车站冷热源设备-制冷机组分类、特点及适用范围

冷热源设备概述2019年2月目录专题引入1制冷主机分类、各自特点及适用范围2制冷机组的组成3总结4一、专题引入——制冷机组思考：制冷机组在中央空调系统中是什么地位？思考：制冷机组的主要组成？主要部件由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成中心，是系统的冷量来源，又称为冷源。水冷式中央空调系统原理图制冷机组一、专题引入——制冷机组冷却水冷冻水冷媒冷凝器主机膨胀阀压缩机蒸发器冷却塔空调末端水冷式制冷机组流程示意图风冷式制冷机组流程示意图一、专题引入——制冷机组中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。一、专题引入空调用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。）另外根据热量从低温物体向高温物体转移的不同方式，可分为：蒸气压缩式制冷、吸收式制冷。对于蒸气压缩式制冷，其工作原理就是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热、节流和吸热四个主要的热力过程，以完成制冷循环。一、专题引入冷凝器蒸发器压缩机节流装置高温高压气态低温低压气态中温高压液态低温低压汽液混合态一、专题引入一、专题引入一、专题引入一、专题引入1）制冷理论循环假定：①压缩过程是等熵过程；②节流过程是等焓过程；③冷凝器内压降为零，出口为饱和液体，传热温差为零，蒸发器内压降为零，出口为饱和蒸汽，传热温差为零；④工质在管路状态不变，压降温差为零。2）与实际制冷循环的区别：①实际压缩过程是多变过程；②冷凝器出口为过冷液体；③蒸发器出口为过热蒸汽；④冷凝蒸发过程存在传热温差tk=t+Δtk，to=t-Δto。空调系统就是完成对空气环境进行调节和控制，也就是对空气进行加热、冷却、加湿、减湿、过滤、输送等各种处理的设备装置。即:——以空气调节为目的而对空气进行处理、输送、分配，并控制其参数的所有设备、管道及附件、仪器仪表的总和。空调系统的基本构成，由冷热源系统空气处理系统能量输送分配系统自动控制系统等四个子系统组成。一、专题引入冷热源系统：1—锅炉；2—给水泵；3—回水滤器；4—疏水器；5—制冷机组；7—冷却塔；8—冷却水循环泵；9—冷水管系;空气处理系统：10—空气加湿器；11—空气加热器；12—空气冷却器；13—空气过滤器;空气能量输送与分配系统：6—冷冻水循环泵；14—风机；15—送风管道；16—蒸气管；17—凝水管；18—空气分配器;自动控制系统：19—温度控制器；20—湿度控制器；21—冷、热能量自动调节阀;空调系统的基本构成新风回风典型水冷中央空调系统原理图典型水冷中央空调系统原理图空调冷源（coldsource）和热源（heatsource）空调工程中，为空调系统提供冷量和热量的设备；冷源在空调工程中通常是指冷水机组、空调器的蒸发器等，热源在空调工程中通常是指热泵型冷热水机组、锅炉、电加热器等。（一）冷源设备（1）活塞式冷水机组（2）螺杆式冷水机组（3）离心式冷水机组（4）风冷式冷水机组（5）

溴化锂吸收式冷水机组（二）热源设备

螺杆式冷水机组活塞式冷水机组冷冻水入口冷冻水出口冷却水入口冷却水入口控制箱制冷剂充注口压缩机蒸发器冷凝器离心式冷水机组风冷式冷水机组热水锅炉压缩机蒸发器冷凝器节流机构（膨胀阀）管道各种控制阀辅助部件蒸气压缩式制冷机组的构成一、专题引入冷水机组的分类１．按冷水机组的驱动动力不同可分为：

电力驱动和热力驱动冷水机组

2．压缩式冷水机组按压缩机形式不同可分为：

活塞式、离心式、螺杆式和涡旋式冷水机组

３．吸收式冷水机组按热源方式不同可分为：

蒸气型、热水型和直燃型冷水机组二、制冷主机分类、特点及适用范围中央空调机组吸收式制冷机组蒸气压缩式制冷机组活塞式离心式螺杆式涡旋式水冷式风冷式制冷剂系统商用柜机嵌入式VRV系统风管系统分体式风管系统整体式风管系统冷热水机组单压缩机机组双压缩机机组模块式机组

二、制冷主机分类、特点及适用范围集中式和半集中式空调系统最常用的冷源是冷水机组，冷水机组是生产冷水的制冷装置，广泛应用于空调系统和工业生产中，各种冷水机组都是在设备制造厂完整组装的成套设备，到使用现场只需要进行水系统和电气控制系统连接，即可使用。冷水机组具有结构紧凑、占地面积小、自动化程度高、安装方便、维护简单等优点。冷水机组的特性综合见表6-1。制冷机种类制冷剂单机制冷量/kW性能系数（COP）压缩式制冷机组活塞式R22、R134a、（R12）52~10603.75~4.16离心式R123、（R11）352~38704.76~5.90R134a、（R12）250~28150R221060~35200螺杆式R22、（R12）352~38704.50~5.56涡旋式R224.00~4.35吸收式制冷机组蒸汽、热水式/（双效）240~52791.00~1.23直燃式（双效）240~34801.00~1.23表6-1制冷主机分类及适用范围二、制冷主机分类、特点及适用范围

１．活塞式冷水机组

优点：具有热效率高、适用多种制冷剂、制造容易、价格较低等。

缺点：结构较为复杂，易损件多、检修周期短，输气不连续、排气压力有脉动，设备振动大、噪声较大等。

２．离心式冷水机组

特点：单机容量大，与活塞式相比工作可靠，维修周期长，运转平稳，转动小，对基础没有特殊要求。适于大型空调系统。二、制冷主机分类、特点及适用范围（一）蒸气压缩式制冷机组图7-2活塞式冷水机组示意图1-冷冻水入口；2-冷冻水出口；3-冷却水出口；4-冷却水入口；5-控制箱；6-制冷剂充注口；7-压缩机；8-冷凝器；9-蒸发器离心式冷水机组示意图

离心式冷水机组实物图３．螺杆式冷水机组

特点：单机制冷量较大，压缩比高，结构简单，零部件为活塞式的1/10,运转非常平稳，机组安装时可以不装地脚螺栓，直接放在具有足够强度的水平地面上。４．涡旋式冷水机组

特点：比活塞式压缩机减少60%运转部件，排气压力稳定，运行平稳，寿命长，故障率低，但单机冷量小于210kW，通常采用风冷冷却方式。适用于小型空调系统。二、制冷主机分类、特点及适用范围二、制冷主机分类、特点及适用范围图7-3螺杆式冷水机组示意图二、制冷主机分类、特点及适用范围

图7-4螺杆式冷水机组实物图二、制冷主机分类、特点及适用范围图7-7风冷式冷水机组接管示意图二、制冷主机分类、特点及适用范围图7-8风冷式冷水机组实物图（二）吸收式冷水机组

１．原理

利用二元溶液在不同压力和温度下能释放和吸收制冷剂的原理进行制冷循环的。通常以水作为制冷剂，以溴化锂－水溶液作为吸收剂，依靠热能实现制冷的热力循环。

吸收式冷水机组①标准型

②空调型③单冷型二、制冷主机分类、特点及适用范围２．分类吸收式制冷和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低压低温下气化以达到制冷的目的。所不同的是蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移；而吸收式制冷则靠消耗热能来完成这种非自发过程。目前常用的两种吸收式制冷机：1）氨吸收式制冷：氨为制冷剂，水为吸收剂，制冷温度在+1~-45℃；2）溴化锂吸收式制冷：水为制冷剂、溴化锂为吸收剂，制冷温度在0℃以上。溴化锂简单介绍：溴化锂是无色粒状结晶物，无毒。熔点：549℃；沸点：1265℃。溴化锂极具吸水性，20℃时溴化锂在水中的溶解度为111.2g/100g水。二、制冷主机分类、特点及适用范围溴化锂吸收式制冷原理图二、制冷主机分类、特点及适用范围吸收器二、制冷主机分类、特点及适用范围制冷循环：高压气态制冷剂在冷凝器中向冷却水放热被凝结