空调的主要几种形式及特点(电气)

  • 时间:2020-06-09 08:38
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  空调的主要几种形式及特点(电气)_建筑/土木_工程科技_专业资料。夏季:将室内的热搬出室外 室内得热(热源)主要构成: 1.围护结构 2.灯光、用电设备及内部热源等 3.人体 4.物料(如食品) 5.渗透进入的空气 6.大面积的散湿(如游泳池水面) 室 外 热量

  夏季:将室内的热搬出室外 室内得热(热源)主要构成: 1.围护结构 2.灯光、用电设备及内部热源等 3.人体 4.物料(如食品) 5.渗透进入的空气 6.大面积的散湿(如游泳池水面) 室 外 热量 冬季:向室内补充热,主要弥补室内向室外散发的热 空调机(制冷)原理 空调(供热)原理 热源供热: 1. 煤,天然气、油燃烧 2. 电设备供热 3. 热泵供热(电) 热泵工作原理 主要空调设备种类 主机类 冷源: 水冷冷水机组 直燃(溴化锂)机 热源:主要为锅炉 蒸汽锅炉、热水锅炉 燃煤、燃气、燃油 风冷热泵型冷(热)水机组 主要空调设备种类 ? 为主机类配套通用设备 1. 冷却塔(圆形、矩形) 2. 水泵 3. 电动阀门 4. 板式换热器(水-水换热,非用电设备) 冷却塔 主要空调设备种类 末端类 组合式空调器 柜式空调器 (新风机组) 立式、卧式、吊装 VAV BOX (变风量末 端装置) 风机盘管 主要空调设备种类 近年来,新出现的设备 1.水环热泵机组(分体式、 整体式) 2.制冷剂变流量多联机 水环热泵机组(整体式) 多联机 空调系统的几种主要形式 1. 水冷冷水机组+空调末端 1. 电制冷冷水机组形式(包括冰蓄冷系统、地源热泵机组形式) 2. 直燃机机组形式 2. 风冷热泵冷(热)水机组+空调末端 3. 水环热泵系统 4. 多联机系统 5. 分体空调 中央空调系统的主要特点 1. 除分体空调外,其余空调形式都可称中 央空调系统 2. 空调主机(常设在机房内或室外,设备 用电功率大且集中) 3. 空调末端(常设在空调房间内或靠近空 调房间的机房中,用电负荷小且分散) 空调系统形式分类 ? 从冷热源布置方式看, 有集中和分散布置两种 ? 集中布置都要求有独立的主机放置部位,主要有两 种形式, 1. 2. 水冷冷水机组+空调末端 风冷热泵形式(包括多联机)+空调末端 ? 分散布置主要有: 1. 2. 水环热泵系统 分体空调 空调系统形式分类 ? 从冷却方式看, 有水冷和风冷两种 ? 水冷方式包含: 1. 2. 3. 电制冷冷水机组 直燃式燃气机组 水环热泵机组 ? 1. 2. 3. 风冷方式 风冷热泵机组 多联机组 分体空调 空调系统形式分类 从能源驱动方式看, 有电和燃气两种形式; 除制冷外,供热方面介质也分: 用电和使用燃气两种形式 从冷热源输送形式看, 以水作介质将冷热源输送至空调末端, 直接将制冷剂输送至空调末端(多联机、分体空调) ?水冷冷水机组系统(电制冷) ? 这种形式是大型、超大型建筑常用形式 ? 以水作冷热源传输介质,具有冷(热)输送距 离远的特点 ? 如冬季要求有空调供暖,还需设锅炉房提供热 源 电制冷水冷冷水机组系统原理 水冷冷水机组系统 ? 系统构成的主要设备: 机房部分(空调主机等主要设备) 冷源:冷水机组;冷却水泵,冷冻水泵,冷却塔。 冷水机组提供冷冻水(7/12℃)。 热源:锅炉,热水泵。锅炉提供热水(60/50℃)。 空调区域(空调末端主要设备) 全空气空调处理机组(包括新风机组), 风机盘管 主机 ? 低压启动 380V/3/50(150~850KW/台) ? 高压直接启动 3300V/6600V/10000V3/50 (1000KW/台 以上) ? 暖通设备选型样本中可查 得启动电流及运转电流值 控制柜 1.机组运行参数的显示、 参数重设定 2.机组故障自我保护功 能 启动柜 供电电缆接于此柜中, 大型机组时,独立设于主机 外 水冷冷水机组系统 水泵: 1. 冷却水泵,用电量由水专业提供。控制要求由暖通专 业确定 2. 空调水循环泵:因冬夏季水量差异,一般分冷水泵和 热水泵。因不同时使用的原因,电量总和统计时仅计 冷水泵。冰蓄冷系统中还增加有乙二醇循环泵 3. 大型系统,有分一次泵、二次泵。一次泵负担机房内 管路水循环;二次泵负担机房至空调末端的水循环。 4. 上述泵一般均布置在机房内 水冷冷水机组系统 冷却塔 冷却塔是空调系统中最终实现将室内热量搬出室 外的关键设备,一般放在室外通风良好的地方 工作原理:利用水的蒸发将热带入到大气中。冷 却塔用电设备:风机 风机作用就是强制加速水的蒸发 水冷冷水机组系统 系统特点 1. 机房内主机、水泵(包括室外冷却塔)用电量占整 个空调系统用电负荷的50~70%,而其余的空调 用电却分布在所有空调区域的空调末端设备上 2. 机房内设备起停控制、运行监测,一般都设专人值 守 3. 机房内水管布置众多,管径大,如供电由电缆托盘 引进,需注意工种间配合 水冷冷水机组系统 ? 机房设备开启顺序: ? 冷却塔风机----冷却水泵----冷冻水泵----主机 多数情况下,上述设备与主机台数一一对应,但在近来, 出于节能需要,某些系统形式略有变化(如主机侧变流量 控制),不再要求主机与冷冻水泵的一一对应,但冷却泵、 冷却塔仍要求一一对应。暖通专业在采用这种系统形式时, 会在提电资料时特别说明 ? 关机顺序: ? 主机----冷冻水泵----冷却水泵----冷却塔风机 ? 如暖通设计者在各设备水路前加装有电动阀,则开机前需先开启 相应阀门,关机后需关闭该阀门 水冷水冷机组系统 ? 机房设备开启顺序: ? 冷却塔风机----冷却水泵----冷冻水泵----主机 一般通用设备与主机台数一一对应,但在近来,出于节能需要,某 些系统形式略有变化(如主机侧变流量控制),不再要求主机与冷 冻水泵的一一对应,但冷却泵、冷却塔仍要求一一对应。暖通专业 在采用这种系统形式时,会在提电资料时特别说明 ? 关机顺序: ? 主机----冷冻水泵----冷却水泵----冷却塔风机 ? 如暖通设计在各设备水路前加装有电动阀,则开机前 需先开启相应设备前阀门,关机后需关闭该阀门 ?冰蓄冷系统 ? 系统特点: 主要利用夜间23:00~凌晨7:00用电低谷时间电价便宜,主机制冷 蓄冰,储存冷量,以待白天使用。目的是减少主机装机容量,减少 白天高峰高价用电,达到节约电费目的 常规冰蓄冷系统的主机装机容量较正常装机容量减少1/3。特殊场合 可减少一半以上(如体育馆) 适用场合:写字楼、商场、体育场馆等夜间11:00后不需供冷的建 筑;峰谷电价比至少要大于4以上的地方 缺点:蓄冰需较大空间;初投资高; 冰蓄冷系统原理图 冰蓄冷系统 ? 系统构成的主要设备: 机房部分(空调主机等主要设备) 冷源:冷水机组;乙二醇循环泵;板式换热器;蓄冰槽;冷冻 水循环泵,冷却水泵,冷却塔。 乙二醇水温:蓄冰-6~-1.5 ℃;放冷:3~5 ℃ 冷冻水温(7/12 ℃ )。 热源:锅炉,热水泵。锅炉提供热水(60/50℃)。 空调区域(空调末端主要设备) 全空气空调处理机组(包括新风机组), 风机盘管 冰蓄冷系统 在供电要求上 1. 本质上与水冷冷水机组系统形式相同 2. 多了乙二醇循环泵 3. 系统对自控要求高, 1. 2. 3. 需精确计算蓄冷量、放冷量, 为适应蓄冷、放冷转换要求,管路上装设有多个电动阀门 系统一天(24小时内)共有五种运行模式,需要根据多个 监测参数,进行运行模式转换 ?风冷热泵系统 ? 这类系统中小型各公共建筑、或小型住宅建筑(如别墅、 大户型单元住宅)常用空调形式 ? 特点: 1. 因冷却要求,机组必须放置 通风良好的地方,通常都直 接放在室外,如屋顶等 2. 因采用热泵形式,不需另设热源 3. 主要在长江中下游地区(冬季气温多在0℃以上) 4. 因单台制冷量限制,一般不适宜用在大型、超大型建筑 风冷热泵系统原理图 风冷热泵系统 ? 系统构成的主要设备: 主机端部分(空调主机等主要设备) 冷热源:冷水机组;空调循环水泵。 夏季提供冷冻水(7/12℃) 冬季提供热水(45/40℃) 空调区域(空调末端主要设备) 全空气空调处理机组(包括新风机组), 风机盘管 控制要求: ? 设备开启顺序: ? 风冷热泵系统 空调循环水泵----主机 水泵与主机台数一一对应, ? 关机顺序: ? 主机----空调循环水泵 ? 机组均自带控制柜,供电直接进控制柜。外部仅设检修断电 开关即可。(电功率:5~150KW/台) ? 小型机组还自带循环水泵 ? 机组开启后,仅定时有人观察机组运行,无需专人值守 地源热泵系统 ? 地源热泵系统近年来作为可再生能源利用名义,在某 些有条件实施的工程中采用。 ? 地源热泵系统基本构成同电制冷水冷冷水机组形式。 冷却塔功能由地下水、地表水或土壤源换热器代替。 因采用了热泵技术,地源热泵机组可为空调末端设备 提供冷热水。 ? 供电方式基本同水冷冷水机组模式 地源热泵系统原理图 系统基本构成同上,取消冷却塔。冷却塔由 地下水、地表水或土壤源换热器替换。热源 无锅炉,由地源热泵机组提供冷热水。 地源热泵系统 ? 系统构成的主要设备: 主机端部分(空调主机等主要设备) 冷热源:冷水机组;空调循环水泵,冷却水循环泵(潜水泵)。 夏季提供冷冻水(7/12℃) 冬季提供热水(45/40℃) 空调区域(空调末端主要设备) 全空气空调处理机组(包括新风机组), 风机盘管 ? 溴化锂吸收式制冷机组 ? 直燃式燃气型溴化锂机组 ? 蒸汽(热水)型溴化锂机组 ? 特点是冷水机组用能由电改成了天然气或其它热源 (如蒸汽、热水等)。减少了空调主要用电设备用电 ? 系统其它部位设置完全相同 ? 以上几种类型均属于冷热源集中布置形式。整个空调 系统的用电主要集中在主机房 ? 在空调区域的空调设备样式、布置方式完全相同,在 暖通专业中,这部分称作空调末端形式 ? 冷热源部位均以水作介质输送至各空调末端使用 空调系统末端形式 1. 1. 全空气系统 柜式空调器(风柜),形式分立式、卧式; 小型的也可吊装(0.5~100KW/台) 2. 特点:空调冷(热)空气均通过风管经风口 送出。 3. 除新风机组外,还有大量回风回到机组, 与新风混合后重新处理送出 4. 除吊装外,均要求设机房放置 5. 优点:单台机组承担空调面积可大可小 最大可达几千平米 空调系统末端形式 2. 风机盘管+新风系统 1. 直接安装在空调区域, 开关可由用户自己完成。 2. 3. 4. 自带控制设备,就地可控制设备的开启、温度调节 一般单台机组负担空调区域不大于40m2 风机盘管单台电功率不大于200W,单相供电 5. 设备水管接管前装有一电动两通阀,阀开闭由风机盘管自 带温控器控制 6. 本身仅负责室内空气循环处理,需要另设新风供应系统 空调系统末端形式 3. 变风量系统(VAV-BOX) 1. 2. VAV系统属近年来写字楼空调设计中空调末端应用形式 其实质是属于全空气系统中的一种应用 3. 4. 安装部位在空调送风主管与送风口之间 自带温控装置。根据所负担空调区域设定温度, 自动调节送风量,以达到控制室内温度目的 5. 6. 一台柜式空调器送风管上可带多个VAV BOX 每个BOX温控器均与柜式空调器控制器联动,以调节总送风量。柜式 空调器由变频控制调节风量 7. 复杂的BOX可自带小风机、加热盘管 水环热泵系统 ? 水环热泵系统近年来在房地产商开发的商业、写字楼、甚至宾馆客房 项目中经常采用。 ? 地源热泵系统基本原理同家用空调形式。差异是用冷却水冷却代替风 冷冷却 ? 冷却水可以是冷却塔、地下水、地表水或土壤源换热器代替。因采用 了热泵技术,冬夏季皆可使用。 ? 循环水温15~35℃。如夏季采用冷却塔冷却,冬季需另设热水锅炉补 充热量以维持循环水水温 ? 供电方式冷却塔端同水冷冷水机组模式,末端同家用空调,主要用电 设备在空调房间。根据设备容量大小,供电有220/380V两种方式 水环热泵原理图 多联机系统 ? 多联机系统近年来在中小型商业、写字楼、宾馆客房项目中经 常采用。 ? 多联机系统基本原理同家用空调形式。通俗讲就是一拖多 ? 多联机属风冷形式。因采用了热泵技术,冬夏季皆可使用。 ? 主要特点是制冷剂管道直接送入空调房间末端。管道管径小, 布置较水管灵活。但管道布置长度、主机(室外机)与末端 (室内机)间高差有限制。一台主机所带末端数量有限制 ? 供电方式同风冷冷水机组模式,主要用电设备在主机端,末端 同风机盘管空调形式 ? 多联机末端形式种类多,与水系统末端产品样式有许多近似 多联机原理图 分体空调 ? 分体空调机有家用和商用之分 ? 家用和商用机区别在室外机与室内机间连接管道长度 和两者间安装高差以及单机制冷(热)量的大小 ? 商用机供电方式多为380V,小容量主机也有220V供电 ? 商用机室内机样式与多联机室内机样式一样,种类多 ? 一般均是一台室外机带一台室内机,个别商用机可带 2台室内机 分体空调原理

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