中央空调系统简介

1、中央空调系统简介中央空调系统简介客户经理、服务工程师培训教程客户经理、服务工程师培训教程 教学目标 通过本课程的学习，学员应掌握空调负荷计算方法，熟悉空调系统的构成、分类，了解空调系统主要设备的结构和工作原理；能画出简单的空调系统图并看懂复杂空调图纸；能熟练为客户提供空调主机方案比较、配套冷却塔、水泵、末端设备的选型服务和初投资省、运行成本低的空调系统方案设计；并能对空调系统一般故障进行分析判断和处理。 教学重点 空调负荷的计算，主机方案的比较及主要配套设备的选型，节能空调系统的方案设计，冷温水系统、冷却水系统、卫生热水系统的构成。一、什么叫空调 空调即空气调节，指为满足人们的生活或生产的需要

2、而对特定空间内的空气温度、相对湿度、洁净度、噪音或空气流速等参数的适当调节和控制。远大的理解空调就是空气调和。“和”是中华文化的顶点，而空调顶点是“六度皆优”，按重要性排序如下。1、温度：与自然气候抗衡，将室内空气温度调节到符合人体需求（1828）。2、鲜度：将新鲜空气有效引入室内，让人呼吸到足够的氧气。3、净度：将空气中的有害物质和细菌捕集并排除以满足卫生或工艺要求。4、静度：将室内末端设备的噪音调低到用户听不到。（1035dB）5、湿度：将空气湿度调节到符合人体皮肤或工艺需求。（相对湿度50%70%）6、速度：使吹到人身上的风慢到人体感觉不到。（0.3m/s0.5m/s） 要实现“六度皆优

3、”，必须做到“四优”：设计优化，设备优质，施工优良，保养优秀。 二、空调热工常识压力 单位面积上所受的垂直作用力称为压力，又称压强。通常以作用于单位面积上力的大小来表示。压力单位为帕（Pa），即作用于每平方米（m2）上的力为1牛顿（N）时的压力为1帕。1Pa=1N/m2，1mmHg = 133Pa。大气压力 环绕地球的空气层在地球单位表面积上形成的压力。大气压力不仅与海拔高度有关，还随季节、气候的变化稍有差别。由于大气压力不同，空气的物理性质也会不同；反映空气物理性质的状态参数也要发生变化。所以，在空调设计和运行中，如果不考虑当地大气压的大小，就会造成一定的误差。标准大气压力 纬度45的海平面

4、上大气的常年平均压力，其值为760mmHg。地球上绝大多数空调使用地区的大气压力均接近标准大气压，故分析空调系统（包括主机）时，一般假设外部环境压力为标准大气压 表压力 在制冷工程中用压力仪表检测出来的密闭容器内的压力。压力表读数为密闭容器内压力与外部大气压力的差值。当内部压力小于外部大气压时，压力表的读数为负值，此时称密闭容器内部处于负压状态或真空状态。当内部压力大于外部大气压力时，压力表的读数为正值，此时称密闭容器内部为正压。 远大机组运行过程中，始终处于真空状态，属非压力容器范畴，不受国家劳动安全部门监察。绝对压力 密闭容器内部的真实压力。它等于表压力与外部环境大气压力之和。真空 密闭容

5、器内部的绝对压力小于外部环境压力时的状态。真空度 密闭容器内部处于真空状态时，其绝对压力小于外部环境压力的数值，即外部环境压力减去密闭容器内部之绝对压力所得的差值。温度 度量物体冷热程度的物理量。温度是物体分子运动的结果，温度的高低用温标表示。常用的温标有摄氏温标和华氏温标。在标准大气压下，以水的结冰温度作为0，沸腾的温度作为100，中间分成100等分，每一等分为一摄氏度。摄氏温度的符号为。 标准大气压下，以水的结冰温度为32，沸点定为212，中间分为180等分，每一等分称为华氏一度，表示为。相对湿度 空气中实际的水蒸汽分压力和同温度下饱和水蒸汽分压力之比。相对湿度反映了湿空气中水蒸汽含量接近

6、饱和的程度。此值越小，表示空气离饱和程度越远，空气越干燥，吸水能力越强。反之，此值越大，表示空气更接近饱和程度，空气越潮湿，吸收水蒸汽能力越弱。二元溶液 两种互相不起化学作用的物质组成的均匀混合的溶液。这种均匀混合物其内部各种物理性质，如压力、温度、浓度、密度等在整个混合物中各处都完全一致。不能用纯机械的沉淀法或离心法将它们分离为原组成物质。例如：在标准大气压下，溴化锂溶液中水的沸点是100，而溴化锂的沸点为1265，两者相差甚大，因此，溶液沸腾时产生的蒸汽几乎不带溴化锂的成分。 饱和溶液 在一定温度下，固体溶质溶于溶剂中达到最大值时的溶液。溶解指固体溶质溶于溶剂的过程。当把溶质浸泡在溶剂中时

7、，由于溶质表面的分子在不断地运动，并受到溶剂分子的吸引，使一些分子脱离溶质表面进入溶剂中，从而形成了溶液。结晶 当降低饱和溶液的温度时，由于溶质溶解度的降低，单位溶剂中所能溶解的溶质量减少，就会出现溶质分子晶体从溶液中析出的现象。实际上，在溶液中溶解与结晶过程同时进行，一方面溶质不断地溶于溶剂中，另一方面溶液中的溶质微粒也不断地在尚未溶解的溶质表面上聚集形成晶体。 热量与冷量 热量指物质的分子运动所具有的能量。冷量的物理含义和热量相同，只是物体温度高于周围介质温度的习惯上称为“热”，其所具有的能量称为“热量”，而物体温度低于周围介质温度的称为“冷”，其所具有的能量即为“冷量”。常用单位有卡（c

8、al）或大卡（kcal）。比热 单位质量的物质温度升高或降低1时所吸收或放出的热量。25时水的比热为1kcal/kg.,浓度51%的解放溶液比热为0.5kcal/kg.。比热是计算显热的一个重要参数。显热 物质被加热或冷却时引起物质温度上升或下降所吸收或放出的热量。这里物质的物态并未发生变化。常用单位是卡（cal）或大卡（kcal）。潜热 物质发生物态变化而温度不变时吸收或放出的热量。制冷技术中的蒸发过程和冷凝过程，就是吸收和放出潜热的过程。热力学第一定律 某一过程，系统从外界吸热Q，对外界做功A，系统内能从初始态 E1变为 E2，则由能量守恒： AE1E2= 外界对物体做功，A为正；物体对外

9、界做功，A为负。物体吸热，为正；放热，为负。物体内能增加，为正；减少，为负。 热力学第一定律也称为能量转化与守恒定律。热力学第一定律的本质为能量守恒。热力学第二定律 热量能自动从高温物体向低温物体转移，但热量不能自发地从低温物体向高温物体转移。热力学第二定律的实质是在一切与热相联系的自然现象中它们自发地实现的过程都是不可逆的。附：第一定律与第二定律比较第一定律主要从数量上说明功和热量的等价性。第二定律却从转换能量的质的方面来说明功与热量的本质区别，从而揭示自然界中普遍存在的一类不可逆过程。任何不可逆过程的出现，总伴随有“可用能量”被贬值为“不可用能量”的现象发生。第一定律指出温度相同是达到热平

10、衡的诸物体所具有的共同性质。第二定律却从热量自发流动的方向判别出物体温度的高低。显热 物质被加热或冷却时引起物质温度上升或下降所吸收或放出的热量。这里物质的物态并未发生变化。常用单位是卡（cal）或大卡（kcal）。潜热 物质发生物态变化而温度不变时吸收或放出的热量。制冷技术中的蒸发过程和冷凝过程，就是吸收和放出潜热的过程。汽化 物质从液态转变成气态的过程。汽化有两种方式：蒸发和沸腾。汽化热 在一定的温度下，单位质量的液体完全变成同温度的气体所需要的热量。例如，水的汽化热100时为539kcal/kg。沸腾 一定压力下，液体被加热到某一温度时，其内部汽泡上升到液体表面且冲出液面而产生大量蒸汽，

11、液体表面产生强烈的汽化现象。沸腾是蒸发现象的剧烈表现，是在一定压力下达到与此压力相对应的温度时才能发生。沸点 一定压力下，液体沸腾时的温度。液体沸点与压力密切相关。例如，1个大气压条件下，水的沸点为100，而6mmHg时，仅为4。冷凝 当蒸汽受压或受冷时放出热量，使蒸汽冷却、凝结成液体的过程。所以冷凝过程实际上是液化过程。例如水蒸汽遇到较冷的物质就会凝结成水珠。凝结热 一定的温度下，单位质量的蒸汽完全变成同温度的液体所放出的热量。实验证明，单位质量的蒸汽在液化时放出的热量，等于同一温度下单位质量的液体汽化时所吸收的热量。例如，100时1kg水汽化为水蒸汽或1kg水蒸汽凝结为水所吸收和放出的热量

12、是相同的，均为539kcal。热值 在标准状态（0,1atm）下，单位质量或体积的燃料完全燃烧所发出的热量。高位热值 燃料中各成分燃烧热与排气口水份的汽化潜热之和。低位热值 高位热值中除去排气口水份的汽化潜热所剩下的部分。COP值 空调主机的制冷效率和制热效率。机组制冷量或制热量与机组输入能量的比值。吸收与发生处于平衡状态的溶液，如果它的平衡条件（外界参数）发生变化，那么它的平衡将遭到破坏。例如：对处于平衡状态的溴化锂溶液加热，平衡状态遭到破坏，与这个较高温度相适应的气相与液相的浓度有所提高，因此在尚未达到这个浓度值时，溶液处于非平衡状态，此时溶液具有从溶液中驱出水蒸汽而达到提高浓度的能力，我

13、们称溶液处于发生状态。相反，如果对处于平衡状态下的溶液冷却，它将具有吸收水蒸汽的能力，即溶液处于吸收状态。吸收和发生是可逆过程。在溴化锂吸收式制冷机中，我们就是利用吸收与发生的性能来达到制取冷量的目的。不凝性气体 在机组内部温度和压力条件下，既不凝结亦不能被溴化锂和冷剂水吸收的气体。不凝性气体存在于机组内部，将影响机组真空，减少机组出力。如果其中含有氧气还将导致机组锈蚀，严重缩短机组使用寿命。三、空调系统的工作原理 从热力学定律我们知道，热量不能自发从低温环境 向高温环境传递，如果要实现这个传递过程，就必须付出代价消耗能源。 在空调系统夏季制冷过程中，为了维持室内这个低温环境（相对室外而言）的

14、温度，我们就必须把室外环境传到室内的热量以及室内物体产生的热量带到室外去。很显然，这个过程是不能自发进行的，而是通过空调主机消耗一定能量（热能、电能或机械能）来实现这个热量传递过程的。冬季制热过程也是同样的道理。空调水系统流程图空调水系统流程图空调系统热平衡图冷却塔的热负荷 Q2=Q1+Q3-Q4Q1127空调房间26Q3直燃机Q4Q232冷却塔Q1-空调负荷Q2-通过冷却塔散发的热量Q3-燃烧机产生的热量Q4-排烟带走的热量37.5直燃机的制冷原理直燃机的制冷原理四、空调负荷计算1、单体建筑的设计用最大冷（热）负荷1）房间冷负荷基本构成a.通过维护结构传入室内的热量；b.透过外窗进入室内的太

15、阳辐射热量；c.人体散热量；d、照明散热量；e.室内设备、器具或物料的散热量；f.渗透空气带入室内的热量；g.伴随各种散湿过程产生的潜热量。2、空调主机负荷1）单个建筑的空调主机负荷，应根据所服务的房间的同时使用情况，按各房间逐时冷负荷的综合最大值或各房间计算冷负荷的累加值确定，并应计入新风冷负荷。2）对于不同功能的建筑所组成的建筑群，在确定主机负荷时，不能简单地将各个单体建筑的最大负荷相加，而应乘以负荷同时使用系数。负荷同时使用系数的确定是一个十分困难的问题，一般只能按经验确定。 3）负荷同时使用系数3、主机负荷估算1)空调冷负荷 住宅、宾馆客房50-90w/m2 医院病房、写字楼 80-1

16、30w/m2 餐厅、商场、歌舞厅200-300w/m22)空调热负荷一般为冷负荷的40 -80 ，在东北等寒冷地区为冷负荷的100 -120 ，3)卫生热水负荷 Q=Khmqrc(trtl)/243600式中：Q设计小时耗热量（W）； m用水计算单位数（人或床位数）； qr热水用水定额（L/人d或L/床d），查表； c水的比热（J/kg）; tr热水温度（） tl冷水温度（），查表，冬夏季应采用不同的冷水温度计算卫生热水耗热量； Kh小时变化系数，查表。4)主机负荷计算注意事项 当我们计算出主机冷负荷后，还要看客户所要求的运行工况是否与样本上的工况相同，如果相同，就按计算负荷选主机即可；如果不

17、同，还要查性能曲线，对主机制冷量进行修正，如果修正后的制冷能力小于冷负荷，则主机型号应放大，否则，主机型号应减小。 如果冬季制热负荷大于夏季制冷负荷，则应按制热负荷选择主机； 如果在夏季制冷和冬季制热的同时，都要提供卫生热水，则要把制冷负荷折算成制热负荷，再加上夏季卫生热水负荷，按此负荷选择主机型号，然后再按冬季卫生热水负荷和空调热负荷之和，来选择主机，以两者中大者为最终主机选型。4、房间末端设备负荷1)房间末端设备的选型按每个房间所需的 最大热湿负荷来确定.2)末端负荷之和大于主机的制冷能力。五、空调系统构成与分类五、空调系统构成与分类 空调主机空调主机 空调末端空调末端 空调水系统空调水系

18、统 空调风系统空调风系统 配电、自控、计费系统配电、自控、计费系统1.构成1）中央空调主机分类）中央空调主机分类 电力驱动式：活塞式、螺杆式、离心式 热能吸收式：直燃型、非直燃型 热能驱动式：蒸汽透平离心机 燃气透平离心机 蒸汽喷射式 远大直燃机的特点与电冷机相比，远大燃气空调的优势表现在：a远大直燃机不以电力为能源，冬夏两季均采用天然气为能源，能削减夏季电力峰值，填补夏季燃气低谷，平衡能源结构，属国家大力提倡的合理用能设备。b远大产品采用天然气等清洁能源和零污染的溴化锂冷媒，减少了燃煤发电对环境的污染和氟利昂及其替代品对臭氧层的破坏。在空调产品日益普及，环保压力越来越大的今天，远大燃气空调技

19、术为减轻空调对环境的污染找到了有效解决途径。c远大产品技术先进，能源利用率高，节省运行费用；服务完善，为用户创造了特殊的价值；运转部件少，故障率低，年停机故障率小于0.5%，迄今为止无一台产品因质量原因而停止使用；噪声及震动小，运行安静，操作维护简单。d一机三用，无需设置采暖锅炉，减少初投资及机房占地面积。远大冷热电联产系统的特点（1） 以燃气涡轮（内燃）发电机为能源中心的冷热电联产系统是城市科学用能的有效途径之一。集中体现了系统的技术先进性、能源利用的高效性和最佳的经济性。所谓冷热电联产 (即BCHP：建筑物冷却热& 能力的简称)，它利用燃气发电机首先产生电能，排出的余热通过余热直燃

20、机直接进行制冷或制热。 远大独立研制开发的余热型直燃机使得BCHP系统大大简化。远大与美国能源部、橡树岭国家实验室、马里兰大学等合作，将远大直燃机与欧美生产的燃气涡轮/内燃发电机组进行“无接缝”组合，上百套系统在世界各地运行。其显著特点如下：aBCHP的显著特征是直燃机直接回收发电机烟气/缸套水热量，而不经过中间二次换热，转化为空调冷/热量，能源效率比传统热电联供提高20%以上。bBCHP系统安装在用户附近，是合理的能源梯级利用方式，它不仅提高了能效，降低电力成本，且满足了建筑冷热需求，大大减少电厂电网建设投资，避免远距离输配电损失。远大冷热电联产系统的特点（2）cBCHP高效利用能源，大幅降

21、低了carbon dioxide 二氧化碳、NOX、SO2等温室气体排放，有效促进环境改善，极大促进社会环境改善。dBCHP彻底避免了电空调在电网争电的局面，改善电网供电的不均衡性，提高发电设备的负荷率；并填补了夏季燃气用量的不足，改善电力和燃气不合理能源结构状况。eBCHP提供了可靠的电力，摆脱了电网拉闸限电、电网崩溃和意外灾害等引发的供电事故，避免了因停电造成的巨大经济损失。fBCHP不受冷热电负荷大小的相互制约，可以匹配各类规格、大小不一的发电机，满足各种建筑冷热电负荷要求。gBCHP大型化和集中化管理，可获得廉价的燃料、使用最少的人员配置等，促进了区域空调的迅速发展，可大幅降低装机总容

22、量，提高冷热设备系统效率，降低系统运营成本。hBCHP系统设计简单，具备暖通和电力设计经验的工程师即可着手BCHP系统设计。iBCHP系统安装简单，维护便捷，系统集成化程度高，可实现远程监控和无人化值守。 2）主机型式的确定a.如果有丰富的天然气、城市煤气、液化石油气、柴油等燃料资源，则可选择直燃机；b.如果可利用发电厂、锅炉、垃圾焚烧炉、城市热网等提供的蒸汽作热源，则适合选择蒸汽机；c.如果有工厂排放的高温热水可供利用，则可选择热水型机组；d.而在冷热电联产系统中，则可采用余热型或多能源型机组与涡轮发电机组、内燃发电机组进行“无接缝”组合，大幅度提高能源利用率。详细内容参见第一章能源方案的确

23、定。e.对直燃机能源形式还须综合比较当地燃料供应状况、燃料价格、燃料供应稳定性、可靠性、入网费用、当地政府的能源政策等因素后确定。f.蒸汽型、热水型、烟气型机组分为单效型和双效型，应根据可利用热源的品位确定采用何种机型。 2、常用空调末端设备组合式空调机组：组合式空调机组： 变风量空调机组：变风量空调机组：风机盘管：风机盘管： 1）风机盘管（室内机） 风机盘管系统属于半集中式空调系统，适用于空调房间较多、空间较小、且各房间要求单独调节，或是建筑物面积较大但主风管敷设困难的场合。 优点：安装投产较快，一次性投资低；不占用机房面积；系统灵活性大，节能效果好（可根据各室负荷情况自行调节）；各空调房间

24、之间不会相互污染。 缺点：布置分散，维护管理不方便；水系统复杂，易漏水；空气过滤性能差；无法实现全年多工况节能运行调节，难于满足室内温湿度较严的要求。风机盘管的类型 风机盘管风量在2502500m3/h之间，一般配用前向多翼型离心风机或贯流风机，通过三速开关调节电机输入电压，以调节风机转速来调节风机盘管的冷热量；通过温度敏感元件、调节器和装在水管上的小型电动二通或三通阀自动调节水量或水温。 按安装方式分：有立式明装、立式暗装、卧式明装、卧式暗装、壁挂式、卡式、四出风卡式、立柱式等类型； 按出风形式分：有平出风式、斜出风式等； 按进水方式分：有左侧进水式、右侧进水式等。 风机盘管的工作原理 流过

25、风机盘管表冷器的室内空气由于与流过表冷器内的水（夏季为冷水，冬季为热水）之间存在温差而产生热交换，由于风机的不断运行，使得这种热交换连续进行。夏季，室内的热量传给空调冷水；冬季，将空调温水带来的热量传给室内空气，使得室内温度维持在我们需要的范围。 远大室内机的特点a.配套齐全，全球独一无二 装有电磁阀，可控制单台室内机空调水通断，避免停机时能源损失，充分满足用户的节能要求。 装有自动排气阀，无气堵，避免室内机出力不足甚至无出力，并消除管内水夹气噪声。安装时不必考虑管路排气坡向，可以低进低出，大幅度节省房屋高度空间。 装有罩杯式水过滤器，既保护盘管和电磁阀，又方便清除杂质。另外，杯罩容积大，长久

26、不需拆。 装有空气堵塞传感器，具有滤网维护提示功能，积灰超标时，风堵开关自动提示用户清洗，长久保持冷热量，保持室内空气洁净。 配套供应控制器，具备测温、调温、调风、定时功能。远大室内机的特点b.控制方便 配置线控器，内设温度传感器，根据室温自动控制风机的变风达到恒温调节。 液晶屏清晰显示室内机工作状态和室内温度，一目了然。 多台室内机还可以依靠集中控制器实现中央监控，1台集控器最多可控制80台室内机，方便集团用户（尤其是酒店客房）进行统一管理。 每台室内机还配置遥控器，用户无须起身即可开关室内机，自由控制温度及风量。远大室内机的特点c.安装方便 自动排气阀和电磁阀组成上阀组，水过滤器和流量调节

27、阀组成下阀组，阀组和铜波纹软管作为室内机标准配置，避免用户采用劣质配件而造成终身质量隐患。 这一措施充分顾及了现场施工人员素质参差不齐的特点，并且安装时间节省70。尤其是可避免现场施工疏于管理而造成的管路及部件泄漏，持久保护昂贵的装修。远大室内机的特点d.款式多样，装修设计灵活 壁挂机挂装在墙上，不占用室内使用面积，安装和拆洗滤网方便。 柜式机靠墙角或立柱安装，占用空间少，安装和拆洗滤网方便。 方吊顶机安装在天花板的中心，薄型机体设计适用于各种低吊顶空间安装；机组自带冷凝水泵，解决了薄型机组贴天花板安装易带来水患的矛盾。 长吊顶机的机体嵌入天花板内，面板和天花板和谐连成一个整体；打开面板，可清

28、洗过滤网和清扫表冷器。 立式机的机体薄体设计，占用空间少；机组安装和维护简单，安装周期短，特别合适加装空调的场所使用。 卧式机通常安装在吊顶内，唯有此项与传统方式一样，安装时需另接送、回风管和送、回风格栅。远大室内机的特点e.噪音低 特殊风速设计，在低档运行安静到听不见声音，而风速低到让人感觉不到风。 由于室内机通常80时间时在低风速运行，所以远大室内机适用于最苛刻的录音室、病房、家庭影院、卧室。2）变风量空调机组a.分类 分为立式、卧式、吊挂式三类，处理风量在100020000m3/h之间。当用于处理新风时就叫做新风机组。b远大空气处理机组的特点高效稳定安全可靠的电子净化器彻底拦截粉尘及有害

29、微生物，从根本上保证了空调设备及管道壁面和室内送风的洁净；强大的智能运行调节控制功能，柔和调节室内温湿度；冬季加湿功能让您在冬季如沐春分，并远离静电火花的烦恼；高新风比送风并可实时调节，根本改善室内空气品质；采用夏季夜间通风新理念，利用自然冷源实现建筑蓄冷以大幅消减白天室内冷负荷；高效新回风热回收降低新风负荷及设备总负荷，从而也为提高新风比建立基础；电子净化器、表冷器、过滤网均实现自动定期清洗，免除设备维护的后顾之忧。3）组合式空调机组 组合式空调机组系统属于集中式空调系统，适用于房间面积大或多层、多室而热湿负荷变化情况类似，或是室内温度、湿度、洁净度、噪声、振动等要求严格、新风量变化大的场合

30、。 优点：可根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风，减少制冷机运行时间；空调与制冷设备集中安设在机房，便于管理和维修；可以严格控制室内的温湿度、洁净度。 缺点：设备与风管的安装工作量大，周期长，一次性投资较高；机房面积较大、层高较高，且送回风管系统复杂、布置困难，支风管和风口较多时不易均衡调节风量；部分房间不需空调时整个系统仍须运行，不经济；空调房间之间有风管连通，容易相互污染。组合式空调机组的分类a.按构成材料分有金属外壳组合式空调机组、玻璃钢外壳组合式空调机组；b.按换热方式分有表冷器换热式空调机组、喷雾换热式空调机组。 组合式空调机组处理风量在2

31、000160000m3/h之间，一般有模数化的新回风混合段、过滤段、表冷段、喷淋段、加热段、加湿段、挡水板、风机段、消声段、热回收段、中间段、送风段。可根据客户要求自由选配，如附加完善的自动控制技术，可达到最高的空气处理要求。万国公寓组合式空调机组蒸 汽 加 湿 水质 软 化 设 备棉 滤 纸 一 次 性初 效 过 滤 段紫 外 线灭 菌 段电 加 热 蒸 汽加 湿 及 设 备送 风 机 段新 风送 风 竖 井送 风高 压 静 电 除尘 器 控 制 柜无 纺 布 可 冲 洗初 效 过 滤 器高 压 静 电 中效 除 尘 段空 气 防 霜电 加 热 器加 热 段 、表 冷 段消 声 段空 气 湿

32、 度传 感 器可 旋 转 清洗 喷 管3、空调水系统1)冷温水系统A.冷温水系统的分类a.按系统形式分类 开式系统：系统回水集中进入建筑物底层、地下室的水池或蓄冷水池，再由水泵送往主机，经冷却或加热后，再输送至整个系统。由于管路系统与大气相通，水中含氧量高，管路与设备的腐蚀机会多；需要增加克服静水压力的额外能量，输送能耗大。近年来除开式冷却塔和喷水室冷水系统外，开式系统已很少采用。 闭式系统：冷水或热水在系统中密闭循环，不与大气接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，管道与设备的腐蚀机会少；该种系统简单，无须克服静水压力，水泵扬程、功率均小。b按水路流程分类 同程式系统：供、回水干管中的水流方向相同

33、，经过每一环路的管路长度相等。水量分配、调节方便，便于水力平衡；但需设回程管，管道长度增加，初投资稍高。 异程式系统：供、回水干管中的水流方向相反，经过每一环路的管路长度不等。无须回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低；但水量分配、调节较难，水力平衡较麻烦。 水系统立管或水平干管距离较长时，通常采用同程式布置；建筑层数较少、水系统较小时，可采用异程式布置，但所有支管上均应装设流量调节阀以平衡阻力 c.按布管方式分类 两管制系统：冬季供应热水与夏季供应冷水都在同一管路系统中进行。管路系统简单，初投资省，但无法同时满足供冷、供热的要求。 三管制系统：分别设置冷、热的供水管和冷、热的换热器，而冷

34、、热水的回水管共用一根。能同时满足供冷、供热要求；但由于冷、热水同时进入一根回水管，造成混合损失大，热效率低，而且冷热环路互相串通，系统水力工况复杂；初投资较双水管系统高。 四管制系统：有分开的冷、热的供、回水管和冷、热的换热器，克服了三管制系统存在的回水管混合损失问题。操作简单，能灵活实现同时供冷和供热；但管路系统复杂、初投资高。d.按流量控制分类 定流量水系统：系统循环水量保持定值，负荷变化时改变供回水温度来匹配。定流量水系统负荷侧（空调箱或风机盘管）水流量不调节或采用三通阀进行双位控制，因而系统简单，操作方便，无须复杂的自控设备；但配管设计时不能考虑同时使用系数，输送能耗始终处于设计的最

35、大值。 变流量水系统：系统供回水温度保持定值，负荷改变时通过供水量的变化来适应。变流量水系统负荷侧采用二通阀双位调节，输送能耗随负荷减少而降低，配管设计时考虑同时使用系数，管径可相应减小，水泵容量、耗电相应减少；但系统较复杂，必须配备自控设备。e.按循环方式分类 一级泵系统：冷/热源侧与负荷侧合用一组循环水泵。如负荷侧设置三通阀，则通过制冷机的流量是一定的；负荷侧设置二通阀，则系统水流量会减小，为保持制冷机水流量恒定，应在供回水干管间设置旁通管路。一级泵系统简单，初投资省；但不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况。 二级泵系统：冷/热源侧与负荷侧分别配备循环水泵。

36、一般冷热源侧设置定流量一次水泵，以维持一次环路水流量基本不变；负荷侧设置二次泵，组成二次环路。复式泵可实现水泵变流量，节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低；但系统较复杂，初投资稍高。一次泵水系统图一次泵水系统图6123454-电动阀6-膨胀水箱3-末端装置2-制冷机组1-一次泵5-压差旁通阀分水器集水器软化水补水77-自动排气阀二次泵水系统图二次泵水系统图 5-电动阀6-压差旁通阀12-制冷机组1-一次泵4-末端装置3-二次泵276347-膨胀水箱12374655三次泵水系统图三次泵水系统图2 2）空调冷却水系统）空调冷却水系统a空调冷却水系统由送回水管路、水泵、调节阀门、除污器

37、、冷却塔、自动补水装置等组成。b冷却水系统在空调系统中的重要作用。c.冷却塔应布置在通风良好的场所，尽量避开有尘埃、酸性气体、高温气体和水蒸汽较多的场所。一般布置在地面、机房或裙楼屋顶上。d.冷却水系统的系统形式 冷却水系统因冷却塔的型式不同，可分为开式系统和闭式系统。当选用开式冷却塔，系统为开式系统；当选用闭式冷却塔，系统为闭式系统。 开式冷却塔是利用循环水与空气接触直接冷却循环水，其优点是具有换热效率高，体积小，容易管理，能减少初投资；其缺点是由于循环水直接与空气接触而容易受到污染，产生水垢、藻类、生物污泥，使主机性能降低并腐蚀管道。须配置水处理装置对循环水水质进行处理。 闭式冷却塔让循环

38、水在密闭回路的铜盘管内流动，循环水不直接与空气接触，循环水不会出现浓缩、污染而发生水质变化，提高了冷却系统的安全性，是循环水的管理变得容易。其缺点是体积大，初投资高。3）卫生热水系统 卫生热水系统由卫生热水泵、热水换热器、膨胀水箱、补水箱、管路、阀门等组成。换热器及管路须做保温处理。 卫生热水系统分为直接换热系统和间接换热系统。当自来水硬度较低时可用直接换热系统。当自来水硬度70mg/L时，应采用间接换热，即主机产生的热媒水通过换热器加热卫生热水，自来水不进入主机，热媒水采用软化水。4）空调系统水质处理）空调系统水质处理 传统方法：电子水处理议、离子棒等物理 方法或人工加药 远大推荐水处理方法

39、 冷却水系统：自动加药装置 冷温水系统：软化水装置自动加药装置自动加药装置自动软化水装置5）空调系统的定压和补水装置）空调系统的定压和补水装置 空调系统采用膨胀水箱作为定压和补水装置，膨胀水箱分为开式和闭式两种类型。 开式膨胀水箱安装于系统的最高处（比最高的末端设备出水管高1.5m以上）；闭式膨胀水箱一般安装于空调机房内。 膨胀管一头与膨胀水箱底部相连，另一头与冷温水泵的入口相接，中间不能安装阀门。6）水系统主要设备、附件选型水泵 水泵主要性能参数有;流量、扬程、功率、转速等l 选型注意事项A.空调系统常用水泵均为单级离心式清水泵，中小型水泵可选立式泵，大型泵应选用卧式泵；B.尽量选用低转速水

40、泵，以减少震动和噪音。C.必须同时考虑水泵的承压和耐温能力，注意水泵壳体和填料的承压能力以及轴向推力对密封环和轴封的影响。D、循环水泵应具有工作点附近较平缓的流量扬程特性曲线，并联运行水泵的特性曲线应相同，且并联台数不宜超过3台。l 水泵流量的确定l 一般根据主机负荷，按大温差、低流量来选择水泵流量，以减少水泵输送功率，降低运行成本。l 水泵扬程的确定l A冷却水泵的扬程l a.构成：主机阻力损失，管路阻力损失，冷却塔所需的进水压头，冷却塔喷头与水盘之间的高差。l b.估算：根据系统大小，一般在18M26M之间。l B冷温水泵的扬程l a.构成：主机阻力损失，末端设备的阻力损失，管路阻力损失。

41、 管路阻力损失包括沿程阻力损失和局部阻力损失。 沿程阻力损失与管道的材质、水在管道中的流速以及管道的长度有关； 局部阻力损失是水流经过滤器、阀门、弯头、三通、大小头等处所产生的 阻力损失。一般局部阻力损失是沿程阻力损失的三倍以上。l b.估算：根据系统大小，一般在20M38M之间。l C卫生热水泵的扬程l a.构成：主机阻力损失，管路阻力损失，换热器的阻力损失。l b.估算：根据系统大小，一般在15M25M之间。减小空调水系统阻力的措施 减小阻力，除按推荐流速合理选择管径外，应重点减小局部阻力，可采取以下措施：1）选用阻力小的阀门（如蝶阀）代替阻力大的阀门（如截止阀）；2）选用阻力较小的过滤器

42、（过滤器前后安装压力表，以便运行中观察堵塞情况，提醒及时清洗；3）合流三通采用斜接方式；4）采用较大半径的弯头；5）取消管路上不必要的管件、阀门。水泵与主机的连接方式水泵与主机的连接方式 抽吸式：水泵入口与主机出水口相连，此抽吸式：水泵入口与主机出水口相连，此时主机所承受的的压力仅为系统的静压。时主机所承受的的压力仅为系统的静压。l压入式：水泵的出水口与主机的入水口相压入式：水泵的出水口与主机的入水口相连，此时主机所承受的的压力为系统的静连，此时主机所承受的的压力为系统的静压加水泵的扬程。压加水泵的扬程。冷却塔1)冷却塔分类 冷却塔种类很多，按通风方式分类，有自然通风式和强制通风式等；按水的喷

43、淋方式分类，有喷水式、点滴式、薄膜式和点滴薄膜式等；按水和空气流动的方式分类，有顺流式、逆流式和横流式等。2) 冷却塔的工作原理 冷却塔的降温作用是由于水与空气接触时的热交换(以显热方式)以及水蒸发散热(以潜热方式)的结果，并且这两种散热过程是同时进行的。l 冷却塔选购型注意事项a.应根据当地水源的水量、水质、水温以及室外计算湿球温度等气象自然条件，参照生产厂家的选型图和机组冷却水参数要求及技术经济等因素，确定冷却设备的型式和冷却水量的大小。b.冷却塔的选型配置原则上与主机、冷却泵一一对应，也可一台主机对应多台冷却塔，相互之间联动控制。c.循环供水冷却水系统的补水量包括蒸发损失、漂水损失、排污

44、损失和泄水损失。应选用能耗低、漂水量少的冷却塔,将空调冷却水的补水量控制在系统总循环水量的1.21.5%。水质好时，取小值；水质差时，取大值。 d.在大气污染严重的地区，最好使用密闭式冷却塔，因其采用的是水和空气通过传热管进行热交换的方式，可以避免被冷却水或大气中的污染物接触后，对塔体、冷却水泵、管道等产生腐蚀但与开放式相比，密闭式效率较低，体积较大，价格较高。e.选择冷却塔时，还要考虑到冷却塔噪声对周围环境的影响，尽量采用低噪音和超低噪音型，以减少噪音污染。l影响冷却塔冷却效果的因素a.空气中的水蒸汽分压力同冷却塔中水温所对应的饱和压力之间的平均压差。b.与空气接触的水滴表面积大小和时间长短

45、。c.流经冷却塔的空气速度。空气与水的相对流向(顺流、横流或逆流）。l 冷却塔容量的确定a.冷却塔容量应适合机组对冷却水量的要求，冷却塔的大小按样本上的冷却水高流量选择并应有一定的裕量(1.051.20倍）。b.应考虑使用地点空气的相对湿度。c.应考虑冷却塔的出水温度和温差。d.冷却塔大小应按夏季高温不利条件来考虑。远大机组建议采用中温型逆流式冷却塔 l 冷幅 在冷却塔中，如进塔水温高于周围空气的温度，由于接触散热与蒸发散热的作用，水温开始下降，直到等于空气温度，如果这时空气中的水蒸汽还没有饱和，蒸发作用继续进行，理论上可等于湿球温度，但实际达不到，离开塔的水温通常大于湿球温度约46此温差又称

46、为冷幅，此值反映了冷却塔的出水温度与湿球温度的逼近程度。冷幅越小，冷却塔的热工性能就越高，反之则越低。l 冷却塔的布置 冷却塔应布置在通风良好的场所，尽量避开有尘埃、酸性气体、高温气体和水蒸汽较多的场所。一般布置在地面、机房或裙楼屋顶上。 膨胀补水装置a.定压补水装置的形式 中央空调系统常用定压补水设备有开式膨胀水箱和闭式膨胀罐两种形式。b.开式膨胀水箱的特点 结构简单，投资省，但维护不方便。特别是对于分期建设的小区，因前期建设的建筑，不一定是最高的，因此，随着小区建设的不断进行，须多次变更安装位置，以便使膨胀水箱始终处于系统最高点。c.隔膜式和囊式定压补水罐的特点： 自动控制使用方便、运行可

47、靠； 占地面积小、投资省、安装快、操作管理和维修方便； 压力控制精确，供水安全可靠； 省去建筑屋顶上生活及消防用的高位水箱，有利于结构抗震和建筑物美观； 灵活机动，安装位置不受高度限制。d.选择定压补水装置注意事项 空调系统补水能力不应小于系统循环水流量的2%，事故补水量不小于4% 。 卫生热水补水量不应小于生活热水最大设计流量和系统泄漏量之和。 补水装置的压力不应小于补水点管道压力加30-50Kpa。当补水装置同时用于维持管网静态压力时，其压力应满足静态压力的要求。 水泵位于机组进口段时，应将定压点设在水泵入口段；水泵位于机组出口段时，应将定压点设在机组入口段，以减小机组承压。4、空调风系统

48、 风路系统主要包括送风管、回风管、送风口、回风口、风量分配调节阀、防火阀及控制系统等。 集中式空调系统集中式空调系统 空气的温湿度集中在空气处理机组（AHU）中进行调节后，经风道输送到使用地点，对应负荷变化集中在AHU中不断调整。包括单风管系统、双风管系统、变风量系统。 优点：设备集中布置在机房，维修方便；过渡季节可充分利用新风作为免费冷源；可采用初、中、高效过滤器满足不同要求的室内空气清洁度；使用寿命长。 缺点：空调送回风管路复杂，布置困难；支风管和风口较多时不易均衡调节风量；机房占地面积大；设备与风管安装工作量大，周期长；空调房间之间容易相互污染。半集中式空调系统半集中式空调系统 除了有集

49、中处理空气的AHU外，还有分散在空调房间内的空气处理末端设备（如风机盘管）。包括末端再热式系统、风机盘管系统、诱导式系统等。 优点：设备可装在空调房间内，无须机房；和新风系统联合使用时新风管较小；各房间温度可单独调节；空调房间之间不会相互污染；安装投产快；使用寿命较长。 缺点：布置相对分散，新风量较少。圆形冷却塔构造图圆形冷却塔构造图方形冷却塔构造图方形冷却塔构造图直燃机水系统管路图直燃机水系统管路图BCHP系统图空调蓄能系统 空调蓄能就是利用蓄能设备在空调系统冷/热需求低谷或不需要供冷/供热的时段内将冷量/热量储存起来，在空调系统需求高峰时段内将这部分冷量/热量释放出来。 蓄能的意义 在区域

50、空调系统中，减少主机装机容量和功率可达30%-50%，相应减少冷却塔的装机容量和功率，减少一次电力投资费用，包括电力贴费、变压器、配电柜等。 设备不间断运行且满负荷运行比例增大，可充分提高设备利用率。 夜间运行，冷却水温比白天低，机组的运行效率提高，可节省大量的运行费用。 利用分时电/气价，可大幅度降低运行电费。 可作为应急冷源，停电时可利用自备电力启动水泵即可供冷/供热。水蓄冷流程图（1）水流分布器水流分布器蓄能罐F1F2止回阀安全阀手动三通阀图例电动三通阀F3室外机温度传感器水泵过滤器自动排气阀水蓄冷流程图（2）板换F4F3F2F1空调水泵空调主机蓄冷罐空调水回空调水供放冷泵充冷泵1231

51、32电动二通阀电动三通阀单 向 阀图例空调系统的节能措施合理选择主机及辅助设备容量、台数，合理设计空调水系统方案 合理选择设备的容量，可以使设备始终保持高效运行、避免大马拉小车的现象。空调水系统方案设计是否合理，对空调系统运行成本有着重要影响，应依照各不同压力损耗的作用区分别设泵。如分设高层区和低层区环路，这样可以有效防止低层区环路消耗多余的输送动力情况的发生。设置合理的新风系统、变风量送风系统 设计排风、回风联动调节风门，通过温度调节器控制新风比，使新风量能有最小值变化到100。这样，一方面制冷和制热时，可改善室内空气品质；另一方面还可以在过渡季节采用全新风运行。利用组合式空调箱，在运行前关

52、闭风阀，全开新风阀，降新风送入室内、使室内空气清新且舒适。这样还可有效推迟开启和提前停止制冷机的运行，减少制冷机的运行时间，节省能耗。 由于变风量送风系统中的送风量是随室内负荷的减少而减少的，这样可以大大减少送风动力的消耗。目前远大生产的室内机可根据室温自动调节风量。空调系统的节能措施 新风机组应具备热回收装置 在风路系统上装设热回收装置（如管式换热器、板翘式全热换热器、转轮式换热器或热管换热器等），通过热回收装置能使排风与新风进行热量交换，达到预冷或预热新风的目的。 新风机装备热回收装置在国外使用得特别普遍，但国内比较少。实际上，新风机配备热回收装置，将排风所携带得冷/热量传递给新风，这样可

53、有效减少主机和末端装置的冷/热负荷、而且初投资并不会增加。空调系统的节能措施 末端装置设置阀门控制 如果没有设置控制阀门，在末端装置停用的时候水流照样通过，因此会散发冷/热量。对于长期都不使用（如半个月）的空调场所，大量能源将会白白浪费。例如：剧场或会议室大多利用率都比较低（有的甚至低于5），由于风路系统和水路系统没有设置阀门。所以，冬天进入剧场或会议室时，尽管你没有开启空调，但仍觉得很暖和。夏季你会觉得凉快。但如果在末端装置设置了控制阀门，能源浪费的情况就可以杜绝了。 事实上，将不使用的末端阀门关闭，水系统压差立即会发生变化，这样可通过测定水系统的压差变化，控制水泵运行频率，如果安装了变频器

54、，改变水系统流量，这样泵的电耗也就降低了。目前，远大生产的末端装置都设置了电磁阀。空调系统的节能措施 室内机自动调节室温，杜绝能源浪费 在国内（包括香港在内），宾馆、办公室、写字楼等地方夏季过冷，冬季过热现象相当普遍，能源浪费不言而喻。然而象宾馆房间温度，往往不是旅客有意设置的。有时旅客甚至根本没有调温，旅客只是将取电卡插入房间取电板中空调就已开启。所以，如果能通过空调末端装置自动设置室内温度，或者设定温度已做基本限制。这样就可以实现既舒适又节能的目的。 空调系统的节能措施 采用闭式水系统 这种系统比采用开式水系统节省压头相当于建筑物高度的静压头的水泵耗电量。由于高层建筑都比较高，因此在所有高层建筑的水系统中，几乎都采用闭式水系统。试想一幢100m高的建筑物，冷温水循环水量为1000m3/h的话在开式水系统中水泵电机的配用功率达到550kW，而采用闭式水系统时仅需配用功率165 kW就够了，其节能效果是显而易见的。同时，采用封闭式水系统以后，水管内的水不会流空，这对于保护水系统管道，防腐蚀和结垢都是十分有利的。空调系统的节能措施 冷却水泵及冷却塔风机变频控制 空调系统制冷负荷设计所用的室外气象参数基本是按照最不利情况来确定的，即采用历年平均不保证50小时夏季空调的室外干球温度和湿球温度数值来计算的。所以通常情况下，空调系统70以上时间为部分负