中央空调的一些基本知识.docx
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中央空调的一些基本知识
空调分类的基本知识
中央空调系统设计必知的基础知识
中央空调风机盘管有哪几种类型？
空调大小选择不能用“匹”
如何计算空调制冷量
冷水机组与风管式机组的工作原理过程
空调分类的基本知识
何为空调？
空调器是对空气的温度，湿度，纯净度，气流速度，进行处理，满足人们生产、生活需要的设备，简称为"空调"。
空调器按照功能分类
一般分为单冷式、冷暖式、电辅助加热式。
单冷型：
适用于夏天较热而冬季较暖的地区，或冬季供热充足的地区。
冷暖型：
适用于夏季炎热冬季寒冷地区：
并且应注意选择制热量大于制冷量的空调以确保制热效果。
电辅助加热型立柜式空调：
除立柜式空调一般特点外，还增加了电辅助加热部件，确保冬季制热强劲。
空调器按照外形分类：
空调器按外形分类可分为窗式、分体挂壁式、分体立柜式、吊顶式、嵌入式、小型中央空调等。
窗式空调：
室内外机合为一体，适用于小面积房间，安装方便且价格便宜，但噪音大等。
分体立拒式空调：
功率大、风力强、适合大面积房间，但噪音大等。
分体挂壁式空调：
不受安装位置限制，更易与室内装饰搭配，噪音小，需要安装质量较高等。
吊顶式空调：
占地面极小，送风距离远，制冷效果好，但受安装位置限制，不易清洁等。
嵌入式空调：
占地面极小，美观大方，送风面积广，制冷效果好，但造价高等。
小型中央空调：
美观大方，质量好，制冷速度快，占地面积小，维护周期长等。
中央空调系统设计必知的基础知识
中央空调水系统分开式循环和闭式循环两大类，这是中央空调系统设计必知的基础知识。
开式循环的优点:
冷水箱有一定的蓄冷能力，可以减少冷冻机的开启时间，增加能量调节能力，且冷水温度的波动可以小一些。
开式循环的缺点是：
1．冷水与大气接触，循环水中含氧量高，宜腐蚀管路。
2．末端设备（喷水池、表冷器）与冷冻站高差较大时，水泵则须克服高差造成的静水压力，增加耗电量。
3．如果喷水池较低，不能直接自流回到冷冻站时，则需增加回水池和回水泵。
4．如果采用自流回水，回水的管径较大，会增加投资。
闭式循环的优点：
1．由于管路不与大气相接触，管道与设备不宜腐蚀。
2．不需为高处设备提供的静水压力，循环水泵的压力低，从而水泵的功率相对较小。
3．由于没有回水箱、不需重力回水、回水不需另设水泵等，因而投资省、系统简单。
闭式循环的缺点：
1．蓄冷能力小，低负荷时，冷冻机也需经常开动。
2．膨胀水箱的补水有时需要另设加压水泵。
中央空调水系统管道设计
两管制：
冷水系统和热水系统采用相同的供水管和回水管，只有一供一回两根水管的系统。
优点：
两管制系统简单，施工方便；
缺点：
不能用于同时需要供冷和供热的场所。
三管制：
分别设置供冷管路、供热管路、换热设备管路三根水管；其冷水与热水的回水关共用。
优点：
三管制系统能够同时满足供冷和供热的要求，管路系统较四管制简单；
缺点：
比两管制复杂，投资也比较高，且存在冷、热回水的混合损失。
四管制：
冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管，可以满足高质量空调环境的要求。
优点：
四管制系统能够同时满足供冷和供热的要求，并且配合末端设备能够实现室内温度和湿度精确控制的要求；由于冷水和热水在管路和末端设备中完全分离，有助于系统的稳定运行和减小设备的腐蚀；缺点：
初投资高，管路布置复杂。
中央空调水系统同程异程式
同程式系统：
经过每一并联环路的管长基本相等，如果通过每米长管路的阻力损失接近相等，则管网的阻力不需调节即可保持平衡。
优点：
同程式系统中系统的水力稳定性好，各设备间的水量分配均衡，调节方便。
缺点：
同程式系统由于采用回程管，管道的长度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投资。
异程式系统：
经过每一并联环路的管长均不相等。
优点：
异程式系统简单，耗用管材少，施工难度小。
缺点：
采用异程式的系统，各并联环路管长不等，常在每一个并联支路上安装流量调节装置。
中央空调冷凝水系统的设计
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及
时予以排走。
1、冷凝水管的布置
①若邻近有下水管或地沟时，可用冷凝水管将空调器接水盘所接的凝结水排放至邻近的下水管中或地沟内。
②若相邻近的多台空调器距下水管或地沟较远，可用冷凝水干管将各台空调器的冷凝
水支管和下水管或地沟连接起来。
2、冷凝水管管径的确定
①直接和空调器接水盘连接的冷凝水支管的管径应与接水盘接管管径一致（可从产品
样本中查得）。
②需设冷凝水干管时，某段干管的管径可依据与该管段连接的空调器总冷量（KW）按
下表查得。
3、冷凝水管保温
所有冷凝水管都应保温，以防冷凝水管温度低于局部空气露点温度时，其表面结露滴水。
采用带有网络线铝箔贴面的玻璃棉保温时，保温层厚度可取25mm。
冷凝水干管管径选择
干管承担冷量（KW）
干管公称直径DN（mm）
干管承担冷量（KW）
干管公称直径DN（mm）
≤7
7.1～17.6
17.7～100
101～176
20
25
32
40
177～598
599～1055
1056～1512
1513～12462
>12462kW
50
80
100
125
150
说明：
DN=15mm的管道不推荐使用。
立管的公称直径，应与同等负荷的水平干管的公称直径相同。
4、冷凝水管设计注意事项
①沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。
②当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比
凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50％左右。
水封的出口，应与大气相通。
③采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。
④采用镀锌钢管时，通常应设置保温层。
⑤冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。
⑥设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。
中央空调风管的布置
通过风管可将各个送风口和回风口连接起来，提供一个空气流动的渠道，风管的布置
应在气流组织及风口位置确定下来以后进行。
布置风管要考虑以下因素：
①尽量缩短管线，减少分支管线，避免复杂的局部构件，以节省材料和减小系统阻力。
②要便于施工和检修，恰当处理与空调水、消防水管道系统及其他管道系统在布置上可能
遇到的矛盾。
下图的a和b为相同房间、相同送风口的两种风管布置形式。
对比可知，a比b的管线要长，分支管线和局部构件也较多，因此，b优于a。
气流组织
房间内合理的气流组织主要取决于送风口的形式和位置。
目前，常见的气流组织形式有：
①侧送风侧送风如图a所示，侧板送风是目前常用的气流组织形式。
风道位于房间上部，沿墙敷设，在风道的一侧或两侧开送风口。
可以上送风，上回风，也可以上送风，下回风。
它的特点是风口应贴顶布置，形成贴附式射流，回风区进行热交换。
回风口设在送风口的同侧，风速为2～5m/s。
冬季送热风时，调节百叶窗使气流向斜下方射出。
①散流器送风散流器送风可以进行平送和侧送。
它也是在空气回流区进行热交换。
射流和回流流程较短，通常沿顶栅形成贴附式射流时效果较好。
它适用于设置顶栅的房间。
②条缝送风通过条缝形送风口进行送风，其射程较短。
温差和速度变化较快，适用于散热量较大只求降温的房间，例如纺织厂、高级公共民用建筑等都有采用条缝送风。
③喷口送风经热、湿处理的空气由房间一侧的几个喷口高速喷出，渡过一定的距离后返回。
工作区处于回流过程中，这种送风方式风速高，射程远，速度、温度衰减缓慢，温度分布均匀。
适用于大型体育馆、礼堂、剧院及高大厂房等公共建筑中。
④孔板送风利用顶栅上面的空间作为静压箱。
在压力的作用下，空气通过金属板上的小孔进入室内。
回风口设在房间下部。
孔板送时，射流的扩散及室内空气混合速度较快，因此工作区内空气温度和流速都比较稳定，适用于对区域温差和工作区风速要求严格，室温允许波动较小的场合。
中央空调排风方式
1、自然排风
在卫生条件要求较低的建筑中，可以采用。
但这种方式不稳定，易受干扰，有时会发生倒灌现象，也不能放火。
2、机械排风
在卫生标准要求较高的高层住宅\宾馆客房\高级写字间等,通常在每一卫生间均装设排风扇和放火阀，通过风道排到屋顶，在屋顶设一台引风机，排风扇与引风机连锁，只要有一台排风扇开启，引风机就启动。
3、混合排风
在每一卫生间均装设排风扇和放火阀，通过风道排到排风竖井，然后通过自然排风。
典型场所的排风：
①公共场所的排风
设置较大风量的排风机或数个小风量的排风机。
②宾馆饭店中客房的排风
一般客房卫生间均由土建或装修单位装设排风机排除污浊空气。
高级豪华套间的会客室需单独设置排风装置。
③KTV间的排风
KTV间一般分隔为较小的单间，并要做好隔音防止产生共鸣，避免宾客演唱时互相干扰。
因此KTV间的空调排风设施一般须安装消声排风管道，并要设有防止倒风装置。
④桑拿浴、蒸汽浴室和游泳管的排风
桑拿浴、蒸汽浴室和游泳管的空气潮湿且温度高，必须设置排风装置定期以较大的风量排放室内空气，或长期以较小风量排放室内空气。
排风装置应选用防潮防爆电机驱动的低噪音排风机。
⑤厨房与公用卫生间的排风
宜采用机械排风方式，排风装置应具备防止倒流作用。
风冷冷水机组与水冷冷水机组的选型
很多单位在购买工业用冷水机组的时候,往往不知道用什么类型的冷水机组才能达到自己要求的制冷效果，或是说不知道什么样的机器更适合自己的生产车间。
那么，怎么样选择合适的冷水机组呢？
首先，我们要弄清楚冷水机分为哪几种类型，一般的厂家都会生产水冷式冷水机组与风冷风冷式冷水机组两种。
水冷冷水机组与风冷冷水机组的综合比较：
1、水冷冷水机组与风冷冷水机组，各有其自身的特点，要根据不同的使用环境、空间、及所需机组的制冷量大小、和不同的城市地域等来进行综合考虑加以选择。
2、水冷冷水机组必须配冷却塔，对于开式冷却循环水系统，由于冷却水吸收热量后，与空气接触，CO2逸入空气中，水中溶解氧和浊度增加，造成冷却循环水系统有4大问题：
腐蚀、结垢、菌藻滋生及污泥。
如果不对水质进行处理将严重损坏制冷设备，大幅度降低热交换效率，造成能源的浪费。
因此，对系统水进行缓蚀、阻垢、杀菌灭藻处理是十分重要的。
水冷冷水机组冷却系统一定要安装电子水处理仪，或强磁水处理仪，不然散热效率衰减太大，使用时间越长，系统的效果越差，每年的水处理成本高，效果不可能达到100%的除垢。
冷却循环水水质是关键。
3、水冷/风冷冷水机组都可以用在小系统上，大机组绝大部分都是水冷的。
水冷初投资就主机而言,是比风冷的少一点.但加上冷却塔和机房\电子水处理仪等,也少不到什么地方去!
再说就长年运行来说,水冷机组的制冷效率相对会下降，风冷不会。
4、风冷冷水机组采用空气冷却方式，省去了冷却水系统所必不可少的冷却塔、冷却水泵和管道系统，避免水质过差地区造成冷凝器结垢、水管堵塞，还节约了水资源，是目前冷水空调设备产品中，保养维修最经济、简单的机种。
风冷冷水机组比水冷冷水机组一次性投资要稍高，但是全年运转费用要低于水冷式冷水机组，机房建筑费用在各种空调冷热源系统中为最少，维修保养费用约为水冷式或锅炉的一半费用。
风冷冷水机组的噪音和体积较水冷的大，只能按装在室外。
水冷机组大多按装在地下室内。
5、寿命与效率：
水冷冷水机组空调的使用寿命为20年以上（水冷螺杆机）
风冷冷水机组空调的使用寿命为6-11年。
COP=机组名义制冷量／压缩输入功率
COP值是代表冷水机的能效比，能效比高的是水冷机组，cop值越高,制冷机效率高，节能好。
分体嵌入机COP值2.4
风冷模块COP值3.44
水冷螺杆COP值5.2
风冷冷水机,在它机身内含有保温水箱和水泵,无需再另加冷却水塔来散热.安装和移动非常方便.但是它对工作环境要求较高,首先,因为它是以热风循环来制冷的,所以,如果安装车间的通风效果不好的话,会直接影响到冷水机的制冷效果.另外,如果您想把冷水机放在有湿度要求的无尘车间里的话,那么我劝您改装水冷的.因为风冷冷水机,会在机顶喷出水蒸气以散热。
水冷冷水机,又可以分为开放式,密封式（有的称为箱型）和
螺杆式.首先要申明,水冷型的冷水机,都要另外加装冷却水塔和水泵,用以抽取热水散热.才能达到效好的冷却效果.。
开放式的冷水机,还要另外装一个水箱,密封式就不必了,因为他自身内置了一个水箱.开放式一般会安装在车间外某个地方,他检修方便,但因为不够美观,所以就产生了密封式的水冷型冷水机,因为它是一个箱体的结构,所以比较受欢迎.但是如果您对制冷量的要求非常大的话,就要选用螺杆式的冷水机了,此时我们一般会称之为冷水机组，大部分的厂家,如果您对冷水机压缩机的要求达到100HP以上时,我们会建议您用螺杆式的冷水机。
中央空调风机盘管有哪几种类型？
风机盘管是中央空调系统中广泛使用的末端设备，规范的全称是中央空调风机盘管机组，可简单分类如下：
中央空调风机盘管按照形式分为：
卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装、卡式五种；
卧式风机盘管按照厚度可以分成：
超薄型、普通型；
卡式风机盘管按照有无冷凝水泵可以分成：
普通型、豪华型；
中央空调风机盘管根据机组静压大小可以分成：
0Pa、12Pa、30Pa、50Pa、80Pa等，这里是指机外静压；
中央空调风机盘管按照排管数量可以分成：
两排管、三排管；
还有两管制和四管制之分：
两管制即普通风机盘管夏季走冷水制冷，冬季走热水制热；四管制风机盘管多用于一些比较豪华场所，可以同时走热水和冷水，即可以根据需要有的房间制冷，有的房间取暖。
风机盘管的选用要注意的：
在国外风机盘管样本中，一般会给出不同机外静压下的风量及供冷量，以方便用户选用。
有些国外简明样本虽然仅给出名义风量，但其含义不同于我国标准规定，其一般是指一定机外静压下的风量值，所以名义风量相近的国外风机盘管，风量会比国产机组高出20％~50％。
同样需要强调的是，使用国外简明样本时，须注意国外各公司往往执行不同的标准，名义风量的含义也会存在某些差异。
所以选用时，最好依据数据齐全的最新样本，或要求供货厂家提供产品在不同机外静压下的风量及冷量值，以确定可靠性。
开发研制多种类型风机盘管：
选择风机盘管机组，除供冷量满足计算冷负荷要求外，还要求满足其显热量和潜热量的匹配满足房间热湿比的要求；风量则须满足送风温差、换气次数及气流组织等使用要求。
随着风机盘管机组的应用范围不断扩大，其所服务的空调房间的类型差别也会越来越大。
不同性质、不同使用要求的空调房间，热湿比是不一样的，冷量的风量的匹配不应是一成不变的。
即使空调要求和净容积相同的房间，因气象条件、朝向或围护结构等差异，也会导致冷负荷的不同，显然须使同不同结构特性的风机盘管，才能满足房间的不同需求。
而目前使用的风机盘管，多数是三排管，每排8根管的同一种形式，显然是不能满足不同房间要求的。
即使冷负荷满足要求，也有可能导致低负荷房间因风量和换气次数不足而造成室温梯度和波动幅度过大，降低空调精度和舒适性；如果使用相同风量的机组，又可能造成高负荷房间因供冷不足而无法保证温、湿度要求。
所以不同使用条件和要求的空调房间，应分别选用不同类型的风机盘管。
有的专家提倡发展两排风机盘管，认为可以减少送风温差、增加换气次数，有助于提高空调精度和舒适性。
同样供冷量下，采用小温差、大风量送风，会取得比大温差、小风量送风更佳的空调效果；盘管采用多种水路设计。
目前我国生产的三排管盘管，不论长短，都采用相同的三进三出水路。
为了降低水阻力、提高供冷量，不同长度的盘管须采用不同的水路设计。
如开利的2×8盘管，则分别采用了二进二出、三进三出和四进四出三种不同水路。
这些设想其本质是满足房间的不同处理要求，具体选择都要视应用场合而定。
空调大小选择不能用“匹”
空调大小选择不能用“匹”，空调匹数原指输入功率，包括压缩机、风扇电机及电控部分，因不同的品牌其具体的系统及电控设计差异，其输出的制冷量不同，故其制冷量以输出功率算。
一般来说1匹的制冷量大致为2000大卡换算成国际单位乘以1.162，故一匹制冷量为2000×1.162=2324W。
这里的W（瓦）即表示制冷量则1.5匹的应为2000×1.51×162=3486W，依次类推，则大致能判断空调的匹数和制冷量。
一般情况下制冷量2200-2600W都称为一匹，3200-3600W为1.5匹,4500-5500W为2匹。
选购空调时提到空调的匹数，匹数指的是电器消耗功率，1匹=1马力=735W，匹并不指制冷量。
平时所说的空调是多少匹，是根据空调消耗功率估算出空调的制冷量。
一般来说，习惯用1匹等于2500W的制冷量（也就是25机型），1.5匹约等于.3500的量（也就是35机型）。
其余机型可以根据制冷量来估算匹数。
空调大小不论“匹”
国家标准规定，房间空调器的大小按制冷量参数标注，比如一台型号为KFR-22GW的空调，其中数字“22”即表示这台空调的制冷量为2200W的空调器，可以简称为“22型”。
可是现在很多人都不这么叫，而是叫多少多少“匹”，其实叫“匹”是完全错误的。
“匹”是一种功率单位，1匹（马力）=735W（瓦），过去在日本的口头叫法把输入功率为735w空调叫1匹空调，输入功率为1470W的空调称为2匹空调......，但由于空调输入功率不一定刚好是整匹，如1400W或1600W就分别称小2匹和大2匹；介于1匹和2匹之间就称1.5匹，等等。
其实这种叫法是很不科学的。
其一：
反映的数据并不精确，只是一个大概值；其二：
输入功率并不能准确反映空调的实际制冷量。
由于空调的质量不同，其能效比也不同（能效比是反映空调制冷效率的参数，即实际制冷量与输入功率的比值，如一台制冷量为3000W的空调，其输入功率为1000W,那么能效比就是3），在输入功率相同的情况下，其制冷量却并不相同，如一台能效比为2.6，输入功率为1000W的空调，其制冷量就是2600W；而另一台能效比为3.5、输入功率同为1000W的空调，其制冷量就是3500W.可见制冷量就相差很大了，按“匹”就完全没有意义了。
空调制冷量是反映空调制冷能力的重要参数，是空调选型的基本依据，家用空调一般按120-150W制冷量/平方米选型，房间西晒、隔热密封差，还可适当加大，但一般不必超过200W/平米。
如一间20平米的卧室，不西晒、密封隔热好，选26型（制冷量2600W）即可；若密封隔热稍差可选30型；若西晒且密封隔热不好，可选32、35型等。
如果按输入功率“匹”就不知道该如何选择了。
由此可见，所谓的“匹”是不能准确反映空调器制冷能力的，只有按空调型号上标注的制冷量参数才是准确的、科学的。
如何计算空调制冷量
所谓的空调“匹”数，原指输入功率，包括压缩机、风扇电机及电控部分，制冷量以输出功率计算。
一般来说，1匹的制冷量大致为2000大卡，换算成国际单位应乘以1.162，故1匹之制冷量应力2000大卡x1.162=2324（Ｗ）,这里的Ｗ（瓦）即表示制冷量，则1.5匹的应为2000大卡x1.5x1.162=3486（Ｗ），以此类推。
根据此情况，则大致能判定空调的匹数和制冷量，一般情况下，2200W—2600W都可称为1匹，4500（Ｗ）—5100（Ｗ）可称为2匹，3200W—3600W可称为1.5匹。
制冷量确定后，即可根据实际情况估算制冷量，选择合适的空调机。
家用电器要消耗制冷量的较大部分，电视、电灯、冰箱等每Ｗ（瓦）功率要消耗制冷量1（Ｗ），门窗的方向也要消耗一定的制冷量，东面窗150W/m2，西面窗280Ｗ/m2，南面窗180W/m2，北面窗100W/m2，如果是楼顶及西晒可考虑适当增加制冷量。
选择制冷量的原则是：
空调器的制冷量应略大于房间的冷负荷，房间的冷负荷应考虑到房间的朝向，墙壁和屋顶的隔热情况，以及室内热源包括人员的多少：
0.5匹机组制冷量1600-2000瓦；0.75匹机组制冷量1800-2800瓦；1.5匹机组制冷量3200-4000瓦；2匹机组制冷量4000-5000瓦。
目前市场上有关空调器制冷量的标称很不统一、规范。
严格讲，空调器输出制冷量的大小应以W（瓦）来表示，而市场上常用匹来描述空调器制冷量的大小。
这二者之间的换算关系为：
1匹的制冷量大约为2000大卡，换算成国际单位瓦应乘以1.162，这样，1匹制冷量应为2000大卡×1.162＝2324W。
这里的W（瓦）即表示制冷量，而1．5匹的制冷量应为2000大卡×1.5×1.162＝2486W。
通常情况下，家庭普通房间每平方米所需的制冷量为115-145Ｗ，客厅、饭厅每平方米所需的制冷量为145-175W。
比如，某家庭客厅使用面积为15平方米，若按每平方米所需制冷量160W考虑，则所需空调制冷量为：
160W×15＝2400W。
这样，就可根据所需2400W的制冷量对应选购具有2500W制冷量的KF-25GW型分体壁挂式空调器。
所谓能效比也称性能系数即一台空调器的名义制冷量与其耗电功率的比值。
通常，空调器的能效比接近3或大于3为佳，就属于节能型空调器。
比如，一台空调器的制冷量是2000W，额定耗电功率为640W，另一台空调器的制冷量为2500W，额定耗电功率为970W。
则两台空调器的能效比值分别为：
第一台空调器的能效比：
2000W/640W=3.125，第二台空调器的能效比：
2500W/970W=2.58。
这样，通过两台空调器能效比值的比较，可看出，第一台空调器即为节能型空调器。
冷水机组与风管式机组的工作原理过程
一．冷（热）水机组的基本工作原理是：
室外的制冷机组对冷（热）媒水进行制冷降温（或加热升温），然后由水泵将降温后的冷媒（热）水输送到安装在室内的风机盘管机组中，由风机盘管机组采取就地回风的方式与室内空气进行热交换实现对室内空气处理的目的。
二．风管（道）式机组的基本工作原理是：
供冷时，室外的制冷机组吸收来自室内机组的制冷剂蒸气经压缩、冷凝后向各室内机组输送液体制冷剂。
供热时，室外的制冷机组吸收来自冷凝器的制冷剂蒸气经压缩后向各室内机组输送汽体制冷剂，室内机组通过布置在天花板上的回风口将空气吸入，进行热交换后送入安装在室内各房间天花板中的风管（道）内，并通过出风口上的散流器向室内各房间输送空气。
在风管（道）上设计有新风门和排风门，可以按一定比例置换空气，以保证室内空气的质量。
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