1-空调系统简介

1、空调系统介绍,空调系统定义,制冷空调就是将热量从一个地方或物体逆向强制转移到另一个地方或物体。 Q1+W = Q2,空调系统的本质,完整的空调系统,室内空气循环 室外空气循环,空调区域,空气处理设备,蒸发器,冷凝器,冷却塔,室外环境,空调主机,压缩机,冷冻水循环 冷却水水循环,制冷循环,空调设计参数的确定,室内设计参数,舒适性空调,工艺性空调-按工艺要求,室外设计参数,夏季室外干球计算温度采用历年平均不保证50小时的干球温度。（即每年超出这温度的时间为50小时，并取近若干年此温度的平均值）风冷机组冷却 夏季室外湿球计算温度采用历年平均不保证50小时的湿球温度。 水冷机组冷却=夏季室外湿球计算温

2、度+冷却塔换热温差 冬季室外计算温度采用历年平均不保证1天的日平均温度。 热泵机组吸热 冬季室外计算相对湿度采用累年最冷月日平均相对湿度。热泵机组化霜,主要城市的设计参数,负荷计算,负荷种类,室内24 ,辐射/渗透,负荷的概算,系统分类,空调系统示意,回风风阀,锅炉,冷水机组,冷却塔,冷冻泵,热水泵,热量,送风机,新风风阀,冷却水管,冷冻水管,热量,末端设备,空调系统示意2,空气循环,制冷循环,系统分类,风管系统,风管系统需考虑的问题,安装空间 建安成本 风管阻力损失 噪音水平 保温及漏风率 国家/地区的相关法规标准,和现场有关的规范（GB50736-2012） 风管长宽比不宜大于4 风管、配

3、件及柔性接头应采取相应的防腐材料或防腐措施 风管内空气速度宜按后表 各环路阻力损失超过15%的，应有相应调节装置 风管与空调箱或风机的连接处应有柔性接头，长度宜为150-300mm 空调箱或风机的进出风口宜装多页式或花瓣式调节阀 多台空调箱或风机并联运行，应各自设置止回阀或自动关断装置 矩形风管曲率半径小于1.5倍平面边长（且平面边长500mm），应设置弯管导流叶片 风管主干支管应设置测定孔、检查孔和清洗孔 风管内安装电加热时，电加热前后各800mm内的风管和保温均应采用不燃材料,风管的阻力损失,=,局部损失（可用沿程长度折算法）,风管阻力损失估算,对普通风管估算可用： 每10m风管，沿程损失

4、2-5Pa 每10m风管，总损失7-10Pa 回风管可乘0.8,低速风管内的空气流速,水泵,水泵曲线和相似定理,相似定律： 流量与转速 成正比；与叶轮直径 成正比。 扬程与转速的平方成正比；与叶轮直径的平方成正比。 功率与转速的立方成正比；与叶轮直径的立方成正比。,水泵消耗功率产生水的流量和扬程； 流量携带了空调系统的热量， 扬程提供了将流量输送出去的动力。,水泵的扬程,水系统静压,吸入端静压,排出端静压,高度差,水系统处于静止状态下，各设备承受的压力 开式系统中：设备所承受静压由设备所处系统位置决定 闭式系统中：设备所承受静压由定压装置决定,水泵吸入压力要求,冷冻水系统,冷冻水系统分类,一管

5、制系统,二管制系统,三管制系统,四管制系统,同/异程管,同程管,异程管,调节阀,水先进先出，每个末端设备的压力损失不同，必须装调节阀,水先进后出，每个末端设备的压力损失相同，可以不装调节阀,冷冻水系统主要部件,平衡阀：用于系统水力平衡调节 放空阀：用于排出系统内的空气 流量开关：用于流量保护 软接头：用于缓冲机组或系统的震动 蒸发器：用于冷冻水换热 压力表：用于确定流经蒸发器的流量 温度计：用于测量冷冻水进出水温度 排水阀：用于排污排水 缓冲水箱：用于维持冷冻水系统最小水容量以保证系统惰性稳定 水过滤器：用于过滤水中杂质 膨胀水箱：用于调节冷冻水因温度变化而产生的容积变化 补水管/阀：用于冷冻

6、水补充,机组热交换器中的水流量,水在机组热交换器中的流速范围，要求为0.91-3.65m/s ，一般为2.44-3.05m/s。 当水流速小于0.91m/s时，机组会由于层流效应导致换热变差，继而导致机组报警调停；此时对应的水流量一般在30-38%。 应次机组的最小水流量必须保持在40%以上。 机组水流量=热交换器中的流速X热交换器的通径面积 热交换器的通径面积=换热管数X换热管截面积,冷冻水一次定流量系统（串联/1对1系统）,根据室内温度或回风温度来控制末端回水阀开度/开关 根据调节阀二端压差来控制调节阀的开度（旁通量） 冷冻水的旁通量就造成了冷冻水回水温度的变化，而使机组自动调节冷量 这样

7、保证了流经机组蒸发器的冷冻水是定流量，负载侧冷冻水的流量随负载变化 当调节阀失效或根本没有的情况下，机组的冷量控制、安全保护均会发生问题 这是由于大部分机组的控制逻辑是基于定流量来计算冷量的 （Q=M*C*T冷冻水）,冷冻水一次定流量系统（并联系统）,建议相同冷量机组系统中使用 容易提供备泵 机组需要安装电动冷冻水阀,冷冻水一次定流量二次变流量系统,根据室内温度或回风温度来控制末端回水阀开度/开关 根据二次最不利环路两端压差来控制二次泵的频率（二次变流量） 二次泵的水流量变化造成平衡管中水流量/流向的变化（所以平衡管一定是个空管） 流经一次侧机组蒸发器的冷冻水是定流量，二次侧冷冻水的流量随负载

8、变化 根据供回水总管上的温度传感器可自控机组的冷量和开停,注：可在平衡管上加装流向开关,冷冻水一次变流量系统,冷机,冷机,根据室内温度或回风温度来控制末端回水阀开度/开关 根据最不利环路两端压差来控制泵的频率（一次变流量） 也可使用供回水定温差的方式控制 旁通阀仅为维持通过机组蒸发器的最小流量（建议50%以上） 机组要具有适应一次变流量的能力，否则可能造成机组的冷量控制、安全保护均会发生问题,冷冻水各温差的意义,冷冻水进出水温差=冷冻水进水温度-冷冻水出水温度 冷冻水进出水温差标示了流经蒸发器的冷冻水流量 标准值应参考厂家说明，如选型报告 一般宜读取满载时的数据进行核对,蒸发器换热温差=冷冻水

9、出水温度-蒸发器制冷剂饱和温度 蒸发器换热温差标示了蒸发器的换热效率（机组整个制冷系统的效率） 标准值应参考厂家说明，如选型报告 一般宜读取满载时的数据进行核对,冷却水系统,冷却水系统,一次性系统,水源,控制阀,循环系统,冷却水温度控制-冷却塔风机控制,冷凝器,冷凝器,冷凝器,冷却泵,冷却塔,冷却塔控制器,冷却水出水,冷却水进水,流量开关,通过冷却水进水温度或机组冷凝压力来控制冷却塔的多速风机或变频风机 尽量将冷却水控制到机组容许的最低冷却水进水温度 机组的运行和启动对应的最低冷却水温度，应根据厂家要求,冷却水温度控制-冷却水量控制,冷凝器,冷凝器,冷凝器,冷却泵,冷却塔,旁通比例调节阀,冷却

10、水出水,冷却水进水,流量开关,通过机组冷凝压力来控制旁通比例调节阀，以保证机组的正常运行 如使用冷却水进水温度来控制，应结合冷却塔风机的变速控制，即旁通比例调节阀保证启动时的最低冷却水进水温度，而冷却塔风机保证运行时的最低冷却水进水温度 开利机组冷却水进水一般要求，启动最低13，运行最低19,冷却水温度控制-三通比例阀控制1,水泵,三通比例调节阀,冷却塔,水冷式制冷机组,冷却水旁通控制在冷却塔侧（水泵和机组在旁通管同侧），可采用冷却水温或冷凝压力来控制。,冷却水旁通控制在机组侧（水泵和冷却塔在旁通管同侧），尽量使用冷凝压力来控制；如一定要用冷却水温度控制，则应采用机组冷却水出水温度控制。并且需

11、考虑安装最小流量阀。,水冷式制冷机组冷凝器,最小流量阀,三通比例调节阀,控制器,冷却水温度控制-三通比例阀控制2,冷却水温度控制-二通比例阀控制,最小流量阀,二通比例调节阀,水泵,冷却塔,水冷式制冷机组,使用二通比例调节阀冷却水旁通控制，应用冷凝压力来控制；并且需考虑安装最小流量阀。,冷却水温度控制-并联冷却塔,在几台机组并联冷却塔系统中水平衡应进行调试 在加机过程中要考虑并联系统的对机组的影响,热水进,冷水出,冷却塔的参数,17-5,17-5,Copyright Carrier Corp. 2006 17-CSD700 Ver5.0 Jul 2006 Copyright Carrier Co

12、rp. 2006,10,Chapter 17 Cooling Towers,进风湿球温度,进风湿球温度是确定冷却塔最重要的参数 中国常用值为28,冷却塔换热温差=冷却塔出水温度（机组冷却水进水温度）-进风湿球温度 在空调应用中常用值为4,冷却塔的参数2,17-5,17-5,Copyright Carrier Corp. 2006 17-CSD700 Ver5.0 Jul 2006 Copyright Carrier Corp. 2006,10,Chapter 17 Cooling Towers,排热量,冷却塔进出水温差,冷却塔排热量=制冷量+压缩机耗功 一般电冷水机组应运中，排热量为制冷量的1

13、.15（新型）-1.25（旧型）倍，吸收式约为1.8（单效）-2.5（双效）,在空调应用中冷却塔的进出水温差一般在5-6 冷却水温度每下降1.1,冷水机组效率约提高2%,冷却塔的参数3,17-5,17-5,Copyright Carrier Corp. 2006 17-CSD700 Ver5.0 Jul 2006 Copyright Carrier Corp. 2006,10,Chapter 17 Cooling Towers,蒸发量,散失,每蒸发1Kg水大约可从冷却水中带走9200kcal的热量 进风湿球温度越低蒸发效率越高 蒸发量约为塔流量的1%,散失不可避免 散失量很小约为塔流量的0.0

14、01-0.002%,冷却塔的参数4,17-5,17-5,Copyright Carrier Corp. 2006 17-CSD700 Ver5.0 Jul 2006 Copyright Carrier Corp. 2006,10,Chapter 17 Cooling Towers,排污,补水,由于蒸发冷却水会被浓缩 浓缩倍数=系统水硬度/补充水硬度 所以适时排污是必须的 具体排污量和频率，一般由专业水处理公司，根据水化验结果（一般为浓缩倍数）来确定,由于蒸发、散失和排污等，冷却水需及时补充,冷却塔的安放,Placement of Cooling Towers 安装位置要有足够的空间，以保证冷却

15、塔有足够的空气吸入，如存在位置问题可考虑使用单侧进风的冷却塔 阻碍物会降低空气流量，同时也降低了冷却塔的冷却能力 1.1的回风短路，甚至可造成19%的冷却塔的冷却能力下降 防止在季风风向处有阻碍物，造成表面凝露 17-CSD700 Ver 5.0 Jul 2006,冷却水系统温差的意义,冷却水进出水温差=冷却水出水温度-冷却水进水温度 冷却水进出水温差标示了流经冷凝器的冷冻水流量 标准值应参考厂家说明，如选型报告 一般宜读取满载时的数据进行核对,冷凝器换热温差=冷凝器制冷剂饱和温度-冷却水出水温度 冷凝器换热温差标示了冷凝器的换热效率 标准值应参考厂家说明，如选型报告 一般宜读取满载时的数据进

16、行核对,冷却塔换热温差,冷却塔换热温差=冷却水进水温度-室外湿球温度 冷却塔效率温差标示了冷却塔的效果和效率 标准值应参考冷却塔厂家的技术说明 一般宜读取满载时的数据进行核对,阀,控制流量通断,闸阀,旋塞阀,全开时水阻力小 用于控制流体通断，但不能用于扼流或平衡 占地较大,全开时水阻力小 用于控制流体通断，也用于扼流或平衡 在通断或扼流时，能指示阀的开度位置,流量调整和扼流,可以用于扼流 可以作为自动控制用比例调节阀 开度百分比和流量百分比差不多对应 全开阻力较大 用于平衡时，建议拆除操作盘,可以用于扼流 可以作为自动控制用比例调节阀 适宜管路转向处 全开阻力约为截止阀的一半 用于通断或平衡时

17、，安装指示器表示阀开度,流量调整和扼流2,蝶阀,可以快速开启 可以用于扼流 利于狭小空间使用 没有球阀的存水问题 流量系数高 全开阻力相对较小,止回,用于水平或垂直管路安装，一般用于开式系统,仅用于垂直管路安装，一般用于水泵出口,动力系统,电缆的选用,导线及电缆的选择应由专业的、有资质的相关技术人员进行设计、计算后得到。任何不正 确的选择将导致线缆耐压击穿、过载、短路等故障，进而引起火灾、设备损坏或造成人身 伤害等。 导线及电缆的选择原则： 1. 电缆型号应根据线路的额定电压、环境条件、敷设方式和用电设备的特殊要求等进行 选择，另外还需考虑线缆的机械强度及对线路造成的压降。 2. 电缆的持续允

18、许载流量应按敷设处的周围介质温度进行校正。 3. 沿不同冷却条件的路径敷设电缆时，当冷却条件最差段的长度超过十米时，应按该段 冷却条件来选择电缆的截面。 4电缆应按短路条件验算其热稳定度。 电缆持续允许载流量与下列因素（包括但不仅限于）有关： 1. 导线的材料（如：铜芯、铝芯等） 2. 绝缘层（如：塑料绝缘、橡皮绝缘、氯丁橡皮绝缘、聚氯乙烯绝缘等） 3. 电缆型号及生产厂家（如：BV、BLV、BVV、BVR、BX、RV、RVB、RVV 等） 4. 敷设处的环境温度，必要时需要乘以相应的校正系数 5. 敷设方式（如：明敷、穿管敷设等） 6. 采用明敷方式时，如有多根电缆并列敷设，载流量需乘以校正系数。 7. 穿管类型（如：钢管、塑料管等） 8. 穿管管径 9. 穿管电缆根数。,设备供应商应提供设备的电气数据，而不是帮助选电缆,电缆的选用2,接地1,TN-C,TN-S,TN-C-S,工作接地和保护接零共线。PEN线如开路，较易造成事故。,工作接地和保护接零分线。PE线正常没电。,TN-C和TN-S系统的混合。,接地2,TT,