中央空调系统组成与设备管理

中心空调系统组成与设备治理中心空调系统组成与设备治理1.中心空调系统中心空调系统由主机和末段系统组成。按负担室内热湿负荷所用的介质可分为全空气系统、全水系统、空气-水系统、冷剂系统。按空气处理设备的集中程度可分为集中式和半集中式。按被处理空气的来源可分为封闭式、直流式、混合式〔一次回风、二次回风〕。主要组成设备有空调主机〔冷热源〕、风柜、风机盘管等。户式中心空调系统风管机一台定频室外机和一台定频室内机，通过风管把冷热风送至每个房间，可便利将室外风引入；对空气进展加湿等集中处理也比较容易，是廉价的机器；假设设计合理，每个房间的噪声仅增加1~3dB,卧房不必吊顶，每个房间在可高于主温掌握器设定的温度以上，对温度进行掌握；可以有肯定比例的能量转移，到达节能及加快空调冷热速度的效果。室内机局部噪声较大，依据现场不同的安装条件，实测在42~51dB定频多联机把分体空调集中到一个室外机中，最多一拖三里面有三台压缩机，冷媒系统各自独立；把明装壁挂室内机转变成暗藏式；引进风困难，是分体空调的一种变形，卧房内风机噪声由低到高要增加7~14dB，最高达50dB。每个卧房需增加长1.2m以上，宽0.66m，高0.3m的吊顶，另需设检修孔；每个内机都须有排放冷凝水的管路。冷媒系统独立，但电路局部有共用点，如发生室外分机、室外机温度探头、压力保护或电器消灭局部短路等故障时，整套机器将无法运行。定、变频一托多其中有1~2台变频压缩机或另外1台定频压缩机，电路上有射频干扰，对计算机有影响。检修孔风引入吊顶与冷凝水与多联机一样；对氟管的分支器要求设计合理；上、下层共用1台机器，管路要求更高；在全开启时简洁消灭末端内机效果太差的状况。定频冷热水机或变频冷热水机大型中心空调的缩小，冷凝器由水冷变风冷；用水泵将冷热水送至风机盘管；引入风、检修孔、吊顶冷凝水排放、噪声指标与多联机一样；但又增加了冷热水管；由于温度差很大，密封问题突出，消灭漏水对装潢的破坏较大。另外，大型中心空调蒸发器都需要定时清理和酸洗，家用冷热水机对此问题目前还无更好的解决手段，假设长期使用，冷热交换器的效率将大打折扣。如能与中心水处理系统结合，可抑制上述缺点。单独房间使用空调，其他房间风机盘管有冷热水管流过，也会产生能耗，现较流行承受电磁水阀来关闭水路；除去造价上的因素外，还会使局部水流速过高，产生噪声增大的问题。商用中心空调系统单冷式将室内热湿空气吸入，经蒸发器将其中的水蒸气冷凝，然后将枯燥、凉快的空气送入室内，起到降温、降湿的作用。冷热式既能降温、降湿，又可制热、取暖。制热方式可分为热泵式和电热式。当使用热泵式空调取暖时，室外空气温度在5℃以上才能正常工作。3)窗式窗式商用中心空调系统是空调制冷、通风、掌握系统的组合体。4)移动式它与窗式空调器的区分是承受冷水方式，冷凝水通过软管排出，可以在室内随便移动，不用安装。5〕分体式它由室内机箱和室外机箱组成，室外机组合了制冷系统中的压缩机、冷凝器和轴流风机等。6〕变频空调它是由计算机掌握的变频器和变频压缩机组成的，它运用变频控制技术，使空调机依据坏境温度自动选择制冷、制热和除湿运转方式，使居室内短时间内快速到达所需要的温度，并在低转速低能耗状态下以较小的温差波动，实现快速、节能和舒适的控温效果。水冷式由室内盘管，室外机可以是水冷螺杆或冷却塔冷却〔这种也属于单冷式〕。风冷式室内盘管，室外机是风冷螺杆或模块机组。按效劳对象不同，中心空调还可分为舒适性空调和工艺性空调。舒适性空调通常应用与家庭或共用场所；工艺性空调通常应用于工厂、试验室等对空气又特别要求的场合。中心空调系统中心空调系统主要由制冷压缩机系统、冷媒循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。制冷压缩机组通过压缩机将制冷剂蒸汽〔如R134a、R22等〕压缩、冷凝成液态后送到蒸发器中，冷媒循环水系统通过冷媒水泵将常温的冷媒水泵入蒸发器盘管中与制冷剂进展间接热交换，这样原来的常温冷媒水就变成了低温冷媒水，冷媒水被送到各风机风口的冷却盘管中吸取盘管四周的空气热量，产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间，从而到达降温的目的。制冷剂在蒸发器中充分吸取热量过程完成后，再被压缩机将冷剂蒸汽压缩送到冷凝器中去冷却到常压状态，并在冷凝器中释放热量，其释放的热量通过循环冷却水系统的冷却水带走。冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后，再将这已变热的冷却水送到冷却塔上，由冷却塔对其进展自然冷却或通过冷却塔风机对其进展喷淋式强迫风冷，与空气之间进展充分热交换，使冷却水变回常温，以便循环使用。在冬季需要制热时，中心空调系统仅需要通过冷热水泵〔再夏季称为冷媒循环水泵〕将常温水泵入蒸汽热交换器的盘管，通过与蒸汽的充分热交换后再将热水送到各楼层的风机盘管中，即可实现向用户供给供暖热风。中心空调系统主要由以下几个局部组成：1.冷水机组冷水机组是中心空调的“制冷源”、“心脏”，通往各个房间的循环水由冷水机组进展“内部交换”后，降温为“冷媒水”。2.冷却水塔冷却水塔用于为冷水机组供给冷却水。3.外部热交换系统冷媒水循环系统由冷媒水泵及冷媒水管道组成。从冷水机组流出的冷媒水由冷媒泵加压送入冷媒水管道，在整个房间的风机盘管内与热空气进展热交换，带走房间内热量使房间内的温度将下来。冷却水循环系统由冷却水泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷水机组进展热交换的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸取，使冷却水温度上升。冷却水泵将升温的冷却水送入冷却塔，使之在冷却塔中与空气进去热交换，降低冷却水的温度，再送回到冷水机组。如此不断循环，带走了冷水机组释放的热量。4.冷却风机室内风机安装于所需要降温的房间内，用于将由冷媒水冷却了的空气吹入房间，加速房间内的热交换。冷却塔风机用于降低送到冷却塔的水温，加速将“冷却水”带回的热量散发到空气中去。中心空调工作系统构成图2-1所示；中心空调工作系统构成实物2-22.1.21.空气处理系统空气处理机是用于调整室内空气温度、湿度和干净度的设备。它包括满足热湿处理要求用的空气加热器、空气冷却器、空气加湿器；净化空气用的空气过滤器；调整风、回风用的混风箱及降低通风机噪声用的消声器。空气处理机组均设有通风机。依据全年空气调整的要求，机组可配置与冷热源相连的自动调整系统。空气处理机是系列的定型产品，组成各种容量和功能的处理段，由专业人员选配，并在现场进展装配。一般容量较大〔风量大于5000M?／h),故不带独立的冷热源。风机组主要针对室外风的状态点进展处理，而空气处理机组主要针对室内循环风的状态进展处理。与风机盘管加风系统及单元式空调器相比，空气处理系统具有处理风量大、空气品质高、节能等优点，尤其适用于商场、展览管、机场等人流量大的空间。空气处理系统系统工作原理图如图2-3所示。通风机通过送回风管对整个空气进展循环处理，污染的空气通过通风机吸入中心处理室进展处理，依次为；可清洗防尘网、初效过滤器、高压静电场。同时室外风经过全热交换器进入中心空气处理室，室内局部污染的空气经过全热交换器排出室外。2.风机盘管风机盘管时中心空调抱负的末端产品，风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、科研机构等。风机将室内空气或室外混合空气通过表冷器〔盘管〕进展冷却或加热后送入室内，使室内气温将低或上升，以满足人们的舒适性要求。风机盘管的工作原理风机盘管的工作原理图如图2-4所示。风机盘管是空调系统的末端装置，其工作原理是风机不断地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，风是通过风机组处理后送入室内的，以满足空调风量的需要。风机盘管的构造特点风机盘管机体构造紧凑，结实耐用，通常承受优质镀锌板机壳，冷凝水盘承受模压工艺一体成型，无焊缝、焊点，符合防火标准的保温材料整体连接于水盘。风机盘管能耗低，风机与换热器合理匹配，三档可调风量使风机耗能量最经济。由于这种采暖方式只基于对流换热，而致使室内达不到最正确的舒适水平，故只适用于人们停留时间较短的场所，如办公室及宾馆，而不适用于一般住宅。由于增加了风机，提高了造价和运行费用，设备的维护和治理也较为简单。风机盘管掌握方式风机盘管掌握多承受就地掌握方式，分简洁掌握和温度掌握两种。①简洁掌握使用三速开关直接手动掌握风机的三速转换与启停。②温度掌握温控器依据设定温度与实际检测温度的比较、运算，自动掌握电动两／三通阀的开闭来掌握风机的三速转换，从而通过掌握冷媒水系统水的流量或风机的风量到达恒温的目的。空调冷媒水系统的压差旁通掌握空调系统的压差旁通阀，是用在冷水机组冷媒水系统的集水器与分水器之间主管道上的。如图2-5所示为冷水机组冷媒水系统的压差旁通阀安装位置示意图，其原理是通过压差掌握器感测集水器与分水器两端水的压力，然后依据测试到的压力计算出差值，再由压差掌握器，依据计算出的差值与预先设定值进展比较打算输出方式，以掌握阀门开度，从而来调整冷媒水的水量，以到达平衡冷水机组冷媒水系统的水压力的目的。冷媒水系统压差旁通掌握原理图如图2-6所示。在冷媒水系统处于设计工况下，当全部设备都满负荷运行时，压差旁阀开度为零〔无旁通水流量〕，这时压差掌握器两端接口处的压力差Ρο即使掌握器的设定压差值。当末端负荷变小后，末端的两通阀开度减小，供回水压差Ρο将会提高而超过设定值，在压差掌握器的作用下，旁通阀将自动翻开，局部水从旁通阀流过而直接进入水管，与用户侧回水混合后进入水泵和冷水机组，这样通过冷水机组的水量是不变化的，避开了因冷冻水流量减小导致的危急。一般状况下，为了能使冷媒水循环水泵都能在稳定的状态运行，这就要使用旁通阀，使其负荷在发生变化时，冷媒水循环水泵都能在稳定的流量下运行，而不会导致电动机的工作电流不断变化，防止电动机的使用寿命缩短或烧毁。工位空调从事室内工作的人待在室内的时间为全天的80％，在办公室里，每个人都有工作的小坏境，而能否保证舒适、安康的小坏境对工作人员来说是格外重要的。由于建筑物的使用目的、办公室布置的改动、热负荷以及个人特征〔着衣狀况、作业性质、年龄、性别〕和舒适性要求不同，使传统的集中空调方式很难满足每个人的要求。另外，提高能源的有效利用越来越受人们的关注，这也符合可持续进展的要求。因此满足良好的室内坏境的同时，节约利用能源是设计人员努力的方向。办公人员呼吸到的大局部空气品质来自于呼吸区域〔呼吸区域一般指的是距地面1.0~1.8m之间的区域〕，呼吸区域的空气品质的好坏直接影响到办公人员的身心安康，而其他区域的空气品质对办公人员的影响则相对较小。这样能在保证良好的呼吸区域内的空气品质的前提下，到达节约能源的目的。在这样的背景下消灭了工位空调概念，以工作台为单位形成个人的工作区域，把空调系统细分到每个工作台上，掌握工作区域内温度、湿度和产生的污染源，在保证工作区的小环境的同时有效利用能源的空调系统称为工位空调，如图2-7所示为工位空调示意图。它有良好的气流组织，避开各区域空气的彼此流淌，保证呼吸区域内的空气品质。例如办公室中安装在每个工作台上的风机盘管系统或隔板系统。一下将日本对工位空调系统的争论与应用状况进展简洁的介绍，以便读者了解空调系统的进展前沿。工位空调系统的分类及特点分类从送风方式来分，有地板工位送风系统、工作台或隔板工位送风系统和顶部工位送风系统。从热源来分，有集中式热源系统和分散式热源系统。集中式热源系统又依据介质的不同，分为全空气系统和冷热水系统。地板工位送风系统如图2-8所示，地板工位送风系统与传统的地板送风系统的区分在于地板送风系统的送风口是从整体考虑均匀分布于房间里，而地板工位送风系统的送风口安装位置在每个人的四周，担当小环境的负荷，个人可调整送风量和送风方向。没有工作背景区之分。工作台或隔板工位送风系统工作台或隔板送风系统形成工作区小环境，只设置工位空调来解决房间热负荷时，每单元所需容量过大，有时会消灭房间中空调运行状态不均的状况，很难制造舒适的环境，工位空调和背景空调的组合系统较为抱负，它能较好地解决背景区和工作区的气流组织和温度分布，削减吹风感的产生。顶部工位送风系统送风口位置设在人的头顶四周，从上往下形成工作区环境。可调整送风方向和送风风量。工作台送风系统工作台送风系统可承受全风系统或回风系统，气流组织一般冷空气从上送风口送出，热空气从下送风口送出。为更好地形工作区域，对工作台的外形〔隔板的高度、有无侧面座、送风风量、送风风速等〕进展试验。得出了以下几点结论，然后设计出抱负的工作台外形。供冷试验中，增大送风量，隔板以下区域的温度变化不明显，隔板以上区域当风量从2.5m3/min变化到5.0m3/min时温度下降的幅2.5m3/min。供热试验中，风量为1.0m3/min时有些少，在2.5~5.0m3/min2.5m3/min。在转变风速的供冷试验中，隔板上下区域，送风风速为1.5m/s和1.3m/s时，温度下降幅度最大，当风速增大到2.5m/s和3.1m/s时，温度下降幅度反而减小。供热试验中，风速最大时可到达2.0m/s，但温度没有上升，从这一结论来看，送风风速在1.0~1.5m/s时温控效果最正确。转变侧面座的供冷试验中，侧面座的高度越高则越简洁形成工作区，但在供热试验中，有无侧面座的差异很大，但有侧面座时与侧面座的高度没有太大的关系。从供冷角度来看，侧面座高度应与正面座高度相等。冷风从上部送出，冷送风口设在上部；热风从下部送出，所以热送风口设在下部。而排风口位置的设置应从房间整体来考虑，无须设在桌面上。设置人体模型的供冷试验中，有人体模型时温度下降幅度不大，从而可以认为以上做的试验即使有人体模型，也会得出一样的结论。隔板送风系统工作台或隔板工位送风系统如图2-9所示。隔板送风方式中，隔板上的送风口直接把风送到呼吸区域，进展试验模式，主要从空气年龄和通风塔送风量以及考虑工作台吸烟状况时的污染物浓度方面进SVE3①风直接送入呼吸区时，呼吸位置的SVE3值约为风混合空调60％。②通风塔送出的风量从30m3/h·人削减到20m3/h·人时，呼吸SVE3③风直接送入呼吸区时，呼吸位置的污染物约为风混入空调70％。④从SVE3和污染物浓度分布的比较来看，隔板上的送风口直接把风输送到呼吸区，从呼吸区的空气品质和节约能源角度来看是可行的。写字楼内加辐射板的工位空调系统的应用举例日本1990年5月建成的神户大厦的第七层客户效劳中心，引入了工作台送风和地板送风的工位空调系统。系统参数表见表格地板送风空调系统使工作区温度分部均匀，工作区以上温度分布呈阶梯上升。这比房间温度分布均匀顶部送风系统节约能源。送风通道承受地板架空的方式，架空的高度为150mm。双重地板间作为冷热风通道，这样办公室布置变化和空调系统的改动格外便利。325㎡带集中器的辐射空调工作台42席45带集中器的辐射空调背景2个下送风薄型空调机〔风量75m3/min〕5〔1区〕150mm热负荷人员30人(50人〕51W/㎡机器发热27W/㎡(37W/㎡〕工作台隔板上设计上送风口和可自由调整的格棚百叶口。当开百叶口时，横向送出的冷风降低人体四周温度；当关闭百叶口时，冷风从上送风口送出，不直接吹到人体身上，工作区温度提高。自由地调整风量、风向的百叶送风口实现了工位化。另外，为了提高隔板的辐射效果，隔板用钢板材料制成。隔板座的冷却效果