中央空调系统基础知识讲座

中央央空空调调系系统统基基础础知知识识讲讲座座本讲讲座座主主要要内内容容一、、概概述述二、、制制冷冷工工作作原原理理三、、空空调调系系统统常常用用术术语语四、、空空调调系系统统及及制制冷冷主主机机分分类类五、、中中央央空空调调系系统统设设计计第一一讲讲概概述述概述述1、什什么么是是建建筑筑的的环环境境？？2、什什么么是是空空调调？？为什什么么？？建筑筑与与建建筑筑环环境境建筑筑与与建建筑筑环环境境1、建建筑筑：：由围围护护结结构构构构成成的的人人类类在在其其中中生生活活与与工工作作场场所所。2、建建筑筑环环境境：：建筑场场内冷冷、暖暖、湿湿度、、空气气洁净净度、、空气气流速速声声、光光等组组成。。3、环境作作用起作用用于人人类的的健康康、寿寿命、、工作作效率率、产产品质质量、、科研研开发发等建筑与与建筑筑环境境4、对环环境的的要求求舒适性性：温湿度度宜人人，空空气清清新，，光照照柔和和，宁静舒舒适。。工艺性性：生产与与科学学实验验，恒温：：标准准量具具生产产；；恒湿：：纺织织；恒温恒恒湿：：合成成纤维维生产产；洁净：：电子子工业业、生生物工工程；；无菌：：医药药，医医疗。。空气调调节空气调调节（（AirConditioning）——简称空空调定义：用来对对房间间或空空间内内的温温度、、湿度度、洁洁净度度和空空度流流动速速度进进行调调节，，并提提供足足够量量的新新鲜空空气的的建筑筑环境境控制制系统统。空气调调节空调的的任务务：向室室内提提供冷冷量、、热量量、加加湿或或减湿湿，稀稀释室室内的的污染染物，，保证证室内内具有有适宜宜的冷冷热舒舒适条条件和和良好好的空空气品品质。。空调工工作原原理：当室内内得到到热量量或失失去热热量时时，从从室内内取走走热量量或向向室内内补充充热量量，当当室内内得到到湿量量或失失去湿湿量时时，从从室内内排走走湿量量或补补充湿湿量，，当有有污染染气体体时，，排走走污染染空气气，补补入等等量的的清洁洁空气气。需要记记住什什么？？1、建筑筑环境境的概概念2、空调调的定定义、、任务务、原原理知道啦啦！本章结结束！！谢谢谢谢！第二讲讲制制冷冷工作作原理理制冷工工作原原理1、空调调主机机怎么么能源源源不不断的的制取取冷量量呢？？2、空调调主机机由哪哪几部部分构构成的的呢？？是怎怎么工工作的的呢？？各部部分都都是起起什么么样的的作用用呢？？3、空调调在冬冬季是是怎么么产生生热量量的？？为什什么室室外温温度低低制热热效果果却不不好呢呢？为什么么？放热吸热放热吸热氟利昂昂？热力学学小知知识固体液液体体气气体体气体液液体体固固体体找到一一种可可以在在室温温下吸吸热气气化的的物质质？氟利昂昂R22的特性性蒸发（（气化化）温温度低低空调机机组中中8~12℃冷凝（（液化化）温温度高高空调机机组中中40~45℃制冷工工作原原理压缩机机将低压压的制制冷剂剂（氟氟利昂昂）气气体压压缩成成高温温高压压的制制冷剂剂气体体进入入冷凝器器后，通通过冷冷却系系统（（水冷冷或风风冷））冷却却变为为中温温高压压的液液体，，经过过节流装装置（（膨胀胀阀）），再变变为低低温低低压的的制冷冷剂气气体，，通过过蒸发器器，在低低压下下蒸发发，此此过程程中，，制冷冷剂将将吸收收热量量，产产生冷冷气。。通过上上述循循环，，将封封闭环环境的的空气气进行行冷却却降温温。制冷工工作原原理冷凝器室内室外蒸发器低温低低压气气体8-12℃低温低低压液液体6-8℃高温高高压气气体90-110℃中温高高压液液体40-45℃℃制热工工作原原理蒸发器室内室外冷凝器低温低低压气气体低温低低压液液体高温高高压气气体中温高高压液液体制冷部部件—压缩机机消耗一一定的的外界界功，，将蒸蒸发器器内的的氟利利昂蒸蒸汽吸吸入，，并压压缩到到冷凝凝压力力后，，排入入冷凝凝器中中制冷部部件—蒸发器器制冷剂剂吸收收被冷冷却介介质（（冷冻冻水））的热热量后后，由由液态态转变变为气气态制冷部部件—冷凝器器制冷剂剂向外外界散散热，，由气气态转转变为为液态态制冷部部件—节流装装置冷凝后后的高高压液液体经经节流流机构构后，，变为为低压压液体体毛细管管膨胀阀阀辅助部部件—四通换换向阀阀（热热泵机机组））制冷和和制热热切换换辅助部部件—储液器器平衡和和稳定定系统统内的的制冷冷剂循循环量量一般设设置在在冷凝凝器和和节流流元件件之间间冷水机机组工工作简简述属于二次换换热设设备，在冷冷水机机组内内的工工作原原理与与家用用空调调类似似，只只是在在制冷冷剂蒸蒸发侧侧不同同。家用空空调是是直接接将冷冷量交交换给给了需需要处处理的的空气气，而而冷水水机组组是将将冷量交交换给给循环环水。循环水水泵将被冷冷却了了的水水送到到需要要进行行空气气调节节的房房间内内的风机盘盘管，通过过风机机盘管管将冷冷量传传送给给空气气。冷冻水水系统统主要要由循循环水水泵、、补水水装置置、膨膨胀水水箱、、排气气阀、、循环环水管管、风风机盘盘管等等末端端设备备部件件组成成：溴化锂锂吸收收式机机组工工作原原理溴化锂锂吸收收式机机组工工作原原理蒸汽压压缩式式制冷冷机的的工作作循环环由压压缩、、冷凝凝、节节流、、蒸发发四个个基本本过程程组成成。吸吸收式式制冷冷机的的基本本工作作过程程实际际上也也是这这四个个过程程，不不过在在压缩缩过程程中，，蒸汽汽不是是利用用压缩缩机的的机械械压缩缩，而而是使使用另另一种种方法法完成成的。。如图图2—1所示，，由蒸蒸发器器出来来的低低压制制冷剂剂蒸汽汽先进进人吸吸收器器，成成在吸吸收器器中用用一种种液态态吸收收剂来来吸收收，以以维持持蒸发发器内内的低低压，，在吸吸收的的过程程中要要放出出大量量的溶溶解热热。热热量由由管内内冷却却水或或其他他冷却却介质质带走走，然然后用用溶液液泵将将这一一由吸吸收剂剂与制制冷剂剂混合合而成成的溶溶液送送人发发生器器。溶溶液在在发生生器中中被管管内蒸蒸汽或或其他他热源源加加热，，提高高了温温度，，制冷冷剂蒸蒸汽又又重新新蒸发发析出出。此此时，，压力力显然然比吸吸收器器中的的压力力高，，成为为高压压蒸汽汽进入入冷凝凝器冷冷凝。。冷凝凝液经经节流流减压压后进进入蒸蒸发器器进行行蒸发发吸热热，而而冷(媒)水(或称冷冷冻水水)降温实实现了了制冷冷。发发生器器中剩剩下的的吸收收剂又又回到到吸收收器，，继续续循环环。由由上可可知吸吸收式式制冷冷机是是以发发生器器、吸吸收器器、溶溶液泵泵代替替了压压缩机机。需要记住什什么？1、制冷工作作原理2、空调机组组制热的原原理3、空调机组组的主要部部件及作用用知道啦！本章结束！！

谢谢谢！第三讲空空调系统统常用术语语基本术语名义制冷量量W、kW、kcal/h、Btu/h、USRT名义制热量量同上上消耗功率W、kW能效比（（EER、COP）循环风量（（名义风量量）m3/h基本术语能效比定义：在额定工工况和规定定条件下，，空调进行制冷运行时实际际制冷量与与实际输入入功率之比。意义：一个综合合性指标，，反映了单单位输入功功率在空调调运行过程程中转换成成的制冷量量。空调能效比比越大，在制冷量量相等时节节省的电能能就越多。。制冷能效比比EER和制热能效效比COP：(1)空调器的能能效比，就就是名义制制冷量(制热量)与运行功率率之比，即即EER和COP。基本术语(2)EER是空调器的的制冷性能能系数，也也称能效比比，表示空空调器的单单位功率制制冷量。(3)COP是空调器的的制热性能能系数，表表示空调器器的单位功功率制热量量。(4)数学表达式式为：EER=制冷量/制冷消耗功功率COP=制热量/制热消耗功功率(5)EER和COP越高，空调调器能耗越越小，性能能比越高。。常用单位风量、流量量m3/h、m3/s、l/s压力、扬程程Pa、kPa、MPa、bar负荷、制冷冷量、功率率W、kW、kcal/h、Btu/h、USRT、匹1kg纯水温度升升高或降低低1摄氏度，所所吸收或放放出的热量量为1kcal，即1kcal＝4.1868kJ常用空调计计量单位及及换算1bar=105Pa=0.1MPa=1.02kg/cm21kW=860kcal／h1kcal／h＝1.163W，1W＝0.8598kcal／h；1Btu／h＝0.2931W，1W＝3.412Btu／h；1USRT＝3.517kW，1kW＝0.28434USRT；1kcal／h＝3.968Btu／h，1Btu／h＝0.252kcal／h；1USRT＝3024kcal／h，10000kcal／h＝3.3069USRT；1匹＝0.735kwxcop本章结束！！

谢谢谢！第四讲空空调系统统及制冷主主机分类空调系统的的分类按承担热负负荷，冷负负荷和湿负负荷的介质质分类分为五大类类（1）全水系统统：——系统中全部部用水承担担室内的冷冷、热负荷荷，介质为为热水时，，向室内提提供热量，，如热水供供暖，为冷冷水时，（（常称冷冻冻水）向室室内提供冷冷量，承担担室内冷负负荷和湿负负荷，风机机盘管系统统。（2）蒸汽系统统：——以蒸汽为介介质向建筑筑物供应热热量，蒸汽汽供暖系统统，暖风机机系统，也也可用于空空气处理机机中加热，，加湿空气气，加热全全水系统的的水，热水水供应的水水。空调系统的的分类按承担热负负荷，冷负负荷和湿负负荷的介质质分类（3）全空气系系统——以空气为介介质，向室室内提供热热量或冷量量。如全空空气空调系系统，向室室内提供处处理后冷空空气以除去去室内显热热冷负荷和和潜热冷负负荷。（4）空气－水水系统——以空气和水水为介质，，共同承担担室内负荷荷。风机盘盘管+新风系统（5）冷剂系统统——以制冷剂为为介质，直直接对室内内空气进行行冷却去湿湿或加热，，又称机组组式系统。。空调系统的的分类按空气处理理设备的集集中程度分分类分为三大类类（1）集中式系系统——空气集中于于机房内进进行处理（（冷却，加加热去湿加加湿过滤等等）房间内内只有空气气分配装置置，全空气气系统大部部分高于集集中式系统统，机组式式中，若采采用大型带带制冷机的的空调机也也属集中式式，要占用用机房面积积，控制管管理比较方方便。（2）半集中式式系统——对空气的处处理的设备备分设在各各个被调节节和控制的的房间内，，又集中部部分处理设设备，冷热热水制备，，新风集中中处理。全全水系统，，空气-水系统，水水环热泵系系统、变制制冷剂流量量系统、都都属这类系系统。空调系统的的分类按空气处理理设备的集集中程度分分类特点：占用机房房少，易满满足房间各各自温湿度度控制要求求，管理维维修的不方方便，有风风机的有噪噪音。（3）分散式系系统——热湿处理设设备全部分分散于各房房间内，分分体空调电电暖器，窗窗式空调。。特点：不需专用用机房，空空气、水系系统，维修修管理不变变，不美观观，效率较较低有噪音音。空调系统的的分类按用途分类类（两类））（1）舒适性空空调——保证创造舒舒适健康环环境的空调调系统，民民用建筑，，商用建筑筑，公共建建筑，住宅宅，办公楼楼等见教材材/特点：温度、湿度度精度要求求不高。（2）工艺性空空调——为生产工艺艺过程和科科学实验创创造必要环环境条件的的空调系统统。特点：按工艺类型型不同，功功能，系统统形式的差差别很大，，精度有时时要求较高高。电子：含尘浓度度组织：相对湿度计量室：温度医医药药：无菌制冷主机的的分类冷凝方式：：水冷、风风冷、井水水、地热压缩机形式式：活塞式式、螺杆式式、涡旋式式根据冷凝方方式及压缩缩机形式的的不同搭配配，常用主主机形式如如下：水冷螺杆式式风冷螺杆式式水冷涡旋式式风冷涡旋式式水源热泵机机组地源热泵机机组……本章结束！！

谢谢谢！第五讲中中央空调调系统设计计中央空调系系统设计主要介绍常常规中央空空调系统设设备的设计计选型1.水冷冷水机机组空调系系统2.风冷冷水机机组空调系系统水冷冷水机机组空调系系统主要设备有有（1）水冷螺杆杆冷水机组组（2）冷却塔（3）冷冻水泵泵（4）冷却水泵泵（5）补水泵（6）电子水处处理仪或全全自动软化化水处理装装置（7）水过滤器器（8）膨胀水箱箱（9）末端装置置（空气处处理机组、、风机盘管管等）水冷螺杆冷冷水机组水水系统流程程图1水冷螺杆冷冷水机组水水系统流程程图2水冷冷水机机组的选择择根据建筑的的空调面积积和房间功功能进行空空调冷负荷荷计算统计建筑空空调总冷负负荷大部分建筑筑需要考虑虑房间的同同时使用率率，一般建建筑的同时时使用率为为70~80%，特殊情况况需根据建建筑功能和和使用情况况确定。制冷机冷负负荷为建筑筑空调总冷冷负荷与同同时使用率率的乘积。。根据计算算的制冷机机冷负荷即即可选择制制冷主机。。制冷主主机台台数可可根据据建筑筑业主主和建建筑所所备机机房情情况进进行确确定建筑物物冷负负荷估估算指指标建筑物冷负荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送风量l/sm2显冷负荷总冷负荷办公室中部区659510605周边11016010606个人办公室16024015608会议室1852703609学校教室1301902.5409图书馆1301906309自助餐厅1502601.53010公寓高层，南向110160102010高层，北向8013010209戏院、大会堂11026012012实验室150230105010图书馆、博物馆9515010408医院手术室1103806208公共场所5015010308建筑物冷负荷W/m2逗留者m2/人照明

W/m2送风量l/sm2显冷负荷总冷负荷卫生所、诊所130200104010理发室、美容院11020045010百货商店地下1502501.54012中间层1102003408药店11021033010零售店1101602.54010精品店11016053010酒厅11032021712饭店房间8013010157公共场所11016010158工厂装配室1502603.5459轻工业160260153010水泵的的选择择1、水泵泵的主主要形形式卧式离离心泵泵立立式离离心泵泵水泵的的选择择2、水泵泵的型型号含含义SLS200-250叶轮名名义直直径泵进出出口公公称直直径SLS单级单单吸立立式离离心泵泵水泵的的选择择3、水泵泵的选选择步步骤冷却水水流量量：一一般按按照产产品样样本提提供数数值选选取，，或按按照如如下公公式进进行计计算，，公式式中的的Q为制冷冷主机机制冷冷量L(m3/h)=Q(kW)（4.5~5））℃x1.163X(1.15~1.2)冷冻水水流量量：在在没有有考虑虑同时时使用用率的的情况况下选选定的的机组组，可可根据据产品品样本本提供供的数数值选选用或或根据据如下下公式式进行行计算算。如如果考考虑了了同时时使用用率，，建议议用如如下公公式进进行计计算。。公式式中的的Q为建筑筑没有有考虑虑同时时使用用率情情况下下的总总冷负负荷。。L(m3/h)=Q(kW)（4.5~5））℃x1.163第一步步：水水泵流流量的的确定定水泵的的选择择第二步步：水水系统统水管管管径径的计计算在空调调系统统中所所有水水管管管径一一般按按照下下述公公式进进行计计算：：L(m3/h)0.785x3600xV(m/s)D(m)=公式中中：L----所求管管段的的水流流量（（第一一步已已计算算出））V----所求管管段允允许的的水流流速流速的的确定定：一一般，，当管管径在在DN100到DN250之间时时，流流速推推荐值值为1.5m/s左右,当管径径小于于DN100时,推荐流流速应应小于于1.0m/s,管径大大于DN250时，流流速可可再加加大。。进行行计算算是应应该注注意管管径和和推荐荐流速速的对对应。。水泵的的选择择注意：：一般般，选选择水水泵时时，水水泵的的进出出口管管径应应比水水泵所所在管管段的的管径径小一一个型型号。。例如如：水水泵所所在管管段的的管径径为DN125,那么所所选水水泵的的进出出口管管径应应为DN100。目前管管径的的尺寸寸规格格有：：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600水泵的的选择择第三步步：水水泵扬扬程的的确定定冷冻水水泵扬扬程的的组成成1.制冷机机组蒸蒸发器器水阻阻力：：一般般为5~7mH2O；（具具体值值可参参看产产品样样本））2.末端设设备（（空气气处理理机组组、风风机盘盘管等等）表表冷器器或蒸蒸发器器水阻阻力：：一般般为5~7mH2O；（（据体体值可可参看看产品品样本本）3.回水过过滤器器阻力力，一一般为为3~5mH2O；4.分水器器、集集水器器水阻阻力：：一般般一个个为3mH2O；5.制冷系系统水水管路路沿程程阻力力和局局部阻阻力损损失：：一般般为7~10mH2O；综上所所述，，冷冻冻水泵泵扬程程为26~35mH2O，一般般为32~36mH2O。注意：：扬程程的计计算要要根据据制冷冷系统统的具具体情情况而而定，，不可可照搬搬经验验值！！水泵的的选择择冷却水水泵扬扬程的的组成成1.制冷机机组冷冷凝器器水阻阻力：：一般般为5~7mH2O；（具具体值值可参参看产产品样样本））2.冷却塔塔喷头头喷水水压力力：一一般为为2~3mH2O3.冷却塔塔（开开式冷冷却塔塔）接接水盘盘到喷喷嘴的的高差差：一一般为为2~3mH2O4.回水过过滤器器阻力力，一一般为为3~5mH2O；5.制冷系系统水水管路路沿程程阻力力和局局部阻阻力损损失：：一一般为为5~8mH2O；综上所所述，，冷冻冻水泵泵扬程程为17~26mH2O，一般般为21~25mH2O。补水水水泵扬扬程的的计算算：1.补水水水泵扬扬程为为系统统最高高点距距补水水泵接接管处处的垂垂直距距离和和补水水管路路的沿沿程阻阻力损损失和和局部部阻力力损失失。2.沿程阻阻力损损失和和局部部阻力力损失失一般般为3~5mH2O。水泵参数数表（部部分）型号流量扬程（m）电机功率(kW)转速（r/min）必需气蚀余量（m）重量（kg）（m3/h）（L/S）SLS150-31514038.933.83014503.544020055.63226072.228SLS150-315A13136.429.52214803.536018951.92824367.524.5SLS150-315B12133.62518.514803.535017348.12422562.321举例：如如果计算算出系统统水流量量为160m3/h,则水系统统管径计计算为DN200，所以水泵泵管径选选DN150，扬程选为为32mH2O，校核水泵泵参数数表中流流量和扬扬程部分分，选取取：SLS150-315型号的水水泵。水泵并联联运行情情况水泵台数流量流量的增加值与单台泵运行比较流量的减少1100/2190905%32516116%42843329%53001640%由上表可可见：水水泵并联联运行时时，流量量有所衰衰减；当当并联台台数超过过3台时，衰衰减尤为为厉害。。故强烈烈建议：：1.选用多台台水泵时时，要考考虑流量量的衰减减，留有有余量。。2.空调系统统中水泵泵并联不不宜超过过3台，即进进行制冷冷主机选选择时也也不宜超超过三台台。一般，冷冷冻水泵泵和冷却却水水泵泵的台数数应和制制冷主机机一一对对应，并并考虑一一台备用用。补水水泵一般般按照一一用一备备的原则则选取。。冷却塔的的选择冷却塔的的主要形形式圆形逆流流冷却塔塔方形横流流冷却塔塔当然冷却却塔的分分类形式式还有很很多种，，在这里里就不一一一列举举了。冷却塔的的选择冷却塔的的结构冷却塔的的选择冷却塔的的设计选选型1、冷却塔塔台数与与制冷主主机的数数量一一一对应，，可以不不考虑备备用；2、冷却塔塔的水流流量=冷却水系系统水量量×1.2；举例：假假设空调调系统冷冷却水量量为160m3/h，那么冷冷却塔的的冷却水水量=160×1.2=192m3/h，根据就就近原则则，选择择冷却塔塔参数表表中冷却却水量为为200m3/h的冷却塔塔。电子水处处理仪、、水过滤滤器的选选择主要产品品形式“Y”形过滤器器电子水处处理仪电子水处处理仪、、水过滤滤器的选选择设计选型型空调水系系统中使使用到的的电子水水处理仪仪和水过过滤器一一般都按按照设备备所在管管段的管管径进行行选择。。冷却水系系统属开开式系统统，必须须使用电电子水处处理仪；；冷冻水系系统属闭闭式系统统，要求求不是那那么严格格，可以以在冷冻冻水系统统管路中中或膨胀胀水箱进进水管路路中安装装电子水水处理仪仪。全自动软软化水装装置的选选择当工程所所在地水水质较硬硬或是系系统较大大的时候候，系统统的循环环水和补补水最好好是软化化水，该该空调系系统必须须配置水水软化装装置，一一般选用用全自动动软化水水装置；；全自动软软化水装装置的选选用一般般按照系系统补水水量进行行选择。。补水装装置可以以根据实实际情况况来选（（装置小小，系统统补水时时间长；；装置大大，系统统补水时时间短））。工程图片片膨胀水箱箱的选择择膨胀水箱箱一般按按照冷冻冻水系统统管路总总水容量量的2~3%选择一般，一一万平方方米左右右建筑空空调水系系统膨胀胀水箱的的容积为为2~4立方。末端设备备的选择择风机盘管管的选择择风机盘管管有两个个主要参参数：制制冷（热热）量和和送风量量，故有有风机盘盘管的选选择有如如下两种种方法：：（1）根据房房间循环环风量选选：房间间面积、、层高（（吊顶后后）和房房间换气气次数三三者的乘乘积即为为房间的的循环风风量。利利用循环环风量对对应风机机盘管高高速风量量，即可可确定风风机盘管管型号。。（2）根据房房间所需需的冷负负荷选择择：根据据单位面面积负荷荷和房间间面积，，可得到到房间所所需的冷冷负荷值值。利用用房间冷冷负荷对对应风机机盘管的的高速风风量时的的制冷量量即可确确定风机机盘管型型号。确定型号号以后，，还需确确定风机机盘管的的安装方方式（明明装或安安装），，送回风风方式（（底送底底回，侧侧送底回回等）以以及水管管连接位位置（左左或右））等条件件。对于一般般的住宅宅和办公公建筑，，房间面面积在20m2以下，可可选用FP-3.5,25m2左右的选选用FP-5.0，30m2左右的选选用FP-6.3,35m2左右的选选用FP-7.1。房间面面积较大大时应考考虑使用用多个风风机盘管管，房间间单位面面积负荷荷较大，，对噪音音要求不不高时可可考虑使使用风量量和制冷冷量较大大的风机机盘管。。末端设备备的选择择空气处理理机的选选择空气处理理机组主主要用于于处理室室内空气气