第10章中央空调系统简介

1、第二篇第二篇 中央空调系统运行与管理中央空调系统运行与管理 中央空调系统任务和总体组成中央空调系统任务和总体组成 空调系统分类及其特点空调系统分类及其特点 空调系统的选择空调系统的选择第第10章章 中央空调系统简介中央空调系统简介10.1 任务一任务一：10.2 任务二任务二：10.1 任务任务三三：第第10章章 中央空调系统简介中央空调系统简介教学情境教学情境在中央空调实训室实践教学，使学生在配备有空气热湿处理设备、在中央空调实训室实践教学，使学生在配备有空气热湿处理设备、空气净化设备、空气输送设备、风机盘管、中央空调系统模型；空气净化设备、空气输送设备、风机盘管、中央空调系统模型；常用工具

2、、仪表齐全等条件下实习，指导学生了解和认识中央空常用工具、仪表齐全等条件下实习，指导学生了解和认识中央空调系统的组成和基本工作原理。调系统的组成和基本工作原理。再在教室进行多媒体理论教学，指导学生掌握中央空调系统的任务再在教室进行多媒体理论教学，指导学生掌握中央空调系统的任务和组成，中央学习空调系统各部分结构特点及作用，了解空调系和组成，中央学习空调系统各部分结构特点及作用，了解空调系统的分类、特点及使用场所。统的分类、特点及使用场所。10.1 任务一：中央空调系统任务和总体组成任务一：中央空调系统任务和总体组成任务描述任务描述结合实训室的设备结合实训室的设备,使学生认识了解中央空调系统的任务

3、及各部分结使学生认识了解中央空调系统的任务及各部分结构的作用构的作用,初步了解中央空调系统总体的特点初步了解中央空调系统总体的特点,并加上多媒体教学并加上多媒体教学的辅助作用的辅助作用,使学生进一步掌握空调系统的任务和总体组成。使学生进一步掌握空调系统的任务和总体组成。冷却水冷却水冷冻水冷冻水制冷剂制冷剂冷冷凝凝器器膨胀阀膨胀阀压缩机压缩机蒸蒸发发器器冷冷却却塔塔空空调调末末端端空空 调调 制制 冷冷 系系 统统 流流 程程 示示 意意 图图冷冻水冷冻水10.1.1 中央空调系统的任务中央空调系统的任务 就是创造一个满足人们生活和生产工艺所需要的空气环境就是创造一个满足人们生活和生产工艺所需要

4、的空气环境,使使环境空气的温度、湿度、风速和洁净度等参数控制在一定范围内。环境空气的温度、湿度、风速和洁净度等参数控制在一定范围内。 其中，人们把为了满足生产工艺所需要的空调系统称为工艺性其中，人们把为了满足生产工艺所需要的空调系统称为工艺性空调空调,它以生产工艺或科学实验为主要对象；把为了满足人的舒适要它以生产工艺或科学实验为主要对象；把为了满足人的舒适要求的空调系统称为舒适性空调求的空调系统称为舒适性空调, 它以人为主要对象。它以人为主要对象。10.1.2 10.1.2 中央空调系统的总体组成中央空调系统的总体组成 典型的空调方法是将经过空调设备处理到一定参数的空气典型的空调方法是将经过空

5、调设备处理到一定参数的空气送人室内送人室内, ,同时从室内排出相应量的空气同时从室内排出相应量的空气, ,使室内空气参使室内空气参数保持在一定范围内。因而中央空调系统组成如下：数保持在一定范围内。因而中央空调系统组成如下： 1 1、空气处理设备、空气处理设备由空气过滤器、空气冷却器、空气加热器、空气加湿器、由空气过滤器、空气冷却器、空气加热器、空气加湿器、空气消声器及风机等组成。其作用是将空气过滤和进行空气消声器及风机等组成。其作用是将空气过滤和进行热湿处理热湿处理( (降温去湿或升温加湿降温去湿或升温加湿),),使之达到符合要求的使之达到符合要求的送风状态点后送风状态点后, ,由风机送入空调

6、房间。由风机送入空调房间。对空气进行热湿处理的设备有对空气进行热湿处理的设备有喷水室和表面式换热器两种喷水室和表面式换热器两种, ,采用表面式换热器的居多。采用表面式换热器的居多。让被处理的空气流经喷水室受水喷淋让被处理的空气流经喷水室受水喷淋, ,通过控制喷淋的水通过控制喷淋的水温温, ,使空气降温去湿或升温加湿。表面式换热器基本结使空气降温去湿或升温加湿。表面式换热器基本结构是一组加肋的金属盘管。盘管中通入热水构是一组加肋的金属盘管。盘管中通入热水, ,使流经盘使流经盘管外的空气升温管外的空气升温, ,风机使送出热风风机使送出热风; ;盘管中通入冷水或制盘管中通入冷水或制冷剂时冷剂时, ,

7、可使流经盘管外的空气降温可使流经盘管外的空气降温, ,风机使送出冷风。风机使送出冷风。当盘管中冷水温度或制冷剂蒸发温度较低时当盘管中冷水温度或制冷剂蒸发温度较低时, ,使盘管表面使盘管表面温度低于被处理的空气露点温度时温度低于被处理的空气露点温度时, ,空气中的部分水蒸空气中的部分水蒸气会在盘管外表面上凝结为露水而析出气会在盘管外表面上凝结为露水而析出, ,使空气去湿。使空气去湿。风机盘管等非独立式空调器的盘管就是表面式换热器风机盘管等非独立式空调器的盘管就是表面式换热器, ,在在夏季盘管中通入冷水作表面式空气冷却器夏季盘管中通入冷水作表面式空气冷却器( (又称水冷式又称水冷式表冷器表冷器);

8、);在冬季盘管中通入热水作表面式空气加热器。在冬季盘管中通入热水作表面式空气加热器。各种独立式空调器是由其制冷系统中的蒸发器兼作空气表各种独立式空调器是由其制冷系统中的蒸发器兼作空气表冷器的冷器的, ,称为直接蒸发式表冷器。称为直接蒸发式表冷器。 2 2、空气输送设备、空气输送设备包括通风机、风管、风阀、送风口、回风口等。包括通风机、风管、风阀、送风口、回风口等。主要作用是把经过处理达到符合要求状态点的空气送入各主要作用是把经过处理达到符合要求状态点的空气送入各个空调房间个空调房间, ,并从房间内抽回或排徐相应量的室内空气并从房间内抽回或排徐相应量的室内空气, ,同时合理的布置空调房间内送风口

9、和回风口同时合理的布置空调房间内送风口和回风口, ,保证工作保证工作区内形成合理的气流组织区内形成合理的气流组织, ,使空调房间工作状态均匀分使空调房间工作状态均匀分布布, ,达到所需要的空气温度、湿度、流速和洁净度。达到所需要的空气温度、湿度、流速和洁净度。 3 3、冷热源机组、冷热源机组冷源是用来生产冷水冷源是用来生产冷水, ,提供提供“冷能冷能”以冷却送风空气以冷却送风空气, ,目前目前常用的有蒸气压缩式冷水机组和溴化锂吸收式冷水机组常用的有蒸气压缩式冷水机组和溴化锂吸收式冷水机组。热源则是用来生产热水热源则是用来生产热水, ,提供提供“热能热能”以加热送风空气。以加热送风空气。常用的热

10、源有提供蒸汽或热气的锅炉常用的热源有提供蒸汽或热气的锅炉, ,电热水器、热泵电热水器、热泵( ( 能制冷制热的空调器能制冷制热的空调器 ) ) 等。等。图图10-1 是集中式空调系统的冷热源机组示意图。是集中式空调系统的冷热源机组示意图。 4. 4. 水系统水系统水系统有冷（热）水系统、冷却水系统和冷凝水排放系统。水系统有冷（热）水系统、冷却水系统和冷凝水排放系统。（1 1）冷（热）水系统）冷（热）水系统冷冷( (热热) )水系统水系统: :将冷水机组的蒸发器将冷水机组的蒸发器( (或热水器或热水器) )、非独立式空调器、非独立式空调器的换热盘管、冷的换热盘管、冷( (热热) )水泵等用冷水泵

11、等用冷( (热热) )水供、回水管连接成封闭的水供、回水管连接成封闭的冷冷( (热热) )媒水循环系统。在水系统的最高位置应设置膨胀水箱媒水循环系统。在水系统的最高位置应设置膨胀水箱, ,以以适应水温变化引起的水体积变化适应水温变化引起的水体积变化, ,也便于给系统补充水。也便于给系统补充水。冷（热）水系统有多种分类方式，对任一空调末端装置冷（热）水系统有多种分类方式，对任一空调末端装置非独立非独立式空调设备而言，只设一根供水管和一根回水管的，称为双管制式空调设备而言，只设一根供水管和一根回水管的，称为双管制系统，一般建筑物多采用双管制系统；设二根供水管和二根回水系统，一般建筑物多采用双管制系

12、统；设二根供水管和二根回水管的，称为四管制系统，四管制系统的换热器有冷、热水两组盘管的，称为四管制系统，四管制系统的换热器有冷、热水两组盘管，适用于舒适性要求很高的建筑物；管，适用于舒适性要求很高的建筑物；水循环管路中，无开口的系统称为闭式系统，末端水管与大气相通水循环管路中，无开口的系统称为闭式系统，末端水管与大气相通的称为开式系统，两者相比较，闭式系统耐腐性好，水泵所需扬的称为开式系统，两者相比较，闭式系统耐腐性好，水泵所需扬程小、能耗小，因此应用广泛。程小、能耗小，因此应用广泛。按并联于供水干管和回水干管间各风机盘管的循环管路总长是否相按并联于供水干管和回水干管间各风机盘管的循环管路总长

13、是否相等等,冷（热）水系统又分为异程式和同程式冷（热）水系统又分为异程式和同程式,如下图如下图l0-2 a、b所示所示。 a同程式供水和回水干管示意图同程式供水和回水干管示意图 b 异程式供水和回水干管示意图异程式供水和回水干管示意图异程式管路配置简单异程式管路配置简单,省管材省管材,但各管路阻力不等但各管路阻力不等,初调困难初调困难;同程式同程式各并联环路管长相等各并联环路管长相等,阻力大致相同阻力大致相同,便于初调便于初调,所以工程上所以工程上,多采用同多采用同程式或分区同程式水系统。程式或分区同程式水系统。按水量调节方式按水量调节方式,水系统可分为定水量系统和变水量系统。定水量水系统可分

14、为定水量系统和变水量系统。定水量系统中的水量不变系统中的水量不变,通过改变供回水温差来适应房间负荷的变化。变通过改变供回水温差来适应房间负荷的变化。变水量系统则保持供、回水的温度不变水量系统则保持供、回水的温度不变,通过改变空调负荷侧的水流量通过改变空调负荷侧的水流量来适应房问负菏的变化。为使供、回水量平衡来适应房问负菏的变化。为使供、回水量平衡,变水量系统在分水器变水量系统在分水器与集水器之间没旁通管与集水器之间没旁通管,由压差电动二通阀进行调节由压差电动二通阀进行调节,可参见图可参见图10-16所示。所示。 当全系统只设一台冷水机组时当全系统只设一台冷水机组时,宜采用定水量系统宜采用定水量

15、系统;有二台以有二台以上冷水机组时上冷水机组时,宜设置变水量系统。宜设置变水量系统。按水系统中水泵设置情况按水系统中水泵设置情况,仅在冷（热）源侧设置的称为单式水泵系仅在冷（热）源侧设置的称为单式水泵系统（不要误解为只有一台水泵）统（不要误解为只有一台水泵）,若在冷（热）源侧和负荷侧都若在冷（热）源侧和负荷侧都设置的称为复式水泵系统设置的称为复式水泵系统,如如10-3所示。所示。大型建筑各分区负荷变化规律不一和供水作用半径相差悬殊时大型建筑各分区负荷变化规律不一和供水作用半径相差悬殊时,宜采宜采用复式水泵系统用复式水泵系统,一般情况宜采用单式水泵系统。总之一般情况宜采用单式水泵系统。总之,一般

16、建筑一般建筑物的普通舒适性中央空调物的普通舒适性中央空调,其冷（热）水系统常采用单式水泵、其冷（热）水系统常采用单式水泵、变水量调节、双管制的闭式系统变水量调节、双管制的闭式系统,并尽可能为同程式或分区同程并尽可能为同程式或分区同程式式,可参见图可参见图10-16所示。所示。图图10-3 单式和复式水泵系统单式和复式水泵系统a.单式系统单式系统b.复式系统复式系统（2 2）冷却水系统）冷却水系统 水冷式冷水机组的冷凝器是用冷却水来冷却的水冷式冷水机组的冷凝器是用冷却水来冷却的, ,它是它是由冷却水管将冷凝器、冷却塔、冷却水泵串联起来的开式由冷却水管将冷凝器、冷却塔、冷却水泵串联起来的开式循环系

17、统。一般清况下循环系统。一般清况下, ,一台冷水机组配备一台冷却塔和一台冷水机组配备一台冷却塔和一台冷却水泵一台冷却水泵; ;二台冷水机组常设三台冷却水泵二台冷水机组常设三台冷却水泵, ,其中其中, ,有有一台是备用泵。多台冷却塔并联运行时一台是备用泵。多台冷却塔并联运行时, ,各冷却塔的进水各冷却塔的进水管都应设调节阀管都应设调节阀, ,并用均压管联接冷却塔的接水盘。并用均压管联接冷却塔的接水盘。（3 3）冷凝水排放系统）冷凝水排放系统 风机盘管系统的空调凝结水排放是半集中式空调系统风机盘管系统的空调凝结水排放是半集中式空调系统必须解决的问题必须解决的问题, ,因为在夏季因为在夏季, ,风机

18、盘管表面温度通常低于风机盘管表面温度通常低于被处理空气的露点温度被处理空气的露点温度, ,因此因此, ,在风机盘管底部装有接水盘在风机盘管底部装有接水盘, ,并用凝结水管将分散的风机盘管接水盘和下水管连接起来并用凝结水管将分散的风机盘管接水盘和下水管连接起来, ,以便及时排除凝结的露水。须注意冷凝水管也应包保温层以便及时排除凝结的露水。须注意冷凝水管也应包保温层, ,以防止管外结露。以防止管外结露。 5. 5. 风道系统风道系统 中央空调风道系统将经处理的空气中央空调风道系统将经处理的空气, ,通过送风管不断通过送风管不断送往各空调房间送往各空调房间, ,同时通过回风管和新风管收集室内回风同时

19、通过回风管和新风管收集室内回风和新风和新风, ,返回空气处理装置返回空气处理装置, ,形成空气循环形成空气循环; ;并利用排风装并利用排风装置逐步换气置逐步换气, ,以满足室内空气品质的要求。所以以满足室内空气品质的要求。所以, ,该系统应该系统应设置送风、回风、新风管道和排风装置。若直接在空调机设置送风、回风、新风管道和排风装置。若直接在空调机房墙上开设新、回风口采集新、回风房墙上开设新、回风口采集新、回风, ,则只需设送风管道。则只需设送风管道。 风机盘管加新风系统一般设新风管道系统风机盘管加新风系统一般设新风管道系统, ,向各空调向各空调房间输送经新风机预处理的新风。有时为适应布置送风口

20、房间输送经新风机预处理的新风。有时为适应布置送风口的需要的需要, ,在风机盘管的出风口上也可加接一段短的送风管。在风机盘管的出风口上也可加接一段短的送风管。加接的送风管不能长加接的送风管不能长, ,因为普通型的风机盘管外余压很小。因为普通型的风机盘管外余压很小。 此外此外, ,中央空调系统为了换气和使空调房间维持适度中央空调系统为了换气和使空调房间维持适度的正压的正压, ,即稍高于室外大气压即稍高于室外大气压, ,一般还设有机械排风系统。一般还设有机械排风系统。用排风扇通过排风管将部分室内空气用排风扇通过排风管将部分室内空气 ( (略少于送入空调房略少于送入空调房间的新风量间的新风量) ) 排

21、至室外。排至室外。（1 1）风道系统基本要求）风道系统基本要求一般空调房间对空调系统的噪声允许值控制在一般空调房间对空调系统的噪声允许值控制在404050dB50dB（A A）之间）之间, ,囚此囚此, ,风道系统大多采用低速集中式系统风道系统大多采用低速集中式系统, ,即主管风速为即主管风速为4 47m/s,7m/s,支管风速为支管风速为2 23m/s,3m/s,送风口出口风速为送风口出口风速为2 25m/s;5m/s;回风口吸风速度回风口吸风速度: :房间上部回风取房间上部回风取4 45m/s,5m/s,房间下部回风不靠近人房间下部回风不靠近人员停留处取员停留处取3 34m/s,4m/s,

22、靠近人员停留处取靠近人员停留处取1.51.52m/s,2m/s,走廊回风时取走廊回风时取 l l1.5m/s1.5m/s。风管布置应尽量缩短管线风管布置应尽量缩短管线, ,减少分支管线减少分支管线, ,避免复杂的局部构件。避免复杂的局部构件。一个风道系统用于多个房间时一个风道系统用于多个房间时, ,可根据房间用途分几组分支风道可根据房间用途分几组分支风道, ,便便于调节控制。于调节控制。若风道系统用于无间隔大房间时若风道系统用于无间隔大房间时, ,送风口应尽量对称布置送风口应尽量对称布置, ,使送风量使送风量均匀。均匀。确定风口布置方案确定风口布置方案, ,选择合适的送、回风口形式选择合适的送

23、、回风口形式, ,对于空调房间的气对于空调房间的气流组织、送风均匀也有大关系。流组织、送风均匀也有大关系。一般每个风口均应能进行风量调节一般每个风口均应能进行风量调节, ,如无法做到如无法做到, ,应在支风管上设风应在支风管上设风量阀。在风道系统适当部位量阀。在风道系统适当部位, ,还应设置防火阀、帆布软接头、消还应设置防火阀、帆布软接头、消声器等声器等, ,并根据其体情况并根据其体情况, ,做好风管保温措施做好风管保温措施, ,防止风管外结露滴防止风管外结露滴水水, ,确保空调系统使用安全和达到设计要求。确保空调系统使用安全和达到设计要求。 （2 2）送、回风口及气流组织形式）送、回风口及气

24、流组织形式在空调工程中在空调工程中, ,除了空气处理、输送和调节外除了空气处理、输送和调节外, ,还应合理地组织室内还应合理地组织室内空气的流动（称为气流组织）空气的流动（称为气流组织）, ,使室内空气的温度、湿度、流速使室内空气的温度、湿度、流速等满足工艺要求等满足工艺要求, ,符合人的舒适性要求。符合人的舒适性要求。舒适性空调常见送风口形式有侧送风口和散流器。舒适性空调常见送风口形式有侧送风口和散流器。侧送风口是一种轴向送风口侧送风口是一种轴向送风口, ,气流沿送风口轴线方向送出气流沿送风口轴线方向送出, ,这种风口这种风口安装在房间的侧墙上或风管的侧壁上安装在房间的侧墙上或风管的侧壁上,

25、 ,常见类型有格栅送风口、常见类型有格栅送风口、百叶（单层、双层、三层百叶（单层、双层、三层) )送风口和条缝形送风口。送风口和条缝形送风口。散流器是一种辐射形送风口散流器是一种辐射形送风口, ,送出的气流呈辐射状向四周扩散送出的气流呈辐射状向四周扩散, ,这种这种风口安装在房间的顶棚上风口安装在房间的顶棚上, ,常见类型有盘式散流器、直片式散流常见类型有盘式散流器、直片式散流器、流线形散流器、送吸式散流器等。器、流线形散流器、送吸式散流器等。空调系统的回风口和排风口形式有网格式、百叶式等。新风口通常空调系统的回风口和排风口形式有网格式、百叶式等。新风口通常采用百叶式采用百叶式, ,且设在室外

26、空气较洁净处且设在室外空气较洁净处, ,其底部距室外地坪的距离其底部距室外地坪的距离不少于不少于2m2m。空调房间的气流组织形式应根据没计要求空调房间的气流组织形式应根据没计要求, ,结合建筑结构特点、房结合建筑结构特点、房间设备布置、装修方案来合理确定。间设备布置、装修方案来合理确定。 舒适性空调常用气流组织形式有上送风下回风、上送风上回风及走舒适性空调常用气流组织形式有上送风下回风、上送风上回风及走廊回风。计算机房间的空调常用下送风上回风形式。廊回风。计算机房间的空调常用下送风上回风形式。 6.6.自动控制系统自动控制系统 为了提高空调系统运行质量为了提高空调系统运行质量, ,确保安全确保

27、安全, ,节约能耗与人节约能耗与人员及降低工人劳动强度员及降低工人劳动强度, ,使空调有良好的效果使空调有良好的效果, ,对于中央空对于中央空调系统及对空调精度要求较高或室内负荷变大较大的空调调系统及对空调精度要求较高或室内负荷变大较大的空调系统系统, ,均应采用自动控制运行调节。均应采用自动控制运行调节。 自动控制装置由对被调节对象自动控制装置由对被调节对象( (如温度、湿度、压力如温度、湿度、压力等等) )的敏感元件、调节器、执行机构和调节机构等组成。的敏感元件、调节器、执行机构和调节机构等组成。它能自动检测出由于干扰引起的被调各参数实际值和给定它能自动检测出由于干扰引起的被调各参数实际值

28、和给定值的偏差值的偏差, ,并通过自动调节来控制各参数的偏差值并通过自动调节来控制各参数的偏差值, ,使之处使之处于允许的波动范围之内。于允许的波动范围之内。 此外此外, ,自动控制系统应包括空调设备的开停先后顺序自动控制系统应包括空调设备的开停先后顺序控制、适时切断控制及连锁保护控制等。控制、适时切断控制及连锁保护控制等。 10.2 10.2 任务二：空调系统分类及其特点任务二：空调系统分类及其特点任务描述任务描述结合周围生活及生产中的空调系统实例结合周围生活及生产中的空调系统实例, ,再加上多媒体教学的辅助再加上多媒体教学的辅助作用作用, ,使学生了解空调系统分类、特点，并学会选用空调系统

29、的使学生了解空调系统分类、特点，并学会选用空调系统的能力。能力。10.2.1 10.2.1 空调系统根据空气处理设备的集中程度分类空调系统根据空气处理设备的集中程度分类按空调处理设备的设置情况不同按空调处理设备的设置情况不同, ,空调系统可分为集中式系统、半空调系统可分为集中式系统、半集中式系统和局部式系统。集中式系统和局部式系统。1.1.集中式空调系统集中式空调系统（1 1）概念）概念: :集中式系统就是所有空气处理设备（加热器、冷却器、集中式系统就是所有空气处理设备（加热器、冷却器、加湿器、过滤器等）加湿器、过滤器等）, ,以及通风机全部都集中设置在专用空调机以及通风机全部都集中设置在专用

30、空调机房内房内, ,空气经处理后由送风管送入各空调房间空气经处理后由送风管送入各空调房间, ,因而较适用于面积因而较适用于面积很大的单个空调空间很大的单个空调空间, ,如影剧院、体育馆、大会堂、展览馆、商如影剧院、体育馆、大会堂、展览馆、商场、舞厅、会议室等场合。对于普通舒适性空调场、舞厅、会议室等场合。对于普通舒适性空调, “, “设计规范设计规范”推荐采用单风管式、定风量、一次回风式的集中式空调系统。推荐采用单风管式、定风量、一次回风式的集中式空调系统。图图10-4 10-4 是集中式空调系统的空调机房示意图。是集中式空调系统的空调机房示意图。 图图10-4 集中式空调系统的集中式空调系统

31、的空调机房示意图空调机房示意图集中式系统的室内负荷集中式系统的室内负荷, ,全部由经过处理的空气来负担全部由经过处理的空气来负担, ,因此也称为因此也称为全空气系统全空气系统, ,其特点是风道截面积大其特点是风道截面积大, ,占用建筑空间多。占用建筑空间多。 集中式系统由空气处理设备、送风设施、回风设施、排风设施、新集中式系统由空气处理设备、送风设施、回风设施、排风设施、新风设施以及调节控制系统组成。风设施以及调节控制系统组成。集中式系统的空气处理设备可以是独立式空调机集中式系统的空气处理设备可以是独立式空调机, ,也可以是需要冷也可以是需要冷、热源的组合式空调机组。、热源的组合式空调机组。送

32、风设施包括风机出口处的消声静压箱、风量调节阀、送风干管和送风设施包括风机出口处的消声静压箱、风量调节阀、送风干管和支管、风管出口处的空气分布器（如侧送风口、散流器）等支管、风管出口处的空气分布器（如侧送风口、散流器）等, ,当当风管向多个房间送风时风管向多个房间送风时, ,在过墙处还应设防火阀。在过墙处还应设防火阀。 回风设施可在空调房间与机房的隔墙上开设百叶式回风窗回风设施可在空调房间与机房的隔墙上开设百叶式回风窗, ,利用机利用机房的负压回风房的负压回风, ,或者通过回风管与机房相联接采集回风或者通过回风管与机房相联接采集回风, ,多个房间多个房间共用回风管时共用回风管时, ,其过墙处也应

33、设防火阀。其过墙处也应设防火阀。空调房间一般要保持不大于空调房间一般要保持不大于50Pa50Pa的正压的正压, ,若门窗密封性稍差时若门窗密封性稍差时, ,可利可利用缝隙渗漏排风用缝隙渗漏排风, ,当密封性良好时当密封性良好时, ,可设排风扇排风或用排风管向可设排风扇排风或用排风管向室外集中排风。室外集中排风。 图图10-5 a10-5 a、b b是集中式空调系统的示意图。是集中式空调系统的示意图。冷 凝 水 管空 调 机新 风7 C制 冷 机 的 冷 凝 器制 冷 机 的 蒸 发 器32 C37 C12 C冷 却 水 泵空 调 房 间制 冷 机 房排 风 扇 送 风 口冷 水 泵冷 水 管2

34、5 C回 风 口24 C房机调空18 C送 风 管消 声 器热 水 泵热 水 管烟 气冷 却 水 管热 湿 空 气冷 却 塔烟 囱热 水 器图图10-5a 集中式空调系统示意图集中式空调系统示意图图图10.5 b 集中式空调系统示意图集中式空调系统示意图（b）分区设置的集中式系统）分区设置的集中式系统1散流器；散流器；2送风管；送风管；3排风；排风；4排风管；排风管；5侧送风口；侧送风口；6风量阀；风量阀；7消声静压箱；消声静压箱；8空调机组；空调机组；9机房；机房；10供回水干管；供回水干管；11送回风套管；送回风套管；12防火阀防火阀 （2 2）对室内空气进行降温和升温处理的方式）对室内空

35、气进行降温和升温处理的方式 1 1）风管道送至各个房间的风口）风管道送至各个房间的风口 如户式中央空调系统和大楼中央空调系统。如户式中央空调系统和大楼中央空调系统。 户式中央空调系统户式中央空调系统, ,特别适用于特别适用于100100600600米米2 2的商住楼、高级公的商住楼、高级公寓、单元住宅楼和别墅等建筑（如图寓、单元住宅楼和别墅等建筑（如图10-610-6）。）。 图图10-6 户式中央空调系统户式中央空调系统由于是以各住户为独立单元，自成体系，同时其产品的自动化控制由于是以各住户为独立单元，自成体系，同时其产品的自动化控制程度高、安装简单、使用计量方便灵活，故越来越受到大家的推程

36、度高、安装简单、使用计量方便灵活，故越来越受到大家的推崇。户式中央空调系统，按空调机组冷凝器的冷却方式可分为风崇。户式中央空调系统，按空调机组冷凝器的冷却方式可分为风冷式与水冷式。冷式与水冷式。风冷式空调系统主要包括三种形式：一是风冷热泵冷热水机组加风风冷式空调系统主要包括三种形式：一是风冷热泵冷热水机组加风机盘管空调系统；二是家用机盘管空调系统；二是家用VRV VRV 或或 超级多联机空调系统；三是超级多联机空调系统；三是分体式风管机空调系统。分体式风管机空调系统。水冷式空调系统，常用的为地源热泵空调系统。地源热泵是一个广水冷式空调系统，常用的为地源热泵空调系统。地源热泵是一个广义的术语，它

37、包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源义的术语，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的热泵系统，即地下耦合热泵系统，也叫地下热交换器地源热泵的热泵系统，即地下耦合热泵系统，也叫地下热交换器地源热泵系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统等。系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统等。地源热泵空调技术就是利用大地（土壤、地下水、地表水等）作为地源热泵空调技术就是利用大地（土壤、地下水、地表水等）作为热源和冷源的热泵系统，利用地球表面浅层地热资源，间接利用热源和冷源的热泵系统，利用地球表面浅层地热资源，间接利用太阳能。地源热泵空调系统的工作原理是在夏季将建筑物中热量太阳能。地源热泵空调系统

38、的工作原理是在夏季将建筑物中热量转移至地球表面土壤或浅层水源中，而冬季则是将表面土壤或浅转移至地球表面土壤或浅层水源中，而冬季则是将表面土壤或浅层水源中热量转移至建筑物中。其做法是在土壤或水体中敷设管层水源中热量转移至建筑物中。其做法是在土壤或水体中敷设管道作为换热器，管道与热泵机组连接形成闭式环路，管道中的冷道作为换热器，管道与热泵机组连接形成闭式环路，管道中的冷水通过循环将热泵机组的凝结热散入土壤或水体中（夏季供冷工水通过循环将热泵机组的凝结热散入土壤或水体中（夏季供冷工况）况）; ;或从土壤或水体中吸取热量供给热泵机组向建筑物供热（或从土壤或水体中吸取热量供给热泵机组向建筑物供热（冬季供

39、热工况）。冬季供热工况）。 建筑物中冷热量与土壤间相互转移建筑物中冷热量与土壤间相互转移, ,则为土壤源热泵空调系统；建则为土壤源热泵空调系统；建筑物中冷热量与水体间相互转移筑物中冷热量与水体间相互转移, ,则为水源热泵空调系统。则为水源热泵空调系统。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术

40、。一种技术。地球表面浅层水源如深度在地球表面浅层水源如深度在10001000米以内的地下水、地表的河流和湖米以内的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，由于水源温度低, ,所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量源中提取能量, ,由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后由热泵

41、原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗送到建筑物中。通常水源热泵消耗1kW1kW的能量，用户可以得到的能量，用户可以得到4kW4kW以上的热量或冷量。以上的热量或冷量。水源热泵根据对水源的利用方式的不同水源热泵根据对水源的利用方式的不同, ,可以分为闭式系统和开式可以分为闭式系统和开式系统两种。闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热套管，该系统两种。闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热套管，该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中, ,通过与土壤或海通过与土壤或海水换热来实现能量转移。（其中埋于土壤中的系统又称土壤源热水换

42、热来实现能量转移。（其中埋于土壤中的系统又称土壤源热泵，埋于海水中的系统又称海水源热泵）。开式系统是指从地下泵，埋于海水中的系统又称海水源热泵）。开式系统是指从地下抽水或地表抽水后经过换热器直接排放的系统。抽水或地表抽水后经过换热器直接排放的系统。由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源, ,所以所以水源热泵具有以下优点：水源热泵具有以下优点：一是属可再生能源利用技术一是属可再生能源利用技术水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源, ,进行进行能量转换的供暖空调系统。

43、能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体其中可以利用的水体, ,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器, ,收集了收集了4747的太的太阳辐射能量阳辐射能量, ,比人类每年利用能量的比人类每年利用能量的500500倍还多（地下的水体是通倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量）过土壤间接的接受太阳辐射能量）, ,而且是一个巨大的动态能量而且是一个巨大的动态能量平衡系统平衡系统, ,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对地表的土壤和

44、水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说说, ,水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术；水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术；二是高效节能二是高效节能水源热泵机组可利用的水体温度冬季为水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-22,12-22,水体温度比环境空水体温度比环境空气温度高气温度高, ,所以热泵循环的蒸发温度提高所以热泵循环的蒸发温度提高, ,能效比也提高。能效比也提高。而夏季水体为而夏季水体为18-35,18-35,水体温度比环境空气温度低水体温度

45、比环境空气温度低, ,所以制冷的冷所以制冷的冷凝温度降低凝温度降低, ,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式, ,机组效率提高机组效率提高。据美国环保署据美国环保署EPAEPA估计估计, ,设计安装良好的水源热泵设计安装良好的水源热泵, ,平均来说可以节平均来说可以节约用户约用户30304040的供热制冷空调的运行费用；的供热制冷空调的运行费用；三是运行稳定可靠三是运行稳定可靠水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源，水体温度较恒定的特性，使得。是很好的热泵热源和

46、空调冷源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题；不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题；四是环境效益显著四是环境效益显著水源热泵的使用电能，电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，水源热泵的使用电能，电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。所以节消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。所以节能的设备本身的污染就小。能的设备本身的污染就小。设计良好的水源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比，相当于设计良好的

47、水源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比，相当于减少减少3030以上，与电供暖相比，相当于减少以上，与电供暖相比，相当于减少7070以上。以上。水源热泵技术采用的制冷剂，可以是水源热泵技术采用的制冷剂，可以是R22R22或或R134AR134A、R407CR407C和和R410AR410A等等替代共质。替代共质。水源热泵机组的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃水源热泵机组的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量；不用远距离输送热量；五是一机多用，应用

48、范围广；五是一机多用，应用范围广；六是自动运行六是自动运行水源热泵机组由于工况稳定水源热泵机组由于工况稳定, ,所以可以设计简单的系统所以可以设计简单的系统, ,部件较少部件较少, ,机组运行简单可靠机组运行简单可靠, ,维护费用低维护费用低, ,自动控制程度高自动控制程度高, ,使用寿命长可使用寿命长可达到达到1515年左右；年左右；七是投资的经济性七是投资的经济性由于受不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响由于受不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响, ,水水源的基本条件的不同源的基本条件的不同; ;一次性投资及运行费用会随着用户的不同一次性投资及运行费用会随着用户的不

49、同而有所不同。总体来说而有所不同。总体来说, ,水源热泵的运行效率较高、费用较低。水源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比但与传统的空调制冷取暖方式相比, ,在不同地区不同需求的条件在不同地区不同需求的条件下下, ,水源热泵的投资经济性会有所不同。水源热泵的投资经济性会有所不同。例如例如, ,与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比, ,水源热泵水源热泵具明显的优势。锅炉供热只能将具明显的优势。锅炉供热只能将90%90%98%98%的电能或的电能或707090%90%的燃的燃料内能转化为热量料内能转化为热量, ,供用户使用

50、供用户使用, ,因此地源热泵要比电锅炉加热节因此地源热泵要比电锅炉加热节省省2/32/3以上的电能以上的电能, ,比燃料锅炉节省比燃料锅炉节省1/21/2以上的能量以上的能量, ,由于水源热泵由于水源热泵的热源温度全年较为稳定的热源温度全年较为稳定, ,一般为一般为101025,25,其制冷、制热系数可其制冷、制热系数可达达3.53.54.4,4.4,与传统的空气源热泵相比与传统的空气源热泵相比, ,要高出要高出40%40%左右左右, ,其运行费其运行费用为普通中央空调的用为普通中央空调的50506060。因此因此, ,近十几年来近十几年来, ,水源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、水源热

51、泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展, ,中国的水源热泵市中国的水源热泵市场也日趋活跃场也日趋活跃, ,该项技术将会成为较好的制冷和制热空调技术。该项技术将会成为较好的制冷和制热空调技术。 大楼中央空调系统常见形式大楼中央空调系统常见形式: :其中室内回风和室外新风混合后经过处理再通过送风管道其中室内回风和室外新风混合后经过处理再通过送风管道送到每个空调房间是一种常见的方式。送到每个空调房间是一种常见的方式。回风和新风再送入每个房间之前必须通过回风和新风再送入每个房间之前必须通过: :集中的空气处集中的空气处理装置（组

52、合式空调箱）进行降温理装置（组合式空调箱）进行降温/ /升温、加湿升温、加湿/ /去湿处去湿处理理, ,再通过主风道和各个支管风道送入每个空调房间再通过主风道和各个支管风道送入每个空调房间, ,以以保证房间所要求的温度和湿度要求。大楼中央空调示意保证房间所要求的温度和湿度要求。大楼中央空调示意图如图图如图10-710-7所示。所示。送风管送风管回风管回风管空调箱空调箱AHU新风管新风管图图10-7 10-7 大楼大楼中央空调示意图中央空调示意图 集中空气处理装置功能如下图集中空气处理装置功能如下图10-810-8所示所示回风回风新新风风 2）制冷剂直接进入每个房间的末端）制冷剂直接进入每个房间

53、的末端 如图如图10-9所示（户式中央空调或商用空调）所示（户式中央空调或商用空调） 图图10-9 制冷剂直接进入每个房间的末端制冷剂直接进入每个房间的末端（3 3）集中式空调系统的分类）集中式空调系统的分类1).1).按风量的变化程度分按风量的变化程度分 定风量系统、变风量系统定风量系统、变风量系统2).2).按风道的设置分按风道的设置分: : 单风道系统、双风道系统单风道系统、双风道系统3).3).按主风道风速分按主风道风速分: : 低速风道、高速风道低速风道、高速风道4).4).按空气的途径分按空气的途径分: : 直流式、封闭式、混合式直流式、封闭式、混合式 1).1).按系统风量的变化

54、程度分按系统风量的变化程度分 定风量系统定风量系统CAV (Constant Air Volume)CAV (Constant Air Volume)：送风量按最大负荷确定送风量按最大负荷确定, ,送风状态按负荷最大房间确定送风状态按负荷最大房间确定, ,风风量不变量不变, ,靠调节再热量控制房间送风参数。靠调节再热量控制房间送风参数。当各房间负荷变化情况不一致时当各房间负荷变化情况不一致时, ,容易出现不同房间冷热容易出现不同房间冷热不均不均, ,通常采用定速风机。通常采用定速风机。系统运行和控制简单系统运行和控制简单, ,通常能耗较高通常能耗较高, ,热舒适性保障方面稍热舒适性保障方面稍差

55、。差。 变风量系统变风量系统系统风量和各房间的送风量均根据负荷和使用情况不断进系统风量和各房间的送风量均根据负荷和使用情况不断进行调节。行调节。当房间人少时可减少送风量当房间人少时可减少送风量, ,容易解决冷热不均的情况容易解决冷热不均的情况, ,运运行能耗较低行能耗较低, ,热舒适状况较好。热舒适状况较好。通常采用变速风机通常采用变速风机, ,初投资较高初投资较高, ,控制系统较复杂，但控制控制系统较复杂，但控制系统稳定性要好。系统稳定性要好。图10-10 定风量系统示意图图10-11 变风量系统示意图 2 2）按风道的设置分）按风道的设置分 单风道系统：单风道系统：夏季供冷，冬季供热，要求

56、不同负荷变化功率不同的多区夏季供冷，冬季供热，要求不同负荷变化功率不同的多区系统不易精确调节。系统不易精确调节。 适用于同一系统服务的各区域热湿负荷变化情况相类似适用于同一系统服务的各区域热湿负荷变化情况相类似的条件。设备简单，初投资少。的条件。设备简单，初投资少。 双风道系统：双风道系统：调节容易，冷热混合损失大，系统复杂，占建筑空间大，调节容易，冷热混合损失大，系统复杂，占建筑空间大，初投资与运行费高。初投资与运行费高。 制冷负荷比单风道增加制冷负荷比单风道增加1010左右，欧美多用。左右，欧美多用。 3).3).按空气的途径分按空气的途径分 封闭式空调系统封闭式空调系统封闭式空调系统所处

57、理的空气全部来自于空调房间本身封闭式空调系统所处理的空气全部来自于空调房间本身, ,没有室外没有室外空气补充空气补充, ,全部为再循环空气。全部为再循环空气。封闭式系统用于密闭空间且无法或不需要采用室外空气的场合。这封闭式系统用于密闭空间且无法或不需要采用室外空气的场合。这种系统冷热量消耗最少种系统冷热量消耗最少, ,但卫生效果差。但卫生效果差。这种系统一般用于战时的地下蔽护所等战备工程以及很少有人进出这种系统一般用于战时的地下蔽护所等战备工程以及很少有人进出的仓库。的仓库。房间房间图图10-12 封闭式空调系统封闭式空调系统 直流式空调系统直流式空调系统送风房间中的空气全部排出送风房间中的空

58、气全部排出, ,不循环使用的系统。通常用不循环使用的系统。通常用于有污染物或高温的房间。于有污染物或高温的房间。直流系统通常能耗较高直流系统通常能耗较高, ,但通风换气效果好。但通风换气效果好。图图10-13 直流式空调系统直流式空调系统 混合式空调系统混合式空调系统根据新风、回风混合过程的不同根据新风、回风混合过程的不同, , 将送入的空气部分抽回将送入的空气部分抽回重复使用的系统重复使用的系统, ,工程上常分为工程上常分为: :一次回风系统（含全回一次回风系统（含全回风系统）和二次回风系统。风系统）和二次回风系统。一次回风系统是将从房间抽回的空气与室外新空气在喷水一次回风系统是将从房间抽回

59、的空气与室外新空气在喷水室室( (或表面式空气冷却器或表面式空气冷却器, ,简称表冷器简称表冷器) ) 前混合、处理后前混合、处理后再送入房间中再送入房间中, ,由于从室内抽回的空气通常比室外空气由于从室内抽回的空气通常比室外空气更接近送风状态更接近送风状态, ,因此可减少加热或冷却空气所需的能因此可减少加热或冷却空气所需的能量量, ,运行费用较少运行费用较少, ,是一种广泛采用的系统形式。是一种广泛采用的系统形式。一次回风一次回风回风与室外新风在喷水室回风与室外新风在喷水室( (或表面式空气或表面式空气冷却器冷却器, ,简称表冷器简称表冷器) ) 前混合。前混合。二次回风二次回风回风与新风在

60、喷水室（或表冷器）前混回风与新风在喷水室（或表冷器）前混合并经热湿处理后合并经热湿处理后, ,再次与回风混合再次与回风混合 。风机风机空气处理器风机空气处理器风机风阀风阀风道风道新风口新风口排风口排风口房间房间图图10-14 一次回风系统示意图（一次回风系统示意图（房间房间图图10-15 二次回风系统二次回风系统（ 4 4）. .按主风道的风速分按主风道的风速分 低速系统低速系统 (8-15m/s)(8-15m/s)： 占空间大占空间大, ,噪声小。民用、公用建筑主风噪声小。民用、公用建筑主风道风速不超过道风速不超过10m/s10m/s。 高速系统高速系统(15(1530m/s)30m/s)：