中央空調系統(tǒng)知識(工程部)

中央空調系統(tǒng)知識工程部七月份培訓2011.7目錄第一部分中央空調基礎知識一、有關空調的基礎知識二、中央空調工作原理第二部分中央空調方案設計基礎知識介紹一、末端設備選型二、空調水系統(tǒng)設計三、空調風系統(tǒng)設計第三部分中央空調工程造價第四部分中央空調施工簡介第一部分中央空調基礎知識

一、有關中央空調的基礎知識1、空調專業(yè)的基本概念

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

1.2空氣調節(jié)的任務？答：在一定的范圍內保持室內的溫度和相對濕度，是空調最基本的任務。空調環(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{環(huán)境允許的溫度和相對濕度的波動值，稱為空調精度。舒適性空調對空調精度無嚴格的規(guī)定，工藝性空調、凈化性空調對空調精度則有明確規(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)境介質的制冷機中進行制冷循環(huán)的工作物質。其工作原理是制冷劑在蒸發(fā)器內吸收被冷卻物質的熱量而蒸發(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，往復循環(huán)，借助于狀態(tài)的變化來達到制冷的作用。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的媒介物質。如常用的空調冷凍水，其在蒸發(fā)器內被冷卻降溫，然后遠距離輸送，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、丙二醇等有機化合物的水溶液。

1.5什么是動壓、靜壓、全壓？答：在選擇空調或風機時，常常會遇到靜壓、動壓、全壓這三個概念。根據流體力學知識，流體作用在單位面積上所垂直力稱為壓力。當空氣沿風管內壁流動時，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)則運動而撞擊于管壁上產生的壓力稱為靜壓?！飫訅?Pb)：指空氣流動時產生的壓力，只要風管內空氣流動就具有一定的動壓，其值永遠是正的?！锶珘?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，它可以是正值，亦可以是負值。

2、空調的分類2.1按照使用目的，空調可分為哪幾類？★舒適空調---要求溫度適宜，環(huán)境舒適，對溫濕度的調節(jié)精度無嚴格要求、用于住房、辦公室、影劇院、商場、體育館、汽車、船舶、飛機等?！锕に嚳照{---對溫度有一定的調節(jié)精度要求，另外空氣的潔凈度也要有較高的要求。用于電子器件生產車間、精密儀器生產車間、計算機房、生物實驗室等。2.2按照空氣處理方式，可分為哪幾類？★集中式（中央）空調---空氣處理設備集中在中央空調室里，處理過的空氣通過風管送至各房間的空調系統(tǒng)。適用于面積大、房間集中、各房間熱濕負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，設備的消聲隔振比較容易解決。

組合式空調處理機組封閉式、直流式和混合式★半集中式空調---既有中央空調又有處理空氣的末端裝置的空調系統(tǒng)。這種系統(tǒng)比較復雜，可以達到較高的調節(jié)精度。適用于對空氣精度有較高要求的車間和實驗室等?！锞植渴娇照{---每個房間都有各自的設備處理空氣的空調。空調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、熱濕負荷相差大的場合，如辦公室、機房、家庭等。其設備可以是單臺獨立式空調相組，如窗式，分體式空調器等。也可以是由管道集中給冷熱水的風機盤管式空調器組成的系統(tǒng)，各房間按需要調節(jié)本室的溫度。2.3按照制冷量可分為哪幾類？★大型空調機組---如臥式組裝淋水式，表冷式空調機組，應用于大車間、電影院等?！镏行涂照{機組---如冷水機組和柜式空調機等，應用于小車間、機房、會場、餐廳等?！镄⌒涂照{機組---如窗式、分體式空調器，用于辦公室、家庭、招待所等。2.4按新風量的多少來分，空調可以分為哪幾類？★直流式系統(tǒng)---空調器處理的空氣為全新風，送到各房間進熱濕交換后全部排放到室外，沒有回風管。這種系統(tǒng)衛(wèi)生條件好，能耗大，經濟性差，用于有有害氣體產生的車間。實驗室等?！镩]式系統(tǒng)---空調系統(tǒng)處理的空氣全部再循環(huán)，不補充新風的系統(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等?！锘旌鲜较到y(tǒng)---空調器處理的空氣由回風和新風混合而成。它兼有直流式和閉式的優(yōu)點，應用比較普遍，如賓館、劇場等場所的空調系統(tǒng)。按送風速度分：高速系統(tǒng)---主風道風速20－30m/s。低速系統(tǒng)---主風道風速12m/s以下。

3、有關空調的常用術語3.1名義制冷量：答：單位時間內，空調器在名義制冷工況下從空間區(qū)域或房間內排除的熱量，就叫名義制冷量。3.2名義制熱量：答：單位時間內，空調器在名義制熱工況下向空間區(qū)域或房間內釋放的熱量。3.3能效比（EER-COOLING）：答：單位電動機輸入功率的制冷量大小。是反映空調器制冷運轉時的制冷量與制冷功率之比,單位W/W。國家標準規(guī)定，2500W空調的能效比標準值2.65；2500W至多4500W空調的能效比標準值為2.70。3.4性能參數(shù)（COP-HEATING）：答：制冷壓縮機的性能參數(shù)COP值，即：單位軸功率的制冷量。軸功率（壓縮機的耗功率）指電動機傳至壓縮機機軸上的功率，主要包括直接用于壓縮空氣的所耗功率和克服運動機構的摩擦阻力所耗功率。4、常用空調計量單位及換算★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、幾種常見空調主機形式？1）、水冷冷水機組：水冷冷水機組屬于中央空調系統(tǒng)中的制冷機組部分，其載冷劑為水，稱為冷水機組，而冷凝器的冷卻為利用常溫水的換熱降溫來實現(xiàn)。故稱為水冷機組，與水冷機組相對的稱為風冷機組，風冷機組的冷凝器由與室外空氣的強制通風換熱達到制冷目的。

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，由功能機和恒速機，變頻機組成。通過并聯(lián)室外機系統(tǒng)，將制冷管道集中進入一個管道系統(tǒng)，可以方便得根據室內機的容量的匹配，對室內機的合適的容量從122.5KW以1.5KW的級差進行選擇，即最多一組室外機可連接30臺室內機。室內機有天花板嵌入式、掛壁式、落地式等。型式不同的室內單機可連接到一個制冷回路上，并可進行單獨控制。室內單機最小容量為0.6KW，最大為3.75KW，室內機的容量可在室外機容量的50%至130%內調節(jié)。3）、模塊機在VRV系統(tǒng)的基礎上發(fā)展熱來，在1985年，由澳大利亞捷風集團發(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)，將室內外機合并為制冷機組，室內機改為風機盤管。利用載冷劑水的換熱來實現(xiàn)制冷過程。模塊機由于能夠根據冷負荷要求自動調節(jié)啟動機組數(shù)量，實現(xiàn)靈活組合而此得名。4）、活塞式冷水機組：活塞式冷水機組就是把實現(xiàn)制冷循環(huán)所需的活塞式制冷壓縮機、輔助設備急附件緊湊地組裝在一起的專供空調用冷目的使用的整體式制冷裝置?；钊嚼渌畽C組單機制冷從60至900KW，適用于中、小工程。

5）、螺桿式冷水機組：螺桿式冷水機組是提供冷凍水的大中型制冷設備。常用于國防科研、能源開發(fā)、交通運輸、賓館、飯店、輕工、紡織等部門的空氣調節(jié)，以及水利電力工程用的冷凍水。螺桿式冷水機組是由螺桿制冷壓縮機組、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)。它具有結構緊湊、體積小、重量輕、占地面積小、操作維護方便、運轉平穩(wěn)等優(yōu)點，因而獲得了廣泛的應用，其單機制冷量從150至2200KW，適用于中、大型工程。

6）、離心式冷水機組：是由離心式制冷壓縮機和配套的蒸發(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組，單機制冷量從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，可用作空調或生產工藝過程的冷源，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{水系統(tǒng)示意圖二、中央空調工作原理

1、壓縮式空調制冷工作原理？答：空調在作制冷運行時，低溫低壓的制冷劑氣體被壓縮機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換熱器中吸熱蒸發(fā)后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍怏w（室內空氣經過換熱器表面被冷卻降溫，達到使室內溫度下降的目的），低溫低壓的制冷劑氣體再被壓縮機吸入，如此循環(huán)。流程圖2、空調系統(tǒng)組成部分空調系統(tǒng)有四大件，它們是壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流部件。2.1壓縮機知識簡介壓縮機是整個空調系統(tǒng)的核心，也是系統(tǒng)動力的源泉。整個空調的動力，全部由壓縮機來提供，壓縮機就相當于把一個實物由低勢位搬到高勢位地方去，在空調中它的目的就是把低溫的氣體通過壓縮機壓縮成高溫的氣體，最后氣體在換熱器中和其他的介質進行換熱。所以說壓縮機的好壞會直接影響到整個空調的效果。壓縮機分類

根據蒸氣的原理，壓縮機可分為容積型和速度型兩種基本類型。根據壓縮方式，容積型壓縮機可分為活塞式和回轉式兩大類。回轉式又可分為滾動活塞式、滑片式、單螺桿式、雙螺桿式、渦旋式。速度型壓縮機有離心式。從壓縮機結構上來看，又可將壓縮機分為開啟式、半封閉式和全封閉式。開啟式壓縮機的主軸伸出機體外，通過傳動裝置（傳動帶或聯(lián)軸節(jié)）與原動機相連接。在伸出部分必須有軸封裝置，使主軸和機體間密封來防止制冷劑泄露。封閉式壓縮機的結構是將電動機和壓縮機連成整體，裝在同一機體內，因而可以取消軸封裝置，避免了泄漏制冷劑的可能。這樣，電動機便處于四周是制冷劑的環(huán)境中，稱為內裝式電動機。封閉式壓縮機又可分為半封閉和全封閉兩種型式。半封閉式的機體用螺栓連接，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在空調上的作用不同，換熱器可分為冷凝器和蒸發(fā)器。現(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（水或空氣）帶走。冷凝器按其冷卻介質和冷卻的方式，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。當循環(huán)使用時，需設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，制冷劑在管內冷凝。這種冷凝器中有自然對流空氣冷卻式冷凝器和強制對流空氣冷卻式冷凝器。通常，空氣冷卻式冷凝器也叫風冷冷凝器。

★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)，轉變?yōu)檎魵獠⑽毡焕鋮s介質的熱量，達到制冷目的。2.3節(jié)流結構知識簡介節(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)，而會直接進入到壓縮機。由于液體的不可壓縮性，所以在未進入壓縮機之前，首先要通過氣液分離器，以確保進入壓縮機全部為汽體，保證壓縮機能正常的運轉。

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應蒸發(fā)器的負荷變動對供應量的需求在蒸發(fā)負荷增大時，供應量也增大，由儲液器的存液補給；負荷變小時，需要液量也變小，多余的液體儲存在儲液罐里。★作為系統(tǒng)中高低壓側之間的液封因為出液管是插在液面下，故可防止高壓側的蒸汽和不凝性的氣體進入低壓側。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和冷凝器之間。它的工作原理為：壓縮機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。

2.7四通換向閥知識簡介四通換向閥適用于中央空調、單元式空調器等熱泵型空調系統(tǒng)，它被用來切換制冷工質的流通路徑，以達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，以達到加強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與空氣進行換熱，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，必須排掉一部分含鹽度較高的水；風吹也會造成水的飄散損失。必須有足夠的新水持續(xù)補充。

因此，濕式冷卻塔需要有供給水的水源。缺水地區(qū)，在補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軆人臒崃總鬏斀o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，且風機耗能很高。冷卻塔冷卻水的過程屬熱質傳遞過程。被冷卻的水用噴嘴、布水器或配水盤分配至冷卻塔內部填料處，大大增加水與空氣的接觸面積?？諝庥娠L機、強制氣流、自然風或噴射的誘導效應而循環(huán)。

冷卻水系統(tǒng)圖、冷卻塔結構圖2.11全自