中央空調(diào)工程原理教程

中央空調(diào)工程系統(tǒng)簡析

主要介紹常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)原理及設(shè)備選型包括：水冷冷水機組空調(diào)系統(tǒng)風冷冷水機組空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)常用單位換算

單位換算表

瓦(W)

公制馬力(PS)

英制馬力(HP)

千克力、米/秒(Kg.m/s)

英尺、磅力/秒(ft.lbf/s)

千卡/秒(kcal/s)

英熱單位/秒(BTU/S)

1

0.00136

0.00134

0.102

0.7375

2.389*10-4

9.478*10-4

735.5

1

0.985

75

542.4

0.175

0.6972

745.7

1.014

1

76.04

550

0.1781

0.707

9.807

0.0133

0.01315

1

7.232

0.00234

0.0093

1.356

0.00184

0.00182

0.138

1

3.24*10-4

1.29*10-3

4187

5.77

5.16

427

3088

1

3.968

1055

1.435

1.415

107.6

778.1

0.252

1

功、能和熱量單位換算表

焦(j)

千克力、米(kgf.h)

千瓦、小時(kw.h)

公制馬力、小時(PS、H)

英制馬力、小時(PS、H)

千卡(kcal)

英熱單位(BTU)

磅力、英尺(16f.ft)

1

0.102

2.778*10-7

3.723*10-7

3.723*10-7

2.389*10-4

9.48*10-4

0.7376

9.80665

1

2.724*10-6

3.704*10-6

3.653*10-6

2.342*10-3

9.295*10-3

7.233

3.6*106

3.671*105

1

1.36

1.341

859.9

3412

2.665*106

2.648*106

2.7002*105

0.7355

1

0.9858

632.4

2510

1.953*106

2.685*106

2.737*105

0.7457

1.014

1

641.6

2546.4

1.98*106

4186.8

426.935

1.163*10-3

1.581*10-3

1.558*10-3

1

3.968

3088

1055.06

107.6

2.93*10-4

3.984*10-4

3.93*10-4

0.252

1

778.2

1.3558

0.1383

3.766*10-7

5.12*10-7

5.05*10-7

3.24*10-4

1.285*10-3

1

制冷量單位換算表

瓦

千焦/時

千卡/時

美國冷噸

日本冷噸

新英國冷噸

英熱單位/秒(BTU/S)

(W)

(ki/h)

(kcal/h)

1

3.6

0.85985

2.843*10-4

2.5899*10-4

2.95*10-4

3.14119

0.2778

1

0.23885

7.8983*10-5

7.1942*10-5

6.6542*10-5

0.9478

1.163

4.1868

1

3.3069*10-4

3.012*10-4

2.786*10-4

3.9684

3516.9

12660.9

3024

1

0.91084

0.84246

1.2*104

3861.1

13900.2

3320

1.09788

1

0.92495

1.3175*104

4174.5

15028.1

3589.4

1.187

1.08117

1

1.4244*104

0.29307

1.05507

0.252

8.83*10-5

7.59*10-5

7.02034*10-5

水冷冷水機空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備有：（1）螺桿機組（單螺桿、雙螺桿）、離心機組（2）冷卻塔（3）冷凍水泵（4）冷卻水泵（5）補水泵（6）電子水處理儀或全自動軟化水處理裝置（7）水過濾器、閥門、控制系統(tǒng)（8）膨脹水箱（9）末端裝置（空氣處理機組、風機盤管等）水冷機組外形結(jié)構(gòu)冷凝器蒸發(fā)器電控箱壓縮機水冷中央空調(diào)工程原理空調(diào)制冷系統(tǒng)，主要是由制冷壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、和節(jié)流膨脹閥四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化與外界進行熱量交換。在制冷系統(tǒng)中蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備；制冷劑在其中吸收水的熱量，使其成為冷凍水，以實現(xiàn)制冷；壓縮機是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用；冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將制冷劑的熱量一起傳遞給冷卻水（冷卻塔）帶走。水冷螺桿機組水系統(tǒng)流程圖（一）水冷螺桿機組水系統(tǒng)流程圖（二）

水冷冷水機空調(diào)系統(tǒng)一、制冷主機的選擇

1.根據(jù)建筑的空調(diào)面積和房間功能進行空調(diào)冷負荷計算。2.統(tǒng)計建筑空調(diào)總冷負荷。3.大部分建筑需要考慮房間的同時使用率，一般建筑的同時使用率為70~80%，特殊情況需根據(jù)建筑功能和使用情況確定。4.制冷機冷負荷為建筑空調(diào)總冷負荷與同時使用率的乘積。根據(jù)計算的制冷機冷負荷即可選擇制冷主機。5.制冷主機須選擇兩臺或以上。制冷主機臺數(shù)可根據(jù)建筑業(yè)主和建筑所備機房情況進行確定水冷螺桿機組機房接管建筑物冷負負荷估算指指標建筑物冷負荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送風量l/sm2顯冷負荷總冷負荷辦公室中部區(qū)659510605周邊11016010606個人辦公室16024015608會議室1852703609學校教室1301902.5409圖書館1301906309自助餐廳1502601.53010公寓高層，南向110160102010高層，北向8013010209戲院、大會堂11026012012實驗室150230105010圖書館、博物館9515010408醫(yī)院手術(shù)室1103806208公共場所5015010308建筑物冷負荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送風量l/sm2顯冷負荷總冷負荷衛(wèi)生所、診所130200104010理發(fā)室、美容院11020045010百貨商店地下1502501.54012中間層1102003408藥店11021033010零售店1101602.54010精品店11016053010酒廳11032021712飯店房間8013010157公共場所11016010158工廠裝配室1502603.5459輕工業(yè)160260153010二、水泵的的選擇臥式離心泵泵立式離心泵泵1、水泵的的主要形式式2、、水水泵泵型型號號含含義義SLS200––250-XX（（揚揚程程））葉輪輪名名義義直直徑徑泵進進出出口口公公稱稱直直徑徑SLS單單級級單單吸吸立立式式離離心心泵泵3、、水水泵泵選選擇擇的的步步驟驟第一一步步：：水水泵泵流流量量的的確確定定1.冷冷卻卻水水流流量量：：一一般般按按照照產(chǎn)產(chǎn)品品樣樣本本提提供供數(shù)數(shù)值值選選取取，，或或按按照照如如下下公公式式進進行行計計算算，，公公式式中中的的Q為為制制冷冷主主機機制制冷冷量量L(m3/h)=Q(kW)（4.5~5））℃℃x1.163X(1.15~1.2)2.冷冷凍凍水水流流量量：：在在沒沒有有考考慮慮同同時時使使用用率率的的情情況況下下選選定定的的機機組組，，可可根根據(jù)據(jù)產(chǎn)產(chǎn)品品樣樣本本提提供供的的數(shù)數(shù)值值選選用用或或根根據(jù)據(jù)如如下下公公式式進進行行計計算算。。如如果果考考慮慮了了同同時時使使用用率率，，建建議議用用如如下下公公式式進進行行計計算算。。公公式式中中的的Q為為建建筑筑沒沒有有考考慮慮同同時時使使用用率率情情況況下下的的總總冷冷負負荷荷。。L(m3/h)=Q(kW)（4.5~5））℃℃x1.163第二二步步：：水水系系統(tǒng)統(tǒng)水水管管管管徑徑的的計計算算在空空調(diào)調(diào)系系統(tǒng)統(tǒng)中中所所有有水水管管管管徑徑一一般般按按照照下下述述公公式式進進行行計計算算：：L(m3/h)0.785x3600xV(m/s)D(m)=公式式中中：：L----所所求求管管段段的的水水流流量量（（第第一一步步已已計計算算出出））V----所所求求管管段段允允許許的的水水流流速速流速速的的確確定定：：一一般般，，當當管管徑徑在在DN100到到DN250之之間間時時，，流流速速推推薦薦值值為為1.5m/s左左右右,當當管管徑徑小小于于DN100時時,推推薦薦流流速速應應小小于于1.0m/s,管管徑徑大大于于DN250時時，，流流速速可可再再加加大大。。進進行行計計算算時時應應該該注注意意管管徑徑和和推推薦薦流流速速的的對對應應。。注意意：：一一般般，，選選擇擇水水泵泵時時，，水水泵泵的的進進出出口口管管徑徑應應比比水水泵泵所所在在管管段段的的管管徑徑小小一一個個型型號號。。例例如如：：水水泵泵所所在在管管段段的的管管徑徑為為DN125,那那么么所所選選水水泵泵的的進進出出口口管管徑徑應應為為DN100。。目前管管徑的的尺寸寸規(guī)格格有：：DN15、、DN20、DN25、、DN32、DN40、、DN50、DN70、、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600水泵的的選擇擇第三步步：水水泵揚揚程的的確定定以水冷冷螺桿桿機組組為例例：冷凍水水泵揚揚程的的組成成1.制制冷機機組蒸蒸發(fā)器器水阻阻力：：一般般為5~7mH2O；（（具體體值可可參看看產(chǎn)品品樣本本）2.末末端設(shè)設(shè)備（（空氣氣處理理機組組、風風機盤盤管等等）表表冷器器或蒸蒸發(fā)器器水阻阻力：：一般般為5~7mH2O；（（據(jù)據(jù)體值值可參參看產(chǎn)產(chǎn)品樣樣本））3.回回水過過濾器器阻力力，一一般為為3~5mH2O；；4.分分水器器、集集水器器水阻阻力：：一般般一個個為3mH2O；5.制制冷系系統(tǒng)水水管路路沿程程阻力力和局局部阻阻力損損失：：一般般為7~10mH2O；；綜上所所述，，冷凍凍水泵泵揚程程為26~35mH2O，一一般為為32~36mH2O。。注意：：揚程程的計計算要要根據(jù)據(jù)制冷冷系統(tǒng)統(tǒng)的具具體情情況而而定，，不可可照搬經(jīng)驗驗值??！水泵揚揚程的的選擇擇冷卻水水泵揚揚程的的組成成1.制制冷機機組冷冷凝器器水阻阻力：：一般般為5~7mH2O；（（具體體值可可參看看產(chǎn)品品樣本本）2.冷冷卻塔塔噴頭頭噴水水壓力力：一一般為為2~3mH2O3.冷冷卻塔塔（開開式冷冷卻塔塔）接接水盤盤到噴噴嘴的的高差差：一一般為為2~3mH2O4.回回水過過濾器器阻力力，一一般為為3~5mH2O；；5.制制冷系系統(tǒng)水水管路路沿程程阻力力和局局部阻阻力損損失：：一一般為為5~8mH2O；；綜上所所述，，冷凍凍水泵泵揚程程為17~26mH2O，一一般為為21~25mH2O。。補水水水泵揚揚程的的計算算：◆補水水水泵泵揚程程為系系統(tǒng)最最高點點距補補水泵泵接管管處的的垂直直距離離和補水管管路的的沿程程阻力力損失失和局局部阻阻力損損失。。◆沿程程阻力力損失失和局局部阻阻力損損失一一般為為3~5mH2O。。4、水水泵參參數(shù)表表（部部分））型號流量揚程（m）電機功率(kW)轉(zhuǎn)速（r/min）必需氣蝕余量（m）重量（kg）（m3/h）（L/S）SLS150-31514038.933.83014503.544020055.63226072.228SLS150-315A13136.429.52214803.536018951.92824367.524.5SLS150-315B12133.62518.514803.535017348.12422562.321舉例：：如果果計算算出系系統(tǒng)水水流量量為160m3/h,則水系系統(tǒng)管管徑計計算為為DN200，，所以以水泵泵管徑徑選DN150，揚揚程選選為32mH2O，校校核水水泵參參數(shù)數(shù)表中中流量量和揚揚程部部分，，選取?。篠LS150-315型型號的的水泵泵。5、水水泵并并聯(lián)運運行情情況水泵臺數(shù)流量流量的增加值與單臺泵運行比較流量的減少1100/2190905%32516116%42843329%53001640%由上表表可見見：水水泵并并聯(lián)運運行時時，流流量有有所衰衰減；；當并并聯(lián)臺臺數(shù)超超過3臺時時，衰衰減尤尤為厲厲害。。故強強烈建建議：：1.選用用多臺臺水泵泵時，，要考考慮流流量的的衰減減，留留有余余量。。2.空調(diào)調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)中水水泵并并聯(lián)不不宜超超過3臺，，即進進行制制冷主主機選選擇時時也不不宜超超過三三臺。。一般，冷冷凍水泵泵和冷卻卻水水泵泵的臺數(shù)數(shù)應和制制冷主機機一一對對應，并并考慮一一臺備用用。補水水泵一般般按照一一用一備備的原則則選取。。三、冷卻卻塔的選選擇1、冷卻卻塔的主主要形式式圓形逆流流冷卻塔塔方形橫流流冷卻塔塔當然冷卻卻塔的分分類形式式還有很很多種，，在這里里就不一一一列舉舉了。2、冷卻卻塔的結(jié)結(jié)構(gòu)3、冷卻卻塔設(shè)計計選型1、冷卻卻塔臺數(shù)數(shù)與制冷冷主機的的數(shù)量一一一對應應，可以以不考慮慮備用；；2、冷卻卻塔的水水流量=冷冷卻水系系統(tǒng)水量量×1.2；舉例：假假設(shè)空調(diào)調(diào)系統(tǒng)冷冷卻水量量為160m3/h，，那么冷冷卻塔的的冷卻水水量=160××1.2=192m3/h，根根據(jù)就近近原則，，選擇冷冷卻塔參參數(shù)表中中冷卻水水量為200m3/h的冷冷卻塔。。四、電子子水處理理儀、水水過濾器器的選擇擇、閥門門形式1、產(chǎn)品品主要形形式“Y”形形過濾器器電子水處處理儀2、電子子水處理理儀和過過濾器的的選擇空調(diào)水系系統(tǒng)中使使用到的的電子水水處理儀儀和水過過濾器一一般都按按照設(shè)備備所在管管段的管管徑進行行選擇。。冷卻水系系統(tǒng)屬開開式系統(tǒng)統(tǒng)，必須須使用電電子水處處理儀；；冷凍水系系統(tǒng)屬閉閉式系統(tǒng)統(tǒng)，要求求不是那那么嚴格格，可以以在冷凍凍水系統(tǒng)統(tǒng)管路中中或膨脹脹水箱進進水管路路中安裝裝電子水水處理儀儀。3、閥門門形式閥門選擇擇根據(jù)管管道需求求及管徑徑設(shè)置。。五、全自自動軟化化水裝置置的選擇擇當工程所所在地水水質(zhì)較硬硬或是系系統(tǒng)較大大的時候候，系統(tǒng)統(tǒng)的循環(huán)環(huán)水和補補水最好好是軟化化水，該該空調(diào)系系統(tǒng)必須須配置水水軟化裝裝置，一一般選用用全自動動軟化水水裝置；；全自動軟軟化水裝裝置的選選用一般般按照系系統(tǒng)補水水量進行行選擇。。補水裝裝置可以以根據(jù)實實際情況況來選（（裝置小小，系統(tǒng)統(tǒng)補水時時間長；；裝置大大，系統(tǒng)統(tǒng)補水時時間短））。工程圖片片七、膨脹脹水箱的的選擇膨脹水箱箱一般按按照冷凍凍水系統(tǒng)統(tǒng)管路總總水容量量的2~3%選選擇。一般，一一萬平方方米左右右建筑空空調(diào)水系系統(tǒng)膨脹脹水箱的的容積為為2~4立方。。注意：原原設(shè)計圖圖紙的水水系統(tǒng)要要求動態(tài)態(tài)平衡，，若做不不到，需需要加裝裝動態(tài)平平衡閥。。八、末端端設(shè)備的的選擇1、風機機盤管的的選擇風機盤管管有兩個個主要參參數(shù)：制制冷（熱熱）量和和送風量量，故有有風機盤盤管的選選擇有如如下兩種種方法：：（1）根根據(jù)房間間循環(huán)風風量選：：房間面面積、層層高（吊吊頂后））和房間間換氣次次數(shù)三者者的乘積積即為房房間的循循環(huán)風量量。利用用循環(huán)風風量對應應風機盤盤管高速速風量，，即可確確定風機機盤管型型號。（2）根根據(jù)房間間所需的的冷負荷荷選擇：：根據(jù)單單位面積積負荷和和房間面面積，可可得到房房間所需需的冷負負荷值。。利用房房間冷負負荷對應應風機盤盤管的高高速風量量時的制制冷量即即可確定定風機盤盤管型號號。確定型號號以后，，還需確確定風機機盤管的的安裝方方式（明明裝或安安裝），，送回風風方式（（底送底底回，側(cè)側(cè)送底回回等）以以及水管管連接位位置（左左或右））等條件件。對于一般般的住宅宅和辦公公建筑，，房間面面積在20m2以下，可可選用FP-3.5,25m2左右的選選用FP-5.0，30m2左右的選選用FP-6.3,35m2左右的選選用FP-7.1。房房間面積積較大時時應考慮慮使用多多個風機機盤管，，房間單單位面積積負荷較較大，對對噪音要要求不高高時可考考慮使用用風量和和制冷量量較大的的風機盤盤管。2、空氣處理理機的選擇空氣處理機組組主要用于處處理室內(nèi)空氣氣和供新風，，一般有空調(diào)調(diào)工況和新風風工況兩種工工作狀態(tài)?？諝馓幚頇C組組的選擇一般般由三個主要要參數(shù)決定：：風量、表冷冷器排管數(shù)和和機外余壓。。先根據(jù)系統(tǒng)需需要的風量確確定空氣處理理機組的型號號，然后根據(jù)據(jù)需要提供的的冷量來決定定其排管數(shù)，，如此便可確確定。根據(jù)系系統(tǒng)需要的余余壓要求確定定余壓。空氣處理機組組一般有吊頂頂式和落地式式兩種。落地地式包括立式式和臥式兩種種。另外機組組的送回風方方式也有多不不同。應根據(jù)據(jù)建筑情況和和建筑業(yè)主要要求進行最終終的確定。注意：空調(diào)工工況的制冷（（熱）量比新新風工況時要要小。3、組合式空空調(diào)機組的選選擇（根據(jù)需需要配置）九、工程概算算1.設(shè)備費（（除膨脹水箱箱、軟化水箱箱、閥門管道道和管件以外外，全部為設(shè)設(shè)備費，設(shè)備備費的準確度度應比合同最最終簽訂價高高8%~10%左右）。。2.設(shè)備運雜雜費（運輸、、包裝費等））一般取設(shè)備備費的1%~2%（根據(jù)據(jù)設(shè)備的產(chǎn)地地和使用地的的距離來確定定）。3.設(shè)備安裝裝費：一般取取設(shè)備的5%~8%，（（除散件設(shè)備備，如：冷卻卻塔的安裝費費：取冷卻塔塔設(shè)備費的10%~15%）。4.設(shè)備運行行調(diào)試費：一一般取設(shè)備費費的0.5%~1%。5.管道制作作、安裝、保保溫等費用，，一般為設(shè)備備費的20%~40%。。（根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)的復雜程度度來確定）。。6.電氣費、、土建費用（（應另行計算算）。7.工程設(shè)計計費，取以上上所有費用合合計的2.5%~3%。。8.工程的其其他費用（包包括各種稅費費、工程臨時時設(shè)施費、冬冬雨季施工費費、利潤等）），一般取以以上所有費用用合計的5%~8%。上述所有費用用之和即工程程總造價。一般，使用水水冷冷水機組組，末端為風風機盤管沒有有新風的情況況下，建筑空空調(diào)造價為200元/m2左右，末端為為風機盤管加加新風的為250元/m2左右。使用風風冷冷水機組組，末端為風風機盤管沒有有新風的情況況下，建筑空空調(diào)造價為300元/m2左右，末端為為風機盤管加加新風的為350元/m2左右。或者按按RT計算：：水冷大概在在5500元元/RT,風風冷大概在7500元/RT.風冷冷（熱））水機空調(diào)系系統(tǒng)主要設(shè)備有：：（1）風冷冷冷（熱）水機機組（2）冷凍水水泵（3）補水泵泵（4）電子水水處理儀或全全自動軟化水水處理裝置（5）水過濾濾器、閥門、、控制系統(tǒng)（6）膨脹水水箱（7）末端裝裝置（空氣處處理機組、風風機盤管等））風冷螺桿式冷冷熱水機組風冷螺桿主機機工程風冷熱泵中央央空調(diào)工程原原理空調(diào)制冷系統(tǒng)統(tǒng)，主要是由由制冷壓縮機機、冷凝器、、蒸發(fā)器、和和節(jié)流膨脹閥閥四個基本部部件組成。它它們之間用管管道依次連接接，形成一個個密閉的系統(tǒng)統(tǒng)，制冷劑在在系統(tǒng)中不斷斷地循環(huán)流動動，發(fā)生狀態(tài)態(tài)變化與外界界進行熱量交交換。在制冷冷系統(tǒng)中蒸發(fā)發(fā)器是輸送冷冷量的設(shè)備；；制冷劑在其其中吸收水的的熱量，使其其成為冷凍水水，以實現(xiàn)制制冷；壓縮機機是心臟，起起著吸入、壓壓縮、輸送制制冷劑蒸汽的的作用；冷凝凝器是放出熱熱量的設(shè)備，，將制冷劑的的熱量一起傳傳遞給空氣（（風機）帶走走。風冷中央空調(diào)調(diào)系統(tǒng)風冷冷熱水機機組是一種提提供冷熱源的的獨立完整機機組，它利用用周圍空氣這這個自然能源源，和風冷熱熱泵機組的制制造工藝。工工程原理與水水冷中央空調(diào)調(diào)類似，只是是在初期投資資、機房選擇擇空調(diào)使用面面積方面不同同。風冷中央央空調(diào)形成如如下特點：一一、安裝在室室外，如屋頂頂、陽臺等處處，不占有效效建筑面積，，節(jié)省土建投投資。二、夏夏季供冷、冬冬季供熱，省省去了鍋爐房房，對城市建建設(shè)和城市景景觀設(shè)計有利利。三、省去去了冷