空调冷热源案例分析概要.docx

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空调冷热源案例分析概要

暖通空调冷热源案例分析

专业：

建环

班级：

0803

学号：

0908101323

姓名：

张文亮

指导教师：

李兴友

目录

一、空调系统概述------------------------------------------1

1.1空调系统组成-------------------------------------------1

1.2制冷系统的分类-----------------------------------------1

1.3家用中央空调-------------------------------------------1

1.4空调冷热源种类-----------------------------------------1

二、冷热源空调案例分析------------------------------------2

2.1案例一-------------------------------------------------3

2.2案例二-------------------------------------------------4

2.3案例三-------------------------------------------------5

2.4案例四-------------------------------------------------7

2.5案例五-------------------------------------------------8

2.6案例分析总结-------------------------------------------8

参考书籍---------------------------------------------------8

一、空调系统概述

1.1空调系统组成

中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。

制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。

制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。

1.2制冷系统的分类

空调用制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体气化制冷法。

（主要是利用液体气化过程要吸收比潜热，而且液体压力不同，其沸点也不同，压力越低，沸点越低。

）根据热量从低温物体向高温物体转移的不同方式，可分为：

蒸气压缩式制冷、吸收式制冷。

1.3家用中央空调

中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。

采用风管送风方式，用一台主机即可控制多个不同房间并且可引入新风，有效改善室内空气的质量，预防空调病的发生。

风系统由室外机、室内主机、送风管道以及各个房间的风口和调节阀等组成；水系统由室外机、水管道、循环水泵及各个室内的末端（风机盘管、明装等）组成。

1.4空调冷热源种类

按不同分类方法冷热源可主要分为下几种：

人工、自然冷源；高温、中温、低温冷源；

电压缩式、吸收式、热电联产式；

暖通空调工程冷热源系统分类：

小型（无机房）：

室外机组（外墙、屋顶、地面）；

中型：

单冷、单热；为单个建筑服务，主机1～3台；

大型：

冷热联供，区域供冷热，多热源组合；

暖通空调工程冷热源系统组成：

主机、热交换设备；

增压设备；

分水器、集水器；

水处理设备；

控制（手动、自动）设备；定压设备；管道等其它。

案例分析思路：

冷热源设计方案；冷热源种类、数量；增压设备方案、种类、数量；回路划分情况（相互关系）；管路布置（规格、走向、标高等）；控制方式；其它。

二、冷热源空调案例分析

2.1案例一

该空调系统为单制冷空调系统，系统设计方案为：

水环热泵中央空调系统，冷源独立布置。

冷源：

全楼均采用水环中央空调系统，冷源分区域独立布置，由冷却塔提供冷却水，冷却塔设于屋顶平台处。

空调方式：

全楼均采用水环中央空调新风换气机系统。

一层至四层每层设置多台水环空调机组及新风换气空调机组，五层以上公寓式办公用房每套内设置水环空调新风换气机组。

夏季各区域均为独立制冷系统，制冷时其冷凝器散热集中由冷却塔水系统冷却户内采用整体式吊装机组，末端由风管送风。

一层至四层各层新风系统均在外墙设置新风口采新风。

方案的优缺点

优点：

用于一层至四层内外区分明的场所可将内区热量为外区供热，以双管系统实现四管系统的功能，使供暖制冷随时可调，有利于节能。

缺点：

五层以上水环空调新风换气机组均安装在厨房或卫生间内、管线较拥挤，会造成局部高度降低，噪声较大；地下一层至四层新风机组需建筑立面设置新风口。

初投资略高10～15%。

由于冷却水系统直接进入分布水环空调机组，开放的循环水结垢将给系统维护带来很大困难。

本空调系统为单制冷空调，只要求提供冷量，所以不需要热源设备提供热量，所以系统只设置有水冷式制冷机组，型号为水冷螺杆机机组SRH-2040，台数为两台，同时设置有两台冷冻水泵用以增压冷却水。

因为冷源独立集中布置，同时减少噪音对居民生活的影响，在地下一层设有制冷机房，机房中设置水冷式制冷机组。

该空调系统采用再回路，双管制的回路划分方法，冷却水循环管道，制冷水循环管道。

在屋顶设置冷却塔，提供冷却水循环。

同时在屋顶设置膨胀水箱来稳定空调水循环的压力平衡。

2.2案例二

该空调系统为夏天供冷，冬季供热，全年共热水系统，冷热源系统设计方案为：

水环热泵中央空调系统，冷源独立布，热源集中分布。

冷源：

全楼均采用水环中央空调系统，冷源分区域独立布置，由冷却塔提供冷却水，冷却塔设于屋顶平台处。

热源：

冬季时使用集中供热热源、在地下室设置热交换站，经换热器换热出二次水做为水环热泵系统的末端热源，同时全年使用空气源热泵热水机组提供全年热水，设置两台空气源热水循环泵。

方案优缺点

优点:

制冷设备集中布置在机房，便于统一管理、调节和维修；地下一层至四层的全空气系统可根据室外气象参数和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风，减少与避免冷热抵消，减少制冷机运行时间，节能；五层二十五层可由各用户单独控制。

风机盘管安装在吊顶内，灵活性大，结合装修布置风口，只需连接较短的送回风管，新风换气机安装在厨房或卫生间内，风管尺寸小。

整个系统使用寿命长、投资适中。

缺点：

中设置的制冷机房、热力站和空调机房占用面积较大，层高较高；空调机房集中设置也会使空调风管过于集中，风道长、阻力大，常年运行能源损耗稍大，竖向风道也会占用较多的面积，新风引入相对困难，地下一层至四层风系统当支风管及风口较多时不易均衡调节风量，地下一层至四层各层风系统需建筑专业做排风竖井至室外或在各层外墙设置风口。

五层至二十五层空调水系统较复杂，安装不当易漏水

本空调系统为夏天供冷，冬季供热，全年共热水系统，夏季供应冷量，冬季需要供应热负荷，同时要能全年提供热水。

夏季提供冷负荷时冷源为两台水冷螺杆部分热回收机组，冬季提供热负荷时热源为常压电热锅炉，热水供应为空气源热泵热水机组，设置蓄热水箱。

该系统回路划分为双管制，以双管系统实现四管系统的功能，使供暖制冷随时可调，有利于节能。

在屋顶设置冷却塔，提供冷却水循环。

同时在屋顶设置膨胀水箱来稳定空调水循环的压力平衡。

2.3案例三

该冷热源系统为全年供冷、供暖、供热水系统，系统设计方案为冷源分散布置、热源集中布置。

冷源：

水冷螺杆式带热回收冷水机组，地下一层至四层采用可变冷媒流量中央空调系统，即主机变频控制压缩机转速、台数及冷媒流量，以控制房间温度，风冷室外机设置在五层平面屋顶处；五层至二十五层采用户式中央空调系统，每户分设风冷式空调机，主机设在室外或阳台。

地下室不设置集中冷源。

热源：

常压燃气热水锅炉，使用集中供热热源、在地下室设置热交换站，经换热器换热出60℃～50℃二次水供五层以上户式中央空调使用，设置蓄热水箱。

供热水：

使用空气源热水泵提供居民全年热水，设置立式生活热水循环泵。

空调热水系统：

空调热媒系统采用一级泵变流量方式，水泵与换热机组一对一设置，根据热媒供回水温度，确定机组和循环泵的运行台数，在供回水干管之间设置差压式旁通阀，末端采用两管制，并在末端设备回水管上设电动调节阀，以实现末端的变流量运行方式。

空调方式：

地下一层至四层采用变频中央空调加新风系统：

即将变频空调系统的风冷室外机设置在五层平面屋顶处，由冷媒管与室内机连接，夏季供冷、冬季供热；每层设置多台吊顶式新风机组。

此方案可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化确定机组的开启数量及开启范围。

首层的西、北向主要出入口大门处设置电热风幕。

五层以上公寓式办公用房采用户式中央空调系统，即在每套户内设置一台风冷式空调室外机（需建筑专业在靠外墙处留有室外机所占机房面积），末端采用风机盘管加新风换气机系统，夏季由风冷式空调室外机提供7℃～12℃冷水，冬季由热力站提供60℃～50℃热水。

新风换气机系统由建筑专业在厨房或卫生间留有进、排风竖井位置，并在屋顶设置集中的送、排风风机以克服竖向风道阻力。

方案优缺点：

优点：

地下一层至四层的室外机布置在室外屋顶，只设置集中热力站和新风机房，不需设置集中的制冷机房及空调机房，节省机房面积；没有大尺寸空调送回风风道，节省空间。

采用热泵型系统，过渡季和初冬内区可供热、外区可供冷。

五层至二十五层以每用户为单元，可适应用户的个性化要求，不受其他用户影响，采用主机与末端分离的安装方式，保证宁静的环境；将制冷费直接转为电费，便于物业管理。

缺点：

室外机占用较多的屋顶面积，建筑专业需调整屋面功能设置。

地下一层至四层空调方案冬季如采用热泵方式供热，需考虑辅助热源（电热或热力）。

采用进口设备，投资略高。

用于大空间时控制稍有不便。

新风系统如建筑不能设置新风竖井从屋顶取风，则需在各层外墙设置新风口。

五至二十五层每户空调室外机需占用少量的户内面积，且需在建筑立面设置百叶，使室外机处能自然通风。

本空调系统为全年供冷、供暖、供热水系统，四季需要供应冷热负荷和热水供应。

冷源为

水冷螺杆式带热回收冷水机组三台，一台备用；热源为常压燃气热水锅炉，蓄热水箱；

四台空气源热泵热水机组提供热水供应。

回路划分方式为双管制，以双管系统实现四管系统的功能，使供暖制冷随时可调，有利于节能。

同时在屋顶设置膨胀水箱（带补水泵）来稳定空调水循环的压力平衡。

管路布置：

2.4案例四

该工程为上海一超市空调工程，地下二层，地上八层，建筑面积8万平方米。

设计计算空调总冷负荷为9400kW，空调采暖总热负荷为4000kW。

设计方案：

冷热源集中布置

冷源：

在地下二层设置制冷机房，集中设置水冷冷水机组，制取7℃～12℃冷冻水，供全楼空调使用，冷却塔设于屋顶平台处。

局部全年需独立使用空调的房间（如中控室、消防中心、变配电室等）设置独立冷热源（风冷热泵机组）的分体空调。

热源：

使用集中供热热源，在地下二层设置热交换站，经换热器换热出60℃～50℃二次水供全楼空调使用。

空调冷热水系统：

空调冷热媒系统采用一级泵变流量方式，水泵与冷热水机组一对一设置，根据冷热媒供回水温度，确定机组和循环泵的运行台数，在供回水干管之间设置差压式旁通阀，水系统采用两管制，并在末端设备回水管上设电动调节阀，以实现末端的变流量运行方式。

空调方式：

地下一层至四层按照功能分区，大部分为商场、餐饮等经营用房，另有少量办公用房，因此采用适用于大空间的全空气空调系统，可内外分区,由集中设置的制冷机房和热力站提供冷、热媒。

五层以上的公寓式办公用房采用风机盘管加新风换气机的中央空调系统，由集中设置的制冷机房和热交换站提供冷、热媒。

新风换气机系统在厨房或卫生间留有进、排风竖井位置，并在屋顶设置集中的送、排风风机以克服竖向风道阻力。

方案优缺点

优点：

制冷设备集中布置在机房，便于统一管理、调节和维修；地下一层至四层的全空气系统可根据室外气象参数和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风，减少与避免冷热抵消，减少制冷机运行时间，节能；五层二十五层可由各用户单独控制。

风机盘管安装在吊顶内，灵活性大，结合装修布置风口，只需连接较短的送回风管，新风换气机安装在厨房或卫生间内，风管尺寸小。

整个系统使用寿命长、投资适中。

缺点：

集中设置的制冷机房、热力站和空调机房占用面积较大，层高较高；空调机房集中设置也会使空调风管过于集中，风道长、阻力大，常年运行能源损耗稍大，竖向风道也会占用较多的面积，新风引入相对困难，地下一层至四层风系统当支风管及风口较多时不易均衡调节风量，地下一层至四层各层风系统需建筑专业做排风竖井至室外或在各层外墙设置风口。

五层至二十五层空调水系统较复杂，安装不当易漏水。

本空调系统为冷热源集中布置，螺杆式冷水机组，蒸汽－分汽缸－汽水热交换机组，凝结水回收（凝结水泵、凝结水箱），逆流式冷却塔。

冷源为中央冷却水泵（四用一备），热源为热泵（四用一备），在楼顶设置三台冷却塔，在电梯机房顶设膨胀水箱。

冷水机组与冷却塔、一一对应，

冷冻水泵、冷却水泵与冷水机组对应，软水处理。

2.5案例五

该冷热源系统为夏季供冷，冬季供暖，生活热水，泳池采暖、加热，洗衣房用蒸汽。

2.6案例分析总结：

综合上述案例，正确合理的冷热源空调设计方案，合理的冷热源设备配置，高效的管路布置，能显著降低冷热源空调的成本，方便系统施工，提高使用效率，降低维护成本。

参考书籍：

陆亚俊，马最良，邹平华，2007，暖通空调，中国建筑工业出版社

丁云飞，2009，冷热源工程，化学工业出版社