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(jìn)入蒸發(fā)器前需要讓它降溫降壓。 液體制冷劑通過毛細(xì)管時(shí)，由于流動(dòng)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(gè)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(gè)熱力過程。 冷凝劑經(jīng)過毛細(xì)管或者膨脹閥節(jié)流降壓后，在室內(nèi)測(cè)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(jī)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(fù)始，不斷循環(huán)，達(dá)到制冷的目的。 b:空氣循環(huán) 利用機(jī)內(nèi)的電風(fēng)扇

7、強(qiáng)迫室內(nèi)、室外空氣按一定路線對(duì)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(fēng) 循環(huán)。 以室內(nèi)空氣循環(huán)為例：室內(nèi)空氣從回風(fēng)口進(jìn)入空調(diào)機(jī)，通過濾塵網(wǎng)后， 進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換，冷卻后再吸入離心風(fēng)扇，冷風(fēng)最后送回室內(nèi)。 （2）制熱工況 如果將一個(gè)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(gè)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(shí)，蒸發(fā)器的盤管的溫度會(huì)低于空氣溫度，因 而室內(nèi)空氣流經(jīng)蒸發(fā)器時(shí)，空氣中的水蒸氣會(huì)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(yùn)行時(shí)，兼有除濕功能。 但是，由于室內(nèi)空氣的絕對(duì)含濕量減少，并等于相對(duì)含濕量也 減少。影響舒適性空調(diào)質(zhì)量的濕度指標(biāo)，是相對(duì)濕度不是絕對(duì) 濕度，所以有些空調(diào)器增加了獨(dú)立的除濕功能。 5空調(diào)影響質(zhì)量好壞的三項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn) （1）制冷（熱）量 空調(diào)器在制冷工況下，單位時(shí)間內(nèi)從密閉空間除去的熱量。 計(jì)量單位是瓦（W）。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：空調(diào)的實(shí)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(yīng)空調(diào)在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷量與制冷功率的比值。 單位是：W/W 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：2500W空調(diào)的能效比標(biāo)準(zhǔn)值是2.65； 2500W4500W空調(diào)的能效比標(biāo)準(zhǔn)

9、值是2.7。 （3）噪聲 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：2000W以下的空調(diào)室內(nèi)機(jī)噪聲45分貝， 室外機(jī)噪聲=55分貝。 2500W分體空調(diào)室內(nèi)機(jī)噪聲=48分貝，室外機(jī)噪聲=58分貝。 6空調(diào)主機(jī)的選型 （1）負(fù)荷計(jì)算 a:根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)詳細(xì)計(jì)算。 b:單位面積負(fù)荷概算法。 （2）主機(jī)的選擇 根據(jù)計(jì)算所得的總冷負(fù)荷，參照產(chǎn)品型錄選取設(shè)備。 冷負(fù)荷概算指標(biāo)，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(fù)荷進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，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(shí)間是在低于額定負(fù) 荷即部分負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，造成電能的極大的浪費(fèi)。 （1）最佳節(jié)能方法 由于中央空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備是風(fēng)機(jī)

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(jī)組、水泵、風(fēng)機(jī)啟停臺(tái)數(shù)，已達(dá)到調(diào)節(jié)溫度目的。 該控制方式缺點(diǎn)如下： a:設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間全開或者全閉，輪流運(yùn)行，浪費(fèi)很大電能。 b:電機(jī)直接工頻啟動(dòng)，沖擊電流大，嚴(yán)重影響設(shè)備使用壽命。 c:溫控效果不佳。當(dāng)環(huán)境冷熱負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，只能通過增減水泵的 數(shù)量或使用擋風(fēng)板來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，溫度波動(dòng)大，舒適感差。 中央空調(diào)采用變頻器優(yōu)點(diǎn)： a:可以軟啟動(dòng)電機(jī)，減少對(duì)電流的沖擊，降低電機(jī)軸承磨損，延長(zhǎng)軸 承使用壽命。 b:調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī) 水泵流量和壓力，可以直接通過更改變頻器的運(yùn)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(cè)環(huán)境溫度，自動(dòng)調(diào) 節(jié)風(fēng)量，隨著天氣和熱冷負(fù)荷的變化自動(dòng)進(jìn)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(chǎng)總線與中控室聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)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(jī)自身的能耗由機(jī)組控制，主機(jī)外的能耗機(jī)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(jī)外 水泵電機(jī)、冷卻塔電機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)是最簡(jiǎn)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(fēng)機(jī)變頻控制 （3）末端設(shè)備變風(fēng)量機(jī)組變頻控制 變風(fēng)量機(jī)組也是中央空調(diào)系統(tǒng)重要的組成部分，其性能指標(biāo)（風(fēng)量、 冷量、噪音、用電量）的優(yōu)劣，除了變風(fēng)量機(jī)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(fēng)量機(jī)組調(diào)節(jié)控制器已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)