空调系统概念.docx
《空调系统概念.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空调系统概念.docx（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
空调系统概念
第一章 空调系统组成及原理
一、 空调系统概念
空调系统即调节空气参数的机组与设备，以满足人们对室内环境的要求。
空调系统可以调节的室内空气的参数有温度、湿度、风速、含尘浓度等。
中央空调系统的分类见（表1-1）
分类
空调系统
系统特征
系统应用
按空气处理设备的设置情况分类
中央空调系统
集中系统
集中进行空气的处理、输送和分配
单风管系统
双风管系统
变风量系统
半集中系统
有集中的中央空调器，并在各个空调房间内还分别有处理空气的“末端装置”
末端再热式系统
风机盘管机组系统
诱导器系统
全分散系统
每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调器承担（典型例子为直接蒸发式空调机组）
单元式空调系统
窗式空调器系统
分体式空调器系统
半导体空调器系统
按负担室内空调负荷所用的介质来分类
全空气系统
全部由处理过的空气和水共同负担室内空调负荷
一次回风系统
一、二次回风式系统
空气-水系统
由处理过的空气和水共同负担室内空调负荷
再热系统和诱导器系统并用全新风系统和风机盘管系统并用
全水系统
全部由水负担室内空调负荷，一般不单独使用
风机盘管系统
制冷剂系统
制冷系统蒸发器直接放室内吸收余热余湿
单元式空调器系统
窗式空调器系统
分体式空调器系统
按集中系统处理的空气来源分类
封闭式系统
全部为再循环空气，无新风
再循环空气系统
直流式系统
全部用新风，不使用回风
全新风系统
混合式系统
部分新风，部分回风
一次回风系统
一、二次回风系统
按风管中空气流速分类
低速系统
考虑节能与消声要求的矩形风管系统，风管截面积较大
民用建筑主风管风速低于8m/s；
工业建筑主风管风速低于15m/s
高速系统
考虑缩小管径的圆形风管系统，耗能多，噪声大
民用建筑主风管风速高于10m/s；
工业建筑主风管风速高于15m/s
其余的分类方式还有：
l 按系统的风量是否固定:
定风量系统和变风量系统
l 按系统用途不同：
工艺性和舒适性空调系统
l 按系统控制精度不同；一般空调系统和高精度空调系统
三LOTUS空调产品带的分类
LOTUS空调按使用对象，使用特点可分为：
家用中央空调，
商用中央空调，大型机组，末断产品。
（1） 家用中央空调
LOTUS家用中央空调分为：
，风冷冷热风机组，风冷冷热水机组（定频、变频），风冷一拖多机组，及即将开发研制的数码涡旋或VRV系统。
1.风冷冷热风机组
风冷冷热风机组又称风管式系统，是以空气为输送介质，其原理与大型全空气中央空调系统的原理基本相同，是一个小型化的全空气的中央空调系统。
它利用空气处理系统将从室内引回的回风进行冷却/加热处理后，再送入室内承担空调冷/热负荷。
LOTUS风管机系统的系统原理如（图1-1）所示：
LOTUS风管机系统是将空气直接与内部为制冷剂流动的直接蒸发式换热器相接触，由制冷剂直接对空气进行处理。
由于风管机系统对空气进行集中处理，因此新风的引入比较方便，如若在系统中加上新风道引入一部分新风，将之与回风混合后进行集中处理，则成为带新风的风管式家用中央空调系统。
这种系统的系统原理图如（图1-2）所示：
产品特点：
相对于其它型式的家用中央空调，风管机初始投资较小，维修方便，室内管道少（氟管，冷凝水管），如若引入新风，空气品质能得到较大的改善，预防空调病的发生。
但风管式系统的空气输配所占用建筑物空间较大，一般要求住宅要有较高的层高。
且一台室内机负担两个以上房间的负荷变化时，房间要求单独设置排风以保障房间卫生状况。
而且它采用统一送风方式，在没有变风量末端的情况下，较难满足不同房间的空调负荷的要求，电动风阀、风口的采用会使负荷分配更趋合理、节能，但初投资有所加大。
而变风量末端的引入将使整个空调系统的初投资增加。
风管机因其冷量大、风量大、高静压适用更大面积的使用空间。
2.小型冷热水机组
小型冷热水机组的输送介质通常是水，它的基本原理是通过室外主机的热交换器产出空调冷/热水，由管路系统输送至室内的各种末端装置（一般为风机盘管，空调处理机），在末端装置处冷/热水与室内空气进行热交换，为分散处理各房间的空调系统型式。
（图1-3）是其系统原理图：
小型冷热水机组室内末端通常为风机盘管。
风机盘管可以通过调节其风机转速，从而调节送入室内的冷/热量，除此以外，通过在风机盘管的供回水管处设置流量控制阀等方法还可以实现变水量、变水温等方式的能量调节输出，因此该系统可以对每个空调房间进行单独调节，满足不同房间不同的空调需求，节能性较好。
定频小型冷热水机组产品特点：
由于冷/热水机组的输配系统所占空间很小，因此一般不受住宅层高的限制。
但此种系统一般较难引进新风，因此对于通常紧闭的空调房间而言，其卫生性、舒适性较差，而且因其室内部分管路较多（供，回水管），同时系统水利平衡方面受到管路布置影响较大，附属设备较多，检修与日常维护，过渡季节的管路清洗都相对复杂。
小型冷热水机组可以搭配LOTUS空调的各种室内机以配合房间的装饰：
卧式暗装、明装吸顶、天花嵌入式、壁挂式、立式明装等。
由于室内部分的冷热介交换质为水，避免了因安装不当而产生的制冷剂泄露问题，同时双压缩机的室外机配置使得机组在空调过渡季节节能性较好。
小型冷热水机组适用于各种类型的房间，各房间风机盘管可独立控制，节能性较好。
变频小型冷热水机组产品特点：
变频小型冷热水机组皆为双制冷系统，压缩机为定频+变频。
开机时根据循环水实测温度制冷时大于设定温度2℃或制热时小于设定温度2℃时变频压缩机即启动，不论变频压缩机是否启动，循环水温度与设定温度相差4℃以上时，即启动定频压缩机。
定频与变频压缩机智能配合控制，有效的根据方面内负荷波动变化
3.风冷式一拖多冷热风机组
风冷一拖多冷热风机组工作原理类似于风冷式冷热风机组，室外机的制冷剂直接进入室内通过室内机与室内空气进行冷热交换，一拖多机组一台室外机可以连接最多四台室内机。
风冷式一拖多冷热风机组特点：
风冷式一拖多冷热风机组最多可承担四个制冷系统，多台室内机共用一台室外机，不破坏建筑物的外观，每一个制冷系统由单独的电控系统控制，最大限度的保证了室内机的独立运行，同时也便于维修。
LOTUS空调一拖多室内机的种类有：
风管式、明装吸顶、天花嵌入式、壁挂式，立式明装，针对各个房间的使用用途与装修要求进行选择，是别墅，公寓，小型娱乐场所，会议室，餐厅的合适之选。
4.VRV系统（正在研发）
变制冷剂流量（VariedRefrigerantVolume,简称VRV）
空调系统是一种冷剂式空调系统,它以制冷剂为输送介质,室外主机由室外侧换热器、压缩机和其它制冷附送附件组成。
一台变频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换热器的制冷剂流量，适时的满足室内冷热负荷的要求，是一种可以根据室内负荷大小自动调节系统容量的节能、舒适、环保的空调系统。
（图1-4）为VRV系统的系统原理图：
VRV系统特点：
VRV系统具有节能、舒适、运转平稳等多种优点，而且各房间可独立调节，能满足不同房间的不同空调负荷的要求，同时用一个遥控器可控制多达64组，最多128台室内机运转，配合热回收装置可实现同一室外机下的不同室内机的同时制冷制热，在运行方面有显著的经济效益，市外机均为模块化组合。
室内机的装机容量最高可达到130%的室外机容量。
冷媒管最长可达100米，垂直高差可达50米，配合各种室内机的使用，基本上适用于各种舒适性建筑的使用.但其系统控制复杂，安装施工及维修均要求专业的人员，且初投资高。
4.数码涡旋系统（正在研发）
数码涡旋系统的核心部分为数码控制变容量涡旋压缩机，压缩机始终均速运行，由一台室外机配置多台室内机组成。
通过一台室外机向各个室内机提供冷媒，根据室内负荷的变化自动调节压缩机冷媒容量。
数码涡旋系统特点：
数码涡旋系统的室外机制冷制热容量调节范围可达10%-100%；与变频系统存在制冷量阶梯相比，数码涡旋系统可以实现任何一点的冷量要求，无电磁兼容问题。
通过机械式加载及卸载，不需要变频控制器。
四LOTUS冷热水机组的几种常见系统方式
（1）单冷系统
即主机采用单冷机，适用于广东、海南等地。
（2）热泵系统
即主机采用热泵机，适用于长江以南地区。
（3）热泵加辅助电加热
即在热泵主机中加以辅助电加热器，改善冬季采暖效能，适用于长江以北，黄河以南地区。
（4）单冷加城市供热系统
即主机为单冷，加上各城市供暖系统，适用于黄河以北地区。
（5）单冷用户加燃油燃汽炉系统
即单冷主机，加上独立燃油、燃汽炉，既可提供冷暖，也可提供洗浴功能，适有于全国大部分地区。
这几种主要型式的系统示意图如下：
（系统图配置）
1-3为同一类型如（图1-5）；4为同一类型（图1-6）；5为同一类型（图1-7）
①主机②排污阀③软接④闸阀⑥Y型过滤器⑦进（出）水温度计⑧自动补水阀
注（若单独使用单冷机组水泵外置）
①主机②排污阀③软接④闸阀⑤水泵⑥Y型过滤器⑦进（出）水温度计⑧自动补水阀
说明：
1、 冬季采暖季节，制冷转制热时，将a、b截止阀全关，将机组供回水管上排污阀全部打开，放尽余水后再行关闭，然后将c、d闸阀全部开启，即进入制热状态；
2、 夏季空调季节，制热转制冷时，将阀门c、d关闭，再将a、b阀门开启，即进入制冷状态。
3、 图示机组为户式中央空调系统图（膨胀罐内置），模块机组及螺杆机组应在补水阀处另装膨胀水箱，水箱底标高应高出水系统最高点1~1.5米。
①主机②排污阀③软接④闸阀⑤水泵⑥Y型过滤器⑦进（出）水温度计⑧自动补水阀
说明：
1、 冬季采暖季节，制冷转制热时，将闸阀C关闭，a、b阀全开；
2、 夏季空调季节，制热转制冷时，将闸阀c全开，锅炉进水阀a开启1/3，阀门b全关即可；
3、 热泵机组加锅炉，冷暖季节转换，阀门调节同上；
4、 冬季运行时，不得关闭主机电源，用户停止暖气供应时，应将锅炉控制器切换到外出状况；
5、 示机组为户式冷水机组系统图（膨胀罐内置），若选用模块机及螺杆机，需在图示补水阀位置另装膨胀水箱，水箱底标高应高出水系统最高点1.5米。
五 LOTUS主机的型号标识说明
LAWM ×××××/×× ×
壳体材料，不锈钢S（Stainless），碳钢不表示
模块数，单台不标，其余用阿拉伯数字表示
单模块压机数（单台S，两台T，三台TH，四台F，五台FI，六台S）
热泵H，单冷不标
冷（热）量代码（URT）近似整数×10
模块机、压机型式代号：
模块机（M），涡旋式压机不标，螺杆机（S）
输送介质，水（W），空气（A）
冷（热）源代码，水源（W），风源（A）
LOTUS代码
第二章主机设备的选型计算
一主机的选型计算
（1） LOTUS主机的类型
l 按是否能供暖，分为单冷与热泵型
l 按主机输入的电源电压不同，分为单相220V和三相380V
l 按冷热源不同，分为水源式与风源式
l 具体选型详见样本编号规则及性能参数一览表
（2） 主机的性能特点
LOTUS的小型中央空调采用风冷式主机系统，在标准工况下的性能参数参见有关样本。
各地区的气候条件不同，所以主机工作特性将随着室外环境条件变化，导致主机实际出力发生变化。
主机型式、规格的选择必须考虑到如下因素：
1） 所用地区的气候条件
2） 用户供电，采暖情况
3） 所选主机的性能特点
4） 用户对空调环境的具体要求
全国各地区气象参数及建议冷、热负荷指标（面积指标为建筑面积）见（表2-1）
表2-1
区域
夏季室外计算参数
冬季室外计算参数
冷负荷
W/M2㎡
热负荷
W/M2㎡
典型城市
干球温度℃
湿球温度℃
干球温度℃
相对湿度（%
Ⅰ
28.4~31.4
20.8~25.4
-14~-29
51~74
70~90
110~120
呼和浩特、太原、长春哈尔滨、沈阳、包头、大同
Ⅱ
33.2~35.1
26.4~26.9
-11~-12
45~53
90~110
90~105
北京、保定、天津
石家庄
Ⅲ
34.8~35.6
26~27.4
-7~-10
54~67
110~120
90~110
西安、济南、郑州
Ⅳ
28.4~30.7
25~26
-9~-14
58~64
70~85
90~110
烟台、大连、秦皇岛
青岛
Ⅴ
34~35.8
27.7~28.4
-3~-7
73~81
110~120
90~110
南京、合肥、上海、杭州、南昌、长沙、武汉
Ⅵ
33.4~35.2
27.5~28
4~10
73~85
110~120
60~80
海口、深圳、厦门
福州、广州、南宁
台北、香港
Ⅶ
31.6~33.2
26.7~27.6
1~2
80~82
100~110
70~90
成都、绵阳、宜宾
Ⅷ
36.4~36.5
27.3~28.3
2
82~83
120
90
重庆地区
Ⅸ
34.1~35.8
18.5~20.2
-23~-27
63~78
110~120
110~120
乌鲁木齐、哈密
二主机选型计算过程
1） 选择主机类型与系统方式
2） 查找用户所在地区夏季冷负荷Q冷和冬季热负荷Q热，根据房屋的建筑面积，计算房屋冷负荷与热负荷。
3） 根据计算出的住宅冷负荷与热负荷，由所在地区冬季与夏季空调系统的计算参数，查找出夏季制冷量，冬季制冷量修正系数。
按以下公式确定主机型号；
某型号主机名义制冷量×夏季冷量修正系数≥住宅冷负荷
即实际制冷量≥住宅冷负荷
若采用热泵机
则某型号主机名义制热量×冬季热量修正系数+电辅助加热器加热量（选配件）≥住宅热负荷
4） 电辅助加热器的应用见（表2-2）
表中左边空格处对应状况不需使用辅助加热器,但为保证主机启动顺利,以提高主机使用寿命,建议室外气温低于2℃时都须配置辅助加热器。
选配辅助加热器时，规格不可少于0.2KW/KW，否则在环境温度较低，水路系统的热损失可能会大到足以抵消加热器之热量的程度，导致达不到辅助加热的作用。
辅助加热器的选用参数表（表2-2）
室外气温℃
要求室内温度℃
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
20±1
0.17
0.34
18±1
0.23
0.34
16±1
0.12
0.23
0.34
14±1
0.12
0.23
上表为每KW制冷量在相应室内外温度条件下需配的辅助加热器加热量（电功率）。
如室外温度为-4℃，室内温度18℃时需配备的辅助加热量。
LAW025H机型
8.0KW×0.23=1.84KW
即约需配2KW电辅助加热器
三主机选型示例
例：
南京某用户住宅，售楼面积为175M2，建筑面积158M2，空调面积为140M2，试选择空调系统和主机型号
确定系统方式
根据各种系统方式的适用范围，初步选择该主机系统为热泵加辅助电加热的方式。
计算冷、热负荷
查表2-1，南京夏季室外计算干球温度35℃，冬季室外计算干球温度为-4℃；以空调面积计算，选择冷、热负荷分别为：
115W/m2和100W/m2所以，
冷负荷：
158×115/1000=18.17KW
热负荷：
158×100/1000=15.8KW
参照LOTUS公司风冷式冷热水机组的样本，选用LAW050H
查表2-2，取δ=0.23则可知电辅加热器的功率应为：
Q辅=16*0.23=3.68KW
制热量校核：
查图2-1，冬季主机制热修正系数为0.76；
得，冬季主机制热量=17.5×0.76=13.3KW
由于,13.3+3.68=16.98KW>15.8KW 所以我们选用的机组能够满足要求。
四主机配电注意事项
1） 机组接线时必须按照主机接线图正确接线，不能让压缩机反转，主机接线图参见各主机安装使用说明。
2） 电源控制开关应选择相应独立的容量空气开关，不能使用闸刀开关。
3） 空气开关的容量应为机组正常运转电流的1.5～2倍。
（电源线选用参见表2-3）
五主机安装位置要求
1） 主机可安装于未封闭的阳台、屋顶、专用平台或其它方便安装、维修及可靠承重的室外位置。
应与领近墙面保持适当距离，以免阻挡空气流通影响空调效果，同时，便于检修。
2） 尽可能避开阳光直射且排风方向面对常年强风方向的位置。
3） 安装位置要有足够强度，机组底脚应设减振器或减振垫，减少震动传递。
4） 应避免安装在脏物和油污及落叶、昆虫聚集环境处，以防堵塞换热器。
5） 尽可能在室外机上方安装遮阳棚，保护机组。
换热器应定期清扫，确保换热效果
配线要求（表2-3）
机组制冷量（KW）
220V/1HP
380V/3HP
8
2×4mm2+1×2.5mm2
10
2×6mm2+1×2.5mm2
12
2×6mm2+1×2.5mm2
3×4mm2+2×2.5mm2
16
2×10mm2+1×4mm2
3×6mm2+2×4mm2
21
3×6mm2+2×4mm2
26
3×10mm2+2×6mm2
32
3×10mm2+2×6mm2
56
3×16mm2+2×6mm2
68
3×25mm2+2×10mm2
102
3×35mm2+2×10mm2
136
3×35mm2+2×10mm2
204
3×70mm2+2×25mm2
272
3×95mm2+2×35mm2
306
3×120mm2+2×35mm2
408
3×150mm2+2×35mm2
第三章末端设备选择
LOTUS小型中央空调系统有两种形式末端；水管机主要是风机盘管，而风管机除了主机配套的室内机以外，末端较简单，主要指各种风口、散流器。
风机盘管的选型计算
一、 选择原则
房间的冷热负荷大小
房间的噪音要求
室内装饰的要求
风机盘管机组的性能参数（见样本）
注意：
所选风机盘管总制冷量应大于主机所选制冷量20%左右。
二、 选型计算：
空调室内设计参数表3-1
房间
名称
夏季
冬季
标准较高
标准一般
标准较高
标准一般
温度（℃）
相对温度（%）
温度（℃）
相对温度（%）
温度（℃）
相对温度（%）
温度（℃）
相对温度（%）
卧室
24~26
≤60
27±1
≤65
20~21
≥40
17~19
—
儿童室
25~27
≤55
27±1
≤65
21~23
≥40
17~19
—
书房
24~26
≤55
27±1
≤65
20~21
≥40
17~19
—
客厅
24~26
≤60
27±1
≤65
20~21
≥40
17~19
—
餐厅
24~26
≤60
27±1
≤65
20~21
≥40
17~19
—
卫生间
24~26
≤70
27±1
≤65
23~25
≥40
17~19
—
居室各房间冷热负荷建议值（使用面积）表3-2
房间
房间位置
冷指标建议值w/m2
热指标建议值w/m2
卧室
书房
标准层
110~130
90~110
顶层
130~150
110~130
儿童用房
标准层
100~120
120~140
顶层
120~140
140~160
客厅
起居室
标准层
130~150
110~130
顶层
140~160
150~130
餐厅
标准层
140~160
90~110
顶层
180~200
130~150
厨房
标准层
160~180
150~170
顶层
180~200
170~190
卫生间
标准层
110~130
150~160
顶层
130~140
180~200
其它房间
标准层
110~130
110~130
顶层
130~150
120~140
备注：
1、此表单位为室内使用面积。
2、不同地区应参照表（2-1）对取值加以适当修正。
商用空调冷负荷概算指标表3-3
序号
建筑类型及房间名称
冷负荷指标（w/m2）
序号
建筑类型及房间名称
冷负荷指标（w/m2）
1
旅游旅馆、客房（标准间）
80~110
17
医院：
一般手术室
洁净手术室
X光、CT、B超诊所
100~150
2
酒吧、咖啡
100~180
18
300~500
3
西餐厅
160~200
19
120~150
4
中餐厅、宴会厅
180~350
20
商场、百货大楼营业厅
150~250
5
商店、小卖部
100~160
21
影剧院：
观众席
休息厅（允许吸烟）
化妆室
180~350
6
中庭、接待
90~120
22
300~400
7
小会议室（允许少量吸烟）
200~300
23
90~120
8
大会议室（不许吸烟）
180~280
24
体育馆：
比赛馆
观众休息厅（允许吸烟）
贵宾室
120~250
9
理发、美容
120~180
25
300~400
10
健身房、保龄球
100~200
26
100~120
11
弹子房
90~120
27
展览厅、陈列室
会堂、报告厅
130~200
12
室内游泳池
200~350
28
150~200
13
舞厅（交谊舞）
200~250
29
图书阅览
75~100
14
舞厅（迪斯科）
250~350
30
科研、办公
90~140
15
办公
90~120
31
公寓、住宅
80~90
16
医院、高级病房
80~110
32
餐馆
200~250
升级会员 