1-空调系统简介

CompanyPrivate空调系统介绍空调系统定义制冷空调就是将热量从一个地方或物体逆向强制转移到另一个地方或物体。Q1+W=Q2空调室内环境温度T1蒸发温度Te冷凝温度Tc室外环境温度T2耗功W热负荷Q1排热量Q2空调系统的本质完整的空调系统室内空气循环室外空气循环空调区域空气处理设备蒸发器冷凝器冷却塔室外环境空调主机压缩机冷冻水循环冷却水水循环制冷循环空调设计参数的确定室内设计参数季节温度℃相对湿度%风速m/s洁净度异味噪音辐射温差℃夏季24-2626-2840-60=70=0.25=0.3按要求按要求按要求垂直5水平10冬季22-2418-22=30=0.2按要求按要求按要求垂直5水平10舒适性空调工艺性空调-按工艺要求室外设计参数1.夏季室外干球计算温度采用历年平均不保证50小时的干球温度。（即每年超出这温度的时间为50小时，并取近若干年此温度的平均值）风冷机组冷却2.夏季室外湿球计算温度采用历年平均不保证50小时的湿球温度。水冷机组冷却=夏季室外湿球计算温度+冷却塔换热温差3.冬季室外计算温度采用历年平均不保证1天的日平均温度。热泵机组吸热4.冬季室外计算相对湿度采用累年最冷月日平均相对湿度。热泵机组化霜主要城市的设计参数城市夏季干球℃夏季湿球℃冬季干球℃冬季相对湿度%北京33.526.4-9.944上海34.427.9-2.275广州34.227.85.272重庆35.526.52.283负荷计算负荷种类阳光室外35℃传热人员灯光电气设备传热••••••••屋顶墙窗灯光人员设备渗透通风室内24℃辐射/渗透负荷的概算建筑类型制冷（W/m2）制热（W/m2）办公楼/学校95-11560-80办公楼（超高层）105-145宾馆70-9560-70餐厅290-350115-140商场210-240医院105-13065-80剧场230-35095-115系统分类回风口热量排风风阀回风机排风回风回风管送风管送风口盘管新风滤网冷却泵空调系统示意回风风阀锅炉冷水机组冷却塔冷冻泵热水泵热量送风机新风风阀冷却水管冷冻水管热量末端设备空调系统示意2膨胀机构压缩机蒸发器冷凝器空气循环制冷循环系统分类根据载冷剂输送方式分类全空气系统全水系统直膨系统空气-水系统风管系统风管系统需考虑的问题•安装空间•建安成本•风管阻力损失•噪音水平•保温及漏风率•国家/地区的相关法规标准和现场有关的规范（GB50736-2012）风管长宽比不宜大于4风管、配件及柔性接头应采取相应的防腐材料或防腐措施风管内空气速度宜按后表各环路阻力损失超过15%的，应有相应调节装置风管与空调箱或风机的连接处应有柔性接头，长度宜为150-300mm空调箱或风机的进出风口宜装多页式或花瓣式调节阀多台空调箱或风机并联运行，应各自设置止回阀或自动关断装置矩形风管曲率半径小于1.5倍平面边长（且平面边长〉500mm），应设置弯管导流叶片风管主干支管应设置测定孔、检查孔和清洗孔风管内安装电加热时，电加热前后各800mm内的风管和保温均应采用不燃材料风管的阻力损失沿程损失局部损失总风管损失=沿程损失+局部损失局部损失（改变方向/改变通径）沿程损失（直管段）+=局部损失（可用沿程长度折算法）风管阻力损失估算风管布置局部损失估算系数简单1.2普通1.4复杂1.6对普通风管估算可用：每10m风管，沿程损失2-5Pa每10m风管，总损失7-10Pa回风管可乘0.8低速风管内的空气流速风管分类住宅（m/s）公共建筑（m/s）干管3.5-4.5最大6.05.0-6.5最大8.0支管3.0最大5.03.0-4.5最大6.5支管上接出的风管2.5最大4.03.0-3.5最大6.0风机入口3.5最大4.54.0最大5.0风机出口5.0-8.0最大8.56.5-10.0最大11.0水泵水泵曲线和相似定理相似定律：流量与转速成正比；与叶轮直径成正比。扬程与转速的平方成正比；与叶轮直径的平方成正比。功率与转速的立方成正比；与叶轮直径的立方成正比。水泵消耗功率产生水的流量和扬程；流量携带了空调系统的热量，扬程提供了将流量输送出去的动力。扬程（m）流量（L/s）水泵曲线系统阻力水泵的扬程HdHsHsHu闭式系统开式系统水泵吸入压力=Hs水泵排出压力=HdHs=Hd所以闭式系统水泵的扬程仅用于克服水管阻力水泵吸入压力=Hs-Hu水泵排出压力为Hd高度差=Hu所以开式系统水泵的扬程用于克服水管阻力+高度差水系统静压吸入端静压排出端静压高度差水系统处于静止状态下，各设备承受的压力•开式系统中：设备所承受静压由设备所处系统位置决定•闭式系统中：设备所承受静压由定压装置决定水泵吸入压力要求水泵排出水泵吸口水泵吸口法兰面的压力为防止吸空造成汽蚀或过热，启动或运行水泵时一定要在水泵吸入口的法兰面处维持有一定的水压。水叶轮轴封冷冻水系统冷冻水系统分类一管制系统二管制系统三管制系统四管制系统同/异程管同程管异程管调节阀水先进先出，每个末端设备的压力损失不同，必须装调节阀水先进后出，每个末端设备的压力损失相同，可以不装调节阀冷冻水系统主要部件1.平衡阀：用于系统水力平衡调节2.放空阀：用于排出系统内的空气3.流量开关：用于流量保护4.软接头：用于缓冲机组或系统的震动5.蒸发器：用于冷冻水换热6.压力表：用于确定流经蒸发器的流量7.温度计：用于测量冷冻水进出水温度8.排水阀：用于排污排水9.缓冲水箱：用于维持冷冻水系统最小水容量以保证系统惰性稳定10.水过滤器：用于过滤水中杂质11.膨胀水箱：用于调节冷冻水因温度变化而产生的容积变化12.补水管/阀：用于冷冻水补充机组热交换器中的水流量1.水在机组热交换器中的流速范围，要求为0.91-3.65m/s，一般为2.44-3.05m/s。2.当水流速小于0.91m/s时，机组会由于层流效应导致换热变差，继而导致机组报警调停；此时对应的水流量一般在30-38%。3.应次机组的最小水流量必须保持在40%以上。4.机组水流量=热交换器中的流速X热交换器的通径面积热交换器的通径面积=换热管数X换热管截面积旁通压差负载负载T1T2回水溫度出水温度冷冻水泵末端设备P旁通阀冷机冷机冷机冷冻水一次定流量系统（串联/1对1系统）•根据室内温度或回风温度来控制末端回水阀开度/开关•根据调节阀二端压差来控制调节阀的开度（旁通量）•冷冻水的旁通量就造成了冷冻水回水温度的变化，而使机组自动调节冷量•这样保证了流经机组蒸发器的冷冻水是定流量，负载侧冷冻水的流量随负载变化•当调节阀失效或根本没有的情况下，机组的冷量控制、安全保护均会发生问题•这是由于大部分机组的控制逻辑是基于定流量来计算冷量的（Q=M*C*△T冷冻水）冷机冷机冷机负载负载T1T2P回水溫度出水温度冷冻水泵旁通阀末端设备旁通压差冷冻水一次定流量系统（并联系统）•建议相同冷量机组系统中使用•容易提供备泵•机组需要安装电动冷冻水阀冷冻水一次定流量二次变流量系统•根据室内温度或回风温度来控制末端回水阀开度/开关•根据二次最不利环路两端压差来控制二次泵的频率（二次变流量）•二次泵的水流量变化造成平衡管中水流量/流向的变化（所以平衡管一定是个空管）•流经一次侧机组蒸发器的冷冻水是定流量，二次侧冷冻水的流量随负载变化•根据供回水总管上的温度传感器可自控机组的冷量和开停冷机冷机冷机负载负载T1T2P平衡管一次冷冻水泵VFDVFD二次冷冻水泵&变频器末端设备最不利环路两端压差出水温度回水溫度注：可在平衡管上加装流向开关冷冻水一次变流量系统冷机负载负载T1T2P回水溫度出水温度冷冻水泵&变频器旁通阀末端设备最不利环路两端压差F回水流量注：最不利环路两端压差难以确定，应该在各路支管上多取几个取样点T3负荷端回水温度VFDVFDVFDP最不利环路两端压差冷机冷机•根据室内温度或回风温度来控制末端回水阀开度/开关•根据最不利环路两端压差来控制泵的频率（一次变流量）•也可使用供回水定温差的方式控制•旁通阀仅为维持通过机组蒸发器的最小流量（建议50%以上）•机组要具有适应一次变流量的能力，否则可能造成机组的冷量控制、安全保护均会发生问题冷冻水各温差的意义冷冻水进出水温差蒸发器换热温差冷冻水进出水温差=冷冻水进水温度-冷冻水出水温度冷冻水进出水温差标示了流经蒸发器的冷冻水流量标准值应参考厂家说明，如选型报告一般宜读取满载时的数据进行核对蒸发器换热温差=冷冻水出水温度-蒸发器制冷剂饱和温度蒸发器换热温差标示了蒸发器的换热效率（机组整个制冷系统的效率）标准值应参考厂家说明，如选型报告一般宜读取满载时的数据进行核对冷却水系统冷却水系统一次性系统水源控制阀循环系统冷却水温度控制-冷却塔风机控制冷凝器冷凝器冷凝器冷却泵冷却塔冷却塔控制器冷却水出水冷却水进水流量开关•通过冷却水进水温度或机组冷凝压力来控制冷却塔的多速风机或变频风机•尽量将冷却水控制到机组容许的最低冷却水进水温度•机组的运行和启动对应的最低冷却水温度，应根据厂家要求冷却水温度控制-冷却水量控制冷凝器冷凝器冷凝器冷却泵冷却塔旁通比例调节阀冷却水出水冷却水进水流量开关•通过机组冷凝压力来控制旁通比例调节阀，以保证机组的正常运行•如使用冷却水进水温度来控制，应结合冷却塔风机的变速控制，即旁通比例调节阀保证启动时的最低冷却水进水温度，而冷却塔风机保证运行时的最低冷却水进水温度•开利机组冷却水进水一般要求，启动最低13℃，运行最低19℃冷却水温度控制-三通比例阀控制1水泵三通比例调节阀冷却塔水冷式制冷机组冷却水旁通控制在冷却塔侧（水泵和机组在旁通管同侧），可采用冷却水温或冷凝压力来控制。冷却水旁通控制在机组侧（水泵和冷却塔在旁通管同侧），尽量使用冷凝压力来控制；如一定要用冷却水温度控制，则应采用机组冷却水出水温度控制。并且需考虑安装最小流量阀。水冷式制冷机组冷凝器最小流量阀三通比例调节阀控制器冷却水温度控制-三通比例阀控制2冷却水温度控制-二通比例阀控制最小流量阀二通比例调节阀水泵冷却塔水冷式制冷机组使用二通比例调节阀冷却水旁通控制，应用冷凝压力来控制；并且需考虑安装最小流量阀。冷却水温度控制-并联冷却塔•在几台机组并联冷却塔系统中水平衡应进行调试•在加机过程中要考虑并联系统的对机组的影响热水进冷水出冷却塔的参数17-517-5Copyright©CarrierCorp.200617-CSD700Ver5.0Jul2006Copyright©CarrierCorp.200610Chapter17–CoolingTowers进风湿球温度进风湿球温度冷却塔出水温度冷却塔换热温度进风湿球温度是确定冷却塔最重要的参数中国常用值为28℃冷却塔换热温差=冷却塔出水温度（机组冷却水进水温度）-进风湿球温度在空调应用中常用值为4℃冷却塔的参数217-517-5Copyright©CarrierCorp.200617-CSD700Ver5.0Jul2006Copyright©CarrierCorp.200610Chapter17–CoolingTowers排热量冷却塔进出水温差冷却塔排热量=制冷量+压缩机耗功一般电冷水机组应运中，排热量为制冷量的1.15（新型）-1.25（旧型）倍，吸收式约为1.8（单效）-2.5（双效）在空调应用中冷却塔的进出水温差一般在5-6℃冷却水温度每下降1.1℃,冷水机组效率约提高2%冷却塔的参数317-517-5Copyright©CarrierCorp.200617-CSD700Ver5.0Jul2006Copyright©CarrierCorp.200610Chapter17–CoolingTowers蒸发量散失每蒸发1Kg水大约可从冷却水中带走9200kcal的热量进风湿球温度越低蒸发效率越高蒸发量约为塔流量的1%散失不可避免散失量很小约为塔流量的0.001-0.002%冷却塔的参数417-517-5Copyright©CarrierCorp.200617-CSD700Ver5.0Jul2006Copyright©CarrierCorp.