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1、建筑环境与设备工程认识实习报告专业：建筑环境与设备工程 姓名：xxx 学号：xxxxxxxxx前言实习目的：了解采暖系统的原理、组成及各设备的功能；了解空调系统的原理、组成及各设备的功能；了解通风、防排烟的构造与原理；了解冷却塔系统的原理、组成及各设备的功能。实习时间：2010年9月1日到9月2日实习地点：金格商场和燃气检查所，昙小苑小区的地下车库，南屏街家乐福和昆华医院新建大楼。实习内容一、 空调的认知： 空调是空气调节器的简称。空气调节器空调的主要内容是制冷：用工人的方法来实现热量的转移空调是空气调节器的简称。空调的主要内容是制冷：用工人的方法来实现热量的转移。关于热量：物体在绝对零度下是
2、没有热量的。绝对零度为 -273.空调原理的预备知识： 只要提醒一下，大家都会明白这个道理。大家都打过针吧？起码 打过预防针。打针时，护士将酒精棉球擦到我们的皮肤上，我们马上就会感到被擦的地方好凉爽。可以讲，这是世界上最简单的空调。因为人为的制造了凉爽。为什么会感到凉爽呢？大家知道，这是酒精蒸发的结果。物体从液态转换为汽态是要吸收大量的热量的，酒精在常温下容易蒸发。从而可以得出一个结论，蒸发能制冷。把水抹到皮肤上，也会感到有凉意，不过没有酒精作用明显。因为酒精比水更容易蒸发，比水蒸发得更快。就是蒸发越快，制冷越好。汽化有两种方式，蒸发和沸腾 蒸发沸腾共同点（1） 汽化现象（2） 需要吸收热量（
3、1）汽化现象（2）需要吸收热量区别（1） 液体表面发生汽化（2） 在任何温度下都可发生（3） 缓慢的汽化（4） 影响蒸发快慢的因素：液体的温度、液体的表面积的大小、液体表面的气流大小（1） 表面和内部同时发生汽化（2） 在一定的温度下发生（3） 剧烈的汽化（4） 影响沸点高低的因素：液面上气压的大小 影响蒸发快慢的因素还有温度，温度越高，蒸发越快。洗晒的衣服，夏天比冬天容易干，就是因为夏天温度高，蒸发快的结果。影响蒸发快慢的因素还有压力。压力越低，蒸发越快。在青藏高原烧开水，90不到就开了，就沸腾了，就大量蒸发了，就是因为青藏高原地势高，压力低的结果。 人们为了制冷，千方百计地寻找容易蒸发的物
4、质。现在用的空调采用的蒸发工作物质一般都是制冷剂(氟里昂是其中一种)。 我们知道，在一个大气压下，水要到吸热到100 才烧开，才沸腾，才大量蒸发。而F22(氟里昂)在一个大气压下-30时就汽化了，就大量蒸发了。而且它的化学性质稳定，在一般情况下又无毒性，因此，它是一种比较理想的制冷物质。如何使气态氟里昂还原为液态氟里昂呢？只要注意一下我们周围两种极普通的情况，就能想出办法来。将灌满液化气的钢瓶，稍微摇晃几下，就可体察到，里面大都是液体。这就是液化气被压缩而成的液体。从而为我们解决这个问题得到一个启发。只要将气体加压，就可以把气体变成液体。而且压力越高，越容易变成液体。还有一种情况是，锅里烧水，
5、锅盖上会有水珠。大家知道，这是锅里的水蒸汽遇到较冷的锅盖凝结而成的。这又为我们解决这个问题得到一个启发，只要将气体冷却，就能把气体变成液体。而且温度越低，越容易变成液体。要重复利用氟里昂，还要使氟里昂不要漏掉了，不要跑掉了。这就要一个密闭的系统。人们都叫它做空调系统。 小结一下前面讲的空调制冷原理预备知识： 1、蒸发能制冷，蒸发越快，制冷越好。温度越高，蒸发越快。压力越低，蒸发越快。 2、加压和冷却都可以使气体变成液体，而且压力越高，越容易变成液体。温度越低，越容易变成液体。 接着讲空调的基本原理： 空调的主要四个组成部分： 压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。 空调的主要工作过程： 首先，低压
6、的气态氟里昂被吸入压缩机，被压缩成高温高压的气体氟里昂； 而后，气态氟里昂流到室外的冷凝器，在向室外散热过程中，逐渐冷凝成高压液体氟里昂； 接着，通过节流装置降压（同时也降温）又变成低温低压的气液氟里昂混合物。此时，气液混合的氟里昂就可以发挥空调制冷的“威力”了：它进入室内的蒸发器，通过吸收室内空气中的热量而不断汽化，这样，房间的温度降低了，它也又变成了低压气体，重新进入了压缩机。如此循环往复，空调就可以连续不断的运转工作了。 而室外机主要就是空调压缩机，所以室外温度会被高温高压的气体氟里昂升高。 最后讲一讲空调水又是怎么来的，平时你一定见过拿出冰箱的冷饮外表面立刻凝结很多露珠的现象，这是因为
7、空气中含有很多的水蒸气，温度越高，可以包含的水蒸气就越多，温度越低，可以包含的水蒸气就越少（和水溶解盐的多少随温度改变原理有点相似是吧），而前面说的空调蒸发器是冷却周围空气的，温度就低，周围空气里的水蒸气就和凝结在蒸发器上了，和冷饮瓶外表面凝结很多露珠一样的道理。但是这个水不能任其凝结，不然房间里就不断滴水了，所以需要用一个托盘收集起来排到室外，这就是空调水。 二.中央空调水系统构成及原理中央空调循环水系统构成如图所示:空调水系统主要是由制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等组成的一个系统。该系统的工作原理是制冷剂在制冷机组的蒸发器中汽化吸收冷冻水的热量，从而使载冷剂一冷冻水的温度降低，然后，
8、在蒸发器内被汽化的制冷剂经制冷机组的压缩机时被压缩成高压高温的气体，当高温高压的制冷剂流经冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却变成低温高压的气体，低温高压的制冷剂通过膨胀阀后重新变成了低温低压的液体，而后再在蒸发器内气化，完成一次循环。通过不断的循环，载冷剂不断地输送冷量到空气处理单元，同时，制冷机组产生的热量不断的被冷却水所带走，在流经冷却塔时散发到空气中，冷却塔上装有风机，对流经冷却塔的水进行降温。中央空调制热时，冷却水系统停止运行，空调机组直接对冷冻水进行加热，目前主要有电加热和燃气燃烧加热。经过加热后的水通过管道流至各个房间，风机把进风口吸进的凉空气通过热管加热在通过出风口排出，此时一吹出
9、的便是热风，达到了制热的目的。同时变冷的水流进机组，再一次被加热，然后采暖泵迫使热水再一次流入房间管道，如此形成循环。实际中央空调应用中，由于其冷冻水和热水用一套水循环管道，所以在设计水泵时，有些设计只有两种水循环系统，即冷却水循环和冷冻水循环，此时水泵也就只有冷冻水泵和冷却水泵，夏季两种水泵均工作，而到了冬季，关闭冷却水泵，只有冷冻水泵工作。但是由于夏季的制冷量很大，所以冷冻水的流量同时也很大，因此冷冻水泵的功率设计比较大，是按最大制冷量加余量而设计。冬季时，制热量相对较小，不需要很大的制热量，自然需要的热水循环量也就较小，如果还用冷冻水泵就会造成很大的浪费。因此有些中央空调设计时，会单独设
10、计一个。热水循环系统，它通过节流阀连接到冷冻水管道上，夏季时，关闭节流阀，使冷冻水使用循环管道，冬季时，关闭冷冻水的节流阀，打开热水节流阀，使热水使用循环管道。这样的话，热水的水泵功率就可以根据制热量加余量来设计，不会造成很大的浪费。考虑到第二种现象在目前的中央空调应用中比较常见，因此本水系统控制系统针对第二种情况设计。对于冷冻/热水系统，其出水温度取决于蒸发器的设定值，回水温度取决于大厦的热负荷。现采用蒸发器的出水管和回水管路上装有检测其温度的变送器，通过冷冻水的温差控制，即可使冷冻水泵的转速相应于热负载的变化而变化。参考目前中央空调机组设计和运行的实际情况，冷冻温差为5一7时最为合理。冬季
11、的时候，由于进水温度低，出水温度高，所以温差为负值。对于冷却水系统，由于低温冷却水(冷凝器进水)温度取决于环境温度与冷却塔的工况，只需控制高温冷却水(冷凝器出水)的温度，即可控制温差。采用在冷却水出水管安装温度变送器，通过控制冷凝器出水温度，便可使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化，参考目前中央空调机组设计和运行的实际情况，冷却水出水温度为37左右时最为合理。中央空调机组在设计时，对于冷冻和冷却水的流量有一个最小值，即机组在运行时，流量不能小于这个值，这是因为如果流量过小，可能会发生机组冻管，损坏中央空调机组。因此，我们在根据温度和温差对水泵转速进行调节时，必须要保证空调机组正常运行所需要
12、的最小流量。如果我们要检测冷冻水和冷却水的流量，应该安装流量传感器，但是流量传感器一般采用法兰安装，串接在水管上，安装复杂并且价格昂贵。考虑到水的流量和其压力有一定的线性关系，在实际检测流量中，一般安装压力传感器，通过测量压力值来计算出流量值。压力传感器安装方便，一般为螺纹安装，并且价格适中。控制策略如图所示:控制计算机根据温度和温差反馈，结合温度和温差设定，并考虑空调机组的最小流量，给出冷冻水泵和冷却水泵电机的最佳控制量，控制其转速，达到最佳节能效果。中央空调节能方案分析空调系统需要消耗大量的电能和热能，其总能耗是十分惊人的，近年来我国空调事业得到了迅猛发展，空调应用日益广泛。随之而来的能量
13、供需矛盾也越来越突出。正常运行的一般空调系统其耗能主要有两个方面，一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷(热)源耗能；另一方面是为了输送空气和水风机和水泵克服流动阻力所需的电能(称动力耗能)。动力耗能是空调系统总耗能的两大部分中的主要部分，如何节约动力能耗显得尤为重要。冷水机组是动力耗能的主要因素，我们可以对冷水机组进行变水量控制，将水系统的调节方式设计成定温度、变流量，使系统的循环水量随空调负荷的变化而增减。变水量控制的节能关键是对水泵的运行控制。目前水泵的运行控制多采用台数控制、转速控制、台数控制与转速控制合用等三种方式。水泵转速控制的最新技术是变频调速技术，它变速稳定、反应灵敏准确、
14、自动化程度高，对空调系统节能具有重要意义。因此，以下从变频调速技术的角度，对中央空调系统的冷水机组控制方案进行探讨。8中央空调冷水机组基本工作原理和节能控制从图2-1中我们可以清楚的看出冷却水循环系统和冷冻水循环系统，其中，冷冻机组主要功能是制冷和输送冷冻水；冷却水循环系统用来冷却冷冻机组的压缩机，冷却水系统包括以下部分:给压缩机组散热的冷凝器、冷却泵、冷却水管道，散热塔。冷冻水系统包括：压缩机组、冷冻泵、与各个房间进行热交换的盘管。冷却水将压缩机组工作时产生的热量带走通过冷却水泵加压通过管道带到散热塔，在散热塔的冷风的作用下降温冷却后再流入压缩机组，这样可以保证压缩机组在正常的温度下工作。图
15、中央空调机组冷水机组结构因此，中央空调系统的工作过程就是一个循环的热交换过程，2条水循环系统便成为这个过程传递者。因此实现对水循环系统的控制便成为重中之重。（1）冷冻水循环系统的控制：通过回水温度实现变频控制。由于冷冻水的出水温度是冷冻机组“冷冻”的结果，是比较稳定的，我们根据回水温度的高低可以判断出房间内的温度。可以根据回水温度实现变频控制：回水温度高，说明房间温度高，应该提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度；反之，回水温度低，说明房间温度低，可降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度，达到节约能源的目的。（2）冷却水循环系统的控制：通过检测进水和回水的温差实现变频控制。散热塔的水温是随环境温度变化而变化的，因此单侧水温度不能准确地反映冷冻机组内产生热量的多少。对于冷却泵，以进水和回水间的温差作为控制依据，实现恒温差控制是可行的。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水的循环速度；温差小，说明冷冻机组产生的热量小，可以降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环速度，以实现节能的目的。中央空调的冷水机组系统的冷却水系统和冷冻水系统，在设计时通常是按照最大换热量夏季最热时,且所有空调都打开时再取一定的安全系数来确定的，而通常情况下由于季节和昼夜气温的变化以及所启用空调房间数目的不同，实际换热量远小于设计值，并且随着外界环境的变化调
