《家庭中央空调设计》PPT课件.ppt

,家用中央空调工程设计,一、家用中央空调的特点,一、家用中央空调的特点,1 对室内空气参数要求的差异性较大 在公共建筑中生活或工作的人群，通常来自不同的家庭、民族或国家，具有不同 的年龄、和生活习惯。当集中在一个房间中一起工作时，往往会考虑到绝大多数人的 利益，对房间空调的要求具有一定的宽容度，只要能达到一个比较舒适的房间温度环 境就行了。家用中央空调所服务的是长期生活在住宅里面的居民，每个人对室内空气 参数的要求不会完全相同，这时必须满足个体要求，室内空气参数要求的差异会很大。 2 地域差别大 我国地域广阔，气候条件差异很大。 处我国南部的海南、广东等地终年炎热， 根本不需要采暖，只需要提供制冷空调就能满足要求；地处我国中原地区四季分明， 需设冷暖空调地处北方或西藏等地区，夏季几乎没有，而冬季却十分漫长，冬季采暖 是必需的，而夏季冷空调不一定需要。这反映了不同地区对家用中央空调的冷暖设置 也是不同的。另一方面，由于气候条件的差异，对空调冷热源设备的选择和配置也是 不同的。例如风源热泵冷热水机组在长江以页地区使用时，冬季供暖效果还不错；但 用于北方地区就得慎重，有时必须采用输助加热器，甚至直接采用小型热水炉。,一、家用中央空调的特点,3 冬季要求高 设置在公共建筑中的空调，绝大多数在白昼运行，人们大多处于工作状态，对房 间温度变化的适应性较强。而家用中央空调要求昼夜运行，尤其是冬季的晚上，室外 气温最低，热负荷比白天大；再者，人们大多处于睡眠状态，对房间温度变化的适应 性较弱。这就要求有一个较为稳定的适宜的房间温度环境。因此，家用中央空调的冬 季性能要求实际上比用于公共建筑中的高。 4 负荷变化率大、同时使用系数低 公共建筑中的空调使用是比较有规律的，而家用中央空调使用的随意性很大， 可能昼夜使用，也可能整天不用；可能会随时使用，也可会随时停用。从房间空调的 开启率看，有些人习惯全部开启；而有些人为了节约运行费用，只希望仅在使用的房 间开启。从照明使用情况看，通常白天很少使用，晚上使用时也变化甚大。因此，它 的空调负荷变化率大，同时使用系数比公共建筑的低，尤其是在希望节约空调运行费 用的系统中，同时使用系数更低，在系统总负荷计算及冷热源设备选择时，应充分注 意。,一、家用中央空调的特点,5 房间末端空调设备的选择应稍大 在家用中央空调系统中，房间的最大空调负荷，要比公共建筑中同样条件的房间 负荷大。这是因为这些房间在单独使用时，邻室并末使用，这两个房间温度差是比较 大的，这时，计算的房间空调负荷就必须包括内墙、楼板的传热负荷。在公共建筑中， 房间空调通常是同时使用的，不会存在这种的情况。此外，在家用中央空调中，虽然 整个系统的使用人数一般仅是非常有限的家庭成员，但实际使用时，很可能所有户内 人员都集中在某一个房间中。因此，在选择家用中央空调房间的末端空调设备时，考 虑到这些因素，往往应稍大一些。另外，家用空调断续使用的特性，也会加大空调刚 开始时的负荷。 6 更需要体现“人性化”的理念 随着社会的发展和进步，也随着人们对住宅多样化和个性化要求的提高，住宅建 筑的房型也越来越多、越来越漂亮，甚至有的住宅小区内，每一幢建筑中别墅都不一 样。这样，空调设计势必不能套用或只能少量套用，设计能根据每一套房屋“专炒小锅 菜”。同时，居住者与居室朝夕相处，因此它的设计更要体现“人性化”的理念。这就要 求设计师必须将与舒适性有关的温度、湿度、新风量、风速、噪声等各种因素仔细考 虑；同时在满足功能要求的前提下，也必须注意与建筑物的与建筑物的协调性，创造 一个舒适、和谐的生活环境。,二、家用中央空调的技术要求,二、家用中央空调的技术要求,为了保证向用户提供一个安全、舒适、高效、和谐的生活环境，家用中央空调应 满足以下的技术要求。 1 运行的稳定性要好 我国地域宽广，很多地区一年四季分明，冬夏季温度、湿度等都会相差很大。这 就要求空调设备在各种条件下能稳定地运行，始终如一地向人们提供舒适的生活环境 是任何空调设备的最基本的要求。 2 健康卫生、舒适性要求好 室内空调的舒适性包括诸多方面：房间温度、湿度、风速、噪声和空气品质。房 间温度应合适，应满足使用者的个体需要，一般还应注意房间温度的均匀性。房间空 气湿度也应合适，过高会使人感到闷热难受，过低会使人皮肤干裂。过高的房间风速 使人有吹风感，尤其在冬季更要注意。一个高舒适性的生活环境应该是避免噪干扰的， 这就要求空调设备必须是低噪声或超低噪声的，包括室内机组和室外机组。在创造一 个安静的室内环境的同时，也创造一个安静的社区环境。近年来人们十分重视室内空 气品质，这直接关系到居住者的身体健康，目前已有将高压静电过滤、活性炭吸附过 滤、负离子发生器等装置组合到室内空调的家用中央空调，会把室内污浊空气的排放 和洁净新鲜空气的补充很好地结合到系统中去，甚至还能进行能量回收。,二、家用中央空调的技术要求,3 效率高、节能效果好 效率高、节能效果好是每一个业主所希望的，它可以节约大量的运行费用。除了 机组在满负荷时运行效率要高，根据前面所述。在低负荷时也必须是高效效率的，这 样才能真正起到节省的目的。 4 自动控制要求高，操作要简便 运行的稳定性、舒适性和节能性，尤其是操作的简便性都离不开设备的自动控制。 空调房间的温度控制是最基本的要求。通常有采用区域温度控制，也有采用每一个房 间的单独的温度控制。显然，后者的控制要求比前者高，舒适性和节能性也更好。随 着系统工作的季节、时间、环境等变化，系统负荷也变化，根据负荷的要求自动控制 机组的运行，从而达到最佳的性能。那些具有同时供冷和供热、自动诊断故障、区域 自动监控等功能的机组，更离不开自动控制。尤其是家用中央空调面对的是非常缺乏 专业知识的使用群体，必须使操作简单方便、运行安全可靠，这都离不开一个完美的 自动控制装置。 5 安装、连接要方便灵活 方便、灵活的安装不但可以节约安装人工、方便维修，还可以适应建筑物的各种 变化和满足美观的要求。从家用中央空调的三部分（室外机、连接管线和室内机）来 看，要求室外机少、占用空间少、布置方便。这也给设计带来了方便。,二、家用中央空调的技术要求,6 装修、维护要方便 为保证家用电中央空调的高效运行，它也要经常维护保养。检修、维护方便可以 大大节约人力、物力。比较好的空调设备还具有自动诊断功能，检测故障情况，可以 显示故障信息，如故障检查模式、故障机组位置等，可加快维修过程。 7 使用寿命长 这是空调设备的一个最基本的要求，也是千家万户十分关注问题。影响设备使用 寿命的因素，除了设备中各个元件或部件质量应保证外，还应特别注意家用中央空调 的负荷变化率大、同时使用系数低的特点。当系统处于低负荷运转时，由于较大的压 缩机制冷量与田间小的空调负荷之间的矛盾，就容易造成频繁开机、停机，不但易损 伤压缩机影响寿命，严重时甚至不能正常使用。好的产品在这方面已的考虑，采用的 措施通常有：利用变频技术，根据负荷改变压缩机的转速，适应负荷的变化；利用小 型蓄冷装置进行蓄冷与放冷，减小压缩机的起停次数；利用多头压缩机和热气旁通技 术，控制压缩机的制冷量等。 8 对供电网影响要小 在采用变频技术时，由于变频而产生的多次谐波会对供电网产生较大的冲击， 尤其是三次和五次谐波影响最大。一般情况下会影响计算机等设备的正常运行；严重 时，会引起跳闸，不能正常供电。因此一些厂家就采用高性能的扼流器等技术，以减 少对电网的污染。,二、家用中央空调的技术要求,9 安全性要好，发生事故的破坏性要 有些家用中央空调系统损坏发生事故时，具有一定的破坏性，造成经济损失。例如， 空调系统采用水作为输送冷热量的介质，一旦输送水的管道产生渗漏，往往会损坏吊顶、 电气设备、家具等，破坏性较大。采用空气或制冷剂作为输送冷热量的介质时，通常不会 因制冷剂渗漏造成上述财物的损坏，用户的损失也较小。但在较大的制冷系统中，大量制 冷剂的泄漏达到相当的浓度时，也可能造成窒息事故。因此，在选择家用中，在空调系统 时，它的安全性和事故破坏性非常重要的。 10 环境保护 家用中央空调的运行对环境的影响主要有三个方面：噪声、能源效率和制冷剂。除了 室内噪声要求外，室外机噪声对环境的影响不容忽视。国家早已制定了城市域环境噪声标 准，使用的产品应满足这方面的要求。虽然电能对用户来说是一个清洁能源，但对于以火 力发电为主的我国来讲，发电效率仅在31%左右，需燃烧大量的煤炭，也造成环境污染，所 以电能不一定是个清洁能源，因此，在同样负荷条件下，家用中央空调的能源效率愈高， 用能就愈少。这些年来空调机组的制冷工质对大气臭氧层的破坏一直是世界上十分关注的 问题，新型的低破坏性的工质正在逐渐被推出。采用小型直燃型溴化锂作为家用中央空调 的冷热源，它不采用卤代烃物质作为制冷剂，不存在对臭氧层的破坏。目前，我国有些厂 家已经开发出了这方面的产品，正逐步被应用到工程中。,三、家用中央空调系统的设计要点,三、家用中央空调系统的设计要点,家用中央空调系统设计内容主要包括：负荷计算、系统选择和设计、管路布置。 1 空调负荷的计算 空调负荷计算为合理选择空调末端处理设备和确定冷、热源设备容量提供依据。 空调负荷计算包括夏季冷负荷计算和冬季热负荷计算。在方案设计阶段，可采用负荷 估算指标进行负荷计算。在施工图设计阶段，根据规范要求，应对各空调房间进行逐 项逐时的负荷计算。 确定空调负荷时，对于住宅等以围护结构负荷为主的房间，应考虑间歇负荷附加 系数1.10-1.20。同时，还应考虑邻室无空调时温差传热所引起的负荷。 确定空调系统总负荷时，应充分考虑住宅使用的特殊性。住宅主要由卧室、客厅、 餐厅、厨房和卫生间组成，厨房和卫生间一般不设空调，而卧室、客厅、餐厅同时开 户空调的概率很小。因此同时使用系数较低，一般可按0.50.7选取。负荷计算时还 应考虑新风负荷，没有新风引入的空调系统不是完整的家用中央空调系统。 2 系统选择和设计 选用空调系统时，应充分考虑运用场合、使用特点和业主的要求等因素。,三、家用中央空调系统的设计要点,（1）风管式空调系统 风管式空调系统负荷调节能力较差，机组只是根据回风参数控制压缩机的起停。 机组送风量一般不能随房间空调负荷变化而变化，当一个房间需要送风时，其他不 需要空调的房间同样有风送入。整体式机组应尽量靠近服务区域布置，以使送回风 管尽量短直。由于空气处理设备置于整体式机组内，新风引入非常方便。对于层高 较低的空调区域，如住宅，主风管尽量布置在走廊、客厅周边，以便于装饰处理， 支管上均应设风量调节阀。送风口以侧送双层百叶风口为主，也可根据装潢需要， 采用顶送散流器风口或条缝型风口等。,三、家用中央空调系统的设计要点,（2）空气源冷热水机组 空气源冷热水机组的压缩机分为定速和变速两种。对于定速冷热水机组，室内负荷变化容易造成压缩机频繁起、停，由于水系统规模小，应考虑系统的热稳定性要求，以免造成部分负荷时压缩机频繁起动。因此系统中宜设蓄储水箱，或加大供、回水温差的设定值。对于冬季间歇运行，并且室外气温较低而致使系统容易结冰的地区，可以将蒸发器及循环水泵与室外主机分开而组成室内辅机。室内辅机与室外主机用制冷剂管连接。在寒冷地区，冬季室外温度较低，根据夏季冷负荷选用的冷热水机组，冬季供热量常常不能满足冬季热负荷的要求，此时应考虑选用辅助电加热来增加供热量。 水量控制一般有三种方式：一是变流量方式，流量方式是由室内温控器控制机组出水管上的电动二通阀的开启或关闭，当风机盘管停止运行时，该阀关闭。空调水总管上装设压差旁通阀，以稳定进入机组的流量。二是定流量方式，定流量方式是由室内温控器控制机组出水管上的电动三通阀开启或关闭；三是置于定流量与变流量之间的混合方式，该种方式中，离主机近的部分机组采用电动二通阀，其他机组则采用三通阀，此时可省掉压差旁通阀，采用此种方式时应注意二通阀与三通阀的数量配备。三通阀数量过少，有可能导致主机因水流量过低而停机。,三、家用中央空调系统的设计要点,（3）VRV变制冷剂流量热泵机组 VRV系统设计时应考虑制冷剂泄漏的影响。VRV系统中制冷剂管路较长，制冷剂量 较多，施工不当会出现泄漏。 当计算结果大于危险浓度时，可以采取以下两种措施：1）房间开设与外界相通 的通风窗，通风面积应大于或等于地板面积的15%；2）设置R22泄漏报警装置和与之 联锁控制的排风机。,三、家用中央空调系统的设计要点,3 管路设计 管路设计包括水管系统设计和风管系统设计。水管系统，对于干管，管内水流速 宜低于1.2m/s，对于支管，管内水流速宜定为0.6m/s左右。应对水管路进行阻力计算， 校核主机所配水泵扬程是否满足要求，为避免空气滞留于管内，水管的最高处应装设 自动排气阀。对于冷凝水系统，水平管道一般应沿水流方向保持不小于5的坡度， 冷凝水管可采用镀锌钢管或UPVC管，冷凝水管可采用厚度为10mm的难燃型泡橡塑材料 进行保温。 风系统，为了降低气流噪声，风管主管内风速宜低于6m/s，支管风速宜低于4m/s， 送、回风口风速宜取2m/s。,四、空调负荷的计算,四、空调负荷的计算,空调负荷计算为合理选择空调末端处理设备和确定冷、热源设备容量供提依据。 空调负荷计算包括夏季冷负荷计算和冬季热负荷计算。夏季冷负荷按不稳定传热进行 计算，冷负荷系数法和谐波反应法是应用较多的两种计算方法。冬季热负荷一般采用 稳定传热进行计算，其计算原理与采暖热负荷计算基本相同。 在方案设计阶段，由于建筑方案仍需完善，建筑分隔可能有所变动，建筑结构材 料沿末确定，可以采用负荷估算指标进行负荷计算。在施工图设计阶段，根据规范要 求，应对各空调房间进行逐进的负荷计算。,四、空调负荷的计算,1 室内、外设计参数的确定 （1）室内设计参数 室内设计参数与室内舒适标准及卫生要求有关，包括室内干球温度、相对湿度、新风量、空气流速、 噪声、空气中含尘量六项指标。 家用中央空调系统一般用于高档公寓、别墅和面积较小的办公、商店、餐饮、娱乐等公共场所。对于 业主来说，希望空调系统能提供舒适的室内环境，同时也希望空调系统的运行费用尽可能低。空调负荷计 算结果表明，室内温度提高1，相对湿度提高5%，空调负荷将降低6%8%，因此室内设计参数如温度、相 对湿度的标准不应过高。 一般住宅的层高较低（2.8m左右），新风处理设备及新风管的布置将很困难，而且住宅建筑中，人员 密度非常低，因此常依靠门窗渗透，或间歇开窗引入的室外新风来稀释室内的二氧化碳浓度，从而保证人 员卫生健康要求的最低标准。对于层高较高的住宅（如别墅），有条件进行新风处理，送入一定量的经处 理的新风，将有助于提高室内的空气品质，从而满足居住者更高的舒适性要求。现有的设计规范对住宅室 内新风量没有明确规定，新风量可以参照公寓的新风量要求进行选用，并应满足维持室内5Pa左右的正压要 求。对于人员密集的办公、商店、餐饮、娱乐等公共场所，室内空气中二氧化碳浓度较高，并掺杂着较浓 的人体其发的气味及吸烟产生的烟气，因此必须有组织地送入经处理的新风。 室内空气流速对人体的舒适也有一定的影响，夏季冷风或冬季热风流速过大，会有不舒适的吹风感。 一般夏季空气流速要求不大于0.25m/s，冬季要求不大于0.15m/s。 噪声过大将有损人体健康，因此噪声指标也是一个重要指标，空调设计员应对空调系统的噪声进行有 效的控制。 对于民用建筑，对空气中含尘量的要求不高，一般在空调风系统中安装粗效过滤器即可。对于要求较 高的场合，可采用中效过滤器。,四、空调负荷的计算,表列举了部分家用中央空调系统应用场所的室内设计参数，以供设计人员参考。室内设计参数,四、空调负荷的计算,（2）室外设计参数 根据采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19-1987），空调室外设计参数主 要有以下几种： 夏季空调室外计算干球温度。 夏季空调室外计算湿度温度。 冬季空调室外计算温度。 冬季空调外计算相对湿度。 夏季空调室外计算日平均温度。 室外平均风速。 大气压力 其中，夏季空调室外计算干球、湿球温度和冬季空调室外计算温度、相对温度， 用于空调气处理过程中焓湿图上室外状态点的确定。夏季空调室外计算日平均温度和 冬季空调室外计算温度，是计算空调冷、热负荷时的重要参数。室外平均风速对建筑 外围护结构的传热系数有较大的影响，一般来说，冬季风速与夏季风速不同，因此冬 季、夏季负荷计算时应分别采用不同的外围护结构传热系。,四、空调负荷的计算,空调负荷估算指标选用 表中列举了国内典型城市住宅空调房间的冷、热指标，供空调负荷估算时选用。 典型城市住宅冷热指标,四、空调负荷的计算,注：1、表中一、二区为严寒地区，三、四、五区为寒冷地区，六区为冬冷夏热地区，七区为温和 地区，八区为冬暖夏热地区。 2、冷、热指标以空调面积为基准，选用空调末端设备时应考虑1.2的邻室无空调时内维护结 构负荷附加系数。 3、冷、热指标上栏为标准指标，下栏为顶层指标。 4、文献家用中央空调实用技术主编 蒋能照 张华 副主编 姚国琦 寿炜炜 机械工业出版 社对于办公、餐饮、商店、娱乐用房等建筑， 可以根据下面列出的空调冷负荷指标统计值选用：1.办公室为90140w/m2；2.餐 饮为200350w/m2；3.商店为150250w/m2；4.娱乐用房为200350w/m2。,四、空调负荷的计算,2 空调系统的设计 空调系统的设计内容主要包括：空调设备的选型、管路系统的设计和系统控制方 式的确定等。 （1）风管式空调系统设计 系统特点 整体式机组冷量范围一般为969KW，机组常常安装于屋顶，室内仅布置送回风管， 采用集中回风方式，不需要布置冷凝水管路，不需要专用机房，噪声很容易处理，过 渡季节可送全新风。 分体式机组冷量范围一般为8.560KW,室外机可安装于屋顶、阳台、墙面或地面 上，室内机可以水平吊装，亦可立落地安装，机组采用集中回风方式。一台室外机连 接一台室内机，双压缩机室外机可以连接两台室内机，室内、外机制冷剂管长度一般 为30m，最长可达70m。,四、空调负荷的计算,系统总冷、热量确定 风管式空调系统负荷调节能力较差，机组只能根据回风参数控制压缩机的起停。 机组送风量一般不能随房间空调负荷变化而变化，当一个房间需要送风时，其他不需 要空调的房间同样有风送入，此时系统总冷、热量应为有空调房间最大负荷之和。当 部分房间采用电动风阀进行风量分别控制时，则应仔细分析。 设备选用 设备选用时，一般以夏季总冷量为选型依据，并以冬季总热负荷作校核依据。设 备选用步骤如下： 1）根据夏季总冷量和夏季室内外温、湿度参数及风量（该风量应满足换气次数 大于5次/h的换气量），选择机组型号，确定机组的总制冷量、显冷量。 2）根据风量和风管系统布置，确定系统所需的机外静压。3）计算机组的净冷量 并与夏季总冷量比较，如小于夏季总冷量则应重新选型。机组的净冷量为机组的制冷 量与风机电动机的发热量之差。风机电动机的发热量可根据机组风量和机外静压从产 品样本中查得。,四、空调负荷的计算,设备布置及风管设计 整体式机组应尽量靠近服务区域布置，以使送回风管尽量短直。由于空气设备置 于整体式机组内，新风引入非常方便，对于层高较低的空调区哉，如住宅，主风管尽 量布置在走廊、客厅周边，以便于装饰处理，支管上均应设风量调节阀。送风口以侧 送双层百叶风口为主，也可根据装潢需要，采用顶送散流器风口或条缝型风口等。 分体式机组室内机可立式落地安装，也可水平式吊顶安装。立式室内机置于专用 机房内，在住宅中一般置于储藏室内，水平式室内机则吊装于卫生间吊顶内，新风通 过新风管送至室内机回风箱。当室内机组噪声较大时，主风管应装设消声器。 风管设计主要包括风管尺寸的确定和风管阻力损失的计算，而风管风速的确定与 两者均有关系，因此首先应确定风速。风速的确定与初投资、系统运行费作和气流噪 声有关。风速可参照表选用。风管一般采用镀锌钢板制作，外包离心玻璃棉或橡塑等 保温材料；也可采用具有吸声作用的超级复合风管，该风管主体材料为超细玻璃纤维 板，外复带夹筋铝箔，内表面涂有防吹散的聚合物涂层。,四、空调负荷的计算,风管内速选用 2 冷热水空调系统设计 系统负荷确定 冷热水空调系统的末端空调设备，均能根据室温变化进行控制调节。在住宅中， 所有末端设备同时使用的可能性很小，计算系统的总冷负荷时，应考虑同时使用系数 的选用。 设备选择 冷、热水空调系统的冷、热源形式很多，如空气源热泵机组、单冷机组加热水炉、 家用燃气空调机组等。室内末端设备一般为风机盘管和空调箱。,四、空调负荷的计算,（1）风机盘管和空调箱的选择 风机盘管的选择步骤如下： 1）根据装饰要求确定风机盘管的形式。 2）根据房间的冷负荷（包括全热和显热），一般按风机盘管的中档风 速时的来选择风机盘管型号，也可按高档风速时供冷量的5085%来选择。 3）校核冬季加热量是否满足房间冬季供热要求。 空调箱应根据空气处理过程的计算结果（风量和冷量）进行选择。家 用中央空调系统中，大多采用薄型吊式空调箱，以节省有限的空间。 （2）冷热源的选择 冷热源的选择应考虑以下因素： 1）本地区的气象条件 2）本地区的供电、供热、燃气情况 3）本地区的使用范围和使用条件 4）用户的要求,四、空调负荷的计算,选用空源热泵机组时，其型号一般按夏季总冷负荷来确定，同时应校核计算型热 泵机组冬季工况的实际制热量，如制热量小于冬季热负荷，应考虑配置辅助电加热器。 当冬季室个气温较低时，机组敌国管表面将结霜，辅助电加热器还可用来补偿卫生站 霜过程中的部分热量损失，使水温相对保持稳定，以免影响室内气温的稳定当选用定 速热泵机组时，机组靠开、停压缩机来调节系统负荷。由于水系统的热稳定性要求， 以免造成部分负荷时压缩机频繁起动。 如果空调系统是采用单冷机组+燃油（燃气）热水炉或城市网冬季供热方式，则 应按冬季 热负荷选择燃油（燃气）炉容量或热网供热量，并应配置热水循环泵。热 水炉在供暖的同量还可提供卫生热水。 家用燃气空调机组在制冷或供热的同时，也可提供卫生热水，该种系统还具有良 好的负荷调节功能。 水系统热稳定性问题 热泵机组和单冷机组的压缩机为定速压缩机时，空凋水系统将存在热稳定性问题 空调水系统将存在热稳定性问题。水系统热稳定性是指单位时间内，在热干扰作用下， 水系统本身的温度波动的大小。一般来讲，单位时间内，在一定的热干扰作用下，水 系统温度波动小，称为水系统热稳定性好；反之，水系统热稳定性差。,四、空调负荷的计算,配有定速压缩机的系统，能量调节一般通过开、停压缩机来实现。部分负荷下， 压缩机运行很短时间，系统水温就达到设定温度，此时压缩机停机；当水系统容量较 小时，过很短时间，系统水温就偏出设定温度范围，压缩机必须开机，从而造成压缩 开、停频繁，影响主机的寿命，并且，冬季除霜时造成系统水温降过大，影响供热效 果，造成吹冷风的现象。 系统的水容量越大，则系统的热稳定性越好，反之，系统的热稳定性越差。因此， 水系统设计时，应校核计算系统水容量是否满足系统热稳定性要求。 （1）系统水容量计算 系统的水容量为管道水容量与设备水容量之和。管道水容 量按下式计算： n M=qiLi I=1 式中 M-为系统的水容量（Kg） qi-某管径水管每米的水容量（kg/m）见下表 Li-某管径水管的长度（m）,四、空调负荷的计算,常用水管数据,四、空调负荷的计算,管路设计 1）水系统一般采用两管制，舒适性要求特别高的高档住宅可采用四管 制。由于系统规模小，水管路大多采用异程式。 2）空调水管的水流速主要与经济和噪声两因素有关，管内流速建议按 上表选用。 3）应对水管路进行阻力计算，校核主机所配水泵杨程是否满足要求。 4）采用外置式高位膨胀水箱时，系统补水由膨胀水箱内的浮球阀来控 制；采用内置式膨胀水箱时，在机组进水管上应装设一只自动补水阀，当机 组进水管处水压低于设定压力时，补水阀自动开启进行补水。 5）为避免空气滞留于管内，水管的最高处应装设自动排气阀。 6）机组与水管连接处应配软管，以减少机体的振动对室内管道的影响。 7）机组与空调水管的连接处，应装设温度计和压力表，以便于日常运 转时检查 8）机组进水口应设有Y形水过滤器，以防堵塞机组内的换热器。 9）为了便于水流量调节，空调箱和风机盘管的支管切断阀宜选用有一 定调节作用的截止阀或球阀。,四、空调负荷的计算,新风处理 对于层高较高的别墅或办公等商业用房，有条件时应采用新风空调箱或板翅式全热 换热器来处理新风。采用新风空调箱时，新风般到室内参数的等焓点。为减轻室内机组 的负担，新风量最好处理到室内点等湿线与90%相对湿度线的相交点。采用板翅式全热换 热器时，由于其交换效率一般为6070%，室内机组将负担部分新风负荷。 系统控制 （1）末端设备控制 风机盘管机组的室温控制有风量控制和水量控制。风量控制一 般有两种方式：一是采用三档风速手动转换开关来控制机组的风量，此方式调节效果不 理想；二是采用自动调速装置控制机组风量，此方式投资大。水量控制一般有三种方式： 一是变流量方式 ，变流量方式是由室内温控器控制机组出水管上的电动二通阀的开启或 关闭，当风机盘管停止运行时，该阀关闭。空调水总管上装设压差旁通阀，以稳定进入 机组的水流量。二是定流量方式，定流量方式是由室内温控器控制机组出水管上的电动 三通阀的开启或关闭；三是置于定流量与变流量之间的混合方式，该种方式中，离主机 近的部分机组采用电动二通阀，其他机组则采用电动三通阀，此时可省掉压差旁通阀， 采用此种方式时应注意二通阀与三通阀的数量配备。三通阀数量过少，有可能致使主机 因水流量过低而停机。空调箱的室温控制一般为水量控制，温控器根据回风温度，按比 例调节回水管上的电动阀的开启度。,四、空调负荷的计算,（2）主机控制 1）主机具有必备的自动保护功能，如低水温保护、防冻保护等。 2）根据设定的回水温度来控制压缩机的运行。 3）主机出口接管上装有水流开关，当水流量过低时关闭主机。 4）当室内机运行时，主机与之连锁自动运行。 3 BRV室调系统设计 直接以制冷剂为输送冷热量介质的空气源热泵型空调系统，一般由一台室外机和312 台室内机组成。小容量的室外通常设有一台变频压缩机，大容量的室外机则还设有两台变 频压缩机。 室内机和室外机的选择 机组一般根据夏季制冷工况进行选择计算，并根据冬季制热工况进行校核计算。计算 的步骤如下。 （1）室内机选择 根据空调房间的冷负荷、室内干球温度、室内湿球温度和夏季空调 室外计算干球温度，查找室内机制冷容量表，从中选择大于房间冷负荷的室内机。 （2）室外机选择 根据室内机的组合总容量选择室外机。室内机和室外机组合时，室 内机容量系数的总值，应根据系统同时使用系数的大小与室外机相应组合率时的容量系数 相配。,四、空调负荷的计算,室内机的容量系数是指室内机额定制冷量（单位为W）除以116得到的数值，其条 件是：室外干球温度为35，室内干球温度度为27、湿球温度为19.5，制冷剂配 管当量长度为5m，室内机与室外机水平落差为0m。 室外机的容量系数定义同室内机。机组的组合率是指室内机的总容量系数与室外 机的容量系数的百分比，机组的组合率范围为50%130%，一般情况下推荐按接近或略 小于100%选限，当同时使用系数小时，可根据系数的大小在100%130%范围内选取。 （3）机组实际运行参数 室外机的实际制冷量可根据室外空调计算干球温度、室 内干球温度、室内湿球温度、机组组合率和选定的室外机型号，从室外机制冷容量表 中查出。 室内机的实际制冷量按下式计算： ICA=INX/TNXOCA 式中 ICA-室内机的实际制冷量； OCA-室外机的实际制冷量； INX-室内机的容量系数； TNX-室内机总容量系数。,四、空调负荷的计算,如计算得到的室内机实际制冷量，比房间需要的冷负荷小，应重新选择室内机规格， 按相同步骤重新计算。 以上计算的室内机实际制冷量，是在室内机与室外机水平落差0m、制冷剂配管当量长 度5m时的制冷量。实际上，室内机与室外机不可能在同一水平的位置上，制冷剂配管当量 长度常常大于5m，因此必须对室内机，并再次重复以上的步骤进行计算，直到满足要求为 止。 （4）冬季制热量的校核计算 冬季制热量的校核计算基本上与步骤（3）相同。在计 算出室内机的实际制热量后，再进行室内机与室外机水平落差和配管长度的修正计算。 设备布置和管道设计 制冷剂配管设计应遵循以下基本要点： 1）最长允许长度 室外机和室内机之间的配和长度不应超地最长允许长度100m。 2）允许高度差 室外机和室内机之间的高度差应小于允许高度差。当室外机位置高于 室内机位置时，室内机和室外机之间的高度 差可大些；当室外机位置低于室内机位置时， 室内机和室外机之间的高度差则小些，并且，同一系统内的室内机之间的高度差也有限制。 贝莱特BRV室内外机落差可达15m，室内机落差可达10m。,四、空调负荷的计算,3）制冷剂分支组件的选择 选择分支接头时，从室外机开始，第一个接头应根据 室外机的型号选用相对应的接头。 4）配管管径的选择 室外机与第一个分支组件之间的配管管径，应与相连的室外 机接管相同；两年相邻分支组件之间的配管管径，根据下游组件相连的所有室内机的 容量总和查表确定；分支组件与相连室内机之间的配管管径，与室内机连管管径相同。 贝莱特BRV配管材料与尺寸的选择 由室外机到第一分支管间的配管（简称主管） 主管与室外机的配管直径应一致。 分支管与分支管之间的配管（简称支管） 支管的直径根据与其连接的所有室内机的容量之和来确定，但若超过室外机的容 量来确定。 分支管到室内机之间的配管（简称室内管） 室内机的配管直径应一致。但从第一分支管起，管路长度超过30m的情况下，气 管直径应加大一个规格。,四、空调负荷的计算,表一 主管直径 表二 支管直径 表三 室内机配管直径,四、空调负荷的计算,制冷剂的添充 抽真空作业完毕之后,将真空泵换成制冷剂泵，进行制冷剂添充。 制冷剂添充量的计算 机组出厂时加入的制冷剂不包括现场施工时管路中所需填充的那一部分。管路 中所需的制冷剂应根据计算结果来添加。 机组出厂前时加入的制冷剂如下表 计算公式 填充量根据现场施工液管直径与长度计算 现场施工制冷剂添加量=液管实际长度X每米液管中制冷剂应添加的重量。 例 添加的充填量R=L1X0.030kg/m+L2X0.065kg/m-1 式中：L1 6.35液管的实际长度(m) L2 9.52液管的实际长度(m),四、空调负荷的计算,注意： 安装时其设计能力（所连室内机总能力）应室外机额定能力的130%。 使用时所开室内机总能力应室外机额室能力的100%。 4 制冷剂泄漏注意事项 VRV系统使用的制冷剂通常是R22，常温常压下R22本身是无气味、无毒、不燃的 气体，并且对人体无害，但当房间内R22浓度较大时，空气中含量将降低，从而影响 人员的呼吸。VRV系统中制冷剂管路较长，制冷剂量较多，设计时应考虑制冷剂泄漏 的影响，计算泄漏时各房间的最大制冷剂浓度。日本KHK（高压气体保护协会）制订 的R22危险浓度为0.3kg/m3。计算步骤如下： 1）分别计算各系统的制冷剂充注量。已再前面介绍过。 2）计算最小的房间体积。 3）计算该房间制冷剂泄漏时的制冷剂浓度。泄漏的制冷剂量为整个系统的总制 冷剂量，如果计算结果大于危险浓度，则应对第二个小的房间、第三个小的房间等进 行相同的计算，直到计算小于危险浓度。 当计算结果大于危险浓度时，可以采取以下两种措施：房间开设与外界相通的 通风窗，通风面积应大于或等于地板面积的15%；设置R22泄漏报警装置和与之联锁 控制排风机。,五、家用中央空调的安装与使用,五、家用中央空调的安装与使用,在本小节着重介绍风管型系统、风冷式冷（热）水系统、VRV系统家用中央空调的安装与 使用的基本要求及注意点。这三种不同类型的家调中央空调系统，在安装时各有其特点和侧 重面。 施工图设计时必须注意： 与业主、与装潢设计协调。室内、外机安装的位置，制冷剂铜管的走向，冷凝水排管 的走向，送风管的走向，要征得业主、装潢设计的同意，与装潢进行配合协调。尤其室内机 的安装位置，由于安装在室内吊顶夹层内，要占去高度350450mm，吊顶高度势必受到影响 而降低，这一点必须与业主讲明，共同商量选择一个合适的，业主能接受的位置来安装室内 机； 室内机与室外机之间制冷剂配管的高度差与距离，不能超过该机组型号的规定并应合 理地尽可能短地选择制冷剂配管的途径； 室外机的安装位置，必须考虑到有足够的维护保养空间，而且不会发生风量下降或通 风短路情况； 室内机的安装位置，也必须考虑留有足够的检修空间，并与装潢协调在恰当的位置留 有检修孔。根据室内机不同的机型，要考虑冷凝水排管的走向和高低位置，以确保排水的通 畅。还必须考虑到室内机的位置不能造成送、回风之间的短路。室内机的回风必考虑设有滤 网，这对延长机器使用寿命，提高空调效率都是至关重要的。同时也必须考虑到滤网要易于 拆卸清洗。 送、回风管道的设计必须注意尽量不占用室内高度，因为公寓房子高本来就低，再占 去300mm左右，房屋会显得压抑，这是应当尽量避免的。,五、家用中央空调的安装与使用,1 风管式家用中央空调的安装与使用 风管式家用中央空调的安装 由于风管式家用中央空调属于隐蔽工程，因此安装规范合理显得很重要。许多客户抱 怨天花板渗湿、空调不冷不热、空调设备不停地运转、耗电量大、噪声大、风口结露淌水、 串音、墙壁湿掉等等，均是由于选择、设计、安装调试不合适造成的。从事家用中央空调 的人员对此应引起高度重视。 风管式家用中央空凋施工图纸，必须按照国家标准采暖通风与空气调节制图标准 （GBJ114-1988）规范出图，使用绘图软件为AutoCAD。设计标准参考有关国家标准，如 采暖通风与空气调节设计规格（GBJ19-1987）、民用建筑节能设计标准（JGJ26- 1986）等。风管式家用中央空调施工图纸包括室内外机的布置、制冷剂配管系统图、风管 图、电线配线图、控制配线系统图等。 风管式家用中央空调具体安装注意事项如下： 1）室内送回风口边框最近距离最好在800mm以上。如满足不了，风口内侧需加导流板， 否则易形成送回风短路现象，大大影响空调的制冷、制热效果。必须尽量使用回风管箱， 这样室内机不惚脏，制冷、制热有保障。 2）室内高梁会挡住空调送风，使送回风短路。 3）室内L形房间使空调送风有死角，空调效果差。,4）室外机吸排风不能短路，不能有障碍物。 5）室外机排热、噪声不能影响邻居。 6）许多客户要求厨房间设送风口，只送风不排风，大多数空调送风被排烟机抽走，没有任何空调效果又造成浪。另外，空调送风口时常结露淌水，回风口有油污染。因此，厨房、卫生间不宜设置空调。 五、家用中央空调的安装与使用,4）室外机吸排风不能短路，不能有障碍物。 5）室外机排热、噪声不能影响邻居。 6）许多客户要求厨房间设送风口，只送风不排风，大多数空调送风被排烟机抽走， 没有任何空调效果又造成浪。另外，空调送风口时常结露淌水，回风口有油污染。因此， 厨房、卫生间不宜设置空调。 7）不要将室外机放在小屋中和易于积雪外。室外机安置于停车场时，不要让停放的 车辆影响室外机的吸排风。 8）凝结水集中安全排放，不要让凝结水滴到行人头上。凝结水管需保温，不然墙体 弄脏引起纠纷。 9）室外机不可置于煤气热水炉排气口上方。也不可置于可燃气体易泄漏的地方。在 盐分含量高的地方及硫化气体散发的地方，设置风管式家用中央空调也是不合适的。 10）室内机一定要设合适的检修口。线控器安装位置不要受到太阳直射。 11）室外机安装一定要留维修空间，不能置于高危险性场所，安装要牢固扎实。 12）保温管要包扎到位，否则易结露淌水，弄湿天花板。 13）制冷剂配管中要防止水分、空气、垃圾进入，避免制冷剂过量充注。 14）制冷剂配管弯曲部位应尽量少，应尽量增加弯曲半径，尽量使用弯管器，防止铜 管变形变瘪。铜管较长时按表设置吊杆支撑。,五、家用中央空调的安装与使用,15)要防止制冷配管过长、高差过大，管径过粗、过细，台高度差超过10m，必须每10m设一个回油弯，这样当油弯中积油达到一定量时，由于油弯中气流速度较大可以把油带回压缩机。制冷剂配管穿墙、穿楼板时，需加防护套管和塑料盖头塞子，或者胶带缠绕。 16）凝结水管接口需加防水胶粘牢，以防振动破裂松脱漏水。 17）要防止铜管及线路交叉连接错误，每路铜管及电线一同包扎连接。 18）外墙铜管的洞口要向外倾斜，必要时可打发泡胶堵牢洞口，以防雨水、蚊蝇进入。 19）电线要选取合适，具体参照国家有关电工规范。 20）送风口速度及回风口速度要选取合适，不能送回风口尺寸一样大小。 21）要重视回风管的作用，不然对机组制冷、制热有影响。 22）铜管管壁不可太薄，需小心检查有沙眼的铜管。,五、家用中央空调的安装与使用,23）新风管新风入口处需加防水百叶及兼有拦挡蚊蝇功能的空气过滤网。 24）务必注意制冷剂质量，尤其是含水率、含油率、含杂质量等。 25）室内机接风管长度需严格控制，具体详见机外余压大小而定。 26）要防止灰尘、杂物进入室内机凝结水盘，堵住凝结水排水口。 27）用高分子发泡材料制作加工风管时，应使用厂家配套提供的专用胶水，防止 因使用劣质不合适胶水而引起的脱胶现象（尤其是几年后发现）。 28）送风口最好使用双层百叶风口，电动风口故障率高，尽量避免使用。 制冷剂配管允许长度和高度差（单位：m）,五、家用中央空调的安装与使用,追加制冷剂 依据室外机、室内机连接液侧配管的管径和长度，计算每个室内机制冷剂追加 量。追加制冷剂为R22。外机已加入单程5m管长所需的制冷剂，故当所有管长小于5m 时，可只抽真空后直接将阀门打开，但如单程长大于5m时，则按照以下公式计算制冷 剂追加量： 制冷剂追加量=（单程管总长-5）X0.015 式中，0.015为每米管长的制冷剂追加量为0.015kg。 风管式家用中央空调的使用 使用风管式家用中央空调应注意下列事项： 1）室内温度设定要合适，不能太高或太低，要使室内所有的人员都感到舒适。 一般室内温度夏天设定为1628，冬天设定为1722。对婴儿、学童、老人、病 人需特别关注，温度应调整合适。 2）灰尘者住过滤网，大大影响空调制冷、制热效果，耗电拉加。所以建议每两 周清洗一次过滤网，不让烟雾、油结在过滤网上。 3）不要频繁按动温控器的按钮，以免损压缩机过载保护。 4）室内电视机、收音机、音响、VCD、电脑等设备，距离室内机的控制器至少 1m以上，否则会干扰图象及声音，产生异常。 5）在夏天最热季节和冬天最冷季节，要严格控制空调的新风量，否则会大大影 响制冷、制热效果。,五、家用中央空调的安装与使用,6）当机组长时间不运行时，应关闭空调总电源。平时注意不损害翅片。 7）只有在停机并关掉电源后，才能派人易移去风机网罩，高速旋转的风机可能 造成伤害事故。 8）不要乱仍乱摔遥控器；操作遥控器应在室内机的接收范围内，并将其发射部 位对准室内机接受器的方向。 2 风冷式冷（热）水机组的安装与使用 风冷式冷（热）机组，其组成部分为空调主机、末端装置，水循环系统、控制系 统等。近年来，为了更好地适合小单元家庭使用，这一型式的室外主机组出现了如下 变化： 1）按供电方式可分单相与三相机组两类。 2）按能量调节方式可分变频调节与分段调节两类。 3）按出风方式可分顶吹风与侧吹风两类。 空调系统的安装 1）主机的安装 风冷式冷（热）水机组的安装，主要是指室外部分的施工，它 的安装质量决定了空调使用的效果。 主机安装地必须可承受5kPa重压，若安装在外墙上，必须考虑机组支架的承受 能力（人重与机重之和的2倍以上）。 安装室外主机时，应与领近墙面保持适当的距离，以免阻塞空气流通，同时证 检修保修的空间。整装式主机后板距离墙500mm以上，不得小于350mm。,五、家用中央空调的安装与使用,室外主机周围应无强热源、其他设备的排气口、强热蒸气和可燃性气体。 如果主机安装在季风盛行的地方，则应使主机出风口与风向垂直。 勿将主机安装在落叶、蚊蝇等容易聚的地方，以防止堵塞冷凝器。 杨组安装场所周围应有排水地漏，以便于机组运行中冷凝水排放、管道清洗污 水的排放入停机保养机组时的放水。 风机盘管的安装 风机盘管的冷凝水管管径不宜过小，水平段不宜过长，应保持1%以上的坡度， 与机组相连个不宜折弯，以便水流通畅。 与风机盘管连接的风管和水管的重量不能由风机盘管承受，应选用支、吊、托 架固定，确保安装的牢固。 连接风机盘管的管道进出水管、冷凝水管、阀件等均需进行必要的保温，否则 在夏季供冷时，会产生结露现象。 风机盘管采用单相、220V、50Hz交流电流，风机起动前应检查线路连接是否正 确，起动后应检查风机转向是否正确。 水管路系统的连接安装 面组进水口处必须安装水过滤器，以防止水系统内的污物堵塞换热器。安装水 过滤器要注意流动方向。 机组进出水管处应安装温度计和压力表，以便于检查机组运行状态。温度计和 安装必须将感温头直接插入管内能流动的水里，以保证测试温度的准确性。压力表同 水管连接处要安装手动排气阀，避免接连管内有空气产生时，影响表值的稳定性。,五、家用中央空调的安装与使用,机组进出水管处应安装放水阀，以便于长期停机时放出机内的循环水。同时 也可以在机组保养时作排污水用。 在水系统的供水和回管最高处，应设置自动排气阀，以便于排除系统内的空气。 自动排气阀下方还应加装一闸阀，以便检修或自动排气阀失灵时，可关闭阀门。 水管路安装 水管材料必须具有良好的耐温性和耐压性，一般应选用-2080左右的冷热水 管，并保证在此温度下能有060.8MPa。 水管路在8001000mm距离时，必须用支架、托架和吊杆固定。 在家用中央空调的安装中，新型的PPR和PPC管材，以其腐蚀小，不结垢、不滋 生细菌等特点，被广泛应用。安装时注意：PPR和PPC管材具有一定的保温功能，但用 于水系统空调中必须再保温。 水管保温及固定 由于水系统空调使用中，冷水管路、热水管路及冷凝水管与周围环境之间存在温 差，因此必须对管道及各连接部件进行保温处理，减少冷热量的损失及凝露水的产生。 常用的管道保温材料有软质聚氨脂泡沫塑料、玻璃棉等。 在确定水系统无渗漏现象后，开始对管道及各连部件进行保温。包扎管道时， 不宜太松和术紧，因为这会影响保温效果。 对各连接附件的保温，要注意将裸露在外的金属件包扎好，以免凝露水的产生。,五、家用中央空调的安装与使用,保温后，将水管、附件固定牢靠。特别是冷凝水管，应保证一定斜度固定好， 以免后期施工的装潢人员抬高或移动管子。 水管保温固定后，对水系统再次试压，确保系统无渗漏现象。 风口、部件的装饰安装 对暗装式风机盘管，应适当制作一些送风管和回风箱，这些部件均要用支架固 定。 如有补充新风设计的空调，应选择在回风箱或回风管处开孔连接新风管。取新 风处要干燥、清洁空气流畅，以确保新风质量。新风口应安装过滤网及风阀。 送回风口的安装并不复杂，但它直接影响整个工程的美观。所以选择风口时， 除要确保风量