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1、中央空调方案设计培训手册,技术服务部方案设计室宣,目录,第一章 中央空调概述 第二章 中央空调常用术语 第三章 建筑物空调负荷估算 第四章 中央空调工程系统设计 第五章 中央空调工程费用概算 第六章 工程方案设计书(例),第一章 中央空调概述,中央空调与现代建筑、工农业生产息息相关。尤其是现代建筑，中央空调已是不可缺少的设施之一。通常我们所说的中央空调是指中央空调机组、空气处理末端及控制等设备组成的空调系统。 中央空调系统的功能是对一个建筑物（群），以集中或半集中的方式对空调区域的空气进行净化（或纯化）、冷却（或加热）、加湿（或除湿）等处理，创造出一个生活或生产工艺标准所需的环境的五度（其中包
2、括温度、湿度、气流速度、洁净度和新鲜度）。,常规中央空调应包括如下五部分：,1、中央空调机组：其功能是提供空气调节所需要的冷（热）水源。按制冷方式划分有电制冷与热制冷。电制冷机组有：活塞式冷（热）水机组、离心式冷水机组、螺杆式冷（热）水机组。热制冷机组有：直燃型溴化锂吸收式冷（热）水机组和蒸汽及热水型溴化锂吸收式冷（热）水机组。 2、空气处理末端设备：其功能是对空气进行降温、加热、加湿、除湿以及净化过滤等。常规设备有风机盘管、风柜、组合式空调机组、新风机组等。 3、风管系统：其功能是引入室外新风、输送处理过的空气到各个空调区域或把待处理的空气输送到空气处理末端设备。常规设备有各类送风口和通风机
3、等。,4、空调水系统：其功能是把机组冷冻水输送到空气处理设备或末端的水力管路系统，对于水冷冷水机组来说，还有把机组热量输送到冷却塔的冷却水系统，输送冷冻水或冷却水的动力设备是水泵。 5、控制系统：其功能是在空调系统运行中，对机组、空气处理设备与空调过程进行人工或自动调节与监控。常规控制装置包括传感元件、执行与调节机构。,总结:中央空调系统的设计、安装是一个专业强的行业。对于一个中央空调工程，只有通过正确的热负荷计算设计、水力管路设计、合理选择机组、末端与控制等，规范安装，科学运行管理，才能达到满意的空调效果。,第二章 中央空调常用术语,1.舒适性空调： 使空调房间满足人们生活的要求，以人体的舒
4、适要求来控制房间的空气参数。 2.工艺性空调： 又称恒温恒湿空调，使室内空气的温度、湿度、气流速度、洁净度、清新度等参数控制在一定范围内，以满足生产工艺的要求,3.制冷量： 空调器进行制冷运行时，单位时间内，低压侧制冷剂在蒸发器中吸收的热量。常用单位为W或KW。 4.热泵制热量： 空调器进行热泵制热运行时（热泵辅助电加热器应同时运行）单位时间内送入密闭空间、房间或区域内的热量 5.性能系数： 制冷（热）循环中产生的制冷（热）所耗功率之比为性能系数。制冷时称为能效比，用COP表示；制热时为性能系数，用EER表示。,6.制冷剂： 制冷剂即制冷工质，是制冷系统中完成制冷循环的工作介质。制冷剂在蒸发器
5、中吸取被冷却的对象的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围空气或水而被冷凝 成液体。制冷机借助于制冷剂的状态变化，达到制冷的目的。 7.载冷剂： 载冷剂是指在间接制冷系统中用以传送冷量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备冷却，吸收被冷却物体或环境的热量，再返回蒸发器被制冷剂重新冷却，如此不断循环，以达到连续制冷的目的。,8.模块机 在VRV系统的基础上发展而来，在1985年，由澳大利亚捷丰集团发明并申请专利。它将传统的氟利昂管路改变为水管路，将室内外机合并为制冷机组，室内机改为风机盘管。利用载冷剂水的换热来实现制冷过程。模块机由于能够根据冷负荷要求自动调节启动机组数量，实现
6、灵活组合而得名。,9.螺杆式冷水机组 螺杆式冷水机组是提供冷冻水的大中型制冷设备。常用于国防科研、能源开发、交通运输、宾馆、饭店、轻工、纺织等部门的空气调节，以及水利电力工程的冷冻水。螺杆式冷水机组是由螺杆制冷压缩机组、冷凝器、蒸发器以及自控元件和仪表等组成的一个完整制冷系统。它具有结构紧凑、体积小、占地面积小、操作维护方便、运转平稳等优点，因而获得了广泛的应用。其单机制冷量从150到2200KW，适用于中、大型工程。,10、水源热泵,水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位
7、热能转移的一种技术。 地球表面浅层水源如深度在1000米以内的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。,11、水环热泵,所谓水环热泵空调系统就是小型的水/空气热泵机组的一种应用方式。即用水环路将小型的水/空气热泵机组并联在一起，构成一个以回收建筑物内余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统
8、。它在20世纪60年代出现在美国的加利福尼亚州，故也称加利福尼亚系统。70年代后进入日本。80年代初，在我国一些建筑物中开始采用。由于其节能效益和环保效益显著，因此90年代，水环热泵空调系统便在我国得到广泛的应用，并将会在我国空调节能领域中发挥越来越大的作用。,水环热泵空调系统的组成,1水/空气热泵机组；2闭式冷却塔；3加热设备（如燃油、气、电锅炉）；4蓄热容器；5水环路的循环水泵；6水处理装置；7补给水水箱；8补给水泵；9定压装置,12.冷却塔 借助空气使水的大批冷却的设备，一般安装在楼房的顶部。在制冷、电力、化工等许多行业中，从冷凝器等设备中排出的热的冷却水，都是经过冷却塔冷却后循环使用的
9、。,13.VRV系统 是Variable Refrigerant Volume 系统的简称，即制冷剂流量可变式系统。其形式为一组室外机，由功能机、恒速机和变频机组成。通过并联室外机系统，将制冷管道集中进入一个管道系统，可以方便的根据室内机的容量匹配，对室内机的合适容量从1.25KW以1.5KW的级差进行选择，即最多一组室外机可以连接30台室内机。室内机有天花板嵌入式、挂壁式、落地式等。型式不同的室内单机可连接到一个制冷回路上，并可以进行单独控制。室内单机最小容量为0.6KW，最大为3.75KW，室内机的容量可在室外机容量的50%至130%内调节。,14.水冷冷水机组 水冷冷水机组属于中央空调系
10、统中的制冷机组部分，其载冷剂为水，称为冷水机组，而冷凝器的冷却为利用常温水的换热降温来实现，故称为水冷机组。与水冷机组相对的称为风冷机组，风冷机组的冷凝器由与室外空气的强制通风换热达到冷却目的。,15.活塞式冷水机组 活塞式冷水机组就是把实现制冷循环所需的活塞式制冷压缩机、辅助设备及附件紧凑的组装在一起的专供空调用冷目的使用的整体式制冷装置。活塞式冷水机组单机制冷从60到900KW，适用于中、小型工程。,16.离心式冷水机组 是由离心式制冷压缩机和配套的蒸发器和节流控制装置以及电气表组成整台的冷水机组。单机制冷量从700到4200KW。其适用于大、特大型工程。,17.溴化锂吸收式制冷机组 以热
11、能为动力，以水为制冷剂，以溴化锂溶液为吸收剂，制取0以上的冷媒水，可用作空调或生产工艺过程的冷源。溴化锂吸收式以热能为动力，常见的有直燃型、蒸汽型、热水型三类，其冷量范围为230至5800KW，适用于中型、大型、特大型工程。,常用功率单位换算 1HP=0.735KW HP：马力，匹 1Kcal/h=1.163W Kcal/h：大卡 1KW=860Kcal/h KW：千瓦 1USRT=3.5KW USRT：美国冷吨,第三章 建筑物空调负荷估算 及主机选择,3.1室内、外空气的空调设计参数 夏季：温度 2428 相对湿度 40%65% 风速0.3m/s 冬季：温度 1822 相对湿度 40%60%
12、 风速0.2m/s,第三章 建筑物空调负荷估算 及主机选择,选用室内设计参数关系到空调能耗量，按日本统计结果，改变室内设计参数的节能效果如表所示。,3.2空调房间的冷负荷,空调房间的冷负荷包括： （1）建筑围护结构传入室内热量形成的冷负荷； （2）人体散热形成的冷负荷； （3）灯光散热形成的冷负荷； （4）设备散热形成的冷负荷； （5）食物散热形成的冷负荷； （6）空气渗透带入室内的冷负荷,3.3空调房间的湿负荷,空调房间的湿负荷有人体散湿、敞开水面蒸发散湿等形成的湿负荷。,3.4空调房间冷热负荷的估算,3.4.1、旅馆、宾馆、饭店类,3.4空调房间冷热负荷的估算,3.4.2、办公类,3.4空
13、调房间冷热负荷的估算,3.4.3、百货大楼、商场,3.4空调房间冷热负荷的估算,3.4.4、医院,3.4空调房间冷热负荷的估算,3.4.5、影剧院,3.4空调房间冷热负荷的估算,3.4.6、体育馆,3.5主机的选择,1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算 2.统计建筑空调总冷负荷 3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为7080%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。 4.制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的乘积。根据计算的制冷机冷负荷既可选择制冷主机。,制冷主机台数可根据建筑业主和建筑所备机房情况进行确定,第四章 中央空调工程系统设计,一、空调系统
14、的分类 空调系统一般可按负担室内热湿负荷所用的介质分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和制冷剂系统。按空气处理设备的集中程度可分为集中式空调、半集中式空调系统和分散式空调系统。按热量移动（传递）的原理来分可分为对流方式空调和辐射方式空调，按被处理空气的来源来分可分为封闭式系统、直流式系统和混合式系统。,按负担室内负荷的介质不同分类表,按分散程度分类,二、风机盘管的水系统设计,2.1空调水系统的类型,A、闭式和开式 B、同程式和异程式 C、两管制、三管制、四管制 D、定流量和变流量 E、单式泵和复式泵,A、 闭式和开式,B、 同程式和异程式,风机盘管的同程、异程对比,模块机组的同程、异程对比,
15、C、 两管制、三管制和四管制,D、 定流量、变流量,E、 单式泵、复式泵,2.2空调水系统的设计原则,空调水系统设计应坚持的设计原则是 力求水力平衡； 防止大流量小温差； 要处理好水系统的膨胀与排气； 要解决好水处理与水过滤； 要注意管网的保冷与保暖效果。,空调水系统的设计原则之一 力求各环路的水力平衡,空调供冷、供暖水系统的设计，应符合各个环路之间的水力平衡要求。对压差悬殊的高阻力环路，应设置二次循环泵。各环路应设置平衡阀或分流三通等平衡装置。如管道竖井面积允许时，应尽量采用管道竖向同程式。,空调水系统的设计原则之二 防止大流量小温差,A、造成大流量小温差的原因之一 设计水流量一般是根据最大
16、的设计冷负荷（或热负荷）再安5（或10）供回水温差确定的，而实际上出现最大设计冷负荷（或热负荷）的时间，即按满负荷运行的时间仅很短的时间，绝大部分时间是在部分负荷下运行。,造成大流量小温差的原因之二 水泵扬程一般是根据最远环路、最大阻力，再乘以一定的安全系数后确定的，然后结合上述的设计流量，查找与其一致的水泵铭牌参数而确定水泵的型号，而不是根据水泵特性曲线确定水泵的型号。因此，在实际水泵运行中，水泵的实际工作点是在铭牌工作点的右下侧，故实际水流量要比设计水流量大20%-50%。,小结: 在较大的水系统设计中，设计计算时常常没有对每个环路进行水力平衡校核，对于压差相差悬殊的环路，多数也不设置平衡阀等平衡装置，施工安装完毕之后又不进行任何调试，环路之间的阻力不平衡所引起的水力工况、热力工况失调现象只好靠大流量来掩盖。,B、避免大流量小温差的方法 考虑到设计时难以做到各环路之间的严格水力平衡，以及安装过
