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  中央空調系統由冷熱源系統和空氣調節系統組成。采用液體汽化制冷的原理為空氣調節系統提供所需冷量,用以抵消室內環境的冷負荷;制熱系統為空氣調節系統提供用以抵消室內環境熱負荷的熱量。制冷系統是中央空調系統至關重要的部分,其采用種類、運行方式、結構形式等直接影響了中央空調系統在運行中的經濟性、高效性、合理性。

  

  中央空調制冷原理

  

  液體汽化制冷是利用液體汽化時的吸熱、冷凝時的放熱效應來實現制冷的。液體汽化形成蒸汽。當液體(制冷工質)處在密閉的容器中時,此容器中除了液體及液體本身所產生的蒸汽外,不存在其他任何氣體,液體和蒸汽將在某一壓力下達到平衡,此時的汽體稱為飽和蒸汽,壓力稱為飽和壓力,溫度稱為飽和溫度。平衡時液體不再汽化,這時如果將一部分蒸汽從容器中抽走,液體必然要繼續汽化產生一部分蒸汽來維持這一平衡。 液體汽化時要吸收熱量,此熱量稱為汽化潛熱。汽化潛熱來自被冷卻對象,使被冷卻對象變冷。為了使這一過程連續進行,就必須從容器中不斷地抽走蒸汽,并使其凝結成液體后再回到容器中去。從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成液體,則所需冷卻介質的溫度比液體的蒸發溫度還要低,我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進行,因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。

  

  制冷工質將在低溫、低壓下蒸發,產生冷效應;并在常溫、高壓下冷凝,向周圍環境或冷卻介質放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變為高壓液體,還需要將其壓力降低到蒸發壓力后才能進入容器。

  

  液體汽化制冷循環是由工質汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個過程組成。

  

  中央空調制熱原理

  

  壓縮機吸入低壓氣體經過壓縮機壓縮變成高溫高壓氣體,高溫氣體通過換熱器把水溫提高,同時高溫氣體會冷凝變成液體。液體再進入蒸發器進行蒸發,(蒸發器蒸發的同時也要有換熱媒體,根據換熱的媒體不同機器的型號結構也不同。常用的有風冷和地源。)液體經過蒸發器后變成低壓低溫氣體,低溫氣體再次被壓縮機吸入進行壓縮。就這樣循環下去,空調側循環水就變成45-55度左右的熱水了。熱水經過管道送到需要采暖的房間,房間安裝有風機盤管把熱水和空氣進行熱交換實現制熱目的。

  

  中央空調系統分類

  

  中央空調分為氟系統、水系統和風系統,其中風系統中央空調使用很少,冷媒系統和水系統較多,下面將重點介紹冷媒系統和水系統中央空調系統的組成,并對中央空調系統組成的各部分進行簡單的說明。

  

  氟系統中央空調

  

  氟中央空調系統原理:室外機通過冷媒配管連接到室內機,根據室內機電腦板反饋的信號,控制其向內機輸送的制冷劑流量和狀態,從而實現不同空間的冷熱輸出要求。

  

  冷媒系統中央空調系統的組成:主機+冷媒管道+分歧管+冷凝排水管道+內機;水系統中央空調系統的組成:主機+膨脹水箱(閉式膨脹罐)+循環水泵+冷凍水管(閥門)+水過濾器+內機+冷凝水排水管道。

  

  風系統中央空調

  

  變風量(Variable Air Volume)空調系統是一種通過改變送風量來調節室內溫濕度的空調系統。變風量空調系統由空氣處理機組、新風/排風/送風/回風管道、變風量空調箱、房間溫控器等組成

  

  水系統中央空調

  

  水系統中央空調主要由冷凍水循環系統、冷卻水循環系統及主機三部分組成

  

  1、冷凍水循環系統

  

  該部分由冷凍泵、室內風機及冷凍水管道等組成。從主機蒸發器流出的低溫冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道(出水),進入室內進行熱交換,帶走房間內的熱量,最后回到主機蒸發器(回水)。室內風機用于將空氣吹過冷凍水管道,降低空氣溫度,加速室內熱交換。

  

  2、 冷卻水循環部分

  

  該部分由冷卻泵、冷卻水管道、冷卻水塔及冷凝器等組成。冷凍水循環系統進行室內熱交換的同時,必將帶走室內大量的熱能。該熱能通過主機內的冷媒傳遞給冷卻水,使冷卻水溫度升高。冷卻泵將升溫后的冷卻水壓入冷卻水塔(出水),使之與大氣進行熱交換,降低溫度后再送回主機冷凝器(回水)。

  

  3、 主機

  

  主機部分由壓縮機、蒸發器、冷凝器及冷媒(制冷劑)等組成,

  

  首先低壓氣態冷媒被壓縮機加壓進入冷凝器并逐漸冷凝成高壓液體。在冷凝過程中冷媒會

  

  釋放出大量熱能,這部分熱能被冷凝器中的冷卻水吸收并送到室外的冷卻塔上,最終釋放到大氣中去。隨后冷凝器中的高壓液態冷媒在流經蒸發器前的節流降壓裝置時,因為壓力的突變而氣化,形成氣液混合物進入蒸發器。冷媒在蒸發器中不斷氣化,同時會吸收冷凍水中的熱量使冷凍水達到較低溫度。最后,蒸發器中氣化后的冷媒又變成了低壓氣體,重新進入了壓縮機,如此循環往復。

  

  中央空調新風系統

  

  新風系統是空調的三大空氣循環系統之一,即室內空氣循環系統、室外空氣循環系統,新風系統。

  

  新風系統是根據在密閉的室內一側用專用設備向室內送新風,再從另一側由專用設備向室外排出,在室內會形成“新風流動場”,從而滿足室內新風換氣的需要。實施方案是:采用高風壓、大流量風機、依靠機械強力由一側向室內送風,由另一側用專門設計的排風風機向室外排出的方式強迫在系統內形成新風流動場。在送風的同時對進入室內的空氣進過濾、滅毒、殺菌、增氧、預熱(冬天)。

  

  中央空調冰蓄冷系統

  

  冰蓄冷系統,是在電力負荷較低的用電低谷期,利用優惠電價,采用電制冷空調主機制冰,并貯存在蓄冰設備中;在電力負荷較高的白天,避開高峰電價,停止或間歇運行電制冷空調主機,把蓄冰設備儲存的冷量釋放出來,以滿足建筑物空調負荷的需要。

  

  系統組成

  

  冰蓄冷空調系統一般由制冷機組、蓄冷設備(或蓄水池)、輔助設備及設備之間的連接、調節控制裝置等組成。冰蓄冷空調系統設計種類多種多樣,無論采用哪種形式,其最終的目的是為建筑物提供一個舒適的環境。另外,系統還應達到能源最佳使用效率,節省運轉電費,為用戶提供一個安全可靠的冰蓄冷空調系統。

  

  制冰方式分類

  

  根據制冰方式的不同,冰蓄冷可以分為靜態制冰、動態制冰兩大類。此外還有一些特殊的制冰結冰,冰本身始終處于相對靜止狀態,這一類制冰方式包括冰盤管式、封裝式等多種具體形式。動態制冰方式在制冰過程中有冰晶、冰漿生成,且處于運動狀態。每一種制冰具體形式都有其自身的特點和適用的場合。

  

  地源熱泵系統

  

  地源熱泵供暖空調系統主要分三部分:室外地源換熱系統、地源熱泵主機系統和室內末端系統。

  

  制冷原理

  

  在制冷狀態下,地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功,使其進行汽-液轉化的循環。通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的蒸發將室內空氣循環所攜帶的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環的同時再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝,由水路循環將冷媒所攜帶的熱量吸收,最終由水路循環轉移至地下水或土壤里。在室內熱量不斷轉移至地下的過程中,通過冷媒-空氣熱交換器,以冷風的形式為房供冷。

  

  制熱原理

  

  在制熱狀態下,地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功,并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由地下的水路循環吸收地下水或土壤里的熱量,通過冷媒/水熱交換器內冷媒的蒸發,將水路循環中的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的冷凝,由空氣循環將冷媒所攜帶的熱量吸收。地源熱泵將地下的熱量不斷轉移至室內的過程中,以熱風的形式向室內供暖。

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