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[文档] 综述中央空调系统

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发表于 2016-5-9 23:23:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
中央空调系统是指冷热源主机集中设置的空调系统,通常用于办公楼、商场等整栋建筑物内,范围再大一些是区域性能源中心,小型的也有用于别墅乃至公寓的户式中央空调系统。中央空调系统的组成包括冷热源主机系统和空调末端系统,规模较大的还需要单独设计输冷、输热管网。

中央空调系统设计

中央空调系统的设计内容,包括建筑物空调负荷计算、冷热源主机系统选型设计、输冷输热系统设计(包括室外热力管网、建筑物内干管和立管系统的设计)以及建筑物内空调末端系统选型设计,通常建筑物内空调末端系统占据大部分的设计内容。此外按照国家要求还需要进行节能计算,规模较大或复杂时做能耗分析。
中央空调系统的设计周期,按照项目的规模以及复杂程度,分为项目前期的可研报告、方案设计、初步设计、扩初设计以及具体的施工图设计等多个阶段,通常至少包括方案设计和施工图设计两个阶段。

中央空调主机系统

中央空调主机系统即中央空调系统的冷热源,分为冷源和热源。冷源为空调末端系统提供夏季空调制冷用冷水,热源为空调末端系统提供冬季空调供暖用热水。
常见的冷源为电制冷冷水机组,以压缩机做功的形式消耗部分电能制冷,包括传统水冷式冷水机组、风冷热泵/空气源热泵冷水机组、地源热泵/水源热泵冷水机组等。另一种制冷方式是吸收式制冷,如溴化锂吸收式冷水机组,使用热水或蒸汽热源制冷,可利用废热,还能够以直燃方式冷暖两用,但由于环保、衰减等多方面原因,近年来已少有应用。
传统的热源为锅炉,包括热水锅炉、蒸汽锅炉以及市政热力管网换热后使用。近年来随着热泵空调技术的发展,冬季空调供热更多使用节能性高并且可以冷暖两用的热泵空调机组,如风冷热泵/空气源热泵冷热水机组、地源热泵/水源热泵冷热水机组等。此外,“完全免费”的太阳能光热利用也在逐步发展和应用中。
水冷式冷水机组加锅炉是传统的中央空调冷热源形式,夏季由冷水机组为空调末端系统提供空调用冷水,同时以冷却塔蒸发冷却方式向室外排热,冬季由锅炉或市政供热管网换热后提供供暖用热水。
风冷热泵/空气源热泵冷热水机组能够冷暖两用,布置在室外,不需要占用机房,直接向室外空气排热或从中取热,也不需要配置单独的冷却系统。由于系统相对简单、安装方便,因而应用广泛,尤其在住宅以及小型商业建筑等中小型空调系统中。
风冷热泵机组受室外环境气候的影响较大,效率低于水冷式冷水机组以及地源热泵机组,用电量需求相对较大,只能应用于中小型空调系统中,耗电量也多;冬季低温制热时衰减很快并且启动困难,在北方寒冷地区的应用受到限制;此外,室外噪音大,尤其是多台机组联用时会产生共振,处理不好会对周围环境造成较大的影响,这些都需要在选用风冷热泵机组时着重考虑。
地源热泵/水源热泵冷热水机组也能够冷暖两用,排热和取热对象是地下岩土、地下水源或江河湖海等地表水源,由于地热资源广阔,地下温度常年稳定,因此地源热泵的对外换热泵比风冷热泵要稳定得多,效率也高很多,节能、环保,受到国家的提倡和支持,有着越来越广泛的应用趋势。
地源热泵空调的应用也有限制,需要设置地下埋管换热系统,不仅增加工程成本,也需要占用室外空地面积或水源条件,这些都在一定程度上限制了地源热泵空调的应用推广。
冰蓄冷系统利用夜间低谷电时段蓄冷,白天释冷用于空调,由于存在水到冰再冰到水的转换过程,实际上“节省电费并不节能”,但由于对国家电网起到削峰填谷的作用,夜间平衡电网电力而在白天减少电力占用,因此也受到国家政策的鼓励和提倡。冰蓄冷空调的限制是初期投入高并且蓄冰槽的机房占用较大,选用时应结合当地的峰谷电价差等多项因素进行综合经济分析。

中央空调末端系统

空调末端系统按照向房间输冷输热形式的不同,分为全空气、全水以及水-空气等形式。
全空气系统使用组合式空调等各类空调箱集中处理空气,再用风道送至各空调区域,适用于商场超市、展厅、工业厂房等大开间场所。可以集中对空气进行净化等各种处理以及管理维护方便是其优势,但往往风道占用的空间过大,使其应用受到限制。
风机盘管系统是典型的全水系统,只需要输送和通入冷水或热水,具有布置灵活、控制方便的特点,适用于办公、旅馆等小开间房间,算是应用最广泛的空调末端形式。但设计和安装时需要注意末端噪音的控制,以及保证冷凝水的顺畅排放,维护上较为麻烦,舒适性也不如全空气系统。
风机盘管加新风系统是典型的水-空气系统形式,在人们对健康的关注度越来越高的今天,新风系统已不再是高档场所的需求,而应该成为空调系统的标配形式。
毛细管空调也可以归入水-空气系统形式,采用毛细管末端通入高温冷水制冷或通入低温热水供暖,并采用新风系统在夏季除湿和在冬季加湿。优点是干式系统,没有风,没有空气动力噪音,也没有冷凝水滋生菌藻;缺点也是干式系统,受温湿度环境影响较大而对应用场所要求较高,出力低只适用用于住宅、别墅等居住性建筑。

中央空调输冷输热系统

在区域性能源系统中,冷热源集中设置为能源中心,供冷、供暖以及提供生活热水用热,需要单独设计区域性输冷、输热管网。在单栋建筑物中,也要考虑集中机房到各区域的干管以及管井中的立管。通常在高层建筑中,至少会将低区裙房和高区塔楼分开输水。
输冷输热管道系统的设计,需要考虑向各区域输水的水力平衡,包括同程式或异程式的管路布置、静态和动态平衡阀的设置等;需要考虑设备在高向上的承压状况,必要时设置垂直水力分区;需要考虑冷热状况下的管道伸缩,包括固定支架、滑动支架以及补偿器的计算和设置;此外,还需要考虑整个水系统的补水泄水、膨胀容水以及定压形式等的配置。

中央空调系统

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 楼主| 发表于 2016-9-6 19:31:48 | 显示全部楼层
毛细管空调=地源热泵+毛细管天棚制冷+毛细管地暖+新风调湿净化。
 楼主| 发表于 2016-9-7 22:19:09 | 显示全部楼层
中央空调系统是指冷热源主机集中设置的空调系统,通常用于办公楼、商场等整栋建筑物内,范围再大一些是区域性能源中心,小型的也有用于别墅乃至公寓的户式中央空调系统。
 楼主| 发表于 2016-9-7 22:32:26 | 显示全部楼层
中央空调系统的设计内容,包括空调负荷计算、冷热源主机系统选型设计、输冷输热管网(或建筑物内主干管和立管)设计、中央空调末端系统选型设计。
 楼主| 发表于 2016-9-8 22:14:24 | 显示全部楼层
传统的中央空调主机系统为电制冷冷水机组加锅炉(或市政热力管网),在夏季由冷水机组为用户侧提供空调用冷冻水,而在冷凝侧采用冷却塔蒸发冷却方式排热;在冬季由锅炉或市政供热管网提供空调用热水。
发表于 2016-9-11 13:29:06 | 显示全部楼层
统的中央空调主机系统为电制冷冷水机组加锅炉(或市政热力管网),在夏季由冷水机组为用户侧提供空调用冷冻水,而在冷凝侧采用冷却塔蒸发冷却方式排热;在冬季由锅炉或市政供热管网提供空调用热水。
发表于 2016-10-8 10:13:05 | 显示全部楼层
地源热泵原理是夏季制冷自室内取热排至室外地下,冬季自地下取热向室内供暖或加热生活热水。
 楼主| 发表于 2016-10-13 12:23:02 | 显示全部楼层
暖通空调常用热量单位换算,包括国际单位瓦(W)、工程单位大卡(kCal/h)、锅炉容量(th/h)、空调匹数(HP)之间的换算。
发表于 2016-10-22 05:18:50 | 显示全部楼层
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发表于 2016-10-29 11:39:27 | 显示全部楼层
毛细管空调将温度和湿度分开来分别控制,是“恒温、恒湿、恒氧”的 三恒系统

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