空调补充学习内容

5.4低温送风系统常规人工冷源的供回水温度为7～12℃，经空调设备处理后的空气温度一般为10～15℃。当冷源为冰蓄冷系统时，可向空调设备供给1～4℃的低温冷水，从而可使经空调设备处理后的空气温度降到4～10℃。此时，当采用全空气系统送风时，就称之为低温送风系统。因为冰蓄冷系统供给的低温冷水使送风温度降低，与常规全空气系统相比加大了送风温差，因此低温送风系统又称为大温差送风系统。

5.4.1低温送风系统的特点(与常规全空气系统相比)1)送风量和循环水量减小，使空调设备和风管、水管的尺寸，风机、水泵的功率等相应减小，可减少设备与管道等初投资，节省机房面积和管道所占空间，降低建筑层高和造价，减少电力增容费和空调设备运行电费的开支。2)有较强的除湿能力，在维持同样的室温条件下，可降低相对湿度，从而提高热舒适性。3)在负荷增加的情况下，可不加大管道，提高原风管系统的利用程度，节省更换或添加风管系统的开支。

5.4.2采用低温送风系统时应注意的问题问题一送风温度过低，使人感觉不舒适，而且还会造成局部区域温度过低，加上送风量较小，导致工作区空气流速过低，使室内温湿度分布不均匀。当送风温度低于室内空气露点温度时，会产生结露现象，造成风口滴水或送风气流呈“雾”状。解决方法一在送风末端加设混合箱或诱导箱，使经空调设备集中处理的低温空气(一次风)，与部分室内回用空气(二次风)在混合箱内混合至常规送风状态后，再通过常规送风口送入室内。

优点低温的一次风量由控制阀控制，风机连续运转，可保持用恒定不变的风量送风。缺点每个混合箱要配一个风机，小功率电动机效率不高，耗电量大，运行噪声较大，维护保养的工作量和工作难度较大。

图5－16带风机串联式混合箱示意图

(1)带风机串联式混合箱优点风机可间歇运行，混合箱的送风量可变，在调节上较灵活。风机只吸取室内空气，功率比串联式的小。缺点每个混合箱要配一个风机，小功率电动机效率不高，耗电量大，运行噪声较大，维护保养的工作量和工作难度较大。

图5－17带风机并联式混合箱示意图

(2)带风机并联式混合箱优点不用风机，避免了由其带来的一系列问题。缺点一次风的静压要求较高，使得系统风机的容量加大，设备费用和用电量均要加大。

图5－18无风机诱导型混合箱示意图

(3)无风机诱导型混合箱

解决方法二

采用扩散性能好的送风口或专门的送风口(如图5－19所示的喷嘴型散流器)，使低温空气送出后首先在风口附近极短的距离内与室内空气迅速混合，一方面升高温度，另一方面由于一次风的引射也增强了室内空气的扰动。

图5－19喷嘴型散流器5.4.2采用低温送风系统时应注意的问题问题二

由于输送低温空气，风管和风口等表面易结露，既造成冷量损失，产生的滴水还会带来其他问题。解决方法①合理选用保冷材料，计算确定保冷层厚度。②保冷层的施工要特别注意其严密性。③使送风口的表面温度高于室内空气露点温度1～2℃。④系统刚起动时，为避免产生结露现象，应使送风温度逐渐降低，可通过逐步降低空调设备的供水温度来实现。

5.5水环热泵系统

是水环热泵空调系统的简称，也有误称其为水源热泵空调系统。该系统采用双管闭式水循环管路，将分散布置的水源热泵的水侧换热器连接成并联环路，采用辅助加热设备(如锅炉)和排热设备(如冷却塔)分别供给系统运行时不足的热量或排除多余的热量。系统的主要组成部件除了水源热泵外，还有循环水泵、排热设备(通常采用密闭蒸发式冷却塔)、加热设备(通常采用各种加热器或锅炉)、膨胀水箱等。

冷却塔循环水泵图5－20水环热泵系统示意图工作原理水环热泵系统管路中循环流动的水温一般控制在15～35℃。对于每台水源热泵来说，将其连接在一起的水循环管路中的水既是排热源，又是热源。当水源热泵均制冷运行而向水中放热，使环路中的循环水温升高超过35℃时，冷却塔启动把循环水中的热量放给大气。当水源热泵均制热运行而从水中吸热，使环路中的循环水温降低至15℃以下时，加热设备启动对循环水进行加热。当有的水源热泵制冷，有的制热，则管路中的循环水在15～35℃的范围内时，系统既不启动冷却塔，也不运行加热设备。

水环热泵系统的优点

(1)节能并节省运行费用当系统中同时有水源热泵制冷和制热运行时，可实现系统内部的冷热量回收和利用，从而减少冷却塔和加热设备的负荷量或运行时间，既可以节能又可以节约运行费用。

(2)可以同时满足供冷和供暖要求由于该系统使用的未端装置是热泵，因此用户可以按照自己的需要使水源热泵在制冷或制热状态下运行，不受限制地独立调节。

(3)管道不需要绝热处理由于管路中循环水的温度可以通过冷却塔或加热设备的使用控制在15～35℃的常温范围内，管道热损失不大，一般也不会结露，因此管道不需要采取绝热措施。

水环热泵系统的优点

(4)机房占用面积小由于不用冷水机组和冷水泵，仅仅是循环水泵和加热设备所需要的机房面积要小得多，因此可提高建筑物的有效利用率。

(5)收费公平，管理方便由于可以按用户安装的水源热泵用电情况来单独计量收费，其保养费和维修费便于独立核算，循环水泵和冷却塔及加热设备的用电也可以平摊进去，因此有较公平收费的基础。同时，也可以促使用户养成节约用电的习惯，可避免按空调面积收费带来的一系列问题。

水环热泵系统的不足之处

(1)制冷效率低，电气安装容量大由于每一台水源热泵都是一台小型制冷机，与中央空调系统的大型冷水机组相比，其制冷效率较低，因此电气安装容量要增加，可能在电力增容费上要增加一定费用。

(2)需要另配新风系统不论是系统还是水源热泵，都不具备新风供给功能，需要另配新风系统，且在春秋季节不能实现全新风运行模式。

(3)维护保养要求高，工作量大水源热泵构造较复杂，使用数量一般较多，且多为吊顶暗装，因此维护保养工作量大。

水环热泵系统的不足之处

(4)需采用闭式冷却塔为保证管路中循环水的水质，且使系统简单，水环热泵系统一般采用闭式冷却塔。此种冷却塔价格较高(是开式冷却塔的2～3倍)、质量较大(是开式冷却塔的4倍左右)。

(5)噪声影响较难消除水源热泵通常就近安装在空调房间内，其运行时的噪声影响较大，而且较难消除。

水环热泵系统的适用范围

(1)公寓主要是高级公寓，可利用的优点是计费方便，以每户独立电表计费；各房间温度均可独立控制；可以在房屋出租(或出售)后再安装水环热泵。

(2)旅馆、酒店可充分发挥该系统能同时满足各房间有的要供冷、有的要供暖，且能单独控制的优点，以满足不同客人的使用要求。

(3)用于出租的写字楼或商业建筑这类建筑具有较为稳定的内部热源，可节省系统运行的能耗；各用户可根据需要就地进行独立控制；便于对各租户收取空调费。

对于只需要供冷的建筑物，也可采用与水环热泵系统相似的集中冷却分散机组系统。该系统采用双管水循环管路，将分散布置的水冷式空调机组的水侧换热器连接成并联环路，并与冷却塔相连，由水泵驱动冷却水循环流动，如图5－21所示。该系统除了没有节能方面的优点外，其他优缺点与水环热泵系统的基本相同。

图5－21集中冷却分散机组系统冷却塔循环水泵水冷空调机组5.6空调系统的选择

确定合适的空调系统需考虑的因素满足使用要求一次投资省运行经济能耗少建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况、控制参数要求、所在地区气象条件能源供应状况和能源政策

5.6空调系统的选择1)对于空间较大、人员较多的单一房间(如影剧院、体育馆、候车室、候机楼)，多房间热湿负荷变化情况相似，采用集中控制时各房间的温湿度波动可不超过允许范围，以及房间温湿度允许波动范围小、噪声和洁净度要求较高的工艺性空调系统，均宜采用全空气定风量系统。主要原因

全空气定风量系统易于保证新风量的供应(必要时还能实现全新风送风)，气流组织稳定，消除噪声和对空气进行净化处理的效果好。

5.6空调系统的选择2)当房间允许采用较大送风温差或室内散湿量较大时，应采用具有一次回风的全空气定风量系统。主要原因

定风量系统多采用改变冷热水水量或水温的方法来控制送风温度，系统简单，易于控制。3)空调房间较多，各个房间又要求能单独调节，且建筑层高较低的建筑物宜采用风机盘管加新风系统。

5.6空调系统的选择4)对空调精度和空气质量要求较高的房间不宜采用风机盘管加新风系统。主要原因

风机盘管加新风系统不能严格地控制室内温湿度，而且在供冷期间接水盘中因有积水等易滋生微生物和病菌，会对室内空气环境有所影响。5)当多个房间合用一个空调风系统，且各个房间负荷变化较大，低负荷运行时间较长，需要分别调节室内温度，尤其是需要全年供冷的内区空调房间，在技术经济条件允许时，宜采用全空气变风量系统。

6)温湿度控制要求高的工艺性空调房间和噪声要求严格的房间不易采用变风量系统。主要原因

变风量系统的风量变化范围有一定的限制，且湿度不易控制。此外，变风量系统末端装置的测量需要较高的风速和风压，以及末端阀门的节流、有的还设有小风机等，都会产生较高的噪声。7)采用变风量系统时应满足下列要求①风机应能变速调节。②有保证最小新风量要求的措施。③当采用变风量的送风末端装置时，送风口的基本性能在风量改变时仍不变。

5.6空调系统的选择8)全空气系统中仅有送风机的单风机系统是采用最广泛的系统。主要原因系统简单、占地少、一次投资省、运行耗电量少。在需要改变新风量、回风量和排风量的大小时，在系统阻力较大时，宜加设回风机，即采用双风机系统。需分别改变送、回风量的变风量系统也亦采用双风机系统。

5.6空调系统的选择9)当采用冰蓄冷冷源或有低温冷媒可利用时，宜采用低温送风系统。但对要求保持较高空气湿度或需要较大送风量的空调房间，不宜采用低温送风系统。10)全年进行空调，且各房间负荷特性相差较大，长时间同时需分别供暖和供冷的建筑，经技术经济比较后，可采用水环热泵系统。但冬季不需供暖或供暖量很小的地区，不宜采用水环热泵系统。

5.7户用中央空调系统

是介于“中央空调系统”和“房间空调器”之间的小型空调系统。基本特征有一台室外主机，通过管道输送承担室内冷热负荷的介质至室内末端装置。称谓户用中央空调(系统、机组)户式中央空调家用中央空调别墅空调多联体空调

5.7户用中央空调系统基本形式

(根据管道输送的介质不同分)

风管系统、水管系统、制冷剂系统

1.风管系统

又称为空气式系统,是以空气为输送介质。室外主机实际上是一台单元式空调机，末端装置为各种送风口,主机与送风口之间用风管连接。工作原理与全空气一次回风系统的工作原理基本相同。即利用室外主机集中产生的冷(热)量，将室内回风(或回风和新风的混合风)进行冷却或加热处理后，再通过风管经送风口送入各个房间。

风管系统的优点初投资较小。能方便地引入新风，使室内空气质量能得到充分保证。风管系统的缺点空气输配管道占用建筑空间较大。一般要求房间有足够的层高才能采用，而且还不能有建筑构造梁。风口的送回风量不能根据房间的负荷情况自动调节，难以满足不同房间不同空调负荷的要求，以及有些房间不使用而不需要开空调，有些房间在使用又需要开空调的差别要求。

5.7户用中央空调系统

2.水管系统

又称为冷热水系统，是以水为输送介质。室外主机实际上是一台风冷冷水机组或空气源热泵机组，末端装置则是各种风机盘管，主机与各风机盘管之间用水管相连。工作原理与风机盘管系统的工作原理基本相同。即将经过室外主机降温或加热后的循环冷(热)水，通过水管输送到布置在各个房间里的风机盘管，再利用风机盘管与室内空气进行热湿交换，使房间内的空气参数达到控制要求。

水管系统的优点可以适应每个空调房间都能单独调节的要求，满足各个房间不同的空调需要，包括根据需要关机不用。因此其使用的灵活性和节能性比较好。室外主