对中央空调系统认识及总结（中央空调系统的基本原理）

中央空调系统的构造与认识：

中央空调系统的分类：

1.按空气处理设备的设置情况分类

（1）集中式系统：

将空气处理设备及其冷热源集中在专用机房内，经处理后的空气用风道分别送往各个空调房间的空调系统称为集中式系统。它是一种出现最早、迄今仍然广泛应用的最基本的系统形式。

1）一次回风

回风与室外新风在喷水室(或表面式空气冷却器，简称表冷器)前混合。

2）二次回风

回风与新风在喷水室（或表冷器）前混合并经热湿处理后，再次与回风混合。

（2）半集中系统

①既有对新风的集中处理与输配，又能借设在空调房间的末端装置（如风机盘管）对室内循环空气作局部处理，兼具前两种系统特点的系统称为半集中式系统。

②风机盘管加新风空调系统是目前应用最广、最具生命力的系统形式。 水管路送至各个房间的末端（风机盘管）如图1-3所示：

风管道送至各个房间的风口：

（3）全分散系统

1）将空气处理设备、冷热源设备和风机紧凑地组合成为一个整体空调机组，可将它直接装设于空调房间，或者装设于邻室，借较短的风道将它与空调房间联系在一起。

2）这种空调方式称为全分散式或局部式空调方式。例如窗式空调器、分体式式空调器。

2.按承担室内空调负荷所用的介质分类

1）全空气系统

全部由集中处理的空气负担室内空调负荷，如图1-6所示。

由于空气的比热小，通常这类空调系统需要占用较大的建筑空间，但室内空气的品质有保障。

（2）全水系统

全部由处理过的水（冷媒水）负担室内空调负荷，例如单一的风机盘管机组系统。

由于水的比热大于空气的比热，在相同情况下空调系统所占用的建筑空间较少。

这种系统不能解决空调房间的通风换气问题，通常情况下不单独使用。

（3）空气-水系统

由处理过的空气和水共同负担室内空调负荷，如新风机组与风机盘管机组并用的系统。

这种系统有效地解决了全空气系统占用建筑空间多和全水系统不能通风换气的问题。

在对空调精度要求不高和舒适性空调的场合广泛地使用这种系统。

（4）制冷剂系统

将制冷系统的蒸发器直接放在室内吸收余热余湿的空调系统，例如单元式空调系统、窗式空调器、分体式空调器。如图1-9所示。

目前管道内制冷剂的输送距离可达50～160m，再配合良好的新风和排风系统，使得制冷剂系统在小型空调系统和旧房加装的空调系统中广泛地被采用。

这种系统的优点在于能量利用率高、占用建筑空间少、布置灵活，可根据不同房间的空调要求自动选择制冷或供热。

3.按集中式空调系统处理的空气来源分类

（1）封闭式系统

封闭式空调系统又称为循环式空调系统，如图1-10所示。它是指空调系统在运行过程中全部采用循环风的调节方式。

（2）直流式系统

直流式空调系统又称为全新风空调系统，是指系统在运行过程中全部采用新风作风源，经处理达到送风状态参数后再送入空调房间内，吸收室内空气的热湿负荷后又全部被排掉，不用室内空气作为回风使用的空调系统,如图1-11所示。

（3）混合式系统

它所处理的空气部分来自室外，部分来自空调房间。这种系统既能满足卫生要求，又经济合理，是应用最广泛的一种系统,如图1-12所示。

4.按使用目的分类

（1）舒适空调：要求温度适宜，环境舒适，对温湿度的调节精度无严格要求、用于住房、办公室、影剧院、商场、体育馆、汽车、船舶、飞机等。

（2）工艺空调：对温度有一定的调节精度要求，另外空气的洁净度也要有较高的要求。用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、计算机房、生物实验室等。

5.按送风速度分类

（1）高速系统：主风道风速20－30m/s。

（2）低速系统：主风道风速12m/s以下。

中央空调系统的结构组成：

集中式空调系统由空气初、中效过滤器与热湿处理设备（风机、过滤器、加热器、冷却器、加湿器、减湿器和制冷机组等）组成空调箱（空调机），置于空调机房，并用管道与空调室进风口的静压箱及箱内的高效过滤器连接组成的系统,如图1-13所示。

1.中央空调系统的特点

（1）优点：

1）空气处理和制冷设备集中在机房内，便于集中管理和调节，热源和冷源都是集中的。

2）过渡季节可充分利用室外新风，减少制冷机运行时间。

3）可以严格控制室内温度、湿度和空气洁净度。

4）对空调系统可以采取有效的防震消声措施。

5）使用寿命长。

6）处理空气量大，运行可靠，便于管理和维修

（2）缺点：

1）机房面积大，层高较高；风管布置复杂，占用建筑空间较多；

安装工作量大，施工周期较长。

2）对房间热湿负荷变化不一致或运行时间不一致的建筑物，系统运行不经济。

3）风管系统各支路和风口的风量不易平衡，各房间由风管连接，不易防火。

2.中央空调系统的组成：

（1）空气处理设备

（2）空气输送设备

（3）空气分配配置

除了上述三个主要部分外，还有为空气处理服务的热源和热媒管道系统，冷源和冷媒管道系统，以及自动控制和自动检测系统等。

中央空调的风机盘管：

风机盘管机组（图1-14）由风机、风机电动机、盘管、空气过滤器、凝水盘和箱体等部件构成。

2.风机盘管的分类

(1)风机盘管机组按结构形式分类：

卧式(W)：如图1-15所示,一般要与建筑物结构协调，暗装在建筑结构内部，出风口一般向下或左右偏斜。

立式(L)：如图1-16所示，暗装时可安装在窗台下，出风口向上或向前；明装时可放在室内任何适宜位置上，出风口向上、向前或向斜上方均可。

(2)风机盘管机组按安装形式分类：

明装：直接摆放在空调房间内；暗装：安装在建筑结构的顶棚中。

(3)风机盘管机组按进水方向分类：

左进水：风机盘管的入水口在左侧；右进水：风机盘管的入水口在右侧。

(4)风机盘管机组按调节方式分类：风量调节。

3.风机盘管空调的新风系统

风机盘管空调系统采用独立的新风系统供给新风，是把来自室外的新风经过处理后，通过送风管道送入各个空调房间，使新风也负担一部分空调负荷，其方式如图1-17（a）和（b）所示。

空调水系统的分类及典型形式：

空调水系统可分为冷媒水系统、冷却水系统、冷却塔和水泵。典型中央空调水系统原理如图2-1所示。

1.冷媒水系统的分类与组成

（1）开式系统和闭式系统

（2）同程系统和异程系统

同程系统中各并联环路中水的流量基本相等，即各环路的管路总长基本相等．反之即为异程式系统，如图2-4和图2-5所示。

（3）定流量系统和变流量系统

按系统的循环水流量的特性划分，可分为定流量系统和变流量系统。

(4)一次泵系统和二次泵系统

2.冷却水系统的分类与组成

冷却水系统的水源：地表水、地下水、海水和自来水。

空调水系统的管材与管件：

1.空调水系统的管材

（1）各类管材的用途、特点、连接及规格；

（2）管径的表示，管径应以mm为单位；

（3）管件

管件是指在管道系统中起连接、变径、转向、分支等作用的零件，又称管道配件。

2.附件

给水管道的附件具有调节和控制水量或水压的作用。

（1）控制附件

（2）阀门的型号

阀门的型号由七部分表示。

第一部分：阀门的类别。用汉语拼音字母表示。

第二部分：驱动方式。用一位阿拉伯数字表示。对于手轮、手柄、扳手等直接传动的阀门，可省略。需用其他传动方式的阀门。

第三部分：连接形式。用一位阿拉伯数字表示。

第四部分：结构形式。用一位阿拉伯数字表示。

第五部分：密封圈或衬里材料。用汉语拼音字母表示。

第六部分：公称压力。用短线与第五部分隔开。

第七部分：阀体材料。用汉语拼音字母表示）。工作压力小于或等于1569.6 kPa的灰铸铁阀门，或工作压力大于或等于2452.5 kPa的碳钢阀门可省略。

（3）几种典型阀门应用

闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、减压阀、泄压阀、安全阀、排气阀、液压水位控制阀。

冷却塔

1.冷却塔的概述

2.冷却塔按不同的分类方式分成不同的类型

（1）按空气与水接触的方式，可分成湿式冷却塔和干式冷却塔，以及二者结合的干湿式冷却塔。

（2）按通风方式，分为自然通风冷却塔和机械通风冷却塔。

（3）按水和空气的流动方向，可分为逆流式冷却塔和横流式冷却塔两种。

空调水系统的施工：

1.给水管道布置

建筑给水管的布置应根据建筑物的性质、使用要求和用水设备等因素确定。

布置原则：

住宅小区室外给水管的布置要求

室内给水管的布置形式与要求

2.给水管道敷设与安装

室内给水管可明设和暗设，一般应根据建筑标准、卫生标准和管道材质等因素确定。

（1）明设；（2）暗设。

（3）防水措施：给水管穿越楼板时，应采取防水措施。

（4）孔洞预留和支（吊）架

① 引入管；② 给水与采暖管道中的支、吊架；

③ 对于给水、采暖和热水系统的金属管道立管管卡安装应符合相关规定；

空调水系统的压力试验

1.空调机组水系统的压力试验步骤

2.水压试验的步骤

中央空调风系统：

中央空调风系统的主要部件

1.风管

（1）风管的材料

（2）风管的规格尺寸

（3）空调管道的保温

2.风机盘管的种类

3.风机盘管的零部件

4.空调末端设备的零部件

中央空调风系统的基础知识：

全空气空调系统通常根据房间送风参数的需求，将空气在空气处理装置中进行处理之后，通过风道输送到房间中，又称集中空调系统。全空气系统是完全由空气来负担房间内的冷负荷、热负荷或湿负荷的系统。空气处理设备通常集中设在专门的空调机房内，一般包括冷却、加热、加湿、过滤、风机等设备。

1.风系统的结构组成

中央空调风系统由送风机、回风机、风道系统、风口，以及风量调节阀、防火阀、排污阀、消声器、风机减振器等配件组成。

（1）送风系统

2）风口结构

（2）排风系统

1）机械通风的排风系统一般组成如图3-13所示：

2）屋顶通风机排风

（3）风机盘管新风系统

1）风机盘管

风机盘管是一种将风机和表面式热盘管组装在一起的装置。

2）新风机组内部结构

新风机组只是为室内提供经过处理后的室外新风，其内部结构包括：新风口、过滤网、表冷器、风机、送风口、供水管、回水管、凝水管。

2.空调房间的冷（热）、湿负荷、风量的确定

（1）室内温、湿度标准

根据空调所服务的对象不同可分为：

1）舒适性空调室内温、湿度标准

夏季：温度24～28℃，相对湿度40～65%风速不应大于0.3m/s；

冬季：温度18～22℃，相对湿度40～60%风速不应大于0.2m/s；

2）工艺性空调室内温、湿度标准

（2）空调房间的冷湿负荷

（3）空调系统风量的测定与调整

中央空调通风系统清洗规范：

1. 清洗施工范围和内容

（1）清洗施工范围：中央空调系统的风道、机组、风盘、风口等。

（2）清洗实施内容：

2.施工计划

（1）组织结构（图3-21）

（2）主要施工机具

3.施工方法与技术措施

（1）风管清洗原理示意图3-22

（2）施工前准备和检查程序（如图3-23所示）

（3）清洗工作流程图（图3-24）

1）施工前空调机组检查程序（图3-25）

2）新风机组本体清洗程序（图3-26）

3）风机盘管清洗消毒程序（图3-27）

4）通风管道清洗程序（图3-28）

5）清洗后检查程序（图3-29）

（4）清洗的技术要求

1）风管清洗

采用专用机械清洗设备清除所有通风管道内的可视物。风管的清洗工作应该分段、分区域进行，在风管清洗工作段与非工作段之间、进行清洗的风管与其连通的室内区域之间应该采取有效隔离空气措施。

2）部件清洗

3）消毒处理

4）污染物控制

使用干湿球温度计测量相对湿度：

1.查表式干湿球温度计

2.转盘式干湿球温度计

中央空调制冷系统

中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。

1.中央空调制冷原理

中央空调制冷系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成，其系统结构：(如图4-1所示)

2.中央空调制冷系统的选择

中央空调制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体气化制冷法。（主要是利用液体气化过程要吸收比潜热，而且液体压力不同，其沸点也不同，压力越低，沸点越低。）根据不同的制冷方式，制冷系统也不经相同。

因此，中央空调制冷系统的选择，应根据负荷大小、能源提供方式、便利程度等多种客观条件决定。

中央空调启动、运行与调试：

空调系统的测试与调整统称为调试，这是保证空调工程质量，实现空调功能不可缺少的重要环节。

由于空调系统的性质和控制精度不同，所以调试的项目和要求也有所不同。调试项目和程序有以下几个方面：

1.空调系统电气设备与线路的检查测试

2.空调设备单机空载试运行

3.空调设备的空载联合试运转

4.空调设备带生产负荷的综合效能调试

中央空调运行工作情况与运行参数检测：

1.空调与通风系统功能检测

2.热源和热交换系统功能检测

3.中央管理工作站与操作分站功能检测

中央空调控制方式：

目前国内的中央空调系统，由于缺乏先进的技术手段支持，基本上都采用传统的定流量中央空调控制方式，即空调冷冻水流量、冷却水流量和冷却塔风机风量都是恒定的。当然还有其他更节能的中央空调控制方式：

1.定流量中央空调控制方式

2.通用变频器PID中央空调控制方式

3.中央空调节电器控制