制冷综合实训指导书Word格式文档下载.docx
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系统特征
系统应用
按空
气处
理设
备的
设置
情况
集中系统
集中进行空气的处理、输送和分配
单风管系统
双风管系统
变风量系统
半集中系统
除了有集中的中央空调器外，在各自空调房间内还分别有处理空气的“末端装置”
末端再热式系统
风机盘管机系统
诱导器系统
分散系统
每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调器承担
单元式空调器系统
窗式空调器系统
分体式空调器系统
半导体空调器系统
按负
担室
内空
调负
荷所
用的
介质
全空气系统
全部由处理过的空气负担室内空调负荷
一次回风系统
一、二次回风式系统
空气—水系统
由处理过的空气和水共同负担室内空调负荷
再热系统和诱导器系统并用；
全新风系统和风机盘管机组系统并用
全水系统
全部由水负担室内空调负荷，一般不单独使用
风机盘管机组系统
冷剂系统
制冷系统蒸发器直接放室内吸收余热余湿
单元式空调系统
按集中系统处
理的空气来源
封闭式系统
全部为再循环空气，无新风
再循环空气系统
直流式系统
全部用新风，不使用回风
全新风系统
混合式系统
部分新风，部分回风
按风
管中
空气
流速
低速系统
考虑节能与消声要求的矩形风管系统，风管截面较大
民用建筑主风管风速低于10m/s
工业建筑主风管风速低于15m/s
高速系统
考虑缩小管径的圆形风管系统，耗能多，噪声大
民用建筑主风管风速高于12m/s
工业建筑主风管风速高于15m/s
四、空调系统的选择
设计规范"
规定了选择空调系统的总原则：
选择空调系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、室外气象条件、负荷变化情况和参数要求等因素，通过多方面的比较来确定。
这样就可在满足使用要求的前提下，尽量做到一次投资省、系统运行经济和减少能耗。
第二节中央空调的类型与特点
中央空调系统可以按集中程度分为两大类：
⏹集中式空调系统:
全空气风管系统
（一般用于商场、影剧院、宾馆大堂、体育馆等）
⏹半集中式空调系统:
风机盘管系统
（一般用于写字楼、办公楼、宾馆客房等）
一、集中式空调系统
将空气处理设备及其冷热源集中在专用机房内，经处理后的空气用风道分别送往各个空调房间。
这样的空调系统称为集中式系统。
这是一种出现最早、迄今仍然广泛应用的最基本的系统形式
1、集中式空调系统的特点
（1）空气处理设备和制冷设备集中布置在机房内，便于集中管理和调节。
（2）过渡季节可充分利用室外新风，减少制冷机运行时间。
（3）可以严格控制室风温度、湿度和空气的洁净度。
（4）对空调系统可以采取有效的防震消声措施。
（5）使用寿命长。
（6）机房面积大，层高较高，风管布置复杂，占用建筑空间较多，安装工作量大，施工周期长。
（7）对于房间热湿负荷变化不一致或运行时间不一致的建筑物，系统运行不经济。
（8）风管系统各支路和风口的风量不易平衡，各房间由风管连接，不易防火。
2、集中式空调系统的组成
（1）空气处理设备
空气处理设备主要包括：
过滤器、预热器、喷水室、再热器、冷却塔及冷却水泵等。
作用是使室内空气达到预定的温度、湿度和洁净度。
（2）空气输送设备
空气输送设备主要包括：
送风机、回风机、风道系统，以及装在风道上的风道调节阀、防火阀、消声器，风机减振器等配件。
作用是将经过处理的空气按照预定的要求输送到各个空调房间，并从空调房间内抽回或排出一定量的室内空气。
（3）空气分配装置
空气分配装置主要包括设在空调房间的各种送风口（例如百叶风口、散流口）和回风口。
作用是合理组织室内气流，以保证工作区内有均匀的温度、湿度、气流速度和洁净度。
除了以上三个主要部分外，还要有为空气处理服务的热源（例如锅炉或热交换站）和热媒管道系统，冷源（空调制冷装置）和冷媒管道系统，以及自动控制和自动检测系统等。
3、集中式空调系统的类型
工程上常见的集中式空调系统有以下三种形式：
直流式空调系统、一次回风式空调系统及二次回风式空调系统。
下图是分区设置的集中式空调系统的示意图：
集中空调系统示意图：
4、集中式系统适用条件
系统
类型
适用条件
空调装置
类别
特点
集
中
式
系
统
⒈空调房间面积大或多层、多室，且冷（热）湿负荷变化情况类似；
⒉新风量变化大
⒊室内温度、湿度、洁净度、噪声、振动等指标要求严格；
⒋全年多工况适应和节能；
⒌可采用天然冷源
⒍维护、操作、管理方便；
⒎运行费用较低
单风管定风量直流式
房间内产生有害物质，不允许空气再循环使用
单风管定风量一次回风式
仅作夏季降温或室内相对湿度波动范围要求，且湿负荷变化较大
单风管定风量一、二次回风式
室内散湿量较小，且不允许选用较大送风温差
变风量
室温允许波动范围t≥1℃，显热负荷变化较大
冷却器
要求水系统简单，但室内相对湿度要求不严者
喷水室
⒈采用循环喷水蒸发冷却或天然冷源⒉室内相对湿度要求较严或相对湿度要求较大而又有较大发热量者⒊喷水室兼作辅助净化措施
（一）集中式空调系统的分类
•按风量的变化程度分为：
定风量系统、变风量系统
•按风道的设置分：
单风道系统、双风道系统
直流式、封闭式、混合式
•按主风道风速分：
低速风道、高速风道
1、按系统风量的变化程度分
（1）定风量系统CAV（ConstantAirVolume）：
送风量按最大负荷确定，送风状态按负荷最大房间确定，风量不变，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，容易出现不同房间冷热不均。
通常采用定速风机。
系统运行和控制简单，通常能耗较高，热舒适性保障方面稍差
（2）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行调节，当房间人少时可减少送风量，容易解决冷热不均的情况，运行能耗较低，热舒适状况较好。
通常采用变速风机，初投资较高，控制系统较复杂，控制系统稳定性要好。
2、按风道的设置分
（1）单风道系统：
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。
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。
（2）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，初投资与运行费高。
制冷负荷比单风道增加10％左右，欧美多用。
我国基本没有发展此系统。
3、按主风道的风速分
（1）低速系统（8-15m/s）：
占空间大，噪声小。
民用、公用建筑主风道风速不超过10m/s。
（2）高速系统（15-30m/s）：
占空间小，控制噪声较难，电耗大。
民用、公用建筑主风道风速超过12m/s即算高速系统。
4、按空气的途径分
（1）封闭式空调系统
封闭式空调系统所处理的空气全部来自于空调房间本身，没有室外空气补充，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。
这种系统冷热量消耗最少，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的仓库。
封闭式空调系统能耗分析：
（2）直流式空调系统
送风房间中的空气全部排出，不循环使用的系统。
通常用于有污染物或高温的房间。
直流系统通常能耗较高，但通风换气效果好。
（3）混合式空调系统
将送入的空气部分抽回重复使用的系统，分为一次回风系统（含全回风系统）、二次回风系统。
它所处理的空气部分来自室外，部分来自空调房间。
这种系统既能满足卫生要求，又经济合理，是应用最广泛的一种系统。
1）一次回风系统
一次回风系统将从房间抽回的空气与室外空气混合、处理后再送入房间中，由于从室内抽回的空气通常比室外空气更接近送风状态，因此可减少加热或冷却空气所需的能量，运行费用较少，是一种广泛采用的系统形式。
A、一次回风系统示意图
系统图式：
回风系统一般需要双风机。
特点：
既满足新风要求，又利用回风节能。
房间
B、一次回风系统重点内容：
能够在焓湿图上画出一次回风系统的冬夏季空气处理过程，尤其要注意的是：
a）夏季处理过程中，设有再热时的处理方式（包括风机或管道温的影响）；
b）“机器露点”的选择原则——90%~95%。
在有除湿要求时，通常情况下不能考虑无露点送风；
c）不同加湿方式（重点是等温加湿和绝热加湿）时的处理过程；
d）冬季室外温度过低时，注意混合点的状态，如果已经落入饱和区，应对新风先进行预热。
2）二次回风系统
优点：
节省再热量与冷量，减少冷热抵销。
局限：
受热湿比线的限制。
•在送风温差有限制时，一次回风系统要求采用再热来达到，二次回风系统则通过改变二次回风量来调整送风温度，减少了再热量。
•但要注意的是：
二次回风系统的“机器露点”低于一次回风系统的“机器露点”，在某些情况下，可能要求供水温度降低——对冷水机组的能耗不利.
•关于冷水温度要求，在《暖通规范》6.3.12条第一款有规定）。
（二）集中式空调系统划分原则
–室内参数基数与精度、热湿比相近
–位置相近
–运行时间相同
–洁净度与噪声要求一致
–有害物、污染物产生量类似
–与防火分区对应
–总风量不能太大
（三）新风量的确定
新风量的确定原则：
1、满足室内卫生要求所需要的新风量
LW1=人数*每人新风量标准
我国规范中每人新风量标准均以室内二氧化碳浓度含量作为标准，对于人员长期停留的地方，室内二氧化碳浓度不超过1000ppm为宜。
2、补偿局部排风和正压排风量
LW2=Lp+Lz
室内正压风量一般采用换气次数法，有窗1~2次/h，无窗0.5~0.75次/h，局部排风量由工艺要求确定。
3、系统总风量的10%
LW3=10%L
系统最小新风量即为：
LW=MAX（LW1、LW2、LW3）
总的原则：
人员密度低、要求高的场合，新风量取值大，人员密度高、人员短期停留的场合，新风量取值小。
（四）新风冷负荷计算
1、房间新风冷负荷
若已知房间的新风量，则新风负荷为：
CLW=GW**（Iw-In）
GW----房间新风量，m3/s;
---室外空气密度；
In、Iw--分别为夏季室内外空气设计计算焓值。
2、新风机组冷负荷
新风机组冷负荷：
GW--机组所负担的所有房间的新风量之和。
3、风机盘管空调系统新风量的确定
对客房、会议室：
人卫生要求所需的新风量与卫生间排风及正压排风量中的大值作为房间新风量。
对全空气系统：
应该先求出每个房间的最小新风比，然后以各个房间的最小新风比中的最大值作为系统的最小新风比。
二、半集中式空调系统——风机盘管空调系统
风机盘管空调系统是将由风机和盘管组成的机组直接放在房间内，工作时盘管内根据需要流动热水或冷水，风机把室内空气吸进机组，经过过滤后再经盘管冷却或加热后送回室内，如此循环以达到调节室内温度和湿度的目的。
房间所需要的新鲜空气通常是将室外空气经新风处理机组集中处理后由管道送入室内。
由于风机盘管所用的冷媒、热媒也是集中供应，所以风机盘管空调系统是半集中式空调系统。
在这种系统中，冷量或热量分别由空气和水带入空调房间，所以它属于空气-水系统。
1、风机盘管空调系统的特点
（1）与集中式样空调系统相比，仅需要新风空调机房，机房占地面积小，层高较低。
风机盘管布置在空调房间内占据空间有限。
（2）仅需新风系统，风管截面积较小，容易布置。
（3）盘管既可通冷水，又可通热水，冬夏兼用，但盘管易结垢，影响传热效果。
（4）运行灵活，可自行调节各房间负荷，节能效果好，但不能实现全年多工况节能运行调节。
（5）易于安装，施工时间较短，使用寿命长。
（6）风机盘管分散布置，风管、水管、凝水管等管线布置较复杂，水系统易漏水，维护管理较繁琐。
（7）难于满足温度、湿度、清洁度的严格要求。
（8）风机盘管都采用低噪声风机。
2、半集中式—风机盘管空调系统的组成
（1）风机盘管的构成：
主要由风机、电动机、盘管、空气过滤器、凝水盘和箱体组成，另有室内温度自动调节装置。
（2）风机盘管的类型：
立式明装和卧式暗装等多种
（3）风机盘管特点
易于分散控制和管理，设备占用建筑面积或空间少、安装方便。
其缺点是无法常年维持室内温湿度恒定，维修量较大。
这种系统多半用于大型旅馆和办公楼等多房间建筑物的舒适性空调。
（4）新风供给方式：
第一种室外空气靠房间的门窗等缝隙自然渗入和浴厕机械排风补给新风；
第二种在房间外墙打洞引新风直接进入风机盘管机组；
第三种由独立的新风系统供给新风（最常用）。
供水系统：
第一种双水管系统：
供水、回水各一根；
第二种三水管系统：
冷水管、热水管、公用回水管各一根（很少采用）；
第三种四水管系统：
一种是在三水管基础上再加上一根回水管；
另一种是把风机盘管分为冷却、加热两部分，使它们的供、回水系统完全分开
（5）诱导器特点
末端噪声大；
旁通风门个别控制不灵活；
新风量取决于带动二次风的动力要求；
空气输送动力消耗大；
管道系统复杂；
房间同时使用率低的场合不适用；
二次风过滤难
3、半集中式空调系统——风机盘管空调系统图
三、分散式空调系统
分散式空调系统：
将冷热源和空气处理设备、风机以及自控设备等组装在一起的机组，分别对各被调房间进行空调。
分散式系统使用灵活，布置方便，但维修工作量较大，室内卫生条件有时较差。
四、各种空调系统的比较
系统分类
比较分级
项目
集中式系统
半集中式系统
分散式系统
单风管定风量
风机
盘管
诱导器
单元式或房间空调器
初投资
B
C
A
节能效果与运行费用
施工安装
使用寿命
使用灵活性
机房面积
恒温控制
恒湿控制
消声
隔振
房间清洁度
风管系统
维护管理
防火、防爆、房间串气
第三节空气处理设备
一、空气加热器——电加热器
1、裸线式电加热器
（a）裸线式电加热器；
（b）抽屉式电加热器
1―钢板；
2―隔热层；
3―电阻丝；
4―瓷绝缘子
2、管式电加热器
1―接线端子2―绝缘端子3―紧固装置4―绝缘材料5―电阻丝6―金属套管
二、喷水室
1―前挡水板；
2―喷嘴与排管；
3―后挡水板；
4―底池；
5―冷水管；
6―滤水器；
7―循环水管；
8―三通混合阀；
9―水泵；
10―供水管；
11―补水管；
12―浮球阀；
13―溢水器；
14―溢水管；
15―泄水管；
16-防水灯；
17―检查门18―外壳
三、表面式换热器
四、空气过滤器
1、初效过滤器
滤材多采用玻璃纤维、人造纤维、金属丝及粗孔聚氨脂泡沫塑料等，也有用铁屑及瓷环作为填充滤料的。
金属网丝、铁屑及瓷环等类的滤料可以浸油后使用，以便提高过滤效率并防止金属表面锈蚀。
初效过滤器需人工清洁或更换，为减少清洗工作量、提高运行质量，可采用自动浸油式过滤器或自动卷绕式空气过滤器。
初效过滤器适用于一般的空调系统，对尘粒较大的灰尘（>
5μm）可以有效过滤。
（a）金属网格滤网；
（b）过滤器外形；
（c）过滤器安装方式
自动移动式初效过滤器（a）、（b）油浸式；
（c）卷绕式
2、中效过滤器
主要滤料是玻璃纤维（比初效过滤器所用的玻璃纤维直径小，约10μm）、人造纤维合成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料等。
这种过滤器一般可做成袋式和抽屉式。
中效过滤器一般对大于1μm的粒子能有效过滤。
大多数情况下用于高效过滤器的前级保护，少数用于清洁度要求较高的空调系统。
袋式过滤器抽屉式过滤器
（a）外形；
（b）断面形状（a）外形；
（b）断面形状
3、高效过滤器
高效过滤器可分为亚高效、高效及超高效过滤器。
一般滤料为超细玻璃纤维或合成纤维，加工成纸状，称为滤纸。
为了降低气溶胶穿过滤纸的速度，采用低滤速（以0.01m/s计），需大大增加滤纸的面积，因而高效过滤器常做成折叠状。
高效过滤器外形无分隔片多折式过滤器
1—滤纸；
2—分隔片；
3—密封胶；
4—木外框1—滤料；
2—贴线
五、空气处理室
1、装配式金属空调箱
标准的分段大致有回风机段、混合段、预热段、过滤段、表冷段、喷水段、蒸汽加湿段、再热段、送风机段、能量回收段、消声段和中间段等等。
装配式空调箱的大小一般以每h处理的空气量来标定，小型的处理空气量为几百m3/h，大型的为几万甚至几十万m3/h，目前国内产品最大处理空气量达300000m3/h。
组合式空调箱
2、变风量空调器
由空气过滤器、表面式换热器和通风机组成。
采用变频电机改变风机转速，调节风量大小和相应的冷热量，以便与房间冷热负荷的变化相适应，达到节能的效果。
机组自身不带制冷和加热设备，需要外界供给冷水或热水。
可对空气进行降温、减湿或加热等处理。
第四节气流组织
1、送风口
送风口的作用是将送风状态的空气均匀地送入空调房间。
常用的送风口有以下几种类型：
（1）侧送风口
侧送风口是指安装在空调房间侧墙或风道侧面上、可横向送风的风口。
有格栅风口、百叶风口、条缝风口等。
其中用的最多的是活动百叶风口，分为单层百叶、双层百叶和三层百叶三种。
百叶风口构造示意图：
单层百叶风口
双层百叶风口
1―铝框（或其它材料的外框）2―水平百叶片3―百叶片轴4―垂直百叶片
（2）散流器
散流器是一种安装在顶棚上的送风口。
其送风气流从风口向四周呈辐射状送出。
根据出流方向的不同分为平送散流器和下送散流器。
平送散流器送出的气流是贴附着顶棚向四周扩散，适用于房间层高较低、恒温精度较高的场合。
下送散流器送出的气流是向下扩散，适用于房间的层高较高、净化要求较高的场合。
散流器送风口
（a）盘式散流器送风口；
（b）流线型散流器送风口
（3）孔板送风口
送入静压箱的空气通过开有一些圆形小孔的孔板送入室内。
孔板送风口的主要特点是送风均匀，气流速度衰减快。
适用于要求工作区气流均匀、流速小、区域温差小和洁净度较高的场合，如高精度恒温室和平行流洁净室。
孔板送风口
1―风管；
2―静压箱；
3―孔板；
4―空调房间
（4）喷射式送风口
喷射式送风口是一个渐缩的圆锥台形短管，其特点是风口的渐缩角很小，风口无叶片阻挡，噪声小、紊流系数小、射程长，适用于大空间公共建筑的送风。
如体育馆、影剧院等场合。
为了提高送风口的灵活性，可作成既能调节风量，又能调节出风方向的球形转动风口。
这种风口主要用于飞机、汽车等场合。
2、回风口
回风口由于汇流速度衰减很快、作用范围小，回风口吸风速度的大小对室内气流组织的影响很小，因此，回风口的类型较少。
常用的有格栅、单层百叶、金属网格等形式，但要求能调节风量和定型生产。
地面散点式和隔栅式回风口
（a）散点式回风口；
（b）隔栅式回风口
1、重点掌握：
活塞式冷水机组、螺杆式冷水机组、离心式冷水机组、涡旋式冷水机组及溴化锂吸收式冷水机组的工作原理及结构组成，各种冷水机组的选择原则，冷水机组的使用工况条件。
2、一般掌握：
模块化冷水机组、小型中央空调机组、吸附式冷水机组的工作原理及结构组成。
第一节冷水机组的分类及优、缺点
1、冷水机组的分类：
分类方式
种
类
按压缩机形式分
活塞式
螺杆式
离心式
按燃料种类
燃油型（柴油、重油）燃气型（煤油、天然气）
按冷凝器冷却方式
水冷式
风冷式
按热源不同（吸收式）
热水型蒸汽型直燃型
按能量利用形式
单冷型
热泵型
热回收型
单冷、冰蓄冷双功能型
按冷水出水温度
空调型（7度、10度、13度、15度）低温型（-5度～-30度）
按密封方式
开式半封闭式
全封闭式
按载冷剂分
水盐水乙二醇
按能量补偿不同分
电力补偿（压缩式）热能补偿（吸收式）
按制冷剂分
R22R123R134a
2、各种冷水机组的优
升级会员 