中央空调基础入门讲义.ppt
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1、 2014年3月1一、中央空调基本定义一、中央空调基本定义二、中央空调设备介绍二、中央空调设备介绍三、中央空调基本原理三、中央空调基本原理四、热泵四、热泵五、户式中央空调介绍五、户式中央空调介绍六、节能技术的应用六、节能技术的应用七、中央空调在设计,施工中存在的通病七、中央空调在设计,施工中存在的通病八、中央空调的发展趋势八、中央空调的发展趋势九、本公司优势九、本公司优势十、综述十、综述21.11.1空调的定义空调的定义 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。中央空调系统是由
2、一台主机(或一套制冷系统或供风系统)通过风道送风或冷热水源带动多个未端的方式来达到室内空气调节的目的的空调系统。3 .制冷量: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。1.2.2.1.2.2.制热量: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。4 制冷(热)量 空调器在制冷(热)运转单位时间内从密闭空间除去的热量,法定计量单位W(瓦)。国家标准规定空调实际制冷量不应小于额定制冷量的95%。输入功率:空调器在额定工况下进行制冷(热)运转时,消耗的功率,单位W。能效比 又称性能系数,是反映空调器制冷运转时,制冷量与制冷功率之比单位W/W。国
3、家标准规定,2500W空调的能效比标准值为2.65;2500W至多4500W空调的能效比标准值为2.70/噪声 空凋器运转时产生的杂音,主要由内部的蒸发机和外部的冷凝机产生。国家规定制冷量在2000W以下的空调室内机噪声不应大于45分贝,室外机不大于55分贝;2500W的分体空调室内机噪声不大于48分贝,室外机不大于58分贝。5按空气处理设备的位置情况划分按空气处理设备的位置情况划分(1)集中系统:集中进行空气的处理、输送和分配。主要形式为单风管系统、双风管系统。(2)半集中系统:除了有集中空气调节的设备外,还有分散在各个被处理房间的末端设备。例如:末端再热式系统、风机盘管系统。(3)分散系统
4、:每个房间的空气处理设备分别由各自的整体式空调机组承担。主要有单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统。按使用目的分类按使用目的分类 舒适性空调和工艺性空调 舒适性空调:室内温湿度冬季1822,夏季2428,=4060%工艺性空调:温湿度基数根据工艺需要和卫生条件确定。室温允许波动范围1、0.50.10.267按负担室内负荷所用的介质种类来划分按负担室内负荷所用的介质种类来划分(1)、全空气系统:是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。主要系统形式有:一次回风系统、二次回风系统。(图示一次回风系统)(2)、全水系统:空调房间的热、湿负荷全部由水作为冷、热介质来承担
5、。这种系统一般不单独使用。主要系统形式有:风机盘管系统。(3)、空气+水系统:空调房间的热、湿负荷同时用经过处理的空气和水来负担的系统。主要系统形式有:风机盘管+新风空调系统。常用。如宾馆、办公楼等。(4)、制冷剂系统:是将制冷系统的蒸发器直接设置在室内来承担房间热、湿负荷的空调系统。如:单元式空调机系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统。按集中系统处理的空气来源分类按集中系统处理的空气来源分类 封闭式系统(没有室外新风补充)、直流式系统(全新风系统)、混合式系统(部分新风系统、一、二回风系统)2.12.1几种常见空调主机形式几种常见空调主机形式活塞式冷水机组 活塞式冷水机组就是把实现制冷循环
6、所需的活塞式制冷压缩机、辅助设备急附件紧凑地组装在一起的专供空调用冷目的使用的整体式制冷装置。活塞式冷水机组单机制冷从60至900KW,适用于中、小型工程(目前一般不使用了)。螺杆式冷水机组 螺杆式冷水机组是提供冷冻水的大中型制冷设备。常用于国防科研、能源开发、交通运输、宾馆、饭店、轻工、纺织等部门的空气调节,以及水利电力工程用的冷冻水。螺杆式冷水机组是由螺杆制冷压缩机组、冷凝器、蒸发器以及自控元件和仪表等组成的一个完整制冷系统。它具有结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小、操作维护方便、运转平稳等优点,因而获得了广泛的应用,其单机制冷量从150至2200KW,适用于中、大型工程。89 涡旋式冷
7、水机组 涡旋式冷水机组机组结构紧凑,占地面积小,管路设计简单,只需外接水管,安装维护简易。机组分整体式和模块化。模块化机组有28个模块组装而成,具有冷量大、相互备用、间隙运行等特点。模块机 在VRV系统的基础上发展来的,它将传统的氟利昂管路改变为水路系统,将室内外机合并为制冷机组,室内机改为风机盘管。利用载冷剂水的换热来实现制冷过程。模块机由于能够根据冷负荷要求自动调节启动机组数量,实现灵活组合而此得名,适用于中、小型工程。离心式冷水机组 是由离心式制冷压缩机和配套的蒸发器、冷凝器和节流控制装置以及电气表组成整台的冷水机组,单机制冷量从700至4200KW。其适用于大、特大型工程。10溴化锂吸
8、收式冷水机组 以热能为动力,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂,制取0以上的冷媒水,可用作空调或生产工艺过程的冷源,溴化锂吸收式以热能为动力,常见的有直燃型、蒸汽型、热水型三类,其冷量范围为230至5800KW,适用于中型、大型、特大型工程。2.1.7 VRV系统(制冷剂系统)变制冷剂流量(VariedRefrigerantVolume,简称VRV)空调系统是一种冷剂式空调系统,它以制冷剂(以冷媒为载冷剂,如:R22、R410A)为输送介质,室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成,末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。多联机就是用一个超大功率的室外主机带动多个室内机,由于采
9、取的是并联方式,所以可方便地进行分区控制。适用于大面积多居室的单元房、复式住宅、庭院别墅、高档商住楼、单元式办公写字楼等。112.22.2中央空调机组分类中央空调机组分类中央空调冷(热)水机组蒸气压缩机制冷机溴化锂吸收式制冷机活塞式冷水机离心式冷水机组螺杆式冷水机组模块式冷水机组开启式冷水机组半封闭式冷水机组全封闭式冷水机组R22冷水机组R123式冷水机组R134a冷水机组水冷开启式冷水机组风冷半封闭冷水机组风冷半封闭冷热水机组水冷冷水机组风冷冷水机组风冷冷热水机组12 空调系统末端设备包括空气处理机和风机盘管,其主要的零部件包括风机机组,表冷器,加热器,加湿器,除湿器,空气过滤器,空气分配器
10、等 空气处理机2.32.3中央空调中央空调末端设备末端设备组合式空调机组13 吊顶式空气处理机立式空气处理机卧式空气处理机空气处理机14 经处理的新风通过新风送风管送到房间,室内的风通过回风口与送入的新风混合再经过风机盘管处理,达到要求后再送入房间风机盘管15 风机盘管的结构表冷器在里面16 风机盘管种类立式风机盘管卧式风机盘管17 风机盘管种类卡式风机盘管3.13.1冷媒机的工作原理冷媒机的工作原理 压缩式空调制冷工作原理 空调在作制冷运行时,低温低压的制冷剂气体被压缩吸入后加压变成高温高压的制冷剂气体,高温高压的制冷剂气机体在室外换热器中放热(通过冷凝器冷凝)变成中温高压的液体(热量通过室
11、外循环空气带走),中温高压的液体再经过节流部件节流降压后变为低温低压的液体,低温低压的液体制冷剂在室内换热器中吸热蒸发后变为低温低压的气体(室内空气经过换热器表面被冷却降温,达到使室内温度下降的目的),低温低压的制冷剂气体再被压缩机吸入,如此循环。18冷凝器冷凝器室室 内内室室 外外蒸发器蒸发器19空调制热运行原理 空调在作制热运行时,低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的制冷剂气体,高温高压的制冷剂气体在室内换热器中放热变成中温高压的液体(室内空气经过换热器表面被加热,达到使室内温度升高的目的),中温高压的液体再经过节流部件节流降压后变为低温低压的液体,低温低压的液体在换热器中
12、吸热蒸发后变为低温低压的气体(室外空气经过换热器表面被冷却降温),低温低压的气体再被压缩机吸入,如此循环。蒸发器蒸发器室室 内内室室 外外冷凝器冷凝器空调系统有四大件,它们是压缩机、冷凝器、蒸发器和节流部件。压缩机压缩机 20消耗一定的外界功,将蒸发器内的蒸汽吸入,并压缩到冷凝压力后,排入冷凝器中21蒸发器蒸发器冷热水系统(1)属于二次换热设备,在冷水机组内的工作原理与家用空调类似,只 是在制冷剂蒸发侧不同。(2)家用空调是直接将冷量交换给了需要处理的空气,而冷水机组是将冷量交换给循环水。(3)循环水泵将被冷却了的水送到需要进行空气调节的房间内的风机盘管,通过风机盘管将冷量传送给空气。冷冻水系
13、统主要由循环水泵、补水阀、水箱、排气阀、平衡阀、循环水管、风机盘管等部件组成。水系统布置灵活,独立调节性好,能满足复杂房型分散使用、各个房间独立运行的需要,管道系统便于装饰协调。22233.33.3制冷系统原理图制冷系统原理图24制冷系统原理图制冷系统原理图 4.1热泵的定义 热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置,通常是先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热,经过电力做功,输出能用的高品位热能的设备。4.2热泵的工作原理 热泵系统的工作原理与制冷系统的工作原理是一致的。热泵的性能一般用制冷系数(COP性能系数)来评价。制冷系数的定义为由低温物体传到高温物体的热量与所需的动力之比。通
14、常热泵的制冷系数为3-4左右,也就是说,热泵能够将自身所需能量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。所以热泵实质上是一种热量提升装置,工作时它本身消耗很少一部分电能,却能从环境介质(水、空气、土壤等)中提取4-7倍于电能的装置,提升温度进行利用,这也是热泵节能的原因。2526热泵工作原理示意图热泵工作原理示意图27热泵工作原理示意图热泵工作原理示意图 现在我国主要利用三种热泵技术,分别是空气源热泵(风冷热泵)、水源热泵、地源热泵。水源热泵 水源热泵是一种以水体为低位热源,利用地下水式水源热泵机组为空调系统制备与提供冷/热水,再通过空调末端设备实现房间空气调节的系统形式。作为低位热源的水体,
15、可以利用温度合适的地下水、地表水(含海水、湖水、江河水等)、再生水(城市生活污水、工业废水、矿山废水、油田废水和热电厂冷却水等人工利用后排放且经过处理的水源)等。水源热泵技术的工作原理:通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。2829 水源热泵原理图30地源热泵 地源热泵系统是一种以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、
16、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。有关地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统,前一节已经讲过了,这里主要介绍地埋管地源热泵系统。地埋管地源热泵空调系统,一般由地埋管换热器,水源热泵机组(水-水热泵或水-空气热泵机组)和室内空调末端系统三部分组成。有水平和竖直两种埋管方式。31地源热泵示意图夏季吸收房间中的热量,储存到土壤中,达到制冷效果冬季将土壤中的热量“提取”出来,利用能量转换对室内供热5.1户式中央空调的种类户式燃气空调空气源热泵系统 空气源热泵是目前户式空调的主要形式,在多居室房、复式楼结构、小型别
17、墅中应用较广,其形式主要有三种:(1)风管式空调系统顾名思义是以空气作为输送介质,集中产生热(冷)风,经风道送入各房间。该方式投资少,并可引入新风,能够实现室内外空气流通,各房间无温差,可以作为改善生态住宅的室内气环境与热环境的有效技术手段,但建筑层高需满足风管布置要求。32 3334(2)家用变频中央空调系统,即目前市场上常称为“一拖几”的空调。它是一种由氟立昂直接制冷和供热的热泵空调,一台室外机带若干室内机,各房间分别控制。其优点是系统简单,且对建筑层高没有要求。其缺点是不易检漏,一旦发生制冷剂流量减小,而又查不出泄漏的地点时,只能靠不断补充制冷剂来维持空调系统的正常运行,新风接入困难。3
18、5(3)小型风冷热泵户式中央空调系统,集中产生热(冷)水,送至空调末端设备(如风机盘管、新风机组等)该方式控制方便,终端数量匹配灵活,对于建筑面积相对较大的场合也适用。但存在冷凝水排放及水管漏水问题,造价相对另两种空气源热泵系统较高。365.25.2户式中央空调特点户式中央空调特点a.四季运行:夏季,制冷机组运行,实现冷调节;冬季,冷机配合热源共同使用,可以实现冬季采暖。在春秋两季可以用新风直接送风,达到节能,舒适的效果。b.舒适感好:采用集中空调的设计方法,送风量大,送风温差小,房间温度均匀。送风方式多样化,不同于分体式空调一样只有一种送风方式,家用中央空调可以实现多种送风方式,能够根据房型
19、的具体情况制定不同的方案,增强人体的舒适性。c.卫生要求好:同中央空调一样,能够合理补充新风,配合厨房、卫生间的排风,保证室内空气的新鲜卫生,还可以四季换气,满足人体的卫生要求。这些都是分体式空调所不能实现的。d.外型美观:可根据用户需求与喜好,实施从设计到安装的综合解决方案。系统采用暗装方式,能配合室内的高档装修。同时由于室外机组的合理安置也不会破坏建筑物的整体外型美观。37e.高效节能:采用模块化主机,根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调,室内及分区控制,各个室内及独立运行,分别调节各个区域内的空气。f.运行宁静:采用主机和室内机分离的安装方式,送风回风系统设
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