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中央空调培训讲义1、 中央空调基础知识11空调的基本概念空气调节基本定义：对空气进行适当的处理，使室内空气的温度、相对湿度、压力、洁净度和气流速度等参数能保持在一定范围内。这种制造室内气候环境的技术措施，称为空气调节，简称空调。空气调节的基本功能：采用空调技术手段在一定的范围内保持室内的温度和相对湿度，即降（升）温和除（加）湿是空调最基本的任务。其次为保持室内的空气品质，能够对室内的空气起到一定的净化作用。降温即是对室内空气进行冷却，它是空调的主要功能之一。在夏季和秋季中，我国大部分地区的气温一般都会在30以上。出现35以上的炎热天气甚至38以上的酷热天气，在不少地区里持续的时间也比较长。在高温环境下，人们的体力和精力都会消耗得较快、较大，如不能获得很好的休息，易疲劳，致使工作效率下降。因此，在空调器的设计与制造中，一般允许将温度控制在2030之间。如若温度设定过低，一是增加了不必要的电力消耗；二是造成室内外温差偏大时（大于10），人们进出房间不能很快适应温度的变化，容易患感冒。舒适的环境不仅与温度有关，而且与空气温度也有密切关系。人们感觉舒适的环境相对湿度应是在40%60%左右。当相对湿度过大，如在90%以上时，即使此时温度在舒适范围以内，人们的感觉仍然不佳。空调器在制冷过程中，伴有除湿的作用。这是因为空调器在制冷时，室内空气不断循环，流经蒸发器的翅片表面，在将空气自身的热量传给蒸发器内流动的制冷剂时，空气中的水蒸气遇到温度低于露点的翅片表面时，会凝结成液态水，缓缓顺翅片流下，集中在接水盘内被排出室外。不断地重复这种过程，室内空气中的水蒸气含量便会逐渐减少，即实现了“除湿”的作用。现代社会的空气品质越来越差。室内空气也会含有一定的有害气体，如NH3、SO2、H2S等，以及各种汗臭、体臭、烹调臭和浴厕臭等臭气。同时，室内空气中含一定浓度的粉尘，也会对人的健康造成一定的危害，这就需要空调器在调节温度与湿度的同时，应具有单独能够对空气起到一定的净化作用。空调环境的舒适条件： 根据国家标准采暖通风与空气调节设计规范，舒适性的室内标准为： 夏季： 温 度： 24-28C 相对温度： 40-65% 风 速： 0.3m/s 冬季： 温 度： 18-22C 相对温度： 40-60% 风 速： 0.2m/s 舒适性参数是通过人体感觉测试得到的。1.2空调的分类1.2.1按照使用目的分类（1）舒适空调-要求温度适宜，环境舒适，对温湿度的调节精度无严格要求，办公楼、旅馆、商店、影剧院、图书馆、餐厅、体育馆、娱乐场所、候机或候车大厅等建筑中所用的空调都属于舒适空调。由于人的舒适感在一定的空气参数范围内，所以这类空调对温度和湿度波动的控制，要求并不严格。 （2）工艺空调-又称工业空调，为生产工艺过程或设备运行创造必要环境条件的空调系统，工作人员的舒适要求有条件时可兼顾。由于工业生产类型不同、各种高精度设备的运行条件也不同，因此工艺性空调的功能、系统形式等差别很大。对温度有一定的调节精度要求，另外空气的洁净度也要有较高的要求。用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、制药车间、计算机房、生物实验室等。 满足人类或其它生物对舒适感的要求的空调，一般称之为舒适性空调；而主要用来满足工艺生产过程和设备的运行要求，及人体的舒适度要求的空调，一般称之为工艺性空调。1.2.2按照空气处理方式分类 （1）集中式（中央）空调-将空气处理设备及其冷热源集中在专用机房内，处理过的空气通过风管送至各房间的空调系统。适用于面积大、房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场所选用，如宾馆、办公楼、船舶、工厂等。系统维修管理方便，设备的消声隔振比较容易解决。 （2）半集中式空调-既有集中的中央空调设备各点又有处理空气的末端装置的空调系统。这适用于对空气精度有较高要求的车间和实验室等。如风机盘管加独立新风空调系统。 （3）局部式空调-每个房间都有各自的设备处理空气的空调。空调器可直接装在房间里或装在邻近房间里，就地处理空气。适用于面积小、房间分散、热湿负荷相差大的场合，如办公室、机房、家庭等。其设备可以是单台独立式空调相组，如窗式，分体式空调器等。 1.2.3按负担室内负荷所用的介质分类：（1）全空气系统：空调房间内的热、湿负荷全部由经过处理的空气来承担的空调系统。又叫做风管式空调系统。全空气空调系统以空气为输送介质，它利用室外主机集中产生冷热量，将从室内引回的回风（或回风和新风的混风）进行冷却/热处理后，再送人室内消除其空调冷热负荷。（2）全水系统：空调房间内热、湿负荷全靠水作为冷热介质来承担的空调系统。它通过空调冷（热）水机组产生出空调冷（热）水，由管路系统输送至室内的各空调末端装置，在空调末端装置处冷（热水）与室内空气进行热量交换，产生出冷（热）风，从而消除房间空调冷（热）负荷。如风机盘管空调系统。（3）空气水系统：空调房间的热、湿负荷由经过处理的空气和水共同承担的空调系统。其典型的系统是风机盘管加独立新风空调系统。（4）制冷剂（冷媒）直接蒸发系统：这是一种制冷系统的蒸发器直接 放在室内来吸收房间热、湿负荷的空调系统。以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机，冷媒直接在风机盘管蒸发吸热进行制冷，如VRV空调系统。1.3有关空调的常用术语（1）空气温度： 暴露于空气中但又不受直接辐射的温度表所指示的温度，一般指干球温度。干球温度 ：干球温度表所指示的温度。 湿球温度： 湿球温度表所指示的温度。露点温度 ：在大气压力一定、某含湿量下的未饱和空气因冷却达到饱和状态时的温度。（2）空气湿度 ：表征空气中水蒸汽含量多少或干湿各度的物理量。绝对湿度 ：单位体积的湿空气中所含水蒸汽的质量。l立方米湿空气中含水蒸汽的质量，单位为 kgm3。它不能直接反映出湿空气的干湿程度。 相对湿度 ： 空气实际的水蒸汽分压力与同温度下饱和状态空气的水蒸汽分压力之比，用百分率表示。（3）大气压力：包围地球的空气层对单位地球表面积形成的压力称为大气压力。单位用帕（ Pa）、千帕 （KPa）或兆帕 （MPa）表示。 （3）冷负荷 ：为保持空气调节房间恒定的空气温度应从室内除去的热流量。热负荷 ：根据采暖房间耗热量和得热量的平衡计算结果，需要采暖系统供给的热流量。（4）显热 ：在物质的吸热或放热过程中，能使其温度发生变化的热量。对固态、液态或气态的物质加热，只要它的形态不变，则热量加进去后，物质的温度就升高，加进热量的多少在温度上能显示出来，即不改变物质的形态而引起其温度变化的热量称为显热。潜热 ：在一定温度和压力下，物质发生相变过程中，所吸收或放出的热量。对液态的水加热，水的温度升高，当达到沸点时，虽然热量不断的加入，但水的温度不升高，一直停留在沸点，加进的热量仅使水变成水蒸气，即由液态变为气态。这种不改变物质的温度而引起物态变化(又称相变)的热量称为潜热。如计算机房中、工作人员人体发热以及换气带进来的空气含湿量，这些热量称为潜热。如果使液体变为气体，那么该潜热为汽化潜热。如果使气体变为液体，则该潜热称为凝结潜热。潜热变化不能用温度测量仪器进行测量。全热 ：显热与潜热之和。（5）制冷量 ：单位时间内，由制冷机蒸发器中的制冷剂所移出的热量。制冷量直接反映出空调的制冷能力，数值越高表示制冷能力越强。制热量：单位时间内，空调器在制热工况下向空间区域或房间内释放的热量。类似于制冷量，直接反映出空调的送热能力。（6）制冷（制热）输入功率：空调设备进行制冷（制热）运行时所消耗的总功率，单位：W（KW）。能效比（EER）：在额定工况和条件下，空调设备进行制冷运行时，制冷量与有效输入功率之比。EER=制冷量/输入功率，此值能检验空调的性能，值越大，系统匹配越好，空调性能越优越，制冷、制热效果越好，耗电量越小。性能系数（COP）：在额定工况（高温）和规定条件下，空调器进行热泵制热运行时，制热量与有效输入功率之比，其值用W/W表示。（7）冷冻水：指制冷机制出的低温水或天然冷源水。 冷却水 ：制冷装置的冷却用水。（8）制冷剂 ：制冷系统中，完成制冷循环的工作物质。制冷剂是制冷装置中进行制冷循环的工作物质，其工作原理是制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发，在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水，而被冷却为液体，往复循环，借助于状态的变化来达到制冷的作用。常用制冷剂有：氨（R717），氨最大的优点是单位容积制冷能力大，蒸发压力和冷凝压力适中，另外价格便宜，极易购得，特别是冷藏、冷库等大型制冷设备常采用。但是氨最大的确定就是有强烈的刺激作用，对人体有危 害，目前规定氨在空气中的浓度不应大于20mg/m3。氨是可燃物，氨在空气中的体积百分比达1625%时，遇火焰就有爆炸的危险。氟利昂，大多数的氟利昂本身无毒、无臭、不燃，适用于工程建筑或者实验室的空调制冷装置。尤其是氟利昂R22，在我国空调制冷装置中已经广泛采用。其热力学性能与氨不相上下，而且安全可靠，是一种良好的制冷剂，但是目前价格较高，影响大规模的推广使用。致命缺点：温室效应气体，其温室效应值比二氧化碳大1700倍，更危险的是会破坏大气层中的臭氧层。根据国际上蒙特利尔议定书规定：R22于2020年将全面禁止，发展中国家可适当延期至2040年全面禁止生产。目前国际上一致看好的R22、R12的替代物是R407C、R410A、R134A。（9）载冷剂：间接制冷系统中，用以吸收被制冷空间或介质的热量，并将其转移给制冷剂的一种流体，也可称冷媒。载冷剂是一种中间物质，如常用的空调冷冻水，其在蒸发器内被冷却降温，然后远距离输送，来冷却需要被冷却的物体。目前常用的载冷剂有水，它只能用于高于0 的条件，当要求低于0 时。一般采用盐水，如：氯化钠或者氯化钙水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有机化合物的水溶液。（10）导热系数是表示一种材料传导热量能力的一个物理量。如两块同样厚的材料，一块是铜块，一块是软木块，把它们放在比本身温度高的环境中，可立即感觉到铜块温度升高，而对软木块则在短时间内感受不到。这说明两种材料对热量传导的能力不同，把这种材料对热量的不同传导能力以数字表示就称为导热系数，其数值等于：当材料层的厚度为 l m，两边温度差为1 ，在 1 h内通过 l m2表面积所传导的热量，以符号l 表示，单位是 kcalmh，国家法定单位是 WmK或用 JmhK表示，它们之间的换算关系是：1WmK = 0.860 kcalmh。 不同材料有不同导热系数，它与材料的成份、密度、分子结构等因素有关。 同一种材料，影响其导热系数的主要因素是密度和湿度。密度大则导热系数大，湿度大则导热系数亦大。 1.4有关空调的常用单位1.4.1长度单位国标单位：米（m）、毫米(mm)英制单位：英尺ft（feet)、英寸in（inch)换算 1 in=25.4 mm 1 ft=12 in1.4.2能量单位： 国标单位：焦（j）、千焦（Kj）英制单位：卡（cal）、千卡(Kcal) 换算1 j = 0.2388 cal 1 Kcal=4.1876 Kj1.4.3功率单位： 国标单位：瓦（w）、千瓦（Kw）英制单位：大卡(kcal/h ) 换算 1 kcal/h = 1.163 w 1 kw = 860 kcal/h1.4.4能量与功率关系：能 量 = 功时间 1焦耳（j）=1 瓦（w）1 秒（s）1.4.5冷量单位：国标单位：瓦（w）、千瓦（Kw）国内习惯单位：大卡(kcal/h )、马力（匹）（HP） 国内习惯单位：冷吨（RT）换算：1 kw860 kcal/h1 HP 2.5 Kw 1 RT = 3.516 kw =3024 kcal/h说明： 冷吨（RT）：是一个英制的制冷量单位。 1冷吨就是在24小时内冻结1吨0的水变成0的冰，所需要的冷量。美国是采用2000磅（907.2kg )作为一吨。因此1美国冷吨=12659 kj/h；即：1 RT=3.516kw 匹（HP）：在家用或小型空调中使用较多，1HP指给压缩机输入735W的功率所 能产生的制冷量。与一般的功率单位匹意义是不一样的。这里的1HP 是根据能效比算出来的。日本一般认为空调压缩机的能效比平均为3.4，则输入735W的电能所产生的制冷量为2500W。因此可以说1HP空调的制冷量相当于2500W的制冷量。小1匹一般为2200W，大1匹一般为2800W。2、 中央空调系统及设备2.1中央空调系统的基本组成中央空调系统的基本组成形式可分为三大组成部分，分别是：冷热源空调设备系统（空调制冷（热）机房系统）（相当于家用空调室外机部分）；载冷剂输送系统（冷冻水或冷媒系统及管道系统）；空调末端设备及空调处理输送系统（相当于家用空调室内机部分）。2.2中央空调冷（热）水机组中央空调冷（热）源空调设备系统是中央空调系统的核心部分，它由中央空调冷源（冷水机组）、热源（热水机组、锅炉、热交换站等）、冷却水系统（包括冷却塔、冷却水泵、冷却水管道系统）（水冷式冷水机组需要，风冷式冷水机组不需要）。2.2.1中央空调冷（热）水机组分类中央空调常用的两种制冷方式：蒸气压缩式制冷和吸收式制冷。蒸气压缩式制冷通常称为电制冷，吸收式制冷通常称为热制冷。蒸气压缩式制冷一般根据压缩机型式再分类，活塞式、螺杆式、离心式、涡旋式压缩机等。冷（热）水机组的制冷方式和结构分类，可划分为以下几种类型：溴化锂吸收式制冷机组蒸气压缩机制冷机组模块式冷水机组螺杆式冷水机组活塞式冷水机组组离心式冷水机组热水 型 冷水 机 组蒸汽型冷水 机 组直燃型吸收式冷热水机组风 冷 冷 热 水 机 组风 冷 冷 水 机 组水 冷 冷水 机 组风 冷 半 封 闭 冷 热 水 机 组风 冷 半 封 闭 冷 水 机 组水 冷 开 式 冷 水 机 组R134a 冷 水 机 组R123冷 水 机 组R22 冷 水 机 组半 封 闭 式 冷 水 机 组全 封 闭 式 冷 水 机 组开 启 式 冷 水 机 组中央空调冷（热）水机组风 冷 全 封 闭 冷 水 机组 组风 冷 全 封 闭 冷 热 水 机 组水 冷 半 封 闭 冷 水 机 组风 冷 半 封 闭 式 冷 水 机 组风 冷 半 封 闭 式 冷 水 机 组水 冷 半 封 闭 冷 水 机 组冷（热）水机组可按以下几种方式分类：（1）按驱动方式分有电动冷水机组和热驱动的吸收式冷水机组。 （2）按冷却方式分，有水冷式冷水机组和风冷式冷水机组。 （3）按结构形式分，有模块式冷水机组、整装式冷水机组和多机头式冷水机组；（4）冷热源合一的主要有直燃式吸收式冷热水机组、空气源（水源、地源）热泵冷热水机组等。 2.2.2空调冷水机组制冷原理冷水机组主要由制冷压缩机（吸收器发生器）、冷凝器、蒸发器和节流部件四个基本部件组成，它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断循环流动，发生状态变化与外界进行热量交换。制冷剂在冷凝器中冷凝释放出来的热量由冷却水循环带走，在蒸发器中蒸发吸收冷冻水的热量，达到制冷的目的。 空调压缩式制冷原理图空调在作制冷运行时，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。制冷循环往复四要素：A、压缩 B、冷凝 C、降压 D、蒸发压缩过程：由压缩机完成，压缩机将蒸发器蒸发的制冷剂气体吸入并压缩，在提高压力和温度的同时，给制冷剂提供循环的动力。冷凝过程：由冷凝器完成，从压缩机出来的高温高压制冷剂气体，通过冷凝器在风叶作用下，向外排放热量，冷凝后为中温高压的制冷剂液体。降压过程：由节流装置完成，从冷凝器出来的制冷剂液体通过节流装置降压并将流量调节到适量后，供给蒸发器。蒸发过程：由蒸发器完成，从节流装置出来的低压制冷剂液体在蒸发器内吸收室内空气中的热量并蒸发。由此室温下降，而达到制冷的目的。空调吸收式制冷原理图吸收式制冷和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低压低温下气化以达到制冷的目的。所不同的是蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移；而吸收式制冷则靠消耗热能来完成这种非自发过程。在吸收器中，用液态的吸收剂吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂，形成制冷剂-吸收剂溶液，经溶液泵生压后进入发生器。在发生器中该溶液被加热、沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，与吸收剂分开。前者进入冷凝器液化，后者返回吸收器再次吸收低压气态制冷剂。高压气态制冷剂在冷凝器中向冷却水放热被凝结为液态后，经过节流装置减压降温进入蒸发器。在蒸发器中该液体被气化成低压冷剂蒸气，同时吸收被冷却介质的热量产生制冷效应。2.2.2制冷循环四要素简介（1）压缩机知识简介 压缩机是整个空调制冷机组系统的核心，也是系统冷量动力的源泉。整个空调的动力，全部由压缩机来提供，压缩机就相当于把一个实物由低位搬到高位地方去，在空调中它的目的就是把低温的气体通过压缩机压缩成高温的气体，最后气体在换热器中和其他的介质进行换热。根据蒸气压缩的原理，压缩机可分为容积型和速度型两种基本类型。容积型压缩机通过对运动机构作功，以减少压缩室容积，提高蒸气压力来完成压缩功能。速度型压缩机则由旋转部件连续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力。根据压缩方式，容积型压缩机可分为活塞式和回转式两大类，回转式主要有滑片式、单螺杆式、双螺杆式、涡旋式。速度型压缩机有离心式。 从压缩机结构上来看，又可将压缩机分为开启式、半封闭式和全封闭式。开启式压缩机的主轴伸出机体外，通过传动装置（传动带或联轴节）与原动机相连接。在伸出部分必须有轴封装置，使主轴和机体间密封来防止制冷剂泄露。封闭式压缩机的结构是将电动机和压缩机连成整体，装在同一机体内，因而可以取消轴封装置，避免了泄漏制冷剂的可能。这样，电动机便处于四周是制冷剂的环境中，称为内装式电动机。封闭式压缩机又可分为半封闭和全封闭两种型式。半封闭式的机体用螺栓连接，因此和开启式一样可以拆开维修。全封闭式的机体则装在一个焊接起来的外壳中，无法拆开维修。（2）换热器知识简介 根据在空调上的作用不同，换热器可分为冷凝器和蒸发器。现在就冷凝器和蒸发器的分类和区别述说一下。 冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压的制冷剂过热蒸汽冷却成液体或气液混合物。制冷剂在冷凝器种放出的热量由冷却介质（水或空气）带走。冷凝器按其冷却介质和冷却的方式，可以分为水冷式、空气冷却式、水和空气混合冷却式三种类型。 水冷式冷凝器 冷凝器中制冷剂的热量被冷却水带走。冷却水可以一次流过，也可以循环使用。当循环使用时，需设置冷却塔或冷却水池。水冷式冷凝器分为壳管式、套管式、板式、螺旋板式等几种类型。空气冷却式冷凝器 冷凝器中制冷剂放出的热量被空气带走，制冷剂在管内冷凝。这种冷凝器中有自然对流空气冷却式冷凝器和强制对流空气冷却式冷凝器。通常，空气冷却式冷凝器也叫风冷冷凝器。水和空气联合冷却式冷凝器 冷凝器中制冷剂放出的热量同时由冷却水和空气带走，冷却水在管外喷淋蒸发时，吸收气化潜热，使管内制冷剂冷却和冷凝，因此耗水量少。这类冷凝器中有淋水式冷凝器和蒸发式冷凝器两种类型。 蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。蒸发器的种类： 蒸发器按冷却介质的不同，分为冷却液体载冷剂、冷却空气或其他气体的两大类型。 在冷却液体载冷剂的蒸发器中，有水箱式（沉浸式）蒸发器（包括立管式、螺旋管式、蛇型式）、板式蒸发器、螺旋板式蒸发器、壳管式蒸发器（包括卧式蒸发器、干式蒸发器）等。 在冷却空气蒸发器中，有空调用翅片蒸发器、冷冻冷藏用空气空气冷却器（冷风机）及排管蒸发器等。（3）节流结构知识简介 节流部件：节流部件是制冷系统不可缺少的四大部件之一。它的作用是使冷凝器出来的高压液体节流降压，使液态制冷剂在低压（低温）下汽化吸热。所以，它是维持冷凝器中为高压、蒸发器为低压的重要部件。 节流部件按形式，可分为毛细管和节流阀，前者用在较小的制冷设备中，如电冰箱中装在冷凝器和蒸发器之间的毛细管即是节流机构的一种。后者用在较大的制冷设备中。在大、中型装置中应用的节流机构为节流阀，常用的节流阀有三种，即手动膨胀阀、浮球调节阀和热力膨胀阀，后两种为自动调节的节流阀。膨胀阀按膨胀的类型可分为电磁膨胀阀和热力膨胀阀等。 2.2.3常见中央空调制冷机组介绍（1）离心式冷水机组 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。离心式压缩机单机制冷量大，与相同容量的活塞式机组相比，它的重量轻，占地面积少。由于部件间无摩擦，具有运转平稳可靠,供气脉动性小，维护费用低等优点。不足之处是效率较低 ,变工况适应能力不强。离心式冷水机组主要为采用水冷和通常大于800kw的大型机组。国际品牌主要被美国品牌如约克、开利、特灵和麦克维尔所垄断，四大品牌机组占据了离心式冷水机组市场的90%以上。（2）螺杆式冷水机组 螺杆式冷水机组是由螺杆制冷压缩机、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。螺杆式压缩机制冷系数比较高，可靠性佳。由于它无吸、排气阀装置，机器结构紧凑，体积小，重量轻，易损件少，维护管理方便，占地面积小、操作维护方便、运转平稳、使用寿命长等优点。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。 螺杆式冷水机组的主要厂家有约克、开利、特灵、麦克维尔、广州日立、顿汉布什、冰山、惠州大金、武冷、烟冷、吉荣、富田、五洲、台佳、盾安、海尔、格力、美的、志高、捷丰、天加、扬子、清华同方等。 螺杆式冷水机组市场的品牌数量较多，但螺杆式冷水机组市场品牌集中度相对较高，其中约克、开利、特灵、麦克维尔、顿汉布什、日立6大品牌占据全国螺杆式冷水机组市场总容量的80%以上份额。总体来看，螺杆式冷水机组品牌主要分为美资品牌、台资品牌、日资品牌和内资品牌4大类。（3）活塞式冷水机组：活塞式冷水机组就是把实现制冷循环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、小工程。活塞式压缩机是传统型容积式压缩机，这种机型工艺比较成熟,有宽阔的工作压力范围，变工况适应性较强。由于它无须注入润滑油润滑，正常情况下经过压缩后的气体基本纯净不含油污，无需增加除油装置。缺点是因惯性力大，转速不能太高，因此单机容量较小。此外，它的排气不连续，气流压力有脉动，排气温度高，且结构较复杂，易损件多, 维修工作量大，能效较低，现市场使用已较少了。（4）吸收式冷水机组 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。电力消耗少，可利用废气余热，无运转部件，易损件少，维护管理方便。但吸收式冷水机组能效较低，制冷量可能有衰减。 中国主要溴化锂吸收式空调生产厂家有双良空调设备股份有限公司，远大空调有限公司，大连三洋制冷有限公司，开利空调销售服务（上海）有限公司，烟台荏原空调设备有限公司和LS乐星空调系统（山东）有限公司，希望深蓝空调制造有限公司等。 （4）风冷冷（热）水机组活塞式、螺杆式、涡旋式压缩制冷形式均可采用冷却方式为风冷。因受风冷效率影响，风冷冷（热）水机组单机冷量较小，一般都采用模块化处理，空调冷（热）水机组由数块标准模块化空调机构成。风冷冷（热）水机组不需要冷却水系统、热源设备，系统简单，可不需要专门的空调制冷机房，可设于室外及屋面，布置灵活。风冷冷（热）水机组能效低，受环境影响大，适用于小型、中型工程。（5）热泵机组 热泵是近年来发展和应用速度较快的一种节能型空调设备。夏季既能制冷，冬季又能将低品质（低温）热源提高成高品质热源（高温）用以采暖。由于具有节能和环保等方面优势，已逐步成为中央空调的重要冷热源设备。热泵的种类很多，主要有空气源热泵、水源热泵、地源热泵及水环热泵等。（6）VRV空调系统 制冷剂流量可变式系统。其形式为一组室外机，由功能机和恒速机，变频机组成。通过并联室外机系统，将制冷管道集中进入一个管道系统，可以方便得根据室内机的容量的匹配，对室内机的合适的容量从122.5KW以1.5KW的级差进行选择，即最多一组室外机可连接30台室内机。室内机有天花板嵌入式、挂壁式、落地式等。型式不同的室内单机可连接到一个制冷回路上，并可进行单独控制。室内单机最小容量为0.6KW，最大为3.75KW，室内机的容量可在室外机容量的50%至130%内调节。2.2.4典型几种冷热源空调设备组成空调系统介绍（1）水冷冷水机组+锅炉+空调机组（末端设备）组成的集中式和半集中式空调系统，这是国内目前应用最广的一种空调系统和冷热源组合。水冷冷水机组有往复式、螺杆式、离心式、涡旋式，不同的形式，冷水机组与冷却塔、水泵构成了空调冷源系统。锅炉则有燃煤、燃气、燃油和电锅炉。空调机组，可以是风机盘管、柜式空调机组和组合式空调机组。优点是：传统系统，设计和管理人员熟悉，使用可靠。突出的缺点是，冬季需要锅炉，环保性差。（2） 风冷冷热水机组+空调机组组成的集中式和半集中式空调系统，这是国内目前小型空调系统应用最广的一种空调系统和冷热源组合。所谓的户式中央空调即是这种系统。风冷冷热水机组有往复式、螺杆式、涡旋式几种不同的形式，冷水机组与水泵构成了空调冷热源系统。空调机组，可以是风机盘管、柜式空调机组和组合式空调机组。这种组合的优点是无需锅炉、系统简单，突出的缺点是：能耗高，容量调节有限，运转费用居高不下，冬季供暖效果差。（3）多联机或多联变频变冷媒量热泵系统（ VRV系统）多联机或多联变频变冷媒量热泵系统，虽然都是源于日本大金公司的VRV系统，但是各制造厂又有所发展和改进，其基本组成为一台室外机，多台室内机组成，民间俗称一拖多。主要生产厂有日本大金、日立、东芝、三菱、三洋，松下，中国海尔、美的、格力、小天鹅等公司。这种系统的优点是无需锅炉、一次投资正逐渐降低到可以接受的水平。突出的缺点是：能耗高，安装水平要求高，冬季供暖效果差。 （4）直燃式溴化锂冷水机组+空调机组组成的集中式和半集中式空调系统，所谓的燃气或燃油中央空调系统即是这种系统。直燃式溴化锂冷热水机组有燃油式、燃气式几种不同的形式，夏季提供冷水、冬季提供热水，冷热水机组与冷却塔、水泵构成了空调冷热源系统。空调机组，可以是风机盘管、柜式空调机组和组合式空调机组。优点是：无需锅炉、系统简单，冬季供暖效果差，突出的缺点是：一次投资高，运转费用高机房面积大，环保性不佳。 2.3冷却塔冷却塔是中央空调水冷制冷机组所需冷却水循环系统的主要设备。冷却水循环系统主要由冷却水泵、冷却塔和管道系统组成。高温高压气体在空调制冷机组冷凝器中放热与冷却循环水进行热交换，冷却水泵将带走热量的高温（37）冷却水送到冷却水塔上，由冷却水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。降温后的低温（32）冷却水返回空调制冷机组，如此循环。冷却塔一般由塔体部分、风机部分、配水部分、淋水部分及收水部分组成，下塔体可以兼做贮水用。常用的冷却塔有自然通风式冷却塔、机械通风式冷却塔和混合通风冷却塔。2.3.1自然通风式冷却塔 自然通风式冷却塔是利用空气自然对流来使水冷却的，水流运动形式有喷淋、溅滴等多种。自然通风式冷却塔的基本结构主要有进水管、出水管、分配水管、喷头和通风百叶窗等部件组成。用水泵将制冷装置的冷却回水经冷却塔的进水管送往分配水管，分配水管上装有许多均匀分布的杯式喷嘴，水从喷嘴喷出，散成很多细小的水滴，增大水与从百叶窗进入的空气的接触面积及接触时间，以促进它们之间的热量交换，从而降低水温。最后喷洒的水落入集水池中由出水管引出供冷凝器循环使用。自然通风式冷却塔优点是；构造简单；设备投资少；运行维护方便。缺点是：占地面积大；冷却效率低；冷却效果不稳定，易受风速和风向的影响，水被吹散的损失大。它只适用于空气温度较低、相对湿度较小地区的小型制冷装置。2.3.2机械通风式冷却塔 制冷装置的冷却回水，由冷却塔的上部被喷淋在塔内的填充层上，以增大水和空气的接触面积及接触时间，被冷却后的水从填充层流至下部水池内，通过循环水泵再送回制冷装置循环使用。冷却塔顶部装有通风机，使空气以一定的流速由下而上通风。通风式冷却塔需要消耗电能，而且维护管理比较复杂。但是它的冷却效率高，结构紧凑，占地面积小，适用范围广。根据水和空气在填料中的流动方式不同，机械通风式冷却塔又可分为逆流式机械通风冷却塔和横流式机械通风冷却塔等。它的塔体一般由玻璃钢制成，具有重量轻、耐腐蚀、安装方便等一系列优点，目前在国内制冷空调工程中得到广泛的应用。机械通风式冷却塔有以下两种型式：（1）逆流式机械通风冷却塔：简称逆流式冷却塔。所谓逆流式冷却塔是指在塔内空气和水通过填料时的流动方向是相逆的：热水从上向下淋洒，而空气从下向上流动。这种冷却塔的冷却效果比较好，横断面积相对较小，其缺点是配水不够均匀，而且塔体高度较大。（2）横流式机械通风冷却塔：简称横流式冷却塔。横流式冷却塔是指空气通过填料是横向流动的。这种冷却塔中空气和水热交换不如逆流式冷却塔充分，所以其冷却效果较差。但是由于这种冷却塔不需要专门设置进风口。所以塔体的高度低，而且配水比较均匀，另外配水管的高度较低，工作时水泵的扬程低，耗电较小。对于制冷工程中使用的中小型冷却塔，横流式的优点并不突出，所以一般多采用逆流式冷却塔。2.4中央空调末端设备中央空调末端设备的主要有以下类别（1）风机盘管：主要形式有卧式暗装，卧式明装，立式明装，卡式吸顶等（2）柜式空调机组：一般有吊顶式(风量范围：150015000m3 /h)，卧式或立式机组(风量范围：800036000m3 /h)（3）组合式空调机组：根据要求可以有不同的功能段。功能段有表冷、加热、加湿、过滤、送风、回风、能量回收、混合、消音、中间等等。（4）变风量空调机组风机盘管主要用于房间内的温度处理；柜式机组主要用于各个房间的新风供应,或大空间的使用；组合式空调机组主要用于大空间,对风量要求较大,同时功能要求比较复杂的场所。2.4.1风机盘管风机盘管本质是水-气换热盘管。风机盘管主要依靠风机的强制作用，使空气通过换热盘管表面时被冷却（加热），因而强化了换热盘管与空气间的对流换热，能够迅速冷却（加热）房间的空气。风机盘管是空调系统的末端装置，其工作原理是机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定。通常，通过新风机组处理后送入室内，以满足空调房间新风量的需要。 风机盘管结构图控制方式风机盘管控制多采用就地控制的方案，分简单控制和温度控制两种：风机盘管简单控制：使用三速开关直接手动控制风机的三速转换与启停。风机盘管温度控制：使用温控器根据设定温度与实际检测温度的比较、运算，自动控制电动两/三通阀的开闭或直接控制风机的三速转换与启停，从而通过控制系统水流或风量达到恒温的目的。2.4.2柜式空调处理机组柜式空调处理机组将一些处理功能段（如过滤、加热、冷却、加湿等）和风机等组合在一起而形成的整体空气处理机组。机组小巧灵活、安装方便，可设置于装饰吊顶内或占地面积小。具有能耗低、噪声小、静压高（风管可输送较远）、经久耐用等优点，但机组处理的空气量有限，表冷段换热盘管排数一般为48排，空气处理能力（冷量）不大。柜式空调机组常作为新风机组使用。2.4.3组合式空调处理机组组合式空调处理机组是将各种空气处理设备（表冷、加热、加湿、过滤、能量回收、消声等）和风机、阀门等组合成一个整体的空调机组，可以根据空调的具体要求进行任意组合，达到对某一层或某一区域的空气集中处理使用要求。组合式空调机组的特点是以功能段为组合单元，用户可根据空气调节和空气处理的需要，任选所需各段进行自由排列组合，有极大的自由度和灵活性。组合式空调处理机组的主要优点是：空调设备集中设置在专门的空调机房里，管理维修方便，消声防振也比较容易；可根据季节变化调节空调系统的新风量，节约运行费用；机组处理的空气量大，空气处理能力（冷量）大，使用寿命长，运行费比较小。组合式空调处理机组的主要缺点是：占用建筑空间较多，不便于各房间运行调节。2.4.4变风量空调处理机组与柜式空调处理机组相同，由空气过滤器、表面式换热器和变风量通风机组成。采用变频电机改变风机转速，调节风量大小和相应的冷热量，以便与房间冷热负荷的变化相适应，达到节能的效果。机组自身不带制冷和加热设备，需要外界供给冷水或热水。可对空气进行降温、减湿或加热等处理。 3、中央空调管道系统中央空调管道系统就是中央空调的载冷剂输送系统，主要为中央空调水系统，中央空调风系统。中央空调水系统主要有中央空调冷冻水循环管道系统，冷却水循环管道系统（有的纳入给排水专业）。3.1中央空调水系统主要形式空调水系统按照管道的布置形式和工作原理，一般分为以下主要几种类型：（1）按供、回水管道数量分为：两管制、三管制和四管制两管制系统中冷热源是独立的，但对于冷热源之外的供回水管道是公用的。在夏季关闭热水总管阀门，打开冷冻水总管阀门，系统内充满冷冻水，做供冷运行；冬季则操作相反，系统做供热运行。这一系统不能同时供冷或者供暖，只能按不同时间进行。三管制系统冷冻水、热水供水管同时接到空调末端（风机盘管仍为冷热两用），在空调末端设备接管处进行冬夏自动转换，这样可以使末端设备独立供暖或制冷。但所有末端设备的回水仍是通过一条回水管道混合后，分别回到制冷机房或换热站中。 两管、三管制水系统流程图四管制水系统所有空调末端设备的冷热盘管均独立工作，冷冻水和热水可分别同时到达空调末端设备，空调末端可随时自由选择制冷或供暖模式，相互之间没有干扰。 四管制水系统流程图（2）按供、回水在管道内的流动关系分为：同程式和异程式同程式水系统：在该系统中，水流经过各空调末端设备的路程都是相等的或基本相等的。其优点是各空调末端设备环路的水流阻力较为接近，有利于水力平衡，流量分配均衡，可以减少系统初调试的工作量。缺点是采用同程系统增加了回程的跑空管路，增加了投资和管路占用的空间。异程水系统：该系统水流经过每个空调末端的流程是不相同的，各环路阻力存在不平衡现象，通常远离冷源、热源机房的空调末端环路的阻力比较大，会引起流量分配不均匀性。但是采用异程系统的优点是节省管道及其占用的空间，对投资有利。 同程、异程系统流程图 （3） 按原理分为：开式和闭式开式水系统：管路系统不与大气相接触（仅在系统最高点设置膨胀水箱）。其优点为管道与设备的腐蚀少；不需克服静水压力，水泵压力、功率均低；系统简单。但如需与蓄热水池连接，则比较复杂，系统需设排气装置。闭式水系统：管路系统与大气相通（设有水池）。其优点为与水池连接比较简单，缺点为水中含氧量高，管路与设备的腐蚀多；需要增加克服静水压的额外能量；输送能耗大开式、闭式水系统流程图（4）按调节方式分为：定流量和变流量定流量水系统：水系统中的循环水量保持定值（负荷变化时，通过改变供水或回水温度来匹配）。其优点为系统简单，操作方便；不需要复杂的自控设备。缺点为配管设计时，不能考虑同时使用系统；输送能耗始终处于设计的最大值。变流量水系统：系统中的供、回水温度保持定值，负荷改变时以供水量的变化来适应空调需要。其优点为输送能耗随负荷的减少面降低；配管设计时，可以考虑同时使用系数，管径相应减少；水泵容量、电耗也相应减少。缺点为系统较复杂，必须配备自控设备。（5）按输送动力配置分为：单级泵和双级泵（二次泵）单级泵水系统：冷、热侧与负荷侧合用一组循环水泵。其优点为系统简单；初投资省。缺点为不能调节水泵流量；难以节省输送能耗；不能适用供水分区压降较悬殊的情况双级泵水系统：冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵。其优点为可以实现水泵变流量；能节省输送能耗；能试映供水分区不同压降；系统总压力低。缺点为系统较复杂；初投资稍高。3.2中央空调冷冻水循环管道系统中央空调冷冻水循环系统主要由空调冷（热）水机组、冷冻水泵、空调末端设备（风机盘管、空调处理机组）和管道系统组成。中央空调冷冻水循环管道系统的功能是将制冷（热）机房的冷（热）源按照不同的供水管路，源源不断地分别输送给各个部位或不同用途的空调房间的空调末端装置，实现夏季供冷、冬季供热的空调作用后，再将其由空调末端装置分别通过回水管路回至制冷（热）机房，如此循环，以使再次制出空调所需的冷（热）源。中央空调冷冻水循环管道系统的主要功能是输配冷量，以满足空调末端装置或空调机组的负荷要求。中央空调冷冻水循环管道系统的形式较复杂，是几种基本形式的复合，一套中央空调系统中可以设置几个相对独立的中央空调冷冻水循环管道系统。3.2.1常见几种空调冷冻水系统（1）单级泵定流量两管闭式水系统：一般空调末端装置处设置三通阀，部分负荷运行时，一部分水流量从三通阀旁通，以保证供冷量与负荷相适应，但水泵仍按设计流量运行，这种水系统形式要消耗大量的水泵功率。（2）单级泵变流量（负荷侧变水量、蒸发器侧定水量）两管闭式水系统：一般空调末端装置处设置二通阀变流量，部分负荷运行时，二通阀关小，使空调末端装置冷冻水流量按比例减少。该水系统在供、回水管之间须安装一条旁通管，并设置压差平衡调节阀，以保证流经冷水机组的水流量基本不变。单级泵变流量（负荷侧变水量、蒸发器侧定水量）两管闭式水系统是目前民用建筑空调应用最广泛的空调冷冻水系统。（3）双级泵分区两管闭式水系统：冷冻水输送环路可以根据各分区不同的压力损失设计各独立环路，进行分区供水。适用于大型建筑物。3.2.2冷水机组与水泵的连接方式 水泵与冷水机组一对一：控制及运行管理简单，各冷水机组相互干扰少，水量可以保障，可减少水泵与冷水机组之间的部分阀门管件。其缺点：管道相对较多，水泵和冷水机组之间存在管道放空气问题。 水泵与冷水机组独立并联：接管相对比较简便，尤其是主机与冷冻水泵相距较远，机房布置整洁有序，主机和水泵可以任意搭配，操作更加简单灵活。 并联管道示意图3.2.3空调水系统的设计原则空调水系统设计应坚持的设计原则是：（1）力求水力平衡；空调供冷、供暖水系统的设计，应符合各个环路之间的水力平衡要求。对压差相差悬殊的高阻力环路，应设置二次循环泵。（2）防止大流量小温差；设计水流量一般是根据最大的设计冷负荷（或热负荷）再按5（供水7、回水12）供回水温差确定的，水泵扬程一般是根据最远环路、最大阻力，再乘以一定的安全系数后确定，在较大的水系统设计中，设计计算时应对每个环路进行水力平衡校核，对于压差悬殊的环路，要设置平衡阀等平衡装置。（3） 要处理好水系统的膨胀与排气；空调冷冻水系统是封闭系统，故要解决好因水温变化而引起的水膨胀问题。应在高于回水管路最高点12m处设膨胀水箱，膨胀水箱设有膨胀管、补水管、溢水管和泄水管，并应设有水位控制仪表或浮球阀。水系统的注水与补水可通过膨胀水箱来实现。安装在每层建筑物的风机盘管、新风机组回水管路末端最高点，均应装设自动排气阀。如支环路较长而使管路转弯较多时，均应在转弯的最高点设置自动排气阀。水系统常见弊病之一就是水中带气，而气又难以排除，究其原因就是自动排气阀设置过少或设置不当所造成。（4） 要解决好水处理与水过滤；水处理效果较好的有药物水处理法和电子水处理法，药物水处理多用于冷却水系统的水质处理，不同规格的电子水处理仪可安装在管径为DN12-DN300的管路上，水处理效果非常明显，目前在一些工程上已广泛应用。水过滤在水系统中设置水过滤器除掉循环水中的粉尘纤维、砂土、植物性啐屑等极为重要。常用的水过滤装置有金属网、尼龙网状过滤器，Y型管道过滤器等。在水系统运转期间过滤器要定期清洁，以保证水路畅通无阻。（6）要注意管网的保冷与保暖效果。制冷空调管网往往由于保冷（保温）材质和厚度设计或施工不当，而造成冷（热）量损失，并在夏季可能产生大量冷凝水而影响环境。所以冷水管道的经济保冷厚度按国标GB50189-93的规定执行。3.3中央空调冷却水循环管道系统中央空调冷（热）水机组的冷凝器冷却水的出水温度一般可达37以上。通过冷却塔将高温水冷却到冷水机组冷凝器冷却所要求的进水温度，经过冷却水泵送至冷水机组循环使用。可用的冷却水系统的水源有：地表水（河水、湖水），地下水，海水，自来水等。3.3.1空调冷却水系统的形式：（1）直流式冷却水系统：冷却水经设备使用后直接排掉，不再重复使用，是最简单的冷却水系统。适用有充足水源的地方，如江河附近。（2）混合式冷却水系统冷却水系统：冷却水经设备使用后部分直接排掉，部分与供水混合后循环使用。用于冷却水温较低且系统较小的场合。（3）利用喷水池的冷却水系统：在水池上部将水喷入大气中，增加水与空气的接触面积，使少量水蒸发而把水冷却下来。宜在气候干燥地区的小型空调系统。（4）机械通风冷却塔冷却水系统：是目前空调系统中应用最广泛的冷却水系统。由于大部分冷却水系统为敞开式系统，冷却水容易被外界污染。另外