中央空调系统及原理.ppt
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1、中央空调系统及原理中央空调系统及原理技术工程中心技术工程中心赵诗宇赵诗宇1第一章、空调的基本概念及原理1、空调的定义:空调的定义:空调是空气调节的简称,它是利用设备和技术对室内空气的温度温度、湿湿度度、气流速度气流速度、洁净度洁净度进行调节,以满足人们对环境的舒适要求或生产对环境的工艺要求。空气调节四要素(四个“度”:温度、湿度、气流速度、洁净度温度、湿度、气流速度、洁净度)温度调节空气的冷却、加热(显热变化)湿度调节空气的减湿、加湿(潜热变化)气流调节气流的调节(速度、方向、流经路线等)空气净化 空气的清净(除尘、消臭)2第一章、空调的基本概念及原理2 2、单冷机组系统循环、单冷机组系统循环
2、3高温高压气体低温高压液体低温低压液体低温低压气体第一章、空调的基本概念及原理3 3、热泵机组系统循环、热泵机组系统循环45第一章、空调的基本概念及原理说明:1、冷吨:是一个英制的制冷量单位。冷吨表示1吨0的饱和水在24小时冷冻到0的冰所需要的制冷量。美国是采用2000磅(907.2kg)作为一吨。因此1美国冷吨=12659 kj/h;即:1 RT=3.516kw 2、匹与制冷量的关系 在小型空调工程中1HP指给压缩机输入735W的功率所 能产生的制冷量。与一般的功率单位匹意义是不一样 的。这里的1HP 是根据能效比算出来的。日本一般认为 空调压缩机的能效比平均为3.4,则输入735W的电能所
3、 产生的制冷量为2500W。因此可以说1HP空调的制冷量 相当于2500W的制冷量。小1匹一般为2200W,大1匹一 般为2800W。4、空调常用单位换算、空调常用单位换算第二章 空调系统的分类1、按、按服务对象服务对象分类分类2、按负担室内热湿负荷所用的、按负担室内热湿负荷所用的介质介质分类分类3、按空气处理、按空气处理设备设备的设置情况分类的设置情况分类6第二章 空调系统的分类一、按系统服务对象分一、按系统服务对象分类类1、舒适型空调系统舒适型空调系统 (以人和环境为主要对象以人和环境为主要对象以人和环境为主要对象以人和环境为主要对象)2、工艺型空调系统工艺型空调系统 (以保证产品质量和工
4、艺过程为主要对象以保证产品质量和工艺过程为主要对象以保证产品质量和工艺过程为主要对象以保证产品质量和工艺过程为主要对象)7二二、按负担室内热湿负荷所用的介质分类按负担室内热湿负荷所用的介质分类1、全空气空调系统全空气空调系统全空气空调系统全空气空调系统 (以组合式空调器为主要处理手段以组合式空调器为主要处理手段以组合式空调器为主要处理手段以组合式空调器为主要处理手段)2、空气空气空气空气-水空调系统水空调系统水空调系统水空调系统 (以风机盘管以风机盘管以风机盘管以风机盘管+空调机组为主要处理手段空调机组为主要处理手段空调机组为主要处理手段空调机组为主要处理手段)3 3、全水空调系统全水空调系统
5、 (以风机盘管为主要处理手段以风机盘管为主要处理手段以风机盘管为主要处理手段以风机盘管为主要处理手段)4 4、制冷剂直接蒸发系统制冷剂直接蒸发系统 (如多联机空调系统、屋顶机空调系统如多联机空调系统、屋顶机空调系统如多联机空调系统、屋顶机空调系统如多联机空调系统、屋顶机空调系统)81、全空气空调系统系统介绍系统介绍91.1全空气系统的定义利用空气作为负担室内负荷的介质利用空气作为负担室内负荷的介质.(将经过处理的空气利用系统输送设备送入空调区域将经过处理的空气利用系统输送设备送入空调区域.)101.2全空气系统的特点系统功能强大,可满足不同需求;系统卫生条件好;系统设备布置集中,管理方便;介质
6、输送过程中无水介质,使用中安全性好;系统控制点少;系统运行噪声小.由于空气的比热容小,为承担空调负荷系统所需的送风量很大;系统设备体积较大,大部分需独立机房进行安装;系统的部分负荷调节成本大,末端系统可调性能差;风管尺寸大,对标高及吊装空间要求高;系统工程成本高.111.3全空气系统的分类单风管定风量系统单风管变风量系统双风管系统121.3.1单风管定风量系统(单风管系统)指全空气、低风速、定风量的集中空调系统;冬夏共用一条送回风管道;送风量恒定,通过改变送风温度送风温度来调节室内负荷简称CAV系统131.3.2单风管变风量系统(单风管系统)指全空气、低风速、变风量的集中空调系统;冬夏共用一条
7、送回风管道;送风温度恒定,通过改变送风量改变送风量来调节室内负荷141.3.3双风管空调系统(双风管系统)指由独立的风管(冷、热风管)进行混合送风;系统回风管路共用;宜采用双风机系统;造价昂贵,混合时能量损失大;目前在工程实践中已很少使用。152、空气-水空调系统系统介绍系统介绍162.1、空气-水系统的定义同时利用水和空气作为负担室内负荷的介质系统;(即利用空气、水向室内输送冷量或热量。)172.2、系统形式风机盘管风机盘管+新风系统新风系统系统设备:风机盘管机组+组合式空调机组、立(卧卧吊顶吊顶)式空调机组182.3、系统形式分析风机盘管机组作用:风机盘管机组作用:就地处理空气;保证室内空
8、气的温度和湿度;室内负荷大部分由水来承担。新风机组作用:新风机组作用:向房间送入新风、稀释室内污染物、满足房间卫生要求;风量较小、管道断面小、只负担小部分负风量较小、管道断面小、只负担小部分负荷荷。193、全水空调系统系统介绍系统介绍203.1、全水系统的定义不向房间供给新风的风机盘管空调系统不向房间供给新风的风机盘管空调系统213.2、系统形式风机盘管承担全部室内负荷风机盘管承担全部室内负荷系统设备:风机盘管机组223.3、系统形式分析系统全部采用风机盘管机组;系统全部采用风机盘管机组;不向房间送入新风;对系统进行变流量控制的方法简单、成不低廉;卫生条件差卫生条件差;投资低廉。234、直接蒸
9、发空调系统系统介绍系统介绍244.1、直接蒸发系统的定义自带冷(热)源的空调机组以自带冷(热)源的空调机组以冷媒冷媒为介质,为介质,通过通过表冷器表冷器直接与室内直接与室内空气空气进行冷热交换进行冷热交换的空调系统。的空调系统。254.2、系统形式(1)独立的空调机组:独立的空调机组:冷源部分冷源部分冷源部分冷源部分+冷媒输送系统冷媒输送系统冷媒输送系统冷媒输送系统+送风换热装置送风换热装置送风换热装置送风换热装置多联机空调系统多联机空调系统264.2、系统形式(2)独立的空调机组:独立的空调机组:冷源部分冷源部分冷源部分冷源部分+冷媒输送系统冷媒输送系统冷媒输送系统冷媒输送系统+送风换热装置
10、送风换热装置送风换热装置送风换热装置风冷冷风式空调机组风冷冷风式空调机组274.3、系统形式分析系统冷媒全部直接蒸发;系统冷媒全部直接蒸发;冷热交换效率高(一次交换系统);冷热交换效率高(一次交换系统);风冷系统受外界气候条件影响大;单机冷量小,不适合大型项目使用;投资较高。28 (1)(1)集中式空调系统集中式空调系统 这这种种系系统统的的所所有有空空气气处处理理设设备备如如风风机机、加加热热器器冷冷却却器器、过过滤滤器器、加湿器等都集中在一个空调机房内,其冷、热源一般也集中设置。加湿器等都集中在一个空调机房内,其冷、热源一般也集中设置。集中式空调系统按送风量是否变化可分为定风量系统与变风量
11、系统集中式空调系统按送风量是否变化可分为定风量系统与变风量系统两种。两种。(2)(2)半集中式空调系统半集中式空调系统 采用半集中式空调系统时,在空调机房中经过集中处理的部分或全采用半集中式空调系统时,在空调机房中经过集中处理的部分或全部空气,将送到各空调房间或空调区域后再由末端装置进行补充处理。部空气,将送到各空调房间或空调区域后再由末端装置进行补充处理。半集中式空调系统主要包括诱导式空调系统和风机盘管空调系统。半集中式空调系统主要包括诱导式空调系统和风机盘管空调系统。(3)(3)分散式空调系统分散式空调系统 是指将空气处理设备分散在被调房间内的系统。这种系统把空气处是指将空气处理设备分散在
12、被调房间内的系统。这种系统把空气处理设备、风机以及冷热源设备都集中在一个箱体内,形成一个整体组理设备、风机以及冷热源设备都集中在一个箱体内,形成一个整体组 置置于空调房间内。于空调房间内。集集中中式式空空调调系系统统与与半半集集中中式式空空调调系系统统统统称称为为中中央央空空调调系系统统。三、按空气处理三、按空气处理设备设备的设置情况分类的设置情况分类29中央空中央空调系统类型总结30第三章、空调系统的组成(1)中央空调系统组成表)中央空调系统组成表31(2 2)中)中)中)中央空调系统制冷工况工作过程央空调系统制冷工况工作过程央空调系统制冷工况工作过程央空调系统制冷工况工作过程集中式中央空调
13、系统的制冷工作过程是通过四个循环来实现的,分别为:(1)制制冷冷剂剂循循环环:在制冷机组中,制冷剂从压缩机冷凝器节流蒸发器压缩机。(2)冷冷却却水水循循环环:冷却水的作用是将制冷机组冷凝器里制冷剂释放的热量排除掉。冷却水系统由冷凝器、冷却水泵、冷却塔和连接水管及附件组成。冷却水从冷凝器里带走的热量,在冷却塔中直接释放给大气。(3)冷冷冻冻水水循循环环:由制冷机组的蒸发器、空调机组的表面冷却器、提供水流动力的水泵及它们之间的连接水管和附件所组成的密闭循环系统。这个循环系统通过冷冻水源源不断地把制冷机组产生的冷量送到空调机组的表冷器去处理空气。(4)空气循环系统空气循环系统:由空调机组、风机、风阀
14、、风管和送回风口等把处理好的空气送入空调房间并把房间内的空气取回来,以达到室内空气调节的目的。32(3)中央空调制冷原理图)中央空调制冷原理图3337、冷热源系统、冷热源系统、冷热源系统、冷热源系统冷热源设备的分类冷热源设备的分类 34蒸气压缩式制冷工作原理蒸气压缩式制冷工作原理蒸气压缩式制冷工作原理蒸气压缩式制冷工作原理 制冷压缩机将蒸发器中的制冷剂高温低压蒸汽吸入压缩机内,经过压缩机的制冷压缩机将蒸发器中的制冷剂高温低压蒸汽吸入压缩机内,经过压缩机的压缩做功,使制冷剂成为压力和温度都较高的蒸汽进入冷凝器;在冷凝器内,由压缩做功,使制冷剂成为压力和温度都较高的蒸汽进入冷凝器;在冷凝器内,由冷
15、却水将制冷剂气体的热量带走,送入冷却塔并释放到大气中,使高温高压制冷冷却水将制冷剂气体的热量带走,送入冷却塔并释放到大气中,使高温高压制冷剂蒸汽冷凝为低温高压液体;该低温高压液态制冷剂经膨胀阀后体积增大,变为剂蒸汽冷凝为低温高压液体;该低温高压液态制冷剂经膨胀阀后体积增大,变为低温低压汽液混合物;膨胀阀与蒸发器相连,制冷剂进入蒸发器后体积进一步增低温低压汽液混合物;膨胀阀与蒸发器相连,制冷剂进入蒸发器后体积进一步增大,压力猛然降低,制冷剂立即汽化,并从冷冻水中大量吸热,使冷冻水温度降大,压力猛然降低,制冷剂立即汽化,并从冷冻水中大量吸热,使冷冻水温度降低并提供给用户;蒸发器中制冷剂吸热后成为高
16、温低压蒸汽再进入压缩机,如此低并提供给用户;蒸发器中制冷剂吸热后成为高温低压蒸汽再进入压缩机,如此往复循环,完成蒸汽压缩制冷循环过程。往复循环,完成蒸汽压缩制冷循环过程。35吸收式制冷工作原理吸收式制冷工作原理吸收式制冷工作原理吸收式制冷工作原理图中四个热交换设备组成了两个循环环路:制冷剂环路和吸收剂环路。图中四个热交换设备组成了两个循环环路:制冷剂环路和吸收剂环路。图中左半部分为制冷剂环路,属于逆循环,由冷凝器,膨胀阀和蒸发器组成,其工作过图中左半部分为制冷剂环路,属于逆循环,由冷凝器,膨胀阀和蒸发器组成,其工作过程与蒸汽压缩式制冷过程相同。程与蒸汽压缩式制冷过程相同。图中右半部分为吸收剂环
17、路,属于正循环,由吸收器,溶液泵和发生器组成,其作用相图中右半部分为吸收剂环路,属于正循环,由吸收器,溶液泵和发生器组成,其作用相当于代替蒸汽压缩式制冷系统的压缩机。在吸收器中,用液态吸收剂吸收蒸发器产生的当于代替蒸汽压缩式制冷系统的压缩机。在吸收器中,用液态吸收剂吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂,以达到维持蒸发器内低压的目的;吸收剂吸收了制冷剂蒸汽而形成的低压气态制冷剂,以达到维持蒸发器内低压的目的;吸收剂吸收了制冷剂蒸汽而形成的制冷剂制冷剂吸收剂溶液,经溶液泵升压后进入发生器;在发生器中该溶液被加热、沸腾,吸收剂溶液,经溶液泵升压后进入发生器;在发生器中该溶液被加热、沸腾,其中沸点低的制冷剂
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- 中央空调 系统 原理