中央空调系统浅谈

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1、1合肥工业大学毕业（设计）论文毕业（设计）论文学生姓名 郝邵文 学 号 2008222065 专 业 制冷与冷藏技术班 级 制冷 821 指导教师 王敏 二一一年四月2摘要在现今能源紧缺的时代，整个社会都在提倡低碳环保，随着社会的发展中央空调越来越普及，所以中央空调节能这一块备受公众关注，有很大的发展前景及空间。本文从中央空调组成结构，工作原理开始让大家了解中央空调的工作流程，并从中央空调水泵系统变频改造模型介绍，中央空调的各种设备的变频改造，中央空调调速节能原理，以及中央空调末端节能改造介绍 等各方面来深入探讨中央空调系统的节能，以达到低碳环保的目的。本文还将各种节能方法的详细数据及图表绘出

2、以便大家能更加清楚的了解到中央空调系统的节能过程，还将改造前后的系统进行了详细的比较，一目了然，给今后的中央空调系统的节能确立一个大致的发展方向，并从这些方面去改造中央空调系统以达到节能的目的关键词：节能 原理 改造 前景 原理 3目录第一章 绪论绪论 31.1 中央空调系统的概述 41.2 中央空调系统的组成结构与分类 4第二章 中央空调系统的工作原理中央空调系统的工作原理882.1 中央空调制冷原理 82.2 中央空调系统原理 8第三章第三章 中央空调系统的节能中央空调系统的节能993.1 调水泵节能介绍93.2、中央空调调速节能原理1033. 中央空调末端节能改造介绍11第四章第四章 中

3、央空调节能控制中央空调节能控制131341 泵的特性分析与节能原理134.2 中央空调的各种设备的变频改造16参考文献194第一章第一章 绪论绪论1.1 中央空调系统的概述所谓中央空调系统，是指在同一建筑物中以集中或半集中方式对空气进行 净化（或纯化）冷却或加热、加湿或除湿等处理、输送和分配的空调系统。目 的就是为了创造一个标准温度、标准湿度、标准洁净度和新鲜度的室内室外空 气环境，以满足生活舒适性或成长工艺性等的空气调节要求，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。

4、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。中央空调的发展历史 在二十世纪六,七十年代,美国地区发生罕见的干旱天 气,为解决干旱缺水地区的空调冷热源问题,美国率先研制出风冷式冷水机,用空 气散热代替冷却塔,其英文名称是:Air cool Chiller,简称为 Chiller。在空调历史中，美国已经发展和改进了有风管的中央单元式系统，并 得到了正在现场安装和修理有风管的单元式空调系统的空调设备分销商和经销 商的强力支持。WRAC 是最简单和最便宜的系统，能够很容易的在零售商店中购 得，并在持续高温来的时候自己安

5、装。同时，无风管的 SRAC 和 SPAC 自 70 年代 起在有别于美国市场的动力下在日本得到发展和改进。之后，设备设计和制造 技术在 90 年代被转让到中国，这是通过与当地公司(包括主要元件如压缩机、热交换器、电劝机、精细阀和电子控制器的本地制造商)组成的合资公司进行的。 在 90 年代中国也从其它先进国家吸收了较大型空调设备的先进高新技术，并与 多数是美国的大公司组成合资企业1.2 中央空调系统的组成结构与分类中央空调系统的一般组成（1） 、采风部分。空调系统必须采用一部分室外的新鲜的室外的空气，即新风。新风的取入量主要由空调系统的服务用途和卫生要求来决定。新风采入口和空调系统的新风管道

6、及新风虑尘装置构成了系统的进风部分。 （2） 、空气的过滤部分。空调系统的新风进入空气处理装置，一般都要经过一次预 过滤器，除去空气中较大的灰尘颗粒。这部分空气的净化处理到何种程度，由中央空调系 统所负担工艺条件决定。一般的空调系统设有两级空气过滤器，即一级空气预过滤器和一 级中效空气过滤器。 （3） 、空气的湿热处理部分。对空气进行加热、加湿和降温、去湿，将有关的处理 过程组合在一起，称为空调系统的空气热、湿处理部分。在对空气进行热、湿处理过程中，5有采用表面式空气换热器（在表面式换热器内通过热水或水蒸气的称为表面式空气加热器， 简称空气汽水加热器，在表面式换热器内通过低温冷水或制冷剂的称为

7、水冷式表面冷却器 和直接蒸发式表冷器） ，也有采用喷淋冷水或热水的喷水室，还有采用直接喷水蒸气的处理 方法，以实现空气的热、湿处理过程。 （4） 、空气的输送和分配、控制部分。空调系统中的风机和送、回风管道称为空 气的输送部分，风道中的调节风阀、蝶阀、放火阀、启动阀及风口等称为空气的分配、控 制部分。风机是空调系统的主要噪声源，为了保证空调房间内的噪声达到要求的标准，常 在空调系统的送、回风管上安装消声器。有的空调系统设置一台风机，此风机既起送风作 用，又起回风作用，此种系统称为单风机系统；有的空调系统设置两台风机，一台为送风 机，一台为回风机，称为双风机系统。空调系统中的风机和风管一般都需要

8、保温，防止能 量的无益消耗。 （5）空调系统的冷热源。空调系统的冷热源一般分为天然和人工两种。 由上述组成部分构成的空调系统称为集中式空调系统（又称为全空气系统） 。这种系统 在工业上使用得较多，也是最基本的方式，其特点是空气处理设备集中于空气处理室，冷 热源也大多集中在一起，处理后的空气用风道分别送到各空调房间，因而系统便于集中管 理和维护。 如果将上述空气处理设备和制冷机、风机等组合在一起成为一种整体的机组，称为空 调机组。采用空调机组的空调系统又称为局部式空调系统，类似于家用分体机。 具有集中处理新风的新风处理机组和风管、同时又在各空调房间内设有局部处理装置 （称为末端装置，如诱导器、风

9、机盘管等）的空调系统称为半集中式中央空调系统。中央空调系统的分类，中央空调根据不同的分类标准,可以分为如下几类: 1 按输送工作介质分类 全空气式空调系统 空调房间内的热湿负荷全部由经过处理的空气负担的空调系统，称为全空气空 调系统，又叫做风管式空调系统。全空气空调系统以空气为输送介质，它利用 室外主机集中产生冷热量，将从室内引回的回风（或回风和新风的混风）进 行冷却/热处理后，再送人室内消除其空调冷热负荷。 风管式中央空调系统 全空气空调系统的优点是配置简单，初始投资较小，可以引入新风，能够提高 空气质量和人体舒适度。但它的缺点也比较明显：安装难度大，空气输配系统 所占用的建筑物空间较大，一

10、般要求住宅要有较大的层高，还应考虑风管穿越 墙体问题。而且它采用统一送风的方式，在没有变风量末端的情况下，难以满 足不同房间不同的空调负荷要求。 冷/热水机组空调系统 空调房间内的热（冷）湿负荷全部由水负担的空调系统，称为冷/热水式空调系 统。冷/热水式空调系统的输送介质通常为水或乙二醇溶液。它通过室外主机产 生出空调冷/热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷/热水 与室内空气进行热量交换，产生出冷/热风，从而消除房间空调冷/热负荷。 冷/热水机组中央空调系统 该系统的室内末端装置通常为风机盘管。目前风机盘管一般均可以调节其风机 转速（或通过旁通阀调节经过盘管的水量），从而调节

11、送人室内的冷热量，6因此可以满足各个房间不同需求，其节能性也较好。此外，它的输配系统所占 空间很小，因此一般不受住宅层高的限制。但此种系统一般难以引进新风，因 此对于通常密闭的空调房间而言，其舒适性较差。 空气水式空调系统 空调房间内的热湿负荷由水和空气共同负担的空调系统，称为空气水式空调 系统。其典型的装置是风机盘管加新风系统。空气水式空调系统是由风机盘 管或诱导器对空调房间内的空气进行热湿处理，而空调房间所需要的空气由集 中式空调系统处理后，再由送风管送入各空调房间内。 空气水式空调系统解决了冷/热水式空调系统无法通风换气的困难，又克服了 全空气系统要求风道面积比较大、占用建筑空间多的缺点

12、。 制冷剂式空调系统制冷剂式中央空调系统，简称 VRV（Varied Refrigerant Volume）系统，它以 制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他附件组成，末端 装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机，冷媒直接在风机盘管蒸发吸 热进行制冷。一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。通过 控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满 足室内冷/热负荷要求。 制冷剂式中央空调系统制冷剂式空调系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立 调节，能满足不同房间不同空调负荷的需求。但该系统控制复杂，对管道材质、 制造工艺、现场

13、焊接等方面要求非常高，且其初投资比较高。 2 根据主机 根据主机类型可以将空调分为压缩式和吸收式两大类。 压缩式 包括活塞式、螺杆式（分单螺杆和双螺杆两种）、离心式和涡旋式。 吸收式 3 按用途分类 冷水机组，供应空调用冷水或工艺用冷水。冷水出口温度分为 7、10、13、15四种。 冷热水机组，供应空调和生活用冷热水。冷水进、出口温度为 127； 用于采暖的热水进出口温度为 55/60。 热泵机组，依靠驱动热源的能量，将低势位热量提高到高势位，供采暖或工 艺过程使用。输出热的温度低于驱动热源温度，以供热为目的的热泵机组称为 第一类吸收式热泵；输出热的温度高于驱动热源温度，以升温为目的的热泵机

14、组称为第二类吸收式热泵。 4 按驱动热源分类 蒸汽型，以蒸汽为驱动热源。单效机组工作蒸汽压力一般为 0.1MPa（表）； 双效机组工作蒸汽压力为 0.250.8MPa（表） 直燃型，以燃料的燃烧热为驱动热源。根据所用燃料种类，又分为燃油型 （轻油或重油）和燃气型（液化气、天然气、城市煤气）两大类。7热水型，以热水的显热为驱动热源。单效机组热水温度范围为 85150； 双效机组热水温度150 。 按驱动热源的利用方式分类 单效，驱动热源在机组内被直接利用一次。 双效，驱动热源在机组的高压发生器内被直接利用，产生的高温冷剂水蒸气 在低压发生器内被二次间接利用。 多效，驱动热源在机组内被直接和间接地

15、多次利用。 5. 按使用要求 一般把用于生产或科学试验过程中的空调称为“工艺性空调”，而把用于保证人 体舒适度的空调称为“舒适性空调”。工艺性空调在满足特殊工艺过程特殊要求 的同时，往往还要满足工作人员的舒适性要求。因此二者是密切相关的。 舒适性空调 舒适性空调的任务在于创造舒适的工作环境，保证人的健康，提高工作效率， 广泛应用于办公楼、会议室、展览馆、影剧院、图书馆、体育场、商场、旅馆、 餐厅等。 工艺性空调 工艺性空调主要取决于工艺要求，不同部门区别很大，总的来说主要分为降温 性空调和恒温（恒湿）空调两类。 6 按空气处理设备的情况分类 集中式空调系统 集中式空调系统是指在同一建筑内对空气进行净化、冷却（或加热）、加湿 （或除湿）等处理，然后进行输送和分配的空调系统。 集中