清华同方组合式空调机组技术说明.docx

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清华同方组合式空调机组技术说明

清华同方组合式空调机组技术说明

1公司简介

1.1公司概况

清华同方股份有限公司是经国家体改委和国家教委批准,由北京清华大学企业集团为主要发起人,以社会募集方式设立的股份制公司,于1997年6月27日在上海证券交易所挂牌交易,现有总股本16605万股。

目前,公司拥有大批一流的技术人才,员工平均年龄30岁,其中硕士以上学历占24%,大学以上学历占60%。

清华同方以高新技术产业为先导,以科技成果产业化为经营宗旨,紧密依托清华大学的人才、科技优势,通过“清华同方研究开发中心”的孵化和二次开发,把大批科研成果推向市场,逐步形成了将自己作为科技成果孵化器的独特的技术创新模式。

清华同方在信息产业领域,开展了卓有成效的工作。

在网络技术、软件与系统集成电路、信息加工与服务、电子通讯、计算机产品、光盘产品等方面以一流的科研成果与雄厚的科研基础为依托,形成了具有自主知识产权的高新技术产品系列。

清华同方在人工环境领域,专业从事人工环境工程与节能改造工程,在智能大厦弱电系统、中央空调安装和改造等方面为用户提供全方位服务,设计生产的系列新型节能设备,在人民大会堂、故宫博物院、中央电视台、毛主席纪念堂等数百项重大工程中得到广泛应用。

同方人环设备公司成立于1989年初，十年来，人环公司坚持以成果产品化、产业化为目标，尤其注重在科技成果转化方面下大力气，并不断地增加了对二次开发的投入。

到目前，已形成了十三个产品系列、千余种型号，并初步实现了规模化生产。

使人环公司从单纯的科技开发型企业逐步发展成为技、工、贸一体化的实业公司。

2000年11月1日，清华同方人工环境设备公司重新注册成为清华同方人工环境有限公司。

清华同方人工环境有限公司是清华同方股份有限公司控股的有限责任公司，注册资金为人民币2亿元，公司总部设在北京市海淀区清华同方科技广场。

生产基地在“密云工业开发区”，占地118800平方米，其中56000平方米建筑用于生产及研发。

公司拥有大批成套的先进设备和大规模生产的综合能力。

目前，公司拥有员工758人，其中技术及管理人才368人，87%以上具有大本学历，工厂的工人大部分为中专和技校毕业生。

在过去的近十年中，公司紧密依托清华大学的人才与技术优势，与清华大学建筑学院、材料科学与工程研究院建立了联合实验室、综合空调技术节能技术、环保技术、计算机系统控制、网络技术及健康环境等多学科专业，研究开发人工环境的系统技术和相关产品。

目前，公司已成为人工环境领域中最具影响力的企业之一。

面向未来，公司将继续秉承清华大学“自强不息、厚德载物”的精神，以“创造完美，服务社会”的核心理念，为把清华同方人工环境有限公司建设成为技工贸一体的跨国经营的大型高科技企业集团，为发展民族高科技空调事业，为人类营造健康、舒适、自然、和谐的人工环境而不懈努力！

密云生产基地

清华同方人工环境有限公司空调设备生产基地

地点：

北京密云工业开发区

占地面积：

118800平方米

公司全称：

清华同方人工环境有限公司

注册资金：

人民币两亿元

总部地址：

北京海淀清华大学

基地面积：

120000平方米

电话总机：

0

传真：

0

公司网址：

员工人数：

701人

注册资金：

人民币两亿元

主要产品：

风冷热泵中央空调机组水源热泵中央空调机组

户式中央空调机组水冷冷水机组

机房精密空调机组中央空调末端产品

公司全称：

清华同方人工环境有限公司

注册资金：

人民币两亿元

总部地址：

北京市海淀区清华同方科技广场B座21层

生产基地：

北京市密云工业开发区

基地面积：

118800平方米

电话总机：

0

传真：

0

公司网址：

员工人数：

650人

注册资金：

人民币两亿元

主要产品：

风冷热泵中央空调机组水源热泵中央空调机组

户式中央空调机组机房精密空调机组中央空调末端产品

1.2主要生产设备一览表

设备名称

数量

价值

购置时间

备注

转塔式数控冲床

1

370万

98年

进口

数控折弯机

2

60万

98年

进口

数控剪板机

2

60万

98年

国产

高速冲片机

3

120万

95~97年

进口

卧式涨管机

1

45万

99年

进口

自动切管机

1

15万

99年

国产

全自动焊机

1

300万

99年

进口

自动发泡机

1

110万

98年

进口

风机盘管全自动生产流水线

1

180万

98年

国产

户式空调全自动生产流水线

1

1500万

2000年

国产

清华同方人工环境有限公司空调设备生产基地

地点：

北京密云工业开发区

占地面积：

118800平方米

1.3组合空调主要部件配置表

部件名称

规格

性能特点

产地

表冷器

TLⅡ型

优质铜管套串铝翅片

换热效率高

清华同方

铜管

Φ16mm

优质软态紫铜管，直管壁厚δ=0.75mm，弯头壁厚δ=1mm

日本

铝箔

δ=0.2mm

优质半软态铝合金，

换热效率高

渤海铝业

变频风机

FDA型

低噪音、高效率

新加坡KRUGER风机

风机轴承为瑞典生产

浙江亿利达风机

施耐得变频器

电机

Y系列

扭矩大，噪音低

瑞典-上海ABB公司

电机轴承为瑞典生产

加湿器

控制精度及洁净度高

瑞士康迪CONDAIR

过滤器

采用多层铝质丝网或化纤无纺布，截留效率高

清华同方

箱体

δ=1.2mm

采用双面彩色钢板或镀锌钢板，内注聚氨酯发泡保温材料，厚度20mm，保温性能好

清华同方

型号

混合段

初效段

中效段

表冷（加热）段

加湿段

中间段

送风段

总计

4排

6排

ZKW80-JT

13282

12375

18276

42873

54973

28913

10362

29216

144935

ZKW100-JT

17160

16341

21896

52338

67518

38517

13387

32841

179093

备注：

混合段、初效段、中效段、表冷段（4排）、加湿段、送风段

2清华同方组合式空调机组技术特点

清华同方ZK系列组合式空调机组是在吸收国内外同类产品优点的基础上，按中国国家标准（GB/T14294-93）、欧洲标准（EN1886-2001）制造和检测，具备当代国际先进水平。

机组不仅外型美观，而且具有高强度的框架结构，良好的抗腐蚀，防冷桥性能。

2.1机组总体特点

1、模块组合，设计合理

机组外部为框板式结构，模块化设计，组合设计选型更方便，本系列机组内部部件选型配置经热工分析，箱体内部气流严格测量，保证布置合理。

2、规格齐全，功能众多

吊顶式空调机组包含风量从2000m/h3到12000m/h3共10个型号30种产品。

卧柜式空调机组包含风量从3000m/h3到60000m/h3共18个型号54种产品。

立柜式空调机组包含风量从3000m/h3到50000m/h3共17个型号51种产品。

组合式空调机组风量范围从3000m3/h至120000m3/h，基本功能段多达21个,共23种规格，各种规格相互衔接，机组选型方便，适应性强，并推荐给出了5400余种基本组合形式，方便设计人员和用户直接选型，或查看机组相关尺寸和性能参数，为各方工作尽可能提供方便，可满足各类大小不同的工程和系统。

3、优化设计，高性价比

本系列机组由计算机进行辅助优化设计，对能效比、单位体积冷量、单位重量供冷量进行加权处理，以使性能、能耗、重量、体积、价格达到最佳的配比。

4、优质材质，确保品质

本系列机组装配选用优质材质。

箱体表面光洁平滑，清洁方便，能防止灰尘和细菌的沉积。

内部保温材料不腐蚀，不污染送风。

对于要求洁净无尘的房间，如手术室、电子厂房、食品加工厂和制药厂最为适用。

5、结构合理，便于装运

本系列机组组合选用铝合金框架，配合专用模具加工的压铸铝插角，装配尺寸精确，各功能段现场组装方便，强度牢固可靠，易于运输。

6、功能部件，选配精良

本系列机组个功能段选配精良的部件，充分保证机组运行性能稳定，使用寿命长。

7、绿色空调，健康环保

本系列机组可以根据用户要求，选配特殊设计的功能段，对空气品质进行多功能，全方位处理，将机组扩充为“绿色空调机组”，符合室内空气品质“IAQ”的标准，满足舒适要求，保障生活健康。

2.2机组箱体部分特点

1、箱体壁板

机组护板厚50mm，外面板采用热镀锌彩色钢板，内面板采用优质镀锌钢板，内、外面板中间充注高密度聚氨脂发泡一次成型，聚氨脂发泡材料为难燃型保温材料，发泡密度为48kg/m3，导热系数不大于m℃，起到保温和增强箱体强度的双重作用。

保温层与内外壁板结合牢固，确保空调机组在任何工况条件下运行时机组的所有外表面无凝露现象出现。

冷桥因子满足EN1886标准的TB2级。

面板中的保温材料为难燃型的发泡聚氨酯保温材料，具有良好的保温性能。

其热导率如下：

密度kg/m3

48

热导率W/m℃

注：

表中热导率为平均值，测试温度20℃±3℃

2、机组框架

机组结构框架采用经模具挤压成型的铝合金型材，三通插角为专用模具加工的铸铝构件，其表面刻有“清华同方”徽标。

结构尺寸精确，配合严密，漏风量小，强度高，耐腐蚀，外形美观。

为了保证其强度与刚度，框架设计变形量在4mm/m以下（内部承压为工作压力的倍时）。

机组段体连接采用高强度连接件，保证段体之间不漏风和无冷桥。

3、机组检修门

采用高密封框架检修门，设有方便开启的拉手，人性化设计。

根据机组各段的压力情况，设置正压门和负压门，以达到充分和壁板贴合，并能锁紧。

采用线密封结构的检修门，完全切断了内外气流的窜通，避免了泄漏的可能性。

考虑到空调的维护便利性，检修门的进出口面积大。

4、机组底座

机组底座为槽钢，采用优质抗腐蚀涂料，具有防水、防腐功能。

2.3机组功能段介绍

1、风机

本投标人空调机组设备的风机选用LAU风机厂生产的双进风离心风机，叶轮平衡精度等级不低于。

该风机拥有世界最权威的“国际空气流动与控制协会（AMCA）”之“空气动力性能及噪声水平”的双认证。

风机结构合理，工艺精湛，噪音低，性能稳定可靠。

所有风机组装后100%经整机动平衡。

风机蜗壳钢板的厚度保证了风机运行时有足够的刚度，其中蜗壳厚度为，风机蜗壳两侧板厚度为，进风导流圈的板材厚度为。

风机支架与蜗壳应连接可靠，单侧联结点不小于6处，并设置有可靠的起吊点。

风机蜗壳内外表面、叶轮表面、风机支架表面均有可靠的防锈蚀保护涂层，固定用的螺栓、螺母、垫圈有镀锌防锈处理。

风机轴为专用特种钢制造。

叶轮为冷轧钢板弯卷再焊制并涂覆聚酯粉末，涡壳为镀锌钢板，框架为型钢涂覆聚酯粉末。

轴承为日本NSK轴承。

风机轴承设计寿命轴承寿命基于ISO281/1标准，寿命不小于75,000小时。

电机轴承运行寿命不低于50,000小时。

皮带为日本三星V型传动带，皮带轮为锥套自锁式结构。

无论维护或更换均简单快捷。

传动带安全系数～，应有可靠方便的调整张紧度方式，调整长度不小于80mm。

主动轮、被动轮采用锥套自锁式结构，皮带轮平衡等级不低于，且经过发黑防锈蚀处理。

风机减振器采用弹簧减震器，满足风机转速大于800r/min时，机组的震动速度不大于4mm/s，风机转速小于等于800r/min时，机组的震动速度不大于3mm/s的要求。

风机出口与机组出风口之间应采用软连接，软连接材料选用具备防水、防腐、防火、韧性好等特点的材料。

风机周围留有足够的检修空间，方便软连接的检查和更换。

所有调整连接螺栓、螺母、垫圈均有镀锌防锈处理，叶轮轴表面涂有防锈蚀油漆保护层，底座采用焊接结构件，表面做热镀锌处理，镀层厚度不小于50μm。

风机和电机底座应采用一体式热轧槽钢结构，材料厚度不小于，表面进行热镀锌防锈蚀处理。

本投标人已在多项空调工程中使用LAU风机，当送风机前有大加湿量加湿器，风机风量大，压头高，风机连续运转不停机时，要求风机有很好的耐腐蚀特性，整机强度高，平衡精度高，寿命长。

LAU风机能满足此要求。

本投标人可根据机组的风量、出口余压及机组各功能段的配置情况、功率等等参数选择合适的风机；对于变频风机，风机的风量调节特性适应系统风量的变化要求，保证风机低转速运行时不会产生喘震。

2、电机

采用国际知名品牌三项异步鼠笼电动机。

防护和绝缘等级满足潮湿地区的使用要求。

轴承同样采用免维修含油自封型轴承，均为原装进口产品。

电机和风机置于一公用底盘上，并在底盘下设置弹簧减震器，减振效率高，使振动减小至最低限度。

减震器的更换时可支起风机底座，方便简捷。

电机和风机的相对位置可由电机底盘调节装置调整至最佳。

3、表冷器

选用铜管套串铝翅片，翅片片型为正弦波纹片，片距可调，采用进口高速冲床和模具加工，换热性能优良。

当表冷器迎面风速超过s时，在盘管后设置有多折型挡水板。

换热器试验压力25kg/cm2，最高工作压力可达20kg/cm2。

表冷器经耐压试验，保持时间3min无渗漏。

表冷器由优质亲水铝箔和优质铜管组成。

具有较小的空气阻力，减少了空气中尘埃在翅片上的积聚和停留，在长期运行后表冷器仍具有较高的热交换效率。

亲水防腐蚀膜片采用双烘双涂工艺，持久亲水性好，附着力、耐碱性、耐热性和耐盐雾性强。

表冷器水箱连接有足够空间和强度，大风量机组表冷器由多组并联组成。

盘管采用机械涨管的方法将翅片固定在紫铜管上，保证管与肋片之间紧密接触。

当盘管长度大于时，在盘管中央设有中心支点，中心支点采用不锈钢制作。

回转弯管采用紫铜管制成并采用铜焊与管子焊接。

在机组表冷段，设置有整体大水盘，表冷段内所有可能凝聚冷凝水的构件，完全置于水盘内，杜绝了冷凝水的外溢。

水盘材料采用不锈钢，防止长期处于潮湿环境中的水盘发生锈蚀。

水盘外层用PEF作为保温，防止水盘的二次结露。

表冷器的水路布置采用清华同方独特设计，确保换热器在冬季不致冻裂。

4、过滤器

过滤器采用板式粗效过滤器。

具有阻力小，效率高、安装、拆换方便，过滤材料为阻燃型。

过滤效率符合GB/T14295-93的要求，对于≥5μm粒径的大气尘径限的计数效率≥80%，过滤器前后设置压差报警装置，采用电流信号且引至该功能段面板接口端子上。

采用国际标准尺寸系列的过滤器拼装任意过滤断面，为以后的维保提供方便，具有很好的通用性和互换性。

5、湿膜加湿器

蒸发式湿膜加湿器是一种等焓加湿方式，水分的蒸发是通过吸收空气中的热量实现的，这时空气中的干球温度下降，同时空气中的绝对含水量增加，单是空气的焓值保持不变。

此种加湿方式在国际与国内已被大量使用。

加湿器通过循环供水系统将水送到湿膜顶部，由布水管上的小孔向下喷出，通过疏水介质均匀分配供给加湿介质，加湿介质提供空气与水之间较大的接触面积，形成水膜，通过给水不断流动，与空气进行热湿交换，达到加湿与自清洗功能。

湿膜厚度为60mm。

该加湿器与常规的加湿器相比具有如下的功能特点：

饱和效率高。

消毒杀菌功能。

洁净加湿，节省空间。

无结露现象，维护方便，适用范围广。

加湿能力自我调节。

良好的降温效果。

6、转轮能量回收装置

转轮热交换器，其内部是一个恒速/变速转动的转轮。

它是由铝箔或者铝箔和高效吸湿层（氧化钙水合物与硅胶的混合物通过化学反应产生）以高科技工艺制成，或者由特殊复合材料制成，装配在一个使气流逆向而互相干扰通过的箱体内（通常装在组合式空调机组内），由传动装置驱动皮带转动。

冬季室内排风的焓值高于室外新风，排风经过转轮时，由于能量交换，转轮焓值升高；而其逆转到新风侧时，向低焓的新风放出能量，新风温升。

夏季则与之相反，新风焓值降低。

由于转轮的持续不断的转动，高温侧空气的能量也不断的交换到低温侧的空气。

我公司组合式空调机组所配转轮热回收装置具有如下特点：

效率显著

精确的制动控制

优良的防结霜

风阻力小，可降低噪音

良好的防交叉污染

设置灵活

清洁维护方便

制造优良，使用长久。

7、风阀

风阀采用多叶对开密闭型风阀，风阀的叶片采用双层镀锌板模压焊接成型，防腐蚀性能好，特别适用于各种复杂的环境场合。

2.4清华同方组合式空调机组独特优势介绍

2.4.1防冷桥措施

1、壁板防“冷桥”措施

机组护板厚50mm，外面板采用优质热镀锌彩色钢板，内面板采用优质镀锌钢板，内、外面板中间充注高密度聚氨脂发泡一次成型，聚氨脂发泡材料为难燃型保温材料，发泡密度为48kg/m3，导热系数不大于m℃，起到保温和增强箱体强度的双重作用。

保温层与内外壁板结合牢固，确保空调机组在任何工况条件下运行时机组的所有外表面无凝露现象出现。

冷桥因子满足EN1886标准的TB2级。

内外面板用PVC型材断开，彻底断绝“冷桥”现象发生。

护板与内梁之间贴δ4mm内外面板用PVC型材断开，彻底断绝“冷桥”现象发生。

2、框架防“冷桥”措施

机组采用高强度、断冷桥的可拆装的铝合金框架结构，骨架为铝合金型材，框梁间连接的角三通采用铝合金材质，有效的防止三通处的结露。

由于结构件为热镀锌处理的钢构件和铝合金型材，机组主要结构件15年不失效。

三通采用铝合金材质，有效的防止三通处的结露。

由于结构件为热镀锌处理的钢构件和铝合金型材，机组主要结构件15年不失效。

3、检修门防“冷桥”

空调机组每个功能段都配检修门，保证人员可以进入所有需要维护和检修的地方。

检修门内外均设有门把手，保证内外均可开启。

根据机组各段的压力情况，设置正压门和负压门，采用三层密封。

三元乙丙橡胶密封条密封，其特殊的结构使检修门在正、负压的情况下均能保证气密性。

门板连接采用铰链，具有四点锁紧结构，保证检修门在箱体内外高压差时锁紧可靠。

每个功能段配置AC24V/40W的防爆检修照明灯。

4、箱体底板防“冷桥”措施

盘管和挡水板下设不锈钢接水盘，大坡度干式水盘设计，不会积水。

接水盘外表面下贴保温板防止结露。

5、壁板导热系数计算

1）机组箱体保温壁板结构

箱体壁板采用三层板结构，面板为彩色钢板，背板为镀锌钢板，中间保温层为高密度环保型聚氨脂发泡保温材料。

结构如图：

2）壁板的传热性能数据

壁板三层结构的导热系数与厚度如下：

背板：

λ1=36W/m·℃δ1=0.4mm

保温层：

λ2=W/m·℃δ2=49mm

面板：

λ3=36W/m·℃δ3=0.4mm

机组内空气流速s，对流换热系数19Kcal/m2·h。

机组在机房内运行，空气流通性较差，空气风速~s，这里保守计算取为m/s，热交换系数12Kcal/m2·h。

转为国标单位αn=m2，αw=m2，以上数据来自《空气调节设计手册》。

机组内空气最低温度在经过表冷器之后得到，取八排表冷器处理后温度tn=13℃。

机房环境温度按标准回风工况DB27/℃计算，即tw=27℃，对应露点温度℃。

3）壁板的传热计算

下面根据传热学原理，精确计算壁板内、外表面温度t1、t4。

壁板的热流通量为：

此结果为m2

壁板的外表面温度为：

此结果为26.37℃

这个温度明显高于露点温度环境15.80℃，所以机组表面不会结露。

4）机组在最恶劣工况下的计算

考虑机组在最恶劣工况下，即机房环境温度按当地新风工况DB35/℃计算，即tw=35℃，对应露点温度℃。

此时壁板的热流通量为：

此结果为m2

壁板的外表面温度为：

此结果为34.02℃

这个温度高于露点温度环境26.36℃，所以机组表面不会结露。

5）结论

同方空调机组采用的壁板有良好的保温隔热效果，能确保机组表面不会结露。

2.4.2表冷器独特水路布置

换热器独特的水路布置，确保换热器在冬季不致冻裂

3清华同方组合式空调机组空调自动控制系统介绍

3.1机电一体化设计

根据用户需要，清华同方提供机电一体化的组合空调机组解决方案。

组合空调机组的电气及自控系统与机组结构进行优化设计，在出厂前进行整体装配和预调试。

组合空调机组的设计选型是在建筑物极端热湿负荷条件下进行的，当热湿负荷发生变化时，机组的容量（风量、冷量、热量、加湿量等）应随之进行调节，以保证为建筑物提供舒适、高精度、低能耗的室内热环境。

清华同方机电一体化空调机组正是为满足这一市场需求而精心设计的。

3.2E-Star智能控制器

E-Star智能控制器是清华同方能源之星（Energy-Star）系统中用于组合空调机组监控用的核心控制器。

E-Star智能控制器是清华同方在西门子楼宇DDC控制器和S7-300PLC控制器硬件的基础上，专门针对组合空调机组的控制内置了功能强大的客户化监控软件的升级产品。

1、E-Star智能控制器的优势：

■西门子DDC、PLC硬件，性能稳定可靠。

■内置全年多工况温湿度节能控制策略，根据季节变化合理利用新风冷源，自动优化空气热湿处理过程。

■内置丰富的空调机组能耗控制与管理策略，包括变风量控制、最佳启停控制、室外新风补偿控制、日历表及时区规划控制、冷冻水温需求控制等。

■自适应PID闭环控制，自动修正PID参数以适应空调负荷或季节的变化，保证温湿度控制精度。

■提供彩色触摸显示屏选件，方便现场操作管理。

■独立运行，支持联网集中管理。

■为楼宇自控系统和风机变频器提供BACnet、TCP/IP、LON、ModBus等开放式通讯接口。

2、E-Star智能控制器规格型号与主要性能参数：

设备名称

规格型号

主要技术性能

E-Star智能控制器

（DDC）

ES-PXC16

3UI，5UI/O，2DI，3AO，3DO，16MBRAM/8MBFLASH（总共24MB内存），100MHz主频，RS485或TCP/IP控制总线。

E-Star智能控制器

（DDC）

ES-PXC24

3UI，13UI/O，3AO，5DO，16MBRAM/8MBFLASH（总共24MB内存），100MHz主频，RS485或TCP/IP控制总线。

E-Star智能控制器

（PLC）

ES-PLC312C

24VDC供电，16KB工作内存，2M存储器卡，集成10DI/6DO。

模拟量输入模块

（PLC组件）

ES-SM331

2AI或8AI（电流、电压、电阻），光电隔离

模拟量输出模块

（PLC组件）

ES-SM332

4AO或8AO（电流、电压），光电隔离

数字量输入模块

（PLC组件）

ES-SM321

8DI或16DI，光电隔离

数字量输出模块

（PLC组件）

ES-SM322

8DO，24Vdc/230Vac，8A，继电器输出，光电隔离

DP通讯模块

（PLC组件）

ES-CP342-5

ProfiBus-DP主站/从站通信模块

触摸显示屏

ES-TP270

彩色液晶显示，320×240（256色）

3.3丰富的节能控制策略

3.3.1变风量节能控制

清华同方机电一体化的空调机组提供变风量节能运行控制方案，采用变频调节和风机入口调节阀调节两种方式。

变频调节的节能效果明显，初投资较高。

入口调节阀变风量控制初投资低，具有一定的节能效果，适合全年风量调节范围不大的场合使用。

空调风机的变频控制根据使用场合的不同，由回风温度、送回风温差或风道静压等参数进行自动调节。

3.3.2动态热环境节能控制

对于舒适性民用建筑物，维持室内恒定的温湿度（如夏季26℃、50%RH）不变，往往导致室内外较大的温差（当夏季室