主要的制冷与加热

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1、主要的制冷与加热主要的制冷与加热用来加热和制冷建筑物的能量大多数来自设施中的中央单元系统，输入的 能量可以是电、油、气、煤、太阳能、地热能等。以及它们几种相结合的形式。 这样的能源通常转化为加热或冷却通过设备分散到加热器及空调制冷器重的水 或蒸汽。其中控制这种功能可以保证交换设备固定在一个位置并且能以便利可 能的方式布置供暖或制冷系统。同样条件下集中式制冷、供热思想相比分散式 的来说证明是更高效地多样化和广泛性的系统，比企鹅减少维护管理费用，但 是，集中式系统需要在中心位置有空间及潜在的分布系统。 这个报告将处理集中于设备中的冷热源被考虑时的可供选择的设计。 这些系统的经济性需要做广泛的分析。

2、锅炉、燃气、蒸汽和电力驱动的离 心式制冷机组以及吸收式冷水机组都可以组合安装在一个机房内。在内区要求 供冷，而周边区需要供热的大型建筑中，几个热回收系统的一个加热周边区， 已达节少能源。 对集中式冷热房的设备的选择要求如下： 需要易获得和使用的种类 放置位置和占用空间 废气排放量及对环境的影响性 对动力机械厂房及周围地区的安全要求 输送空气系统的类型 管理和运行费用 许多电力公司都对高峰用电收取昂贵的电费，并鼓励低谷用电。这项政策 已经引起对水和冰蓄冷技术的兴趣。为夏季负荷调整配置的蓄存容量也可以在 冬季使用，使热回收成为一个更为可行的选择。将冰蓄存起来，低温的冰水比 提供 10 到 13 摄

3、氏度空气的常规系统能够提供更冷。水的温度被提升的越高， 制的的空气的温度越低，进而降低了泵和风机的功率需求，以及在某些时刻， 也会因低温需求导致能量的不利之处来制取冰。冷藏设备冷藏设备在大型系统中，冷藏设备的主要类型是使用活塞式压缩机、螺旋杆式压缩 机、离心式压缩机及吸收式冷水机组。 这些大型的压缩机由电机、燃气、柴油发动机及燃气和蒸汽汽轮机所驱动。 一个制冷机组包括压缩机、驱动电机、制冷剂、冷凝器及必要的安全部件和运 行控制系统，而压缩机只是其中的一个部分。活塞式压缩机和螺旋杆式压缩机 组常常是现场装配，包括布置在较远末端的空气冷却器或蒸发式冷凝器。离心 式压缩机却是经常包含在冷水机组内。

4、吸收式冷水机是冷却水的机组，他经常使用溴化锂水溶液或氨水溶液循环。 一般通过下面四种形式获取：（1）直燃式机组（2）低压蒸汽或热水间接加热 式（3）高压蒸汽或热水间接加热式（4）高温烟气间接加热式。小型直燃冷水 机组一般是容量在 12 到 90Kw 的单效机。较大的双效直燃式机组可获得能量范 围在 350 到 7000Kw 不等。 100KPa 以下的低压蒸汽或低温热水加热单效吸收式制冷的发生器可获得 180 到 5600Kw 的能量。双效机要使用 1000KPa 的高压蒸汽或等温的高温热水 来制取。这种类型的吸收式冷水机可获得 1200 到 7000Kw 的冷量。在一些大型的设备中，吸收式冷

5、水机常常是联合汽轮机驱动的离心式压缩 机一起使用。来自汽轮机的未凝结的蒸汽被输送到吸收式冷水机组的发生器中。 当离心式机组依靠汽轮机或发动机驱动时，来自发动机夹套中的蒸汽或热水供 给吸收式机器。使用交换尾气和流体热量的热交换器可以增加循环效率。 冷却塔 来自冷凝器的冷却水一般是靠大气冷却。冷却塔通常有自然通风或者机械 通风式冷却塔或者用喷水池将热量散发到大气中去。其中包括风机、喷水泵的 强制通风的机械通风式冷却塔，由于它不依靠自然风，可以在大多数条件下使 用。空调系统使用的冷却塔可从 20 到 1800Kw 的小型联合组装到无限制形状、 多种多样的现场制作冷却塔。 如果冷却塔置于地面上，因下面

6、两个原因最少要离建筑物 30 米远， （1）降 低冷却塔产生的对建筑物的噪音（2）使排出的空气不雾化窗户上的玻璃。同时 也应远离停车场同样的距离，避免经化学反应的水污渍汽车表面。当被安置在 屋顶时，产生的振动和噪音必须与建筑物隔离开来。有些冷却塔产生的噪音要 低于其他产生的，有些将采取措施降低到住房噪音标准。在选择冷却塔之前， 上述的条件应予以考虑，同时要有合理的内部空间，并防止其气流在里面再循 环。 许多冷却塔（尤其是大型的）底部必须安装在高于屋顶 1 到 1.5 米的钢架 上，预留一定空间可以使输送管道通过屋顶和方便对冷却塔和屋顶的维修。低 于冷却塔的水泵应具有足够的净正吸入压力，但必须安

7、装能防止停机时的排空 管道。 冷却塔如果在室外温度零下 2 摄氏度时仍工作，就必须做好防冻措施。防 冻措施包括通过旁通将水直接排放到冷却塔下的池内火根据安装要求设置机械 或手动的循环管路，或者将冷却塔底面水池的水加热到冰点以上的温度。加热 的方式可以使靠争取或热水管或将电阻加热器放入水池中。同样，在冷却水管 道和补水管上加热阻丝和在这些加热部件上做保温措施也是有必要的，以确保 管道不被冻结。当冷却塔在冰点温度附近工作时，也要采取特殊的控制。冷却 塔在气温零下的天气情况不使用的地方，一定要排出冷却塔和管道里的水。对 于防止冷却塔和管道不冻结，放水是最有效的方式。 对输送的水质处理一定要细心关注，

8、这样可以降低对冷却塔、制冷机及冷 凝器的维修需求。 冷却塔在过渡季节同样可以冷却建筑物负荷，经过滤直接用冷冻水循环送 人冷凝器，通过在一个热交换设备中冷却冷冻水，或者通过在制冷设备中使用 热交换设备来制取。冷却塔一般进行各样式的选择，以便可以管理、降低容量 和停止运转进行维修在寒冷的天气。第 36 章介绍了更为详细的设计和参照数据。空气冷凝器空气冷凝器空气冷凝器通过室外空气经一个干燥的盘管来冷凝制冷剂，这一过程导致 一个较高的冷凝温度及需要输入较大的能量在高峰负荷时。然而，对于 24 小时 来说，这一高峰期相对是短小的。这样的空气冷凝器由于低维护条件，在小型 活塞式系统中用的较多。蒸发式冷凝器

9、蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器通过室外空气往盘管上喷水来冷凝制冷剂，充分利用饱和空 气以获得较低的冷凝温度。对于正常运转的冷却塔来说，有必要防止冻结和仔 细控制水量。制冷系统的能耗越低，与空气冷凝器相比蒸发式冷凝器增加的水 使用耗费和提高维护费用越少。加热设备加热设备锅炉是最常用的加热设备。用来加热工作介质，然后输送到整个设施系统 中。在建筑之间或其中进行热量交换尽管蒸汽是一种令人满意的介质，但是低 温热水对外围和普遍空间的加热提供最普通、统一的方式。工作介质可从压力 和温度范围划分为水或蒸汽。锅炉用燃料燃烧单元为加热系统加热水。水加热 器与在顶部没有通过大气间的蒸汽锅炉不同，但在许多方面热水锅炉与

10、蒸汽锅 炉又有相同的结构形式。许多蒸汽加热锅炉在可能的合适的安装情况下又可作 为热水锅炉使用。蒸汽和热水锅炉使用燃气、油、煤、电、及垃圾焚烧作为燃 料。燃料设备燃料设备实用性地说，锅炉有两个主要的设备对全燃料燃烧的锅炉来说。燃料必须 在锅炉燃烧室里燃烧。燃料和空气的控制对燃烧过程及效率有很大影响。这也 是锅炉正常加热能力的关键点。仅进行开关控制的小型锅炉空气/燃料比是固定 的，且不能主动控制。进一步调节控制可以有一级或两级燃料输入的中间值。 这样的低火或高火在每一燃料输入级空气/燃料比都固定。一种更大型或者比例 调节的锅炉可能具有调节到任何水平的燃料流量。合理的空气调节方法需要有 足够的氧气来

11、确保燃烧效率。否则要么加热了过量的被污染的空气堵塞烟道， 要么产生了有害物及污染混合物。热交换设备热交换设备过量的第二个主要的设备室热交换设备，该设备是将热量由燃烧设备产生 的热量转移到工作介质中。这些换热设备表面的效率受其一侧流体（水或蒸汽） 和另一侧表面烟气温度的影响及水和高温烟气的循环效率的影响。受热的表面 分为直接形式和非直接形式。直接受热面是火焰直接与之接触，由于欧诺个过 辐射和对流作用使得高熔炉温度提高了对锅炉中水的换热效率。非直接加热表 面是仅与流动的烟气相接触和持续低效的冷却烟气的过程。过量生产商一般将 这些加热设备与锅炉联合起来。在火管锅炉中燃烧产物在管内流动，换热介质 （水

12、）在管外流动；在水管锅炉里，燃烧产物在管外流动，换热介质在管内流 动。铸铁段锅炉通过铸铁部件在燃烧烟气和水之间进行换热。工作压力工作压力锅炉内的压力同样影响它的等级。燃烧室在略低于大气压的负压下能够正 常燃烧，以确保燃烧气体除了在烟道内流动外不向其他方向溢流。在自然通风 锅炉里，烟道的烟囱效应迫使燃烧产物到烟道顶部排出，或者也可以使用风机 在强制通风条件下使空气通过炉膛和锅炉。这种情况下，燃烧室和锅炉处于负 压条件下工作。 工作介质（水或蒸汽）的压力可以是低、中或高。锅炉在机房中的位置和 他们相对于其他设施的高度会影响工作压力，这种影响热水锅炉比蒸汽锅炉要大。热水锅炉的泵进和抽出能够影响其运行

13、/动态压力；而锅炉的位置位于 地下室或屋顶可影响其待机/静态压力。输送装置输送装置蒸汽或热水是加热系统中的工作介质，将锅炉所产生的热量输送到需要的 地方。通常，蒸汽靠它固有的压力来运输；但是一旦它被冷凝，就必须依靠重 力或水泵送回锅炉里。疏水器的出流和回水是蒸汽系统设计和运行的重要事项 之一。如果水是工作介质，则需水泵将它从锅炉里输送。水泵水泵HVAC 水泵通常使用离心水泵，为便于维护和保持较高的效率，大型的负 荷大的系统的水泵具有卧式分开的机壳、双吸式叶轮。负荷较小的系统可用单 吸泵，或紧密对接或柔性连接。水泵可以管通式安装或安装在基座上。 泵是用来运输或循环以下流体的： 一次冷冻水和二次冷

14、冻水 一次热水和二次热水 冷却水 冷凝水 凝结水 锅炉补水 燃油 当水泵输送热流体或有高的进口压力时，需要的有效的净的吸入压力一定 不能超过水泵额定的有效吸入压力。为了防止水泵出现故障而不影响连续性工 作，一般的做法是备用一台水泵。如果冷冻水和冷却水系统之间用阀门连接时， 它们可以共同使用一台备用水泵。管道管道HVAC 管道系统可分为两部分：设备房里的管道和室外运输冷冻水或热水/ 蒸汽到末端的管道。 设备房离得主要管道包括：燃料管道，制冷管道和蒸汽及水连接管道。 冷冻水系统应设计成带有三通阀或平衡阀的连续不断地供应冷却管路。由 于供应的是梁旭的，系统中的负荷与稳定的不同成相应比例通过主供回管路

15、。 在定流量系统中，多种样式冷水机组一般串联连接，将冷水机组并联连接 的方式是不建议的，因为在低负荷情况下，当回水通过没有工作着的冷水家与 工作着的冷水机制取的冷水混合时，很难维持其供水温度的设计。 由于定流量设计费用增加和供水温度的难以控制，现在和少设计成连接形 式的系统。 变流量冷冻水系统对冷却盘管提供两种调节控制阀门的方式以使流量在盘 管负荷比例协调。为了维持通过冷水机地流量恒定，经常使用一次二次泵的布 置方式。 热负荷应是流量与二次泵供回水温差的乘积，对于这个原因，流量和温度 必须精确测量以便准确算出系统的负荷。为了确定运转的冷水机的准确台数或 锅炉来是系统效率最优，负荷的准确测量是有

16、必要的。温度传感器的精度应达 到 0.1 摄氏度，而流量传感器的精度应在其量程的 1%之内。一次二次泵系统中的交叉管应该根据最大的冷水机的流量选择而不是所有 冷水机的总流量。仪表器具仪表器具所有的设备必须得有压力表、温度计、流量计平衡阀和有效工作状况的 闸阀、监控和调试，除此之外，还有皑皑的温度计井，压力表旋塞，皑皑的导 管开口，阻尼器和音量应安装在系统平衡的战略要点。 微处理器和相关软件的自动控制代替气动电子转化方式，输出信号转化 为气动或电子命令来驱使 HVAC 硬件。 对于任何一个大型的复杂空调系统来说应考虑用集中控制台来管理多点 系统和综合系统工作情况。一个控制板可允许一个操作人员来控制和执行操作 在建筑里的任何点，来使得用户舒适及让其他员工去干其他的工作。 冷冻水设备的工作性能系数现在能够控制和允许操作人员来控制整个运 行效率。 所有的冷热输出的运行的设备都应有仪表设备。其刻度应按国际标准机 构和技术设置。需要的空间需要的空间建筑物的设计的初期，工程师很少有足够的信息来提供设计。因此，大多 数有经验的工程师已经开发出经验法则来