空调系统详解.ppt

空调系统介绍,2004.7,第一部分,空调、制冷原理介绍,空调简介,空调目的：在某一特定空间内，对空气温度、湿度、流动速度、清洁度等进行人工调节，以满足人体舒适度和生产舒适和工艺生产过程的要求。空调方法：采用换气的方法保证内部环境的空气新鲜；采用热、湿交换的方法保证内部环境的温湿度，以及采用净化的方法保证空气的清洁度。,制冷原理,制冷一般来说有两种方式：蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷。两者都是利用液态制冷剂在低压低温下气化达到制冷的目的，所不同的是前者消耗机械工使热量从低温物体向高温物体转移，而后者则靠消耗热能完成这一过程。,蒸汽压缩式制冷,制冷循环,名词之一：制冷剂,在制冷装置中进行制冷循环的工作物质。常用的为无机化合物（氨、水、二氧化碳等）以及卤代烃（氟利昂）。对制冷剂的要求：蒸发压力、冷凝压力适中；单位容积制冷量大；凝固温度适当低一点。其它还有一些物理、化学方面的要求，如在润滑油当中的可溶性、导热系数、密度、腐蚀性等。,名词之二：载冷剂,需要用制冷装置间接冷却被冷却物，或者将制冷装置产生的冷量远距离输送，它在蒸发器内被冷却降温，然后用它冷却被冷却物。常用为水，即冷冻水。但是温度必须高于零度。当温度较低时，可以采用盐水、或者乙二醇等。对载冷剂的要求：温度范围内不凝固、不气化；无腐蚀，比热大；比重小，粘度小。,名词之三：冷却剂,用来冷却高压气态制冷剂的物质，使之液化。也就是过热蒸汽流经冷凝器的放热面，将热量传给冷却剂（水、空气等），而自身被冷却为饱和气体，并进一步冷却为高压液体。常用为水冷、空冷、水空气冷却（蒸发式、淋水式）。只要冷却水充足，水冷式的初投资及运行费用较低。但目前水资源紧张，空冷式越来越广泛。,吸收式制冷,吸收式制冷原理大致和蒸汽压缩式原理一样，不过是利用消耗热能而非消耗电能。而且它使用的工质不同于蒸汽压缩式，为两种沸点相差较大的物质组成的二元溶液，其中沸点低的叫做制冷剂，高的叫做吸收剂。常用的两种为氨水溶液和溴化锂水。,吸收式制冷原理图,吸收式制冷说明,左半部分为制冷剂循环，和蒸汽压缩式制冷类似，右半部分为吸收剂循环。对于制冷剂循环，吸收器相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的压出侧。,第二部分,空调系统,空调系统分类,1.按空气处理设备的设置集中系统：所有空气处理设备（风机、冷却器、加湿器、过滤器等）都设在一个集中的空调机房内。半集中系统：除了集中空调机房外，还设有分散在房间内的二次设备（末端装置），主要是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气进一步处理。,空调系统分类,全分散系统（局部机组）：把冷、热源和空气处理、输送设备（风机）集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统，可以灵活布置在房间内，不需要集中的机房。,空调系统分类,2.按负担室内负荷所用的介质种类全空气系统：空调房间内的室内负荷全部由经过处理的空气来负担。全水系统：空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担。空气水系统：同时使用空气和水来承担房间的热湿负荷。冷剂系统：将制冷系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。,空调系统分类,3.按集中式空调系统处理的空气来源封闭式系统：所处理的空气全部来自空调房间本身，没有室外空气补充。直流式系统：所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理以后送入室内，然后全部排出室外。常常设置热回收设备。混合式系统：介于上述两种之间，采用一部分回风，既满足卫生要求，又经济合理。,空调系统选择,选择建筑空调方式的时候，应该考虑因素：建筑物的性质、用途（旅馆、办公楼等）。空调负荷特点（周边区和内区划分）。温湿度调节性能的要求。初投资和运行费用。空调机房面积和位置的要求。对风道、管道或者管井的要求。,全空气系统,商场、影剧院、体育馆，宾馆和办公楼的大堂等,全空气系统应用场合,全空气系统系统图解,运行方式：各房间室内空气通过回风道或走廊回到空调机房，与部分室外空气混合后，再降温除湿，然后通过送风道送到各个房间。系统原理：,全空气系统特点,充分换气，室内卫生条件好。如有回风机时，过渡季节可以增加新风量，制冷机可以少开、停开甚至以全新风运行。由于空气处理设备集中布置，系统简单，维护管理方便，空气可集中过滤和净化。风道断面大，占用建筑空间。,VAV（变风量）系统,VAV原理,由于实际上房间热湿负荷不可能经常处于最大值，而是全年的大部分时间低于最大值。当负荷减少时，定风量（CAV）是利用调节再热量改变送风温差来维持的，这样浪费能量。VAV可以根据室内温湿度的变化，改变送风量，而不改变送风参数。变风量空调系统都是通过特殊的送风装置来实现的。,VAV特点,选择设备时，考虑同时使用系数，规格、尺寸较小。节电，采用末端变风量装置控制系统静压，调节风机总风量，风机耗能大大减少。末端装置有定风量机构，不需要阻力平衡。风量过小时，新风量和室内气流组织有一定影响。散湿量大时，要保持一定的相对湿度较困难。,风机盘管新风系统,风机盘管新风系统系统图解,运行方式：单独的新风机将新鲜空气送入房间，同时房间内的回风通过专供各个房间的风机盘管冷却后也返回房间。系统原理：,风机盘管新风特点,布置灵活，各房间单独调节。节省建筑空间。安装简单，运行费用较少。机组分散设置，维护管理不便。小型机组气流分布受限制。过渡季节不能用全新风。,可变冷媒量（VRV）系统,VRV原理,一台室外机带数台（一般最多8台）室内机。室内机有蒸发器和风机，室外机内有压缩机和风冷冷凝器以及变频控制器等。室外机与室内机有两根冷剂管道相连。,多联机（VRV）系统应用场合,小型办公楼，小型商场，家庭。,多联机（VRV）系统系统图解,局部空调机组,局部空调机组分类,按冷凝器冷却方式：水冷式，风冷式。按供热方式：普通式，热泵式。按机组的整体性：整体式、分体式。按容量大小：窗式、立柜式。,窗式和柜式空调应用场合,家庭，小型办公楼，商店，饭店，医院。,窗式和柜式空调系统特点,第三部分,空调冷源及其它,制冷机选择,如前所述，空调中应用最为广泛的是压缩式（活塞、螺杆、离心）和吸收式两种，这两种可以单独使用，也可以联合运行。选择时：考虑冷负荷变化规律，合理选择机型、单机容量、台数，提高运行效率，降低运行费用。冷水机组一般选用2-4台。考虑互为备用。一般说，电力制冷比吸收式制冷耗能要少，但对于电力缺乏、有现成热源的场合，可以优先考虑溴化锂吸收式制冷。,制冷机选择,单机冷量大于1163kW时，采用离心式；5821163kW，离心式或者螺杆式；小于582kW时，采用活塞式。选择制冷剂时，考虑对环境的影响。,不同冷源特点比较,活塞式冷水机组,加工容易、造价低。COP较低，但相对于离心式压缩机，压缩比较高，不会出现喘振。往复式运动惯性力大，转速不能太高，因此单机容量较小。,螺杆式冷水机组,结构简单，机组重量轻。运动部件少，无往复运动惯性力，震动小。与活塞式相比，无余隙容积，容积效率较高。油处理设备复杂，要求使用分离效率高的油分离器。加工精度和装配精度要求高。,离心式冷水机组,叶轮转速高，单机容量大。与相同容量的螺杆式相比，结构紧凑，重量轻，占地面积小。与吸收式相比，便宜、维护方便。运转时制冷剂不混杂润滑油，蒸发器和冷凝器传热性能好。冷凝压力过高或者蒸发温度过低，会发生喘振。转速较高，对材料的强度、加工精度和制造质量都提出了较高要求。,吸收式冷水机组,常用的是溴化锂机组。直燃式就是将高压发生器改为直接燃烧煤气或者油的发生器，热力系数高，结构紧凑。加工简单，运动部件少，噪声低，振动小。以蒸汽、煤气、油或热水为能源，用电量少。制冷量调节范围大，可实现无级调节。溴化锂溶液无毒，对臭氧层无破坏作用。与压缩式相比，设备重量和所占面积大，机房高度高。排热量大，冷却塔等附属设备容量为压缩式两倍左右。,空气源热泵（ASHP）机组,也称风冷热泵机组，通过冷剂管路四通阀的转换，夏季供冷、冬季供热，利用一台机组可以解决全年的空调需求，在我国长江以南一带，由于环保要求，冬季不能使用燃煤锅炉，又没有条件使用燃气或者燃油时，供暖只能利用电力，这时候就采用风冷热泵。,空气源热泵（ASHP）机组,利用低位热能（室外空气中的热量）升位供能，经济合理，省去了锅炉房的建设。机组整体性好，结构紧凑，安装方便，通常置于屋顶，省去了制冷机房。与水冷式相比，不需要冷却水泵、冷却塔。常年使用，寿命比较短。,冰蓄冷背景,对于城市电网，冬夏、昼夜之间均存在高峰与低谷的问题。为鼓励夜间用电，很多国家分时计价，在空调工程中，可