中央空调系统基础知识讲座

中央空调系统基础知识讲座本讲座主要内容一、概述二、制冷工作原理三、空调系统常用术语四、空调系统及制冷主机分类五、中央空调系统设计第一讲概述概述1、什么是建筑的环境？2、什么是空调？为什么？建筑与建筑环境建筑与建筑环境1、建筑：

由围护结构构成的人类在其中生活与工作场所。2、建筑环境：

建筑场内冷、暖、湿度、空气洁净度、空气流速声、光等组成。3、环境作用

起作用于人类的健康、寿命、工作效率、产品质量、科研开发等建筑与建筑环境4、对环境的要求舒适性：温湿度宜人，空气清新，光照柔和，宁静舒适。

工艺性：生产与科学实验，恒温：标准量具生产；恒湿：纺织；恒温恒湿：合成纤维生产；洁净：电子工业、生物工程；无菌：医药，医疗。空气调节空气调节（AirConditioning）——简称空调定义：用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空度流动速度进行调节，并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统。空气调节空调的任务：向室内提供冷量、热量、加湿或减湿，稀释室内的污染物，保证室内具有适宜的冷热舒适条件和良好的空气品质。空调工作原理：当室内得到热量或失去热量时，从室内取走热量或向室内补充热量，当室内得到湿量或失去湿量时，从室内排走湿量或补充湿量，当有污染气体时，排走污染空气，补入等量的清洁空气。需要记住什么？1、建筑环境的概念2、空调的定义、任务、原理知道啦！本章结束！！

谢谢谢！第二讲制制冷工作作原理制冷工作原原理1、空调主机机怎么能源源源不断的的制取冷量量呢？2、空调主机机由哪几部部分构成的的呢？是怎怎么工作的的呢？各部部分都是起起什么样的的作用呢？？3、空调在冬冬季是怎么么产生热量量的？为什什么室外温温度低制热热效果却不不好呢？为什么？放热吸热放热吸热氟利昂？热力学小知知识固体液液体气气体气体液液体固固体找到一种可可以在室温温下吸热气气化的物质质？氟利昂R22的特性蒸发（气化化）温度低低空调机组中中8~12℃冷凝（液化化）温度高高空调机组中中40~45℃制冷工作原原理压缩机将低压的制制冷剂（氟氟利昂）气气体压缩成成高温高压压的制冷剂剂气体进入入冷凝器后，通过冷冷却系统（（水冷或风风冷）冷却却变为中温温高压的液液体，经过过节流装置（（膨胀阀）），再变为低低温低压的的制冷剂气气体，通过过蒸发器，在低压下下蒸发，此此过程中，，制冷剂将将吸收热量量，产生冷冷气。通过上述循循环，将封封闭环境的的空气进行行冷却降温温。制冷工作原原理冷凝器室内室外蒸发器低温低压气气体8-12℃低温低压液液体6-8℃高温高压气气体90-110℃中温高压液液体40-45℃制热工作原原理蒸发器室内室外冷凝器低温低压气气体低温低压液液体高温高压气气体中温高压液液体制冷部件—压缩机消耗一定的的外界功，，将蒸发器器内的氟利利昂蒸汽吸吸入，并压压缩到冷凝凝压力后，，排入冷凝凝器中制冷部件—蒸发器制冷剂吸收收被冷却介介质（冷冻冻水）的热热量后，由由液态转变变为气态制冷部件—冷凝器制冷剂向外外界散热，，由气态转转变为液态态制冷部件—节流装置冷凝后的高高压液体经经节流机构构后，变为为低压液体体毛细管膨胀阀辅助部件—四通换向阀阀（热泵机机组）制冷和制热热切换辅助部件—储液器平衡和稳定定系统内的的制冷剂循循环量一般设置在在冷凝器和和节流元件件之间冷水机组工工作简述属于二次换热设设备，在冷水机机组内的工工作原理与与家用空调调类似，只只是在制冷冷剂蒸发侧侧不同。家用空调是是直接将冷冷量交换给给了需要处处理的空气气，而冷水水机组是将将冷量交换给给循环水。循环水泵将被冷却了了的水送到到需要进行行空气调节节的房间内内的风机盘管，通过风机机盘管将冷冷量传送给给空气。冷冻水系统统主要由循循环水泵、、补水装置置、膨胀水水箱、排气气阀、循环环水管、风风机盘管等等末端设备备部件组成成：溴化锂吸收收式机组工工作原理溴化锂吸收收式机组工工作原理蒸汽压缩式式制冷机的的工作循环环由压缩、、冷凝、节节流、蒸发发四个基本本过程组成成。吸收式式制冷机的的基本工作作过程实际际上也是这这四个过程程，不过在在压缩过程程中，蒸汽汽不是利用用压缩机的的机械压缩缩，而是使使用另一种种方法完成成的。如图图2—1所示，由蒸蒸发器出来来的低压制制冷剂蒸汽汽先进人吸吸收器，成成在吸收器器中用一种种液态吸收收剂来吸收收，以维持持蒸发器内内的低压，，在吸收的的过程中要要放出大量量的溶解热热。热量由由管内冷却却水或其他他冷却介质质带走，然然后用溶液液泵将这一一由吸收剂剂与制冷剂剂混合而成成的溶液送送人发生器器。溶液在在发生器中中被管内蒸蒸汽或其他他热源加加热，提高高了温度，，制冷剂蒸蒸汽又重新新蒸发析出出。此时，，压力显然然比吸收器器中的压力力高，成为为高压蒸汽汽进入冷凝凝器冷凝。。冷凝液经经节流减压压后进入蒸蒸发器进行行蒸发吸热热，而冷(媒)水(或称冷冻水水)降温实现了了制冷。发发生器中剩剩下的吸收收剂又回到到吸收器，，继续循环环。由上可可知吸收式式制冷机是是以发生器器、吸收器器、溶液泵泵代替了压压缩机。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。。制冷主机台台数可根据据建筑业主主和建筑所所备机房情情况进行确确定建筑物冷负负荷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水泵的选择择1、水泵的主主要形式卧式离心泵泵立立式离离心泵水泵的选择择2、水泵的型型号含义SLS200-250叶轮名义直直径泵进出口公公称直径SLS单级单吸立立式离心泵泵水泵的选择择3、水泵的选选择步骤冷却水流量量：一般按按照产品样样本提供数数值选取，，或按照如如下公式进进行计算，，公式中的的Q为制冷主机机制冷量L(m3/h)=Q(kW)（4.5~5）℃x1.163X(1.15~1.2)冷冻水流量量：在没有有考虑同时时使用率的的情况下选选定的机组组，可根据据产品样本本提供的数数值选用或或根据如下下公式进行行计算。如如果考虑了了同时使用用率，建议议用如下公公式进行计计算。公式式中的Q为建筑没有有考虑同时时使用率情情况下的总总冷负荷。。L(m3/h)=Q(kW)（4.5~5）℃x1.163第一步：水水泵流量的的确定水泵的选择择第二步：水水系统水管管管径的计计算在空调系统统中所有水水管管径一一般按照下下述公式进进行计算：：L(m3/h)0.785x3600xV(m/s)D(m)=公式中：L----所求管段的的水流量（（第一步已已计算出））V----所求管段允允许的水流流速流速的确定定：一般，，当管径在在DN100到DN250之间时，流流速推荐值值为1.5m/s左右,当管径小于于DN100时,推荐流速应应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速可可再加大。。进行计算算是应该注注意管径和和推荐流速速的对应。。水泵的选择择注意：一般般，选择水水泵时，水水泵的进出出口管径应应比水泵所所在管段的的管径小一一个型号。。例如：水水泵所在管管段的管径径为DN125,那么所选水水泵的进出出口管径应应为DN100。目前管径的的尺寸规格格有：DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600水泵的选择择第三步：水水泵扬程的的确定冷冻水泵扬扬程的组成成1.制冷机组蒸蒸发器水阻阻力：一般般为5~7mH2O；（具体值值可参看产产品样本））2.末端设备（（空气处理理机组、风风机盘管等等）表冷器器或蒸发器器水阻力：：一般为5~7mH2O；（据体体值可参看看产品样本本）3.回水过滤器器阻力，一一般为3~5mH2O；4.分水器、集集水器水阻阻力：一般般一个为3mH2O；5.制冷系统水水管路沿程程阻力和局局部阻力损损失：一般般为7~10mH2O；综上所述，，冷冻水泵泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。注意：扬程程的计算要要根据制冷冷系统的具具体情况而而定，不可可照搬经验验值！水泵的选择择冷却水泵扬扬程的组成成1.制冷机组冷冷凝器水阻阻力：一般般为5~7mH2O；（具体值值可参看产产品样本））2.冷却塔喷头头喷水压力力：一般为为2~3mH2O3.冷却塔（开开式冷却塔塔）接水盘盘到喷嘴的的高差：一一般为2~3mH2O4.回水过滤器器阻力，一一般为3~5mH2O；5.制冷系统水水管路沿程程阻力和局局部阻力损损失：一一般为为5~8mH2O；综上所述，，冷冻水泵泵扬程为17~26mH2O，一般为21~25mH2O。补水水泵扬扬程的计算算：1.补水水泵扬扬程为系统统最高点距距补水泵接接管处的垂垂直距离和和补水管路路的沿程阻阻力损失和和局部阻力力损失。2.沿程阻力损损失和局部部阻力损失失一般为3~5mH2O。水泵参数表表（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：如果果计算出系系统水流量量为160m3/h,则水系统管管径计算为为DN200，所以水泵管管径选DN150，扬程选为32mH2O，校核水泵参参数表中流量量和扬程部分分，选取：SLS150-315型号的水泵。。水泵并联运行行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%由上表可见：：水泵并联运运行时，流量量有所衰减；；当并联台数数超过3台时，衰减尤尤为厉害。故故强烈建议：：1.选用多台水泵泵时，要考虑虑流量的衰减减，留有余量量。2.空调系统中水水泵并联不宜宜超过3台，即进行制制冷主机选择择时也不宜超超过三台。一般，冷冻水水泵和冷却水水水泵的台数数应和制冷主主机一一对应应，并考虑一一台备用。补补水泵一般按按照一用一备备的原则选取取。冷却塔的选择择冷却塔的主要要形式圆形逆流冷却却塔方形横流冷却却塔当然冷却塔的的分类形式还还有很多种，，在这里就不不一一列举了了。冷却塔的选择择冷却塔的结构构冷却塔的选择择冷却塔的设计计选型1、冷却塔台数数与制冷主机机的数量一一一对应，可以以不考虑备用用；2、冷却塔的水水流量=冷却水系统水水量×1.2；举例：假设空空调系统冷却却水量为160m3/h，那么冷却塔塔的冷却水量量=160××1.2=192m3/h，根据就近原原则，选择冷冷却塔参数表表中冷却水量量为200m3/h的冷却塔。电子水处理仪仪、水过滤器器的选择主要产品形式式“Y”形过滤器电子水处理仪仪电子水处理仪仪、水过滤器器的选择设计选型空调水系统中中使用到的电电子水处理仪仪和水过滤器器一般都按照照设备所在管管段的管径进进行选择。冷却水系统属属开式系统，，必须使用电电子水处理仪仪；冷冻水系统属属闭式系统，，要求不是那那么严格，可可以在冷冻水水系统管路中中或膨胀水箱箱进水管路中中安装电子水水处理仪。全自动软化水水装置的选择择当工程所在地地水质较硬或或是系统较大大的时候，系系统的循环水水和补水最好好是软化水，，该空调系统统必须配置水水软化装置，，一般选用全全自动软化水水装置；全自动软化水水装置的选用用一般按照系系统补水量进进行选择。补补水装置可以以根据实际情情况来选（装装置小，系统统补水时间长长；装置大，，系统补水时时间短）。工程图片膨胀水箱的选选择膨胀水箱一般般按照冷冻水水系统管路总总水容量的2~3%选择一般，一万平平方米左右建建筑空调水系系统膨胀水箱箱的容积为2~4立方。末端设备的选选择风机盘管的选选择风机盘管有两两个主要参数数：制冷（热热）量和送风风量，故有风风机盘管的选选择有如下两两种方法：（1）根据房间循循环风量选：：房间面积、、层高（吊顶顶后）和房间间换气次数三三者的乘积即即为房间的循循环风量。利利用循环风量量对应风机盘盘管高速风量量，即可确定定风机盘管型型号。（2）根据房间所所需的冷负荷荷选择：根据据单位面积负负荷和房间面面积，可得到到房间所需的的冷负荷值。。利用房间冷冷负荷对应风风机盘管的高高速风量时的的制冷量即可可确定风机盘盘管型号。确定型号以后后，还需确定定风机盘管的的安装方式（（明装或安装装），送回风风方式（底送送底回，侧送送底回等）以以及水管连接接位置（左或或右）等条件件。对于一般的住住宅和办公建建筑，房间面面积在20m2以下，可选用用FP-3.5,25m2左右的选用FP-5.0，30m2左右的选用FP-6.3,35m2左右的选用FP-7.1。房间面积较较大时应考虑虑使用多个风风机盘管，房房间单位面积积负荷较大，，对噪音要求求不高时可考考虑使用风量量和制冷量较较大的风机盘盘管。末端设备的选选择空气处理机的的选择空气处理机组组主要用于处处理室内空气气和供新风