空调系统分类及原理之欧阳治创编.docx

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空调系统分类及原理之欧阳治创编

空调系统分类及原理

时间2021.03.10

创作：

欧阳治

一幢建筑的空调系统通常包括以下设备及其附件：

冷、热源设备——提供空调用冷、热源；冷、热介质输送设备及管道——把冷、热介质输送到使用场所；空气处理设备及输送设备及管道——对空气进行处理并运送至需空气调节的房间；温、湿度等参数的控制设备及元器件。

根据以上设备的情况，可对空调系统进行一系列的分类。

 一、按照处理空气所采用的冷、热介质来分类

1央空调系统 

通过冷、热源设备提供满足要求的冷、热水并由水泵输送至各个空气处理设备中与空气进行交换后，把处理后的空气送至空气调节房间。

简单的说，中央空调系统就是冷热源集中处理空调调节系统。

2散式系统

实际上已经不是空调设计中“系统”的概念，它是把冷热源设备、空气处理及起输送设备组合一体，直接设于空气调节房间内。

其典型的例子就是直接蒸发式空调机组，如分体式空调机。

3他空调系统

既有中央空调的某些特点，又有分散式空调的某些特点，变冷媒流量空调系统和水源热泵系统等。

二、按冷、热介质的到达位置来分类

这里所提到的冷、热源介质，是指为空气处理所提供的冷、热源的种类而不包括被处理的空气本身。

㈠全空气系统

冷、热介质不进入被空调房间而只进入空调机房，被空气调节房间的冷、热量全部由经过处理的冷、热空气负担，被空气调节房间内只有风道存在。

典型的例子是目前所常见的确一、二次回风空调系统。

2气-水系统

空气与作为冷、热介质的水同时送进被空气调节房间，空气解决房间的通风换气或提供满足房间最小卫生要求的新风量，水则通过房间内的小型空气处理设备而承担房间的冷、热量及湿负荷。

（三）接蒸发式系统

利用冷媒直接与空气进行一次热交换，将使得在输送同样冷（热）量至同一地点时所用的能耗更少一些。

其作用范围比中央空调系统小的多。

空调系统分类

一．中央空调概念 

空气调节，简称空调，就是把经过一定处理后的空气，以一定的方式送入室内，使室内空气的温度、湿度、清洁度和流动速度等控制在适当的范围内以满足生活舒适和生产工艺需要的一种专门技术。

中央空调系统是由一台主机（或一套制冷系统或供风系统）通过风道送风或冷热水源带动多个未端的方式来达到室内空气调节的目的的空调系统。

二．空调系统分类

空调根据不同的分类标准,可以分为如下几类:

（一）按输送工作介质分类

1.全空气式空调系统

空调房间内的热湿负荷全部由经过处理的空气负担的空调系统，称为全空气空调系统，又叫做风管式空调系统。

全空气空调系统以空气为输送介质，它利用室外主机集中产生冷／热量，将从室内引回的回风（或回风和新风的混风）进行冷却/热处理后，再送人室内消除其空调冷／热负荷。

 2.风管式中央空调系统

全空气空调系统的优点是配置简单，初始投资较小，可以引入新风，能够提高空气质量和人体舒适度。

但它的缺点也比较明显：

安装难度大，空气输配系统所占用的建筑物空间较大，一般要求住宅要有较大的层高，还应考虑风管穿越墙体问题。

而且它采用统一送风的方式，在没有变风量末端的情况下，难以满足不同房间不同的空调负荷要求。

 3.冷/热水机组空调系统

空调房间内的热（冷）湿负荷全部由水负担的空调系统，称为冷/热水式空调系统。

冷/热水式空调系统的输送介质通常为水或乙二醇溶液。

它通过室外主机产生出空调冷/热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷/热水与室内空气进行热量交换，产生出冷/热风，从而消除房间空调冷/热负荷。

4.冷/热水机组中央空调系统

该系统的室内末端装置通常为风机盘管。

目前风机盘管一般均可以调节其风机转速（或通过旁通阀调节经过盘管的水量），从而调节送人室内的冷／热量，因此可以满足各个房间不同需求，其节能性也较好。

此外，它的输配系统所占空间很小，因此一般不受住宅层高的限制。

但此种系统一般难以引进新风，因此对于通常密闭的空调房间而言，其舒适性较差。

5.空气—水式空调系统

空调房间内的热湿负荷由水和空气共同负担的空调系统，称为空气—水式空调系统。

其典型的装置是风机盘管加新风系统。

空气—水式空调系统是由风机盘管或诱导器对空调房间内的空气进行热湿处理，而空调房间所需要的空气由集中式空调系统处理后，再由送风管送入各空调房间内。

 空气—水式空调系统解决了冷/热水式空调系统无法通风换气的困难，又克服了全空气系统要求风道面积比较大、占用建筑空间多的缺点。

 6.制冷剂式空调系统

制冷剂式中央空调系统，简称VRV（Varied Refrigerant Volume）系统，它以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机，冷媒直接在风机盘管蒸发吸热进行制冷。

一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。

通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷/热负荷要求。

（二）根据主机类型

根据主机根据主机类型可以将空调分为压缩式和吸收式两大类。

1. 压缩式

包括活塞式、螺杆式（分单螺杆和双螺杆两种）、离心式和涡旋式。

2.吸收式

（1）按用途分类

①冷水机组，供应空调用冷水或工艺用冷水。

冷水出口温度分为7℃、10℃、13℃、15℃四种。

②冷热水机组，供应空调和生活用冷热水。

冷水进、出口温度为12℃／7℃；用于采暖的热水进出口温度为55℃/60℃。

③热泵机组，依靠驱动热源的能量，将低势位热量提高到高势位，供采暖或工艺过程使用。

输出热的温度低于驱动热源温度，以供热为目的的热泵机组称为第一类吸收式热泵；输出热的温度高于驱动热源温度，以升温为目的的热泵机组称为第二类吸收式热泵。

（2）按驱动热源分类

①蒸汽型，以蒸汽为驱动热源。

单效机组工作蒸汽压力一般为0.1MPa（表）；双效机组工作蒸汽压力为0.25～0.8MPa（表）

②直燃型，以燃料的燃烧热为驱动热源。

根据所用燃料种类，又分为燃油型（轻油或重油）和燃气型（液化气、天然气、城市煤气）两大类。

③热水型，以热水的显热为驱动热源。

单效机组热水温度范围为85～150℃；双效机组热水温度＞150℃。

（3）按驱动热源的利用方式分类

①单效，驱动热源在机组内被直接利用一次。

②双效，驱动热源在机组的高压发生器内被直接利用，产生的高温冷剂水蒸气在低压发生器内被二次间接利用。

③多效，驱动热源在机组内被直接和间接地多次利用。

（三）根据使用要求分类

按使用要求一般把用于生产或科学试验过程中的空调称为“工艺性空调”，而把用于保证人体舒适度的空调称为“舒适性空调”。

工艺性空调在满足特殊工艺过程特殊要求的同时，往往还要满足工作人员的舒适性要求。

因此二者是密切相关的。

1.舒适性空调

舒适性空调的任务在于创造舒适的工作环境，保证人的健康，提高工作效率，广泛应用于办公楼、会议室、展览馆、影剧院、图书馆、体育场、商场、旅馆、餐厅等。

2.工艺性空调

工艺性空调主要取决于工艺要求，不同部门区别很大，总的来说主要分为降温性空调和恒温（恒湿）空调两类。

⑴纺织工业、印刷工业、钟表工业、胶片工业、食品工业、卷烟工业、粮食仓库等都不可缺少空调系统。

其中某些降温性质的空调的任务是使操作工人手不出汗，不影响生产工艺、产品质量，防止产品受潮。

⑵电子工业、仪表工业、合成纤维工业及科研机构的控制室、计量室、检验室、计算机房等要求恒温恒湿的室内环境。

⑶与现代工业和尖端技术密切相关联的某些工艺过程，不仅要求一定的温湿度，而且还对空气的含尘量、颗粒大小有严格要求，如精密机械工业、半导体工业的“工业洁净室”；制药车间、无菌试验室、烧伤病房、手术室等“生物洁净室”还对单位体积空气的含菌数量做了规定。

 （四）按空气处理设备的情况分类

 1.集中式空调系统

集中式空调系统是指在同一建筑内对空气进行净化、冷却（或加热）、加湿（或除湿）等处理，然后进行输送和分配的空调系统。

集中式空调系统的特点是空气处理设备和送、回风机等集中在空调机房内，通过送回风管道与被调节空气场所相连，对空气进行集中处理和分配；集中式中央空调系统有集中的冷源和热源，称为冷冻站和热交换站；其处理空气量大，运行安全可靠，便于维修和管理，但机房占地面积较大。

2.半集中式空调系统

半集中式空调系统又称为混合式空调系统，它是建立在集中式空调系统的基础上，除有集中空调系统的空气处理设备处理部分空气外，还有分散在被调节房间的空气处理设备，对其室内空气进行就地处理，或对来自集中处理设备的空气再进行补充处理，如诱导器系统、风机盘管系统等。

这种空调适用于空气调节房间较多，而且个房间空气参数要求单独调节的建筑物中。

集中式空调系统和半集中式空调系统通常可以称为中央空调系统。

3.分散式系统

分散式系统又称为局部式或独立式空调系统。

它的特点是将空气处理设备分散放置在各个房间内。

人们常见的窗式空调器、分体式空调器等都属于此类。

（五）根据冷凝器冷凝方式

根据冷凝器的冷却方式可以将主机分为风冷式和水冷式，主要区别在于水冷式的有冷却循环系统，存在冷却泵和冷却塔风机。

1.普通型水冷式冷水机组

该机组在结构上的主要特点是冷凝器和蒸发器均为壳管换热器，它有冷却水系统的设备（冷却水泵、冷却塔、水处理装置、水过滤器和冷却水系统管路等），冷却效果比较好。

2.风冷式的冷水机组

该机组是以冷凝器的冷却风机取代水冷式冷水机组中的冷却水系统的设备（冷

却水泵、冷却塔、水处理装置、水过滤器和冷却水系统管路等），使庞大的冷水机组变得简

单且紧凑。

风冷机组可以安装于室外空地，也可安装在屋顶，无需建造机房。

时间2021.03.10

创作：

欧阳治