《中央空調(diào)系統(tǒng)原理與應(yīng)用》課件

中央空調(diào)系統(tǒng)原理與應(yīng)用課程目標(biāo)了解中央空調(diào)系統(tǒng)原理深入理解中央空調(diào)系統(tǒng)的核心組件，包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹裝置等，以及它們的工作原理和相互關(guān)系。掌握中央空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用學(xué)習(xí)中央空調(diào)系統(tǒng)在不同建筑類型和環(huán)境下的應(yīng)用，包括住宅、商業(yè)樓宇、工業(yè)設(shè)施等。提升中央空調(diào)系統(tǒng)運行效率掌握節(jié)能設(shè)計、控制和維護(hù)技術(shù)，優(yōu)化中央空調(diào)系統(tǒng)性能，降低能耗，節(jié)約成本。中央空調(diào)系統(tǒng)概述中央空調(diào)系統(tǒng)是一種將冷熱源集中起來，通過管道和風(fēng)機(jī)等設(shè)備將冷熱空氣輸送到多個房間或區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)。它可以實現(xiàn)多個房間或區(qū)域的溫度、濕度、空氣質(zhì)量的控制，并能滿足不同房間或區(qū)域的不同需求。與傳統(tǒng)的分體式空調(diào)相比，中央空調(diào)系統(tǒng)具有節(jié)能、高效、舒適、智能等優(yōu)點，是現(xiàn)代建筑節(jié)能環(huán)保和提高舒適度的理想選擇。中央空調(diào)系統(tǒng)定義集中式空調(diào)系統(tǒng)指將多個房間或區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)集中控制的系統(tǒng)。它通常由一個或多個空調(diào)機(jī)組組成，通過管道和風(fēng)管將冷熱空氣輸送到各個房間或區(qū)域。全方位舒適與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比，中央空調(diào)系統(tǒng)可以為整個建筑物提供更加均勻和舒適的溫度和濕度控制。中央空調(diào)系統(tǒng)組成空調(diào)機(jī)組冷熱源的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)提供冷熱空氣。風(fēng)機(jī)盤管負(fù)責(zé)將冷熱空氣輸送到各個房間。管道系統(tǒng)連接空調(diào)機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管，輸送冷熱媒介。制冷原理1制冷劑吸收熱量制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻空氣的熱量，發(fā)生汽化。2壓縮機(jī)升高壓力壓縮機(jī)將汽化的制冷劑壓縮，提高其溫度和壓力。3冷凝器釋放熱量高壓高溫的制冷劑在冷凝器中釋放熱量，凝結(jié)成液體。4膨脹閥降低壓力制冷劑通過膨脹閥，壓力下降，溫度降低，重新回到蒸發(fā)器開始下一個循環(huán)。制冷循環(huán)過程1蒸發(fā)制冷劑吸收熱量，蒸發(fā)成氣態(tài)2壓縮壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體3冷凝高溫高壓氣體釋放熱量，凝結(jié)成液體4膨脹制冷劑通過膨脹閥，壓力降低，溫度下降制冷劑性質(zhì)及選擇化學(xué)性質(zhì)制冷劑應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不易分解或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。熱力學(xué)性質(zhì)制冷劑應(yīng)具有合適的沸點、冷凝溫度和比熱容，以確保高效的制冷循環(huán)。環(huán)境友好性制冷劑應(yīng)具有低全球變暖潛能值(GWP)和臭氧層破壞潛能值(ODP)，以減少對環(huán)境的影響。壓縮機(jī)工作原理吸氣壓縮機(jī)吸入低溫低壓的制冷劑蒸汽。壓縮壓縮機(jī)將吸入的制冷劑蒸汽壓縮成高溫高壓的蒸汽。排氣壓縮機(jī)將壓縮后的高溫高壓制冷劑蒸汽排出，送往冷凝器。活塞式壓縮機(jī)1工作原理活塞式壓縮機(jī)通過活塞的往復(fù)運動，將氣體壓縮到更高的壓力，從而實現(xiàn)制冷循環(huán)。2結(jié)構(gòu)主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣閥等部件組成。3優(yōu)勢結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、維護(hù)方便，適用于各種制冷系統(tǒng)。4劣勢壓縮比受限，噪音較高，效率較低，適用于小型中央空調(diào)系統(tǒng)。渦旋式壓縮機(jī)兩個螺旋形轉(zhuǎn)子相互嚙合運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生壓縮氣體。運行平穩(wěn)，噪音低，振動小。能效高，節(jié)能環(huán)保。冷凝器工作原理1熱量傳遞冷凝器將來自壓縮機(jī)的高溫高壓制冷劑的熱量傳遞給周圍環(huán)境。2制冷劑狀態(tài)變化制冷劑在冷凝器中從高溫高壓氣體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏馗邏阂后w狀態(tài)。3溫度降低制冷劑釋放熱量后溫度降低，為下一階段的蒸發(fā)做準(zhǔn)備。水冷式冷凝器工作原理水冷式冷凝器利用冷卻水帶走冷媒的熱量，使冷媒從氣態(tài)凝結(jié)成液態(tài)，實現(xiàn)冷凝過程。結(jié)構(gòu)特點通常由冷媒管、冷卻水管、殼體等組成，冷媒管和冷卻水管通過換熱板或螺旋管的方式進(jìn)行熱交換。空冷式冷凝器空氣換熱空氣作為冷卻介質(zhì)，利用風(fēng)機(jī)將空氣吹過冷凝器翅片，帶走熱量。結(jié)構(gòu)緊湊體積小巧，安裝方便，適合空間有限的場所。維護(hù)方便清潔維護(hù)相對簡單，只需要定期清理風(fēng)機(jī)和翅片即可。蒸發(fā)器工作原理1制冷劑吸收熱量制冷劑在蒸發(fā)器中吸收周圍空氣的熱量，使空氣溫度降低。2制冷劑汽化吸收熱量后，制冷劑從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w狀態(tài)，即汽化。3低溫氣體被送往壓縮機(jī)汽化后的制冷劑被送往壓縮機(jī)，繼續(xù)完成制冷循環(huán)過程。直膨式蒸發(fā)器直接蒸發(fā)制冷劑直接在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，吸收空氣熱量，實現(xiàn)降溫。結(jié)構(gòu)簡單直膨式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊，安裝和維護(hù)相對簡單。高效節(jié)能制冷劑直接接觸空氣，熱交換效率高，節(jié)約能耗。水冷式蒸發(fā)器水冷式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)水冷式蒸發(fā)器利用水作為冷卻介質(zhì)，通過水泵將冷凍水循環(huán)至蒸發(fā)器，與冷媒進(jìn)行熱交換。工作原理冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)吸收熱量，將冷凍水降溫，然后冷凍水通過管道送往空調(diào)系統(tǒng)。膨脹裝置工作原理1調(diào)節(jié)制冷劑流量精確控制制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的流量2維持蒸發(fā)器溫度保證蒸發(fā)器正常工作，防止過冷或過熱3提高系統(tǒng)效率優(yōu)化制冷循環(huán)，提高制冷效率和節(jié)能效果毛細(xì)管結(jié)構(gòu)毛細(xì)管是細(xì)而長的管子，通常用銅管制成，其內(nèi)部直徑很小。原理當(dāng)制冷劑流過毛細(xì)管時，由于管徑變小，速度加快，壓力下降，導(dǎo)致制冷劑的溫度降低，從而實現(xiàn)制冷效果。應(yīng)用毛細(xì)管常用于小型制冷系統(tǒng)，如家用空調(diào)和小型商用空調(diào)。熱力膨脹閥自動調(diào)節(jié)根據(jù)系統(tǒng)壓力和溫度的變化自動調(diào)節(jié)制冷劑流量。節(jié)能高效減少制冷劑損失，提高制冷效率。穩(wěn)定運行確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行，防止過冷或過熱現(xiàn)象發(fā)生。熱交換器定義熱交換器是指將熱量從一種流體傳遞到另一種流體，或者從流體傳遞到固體，或者反之的設(shè)備。作用在中央空調(diào)系統(tǒng)中，熱交換器是實現(xiàn)制冷或制熱的核心部件，它通過熱量傳遞來完成溫度變化。換熱原理1熱量傳遞換熱器通過不同介質(zhì)之間的熱量傳遞來實現(xiàn)溫度變化，通常是通過傳導(dǎo)、對流和輻射等方式。2溫度差熱量從溫度較高的介質(zhì)傳遞到溫度較低的介質(zhì)，直到兩者的溫度達(dá)到平衡。3接觸面積換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以增大接觸面積，提高熱量傳遞效率。換熱器類型板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，換熱效率高，應(yīng)用廣泛。管殼式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，耐用性強(qiáng)，適用于大流量、高壓場合。翅片式換熱器換熱面積大，熱阻小，適用于空氣與水或空氣與油等介質(zhì)之間的換熱。自動控制系統(tǒng)1溫度控制監(jiān)測和調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度2壓力控制確保制冷劑壓力穩(wěn)定3運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)，及時報警溫度控制精確控制室內(nèi)溫度，確保舒適度。通過傳感器監(jiān)測溫度變化，自動調(diào)節(jié)設(shè)備運行。用戶可自定義溫度設(shè)定值，滿足不同需求。壓力控制壓縮機(jī)排氣壓力控制壓縮機(jī)排氣壓力，確保制冷劑循環(huán)正常，防止過高壓力損壞系統(tǒng)。冷凝器壓力控制冷凝器壓力，確保制冷劑順利凝結(jié)，提高制冷效率。系統(tǒng)運行參數(shù)制冷量中央空調(diào)系統(tǒng)每小時能去除的熱量，單位為千瓦（kW）或冷噸（RT）。功率中央空調(diào)系統(tǒng)運行所需的功率，單位為千瓦（kW）。能效比中央空調(diào)系統(tǒng)的制冷量與功率的比值，反映了系統(tǒng)的能量利用效率。制冷量制冷量是指空調(diào)在標(biāo)準(zhǔn)工況下每小時所能移去的熱量，通常以千瓦(kW)表示。功率定義中央空調(diào)系統(tǒng)運行所需的能量消耗，通常以“kW”或“馬力”為單位。影響因素制冷量、壓縮機(jī)類型、運行效率等。重要性決定系統(tǒng)運行成本，影響能效指標(biāo)。能效比3.5能效比代表空調(diào)制冷能力與消耗功率之比。5.0高能效代表空調(diào)制冷能力強(qiáng)，耗電量低。7.0節(jié)能環(huán)保代表空調(diào)性能優(yōu)越，更節(jié)約能源。系統(tǒng)安裝與調(diào)試設(shè)備安裝確保設(shè)備安裝牢固，并符合設(shè)計要求。管道連接管道連接緊密，并進(jìn)行壓力測試，確保系統(tǒng)密封。系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試系統(tǒng)運行參數(shù)，確保系統(tǒng)正常運行。驗收進(jìn)行系統(tǒng)驗收，確保系統(tǒng)符合設(shè)計要求。系統(tǒng)平衡風(fēng)量平衡確保每個區(qū)域的送風(fēng)量與回風(fēng)量相匹配，以保證室內(nèi)溫度均勻。壓力平衡調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)和風(fēng)管的阻力，以保持系統(tǒng)內(nèi)的壓力平衡，避免局部負(fù)壓。水量平衡確保冷卻水或加熱水的流量和溫度滿足系統(tǒng)需求，并避免水流不均。系統(tǒng)調(diào)試檢查所有部件是否正常工作。調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，確保最佳運行狀態(tài)。排除故障，解決系統(tǒng)問題。系統(tǒng)維護(hù)與保養(yǎng)1定期檢查定期檢查確保系統(tǒng)正常運行，并及時發(fā)現(xiàn)潛在問題。2故障診斷及時診斷并解決故障，避免系統(tǒng)停機(jī)或性能下降。定期檢查檢查壓縮機(jī)定期檢查壓縮機(jī)的運行狀況，包括油位、溫度、振動等，并及時更換潤滑油。檢查冷凝器清潔冷凝器表面積塵，確保通風(fēng)良好，提高熱交換效率。檢查蒸發(fā)器檢查蒸發(fā)器表面是否有結(jié)霜，并定期清潔，確保高效換熱。檢查風(fēng)機(jī)檢查風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)是否正常，并清潔葉片，確保良好的通風(fēng)效果。故障診斷癥狀分析首先，要仔細(xì)觀察中央空調(diào)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并記錄下故障現(xiàn)象，例如制冷效果下降、噪音增大、漏水等。排查原因根據(jù)