建筑设备自动化系统工程42-空调冷源系统课件.ppt

1、1 第4章 空调系统自动化原理第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理2回水温度控制方法 当供水温度高于设定温度运行一段时间（通当供水温度高于设定温度运行一段时间（通常为常为10-15min10-15min），表明制冷量不够，应启动），表明制冷量不够，应启动另一台制冷机组，反之，停一台机组。另一台制冷机组，反之，停一台机组。n这种控制方法装置简单，成本较低；但其系这种控制方法装置简单，成本较低；但其系统适应性较差，尤其在温差小时，误差较大，统适应性较差，尤其在温差小时，误差较大，一般认为其判据不够明确，一般认为其判据不够明确，通常用于制冷机通常用于制冷机的低温保护和报警。的低温保护和报

2、警。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理3流量控制法n检测系统总的循环水量与制冷机组的额定流量，检测系统总的循环水量与制冷机组的额定流量，决定冷水机组的运行台数。决定冷水机组的运行台数。n旁通管安装流量计，根据对旁通管流量的检测旁通管安装流量计，根据对旁通管流量的检测控制机组和水泵的投入。控制机组和水泵的投入。n当当 Q 10%Qmax Q 10%Qmax 启动一台机组和水泵；启动一台机组和水泵；n当当 10%Q 10%Q 90%Qmax 90%Qmax 系统维持现状；系统维持现状；n当当 Q 110%Q 110%120%Qmax 120%Qmax 停掉一台机组和水泵停掉一台机组和

3、水泵 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理4旁通阀的开度为控制依据 当旁通阀开度达到当旁通阀开度达到90%90%时，关闭一台机组及时，关闭一台机组及相应一次泵；相应一次泵；n当其开度达到当其开度达到10%10%时，则开启一台机组及相时，则开启一台机组及相应一次泵。应一次泵。n因为旁通阀的开度能反映用户侧的实际水量因为旁通阀的开度能反映用户侧的实际水量需求，所以这种控制实质上也是流量控制的需求，所以这种控制实质上也是流量控制的一种方式。一种方式。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理5温度、流量和阀门开度综合控制温度、流量和阀门开度综合控制当当 Q 10%Q 10%Q Qm

4、axmax 或或 旁通阀开度旁通阀开度10%10%并并 制冷量不够）启动一台机组和水泵；制冷量不够）启动一台机组和水泵；当当10%10%Q Qmaxmax Q 90%Q 90%Q Qmaxmax 旁通阀开度旁通阀开度 90%90%系统维持现状；系统维持现状；当当 Q 110%Q 90%90%停掉一台机组和水泵；停掉一台机组和水泵；第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理6第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理4.1 4.1 空调系统的组成与分类空调系统的组成与分类4.2 4.2 空调的冷源系统监控空调的冷源系统监控4.3 4.3 空调冷源水系统的自动控制空调冷源水系统的自动控

5、制4.4 4.4 空调热源系统及集中供热系统自动控制空调热源系统及集中供热系统自动控制4.5 4.5 空调末端自动化空调末端自动化 4.6 4.6 风机盘管的控制风机盘管的控制 4.7 4.7 通风系统自动控制通风系统自动控制 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理74.1.5 中央空调的组成中央空调的组成 中央空调常用术语中央空调常用术语 空调系统的组成空调系统的组成 空调系统的分类空调系统的分类 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理84.1.5 中央空调的组成中央空调的组成n1 1舒适性空调：舒适性空调：使空调房间满足人们生活的要求，以人使空调房间满足人们生活的要求，

6、以人体的舒适要求来控制房间的空气参数。体的舒适要求来控制房间的空气参数。n2 2工艺性空调：工艺性空调：又称恒温恒湿空调，使室内空气温度、又称恒温恒湿空调，使室内空气温度、湿度、气流速度、洁净度等参数控制在一定范围内，以满足湿度、气流速度、洁净度等参数控制在一定范围内，以满足生产工艺的要求。生产工艺的要求。n3 3制冷量：制冷量：空调器进行制冷运行时，单位时间内，低压侧空调器进行制冷运行时，单位时间内，低压侧制冷剂在蒸发器中吸收的热量，常用单位为制冷剂在蒸发器中吸收的热量，常用单位为W W或或KWKW。n4 4热泵制热量：热泵制热量：空调器进行热泵制热运行时（热泵辅助空调器进行热泵制热运行时（

7、热泵辅助电加热器应同时运行）单位时间内送入密闭空间、房间或区电加热器应同时运行）单位时间内送入密闭空间、房间或区域内的热量。域内的热量。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理94.1.5 中央空调的组成中央空调的组成 5 5COP(CoefficientCOP(Coefficient Of Performance)Of Performance)。制冷量（制热量）。制冷量（制热量）和输入功率的比值，和输入功率的比值，COPCOP用于评价空调系统的能效情况。用于评价空调系统的能效情况。冬季供热冬季供热，制热量，制热量/输入功率输入功率 定义为热泵的循环性能系数定义为热泵的循环性能系数CO

8、P COP 夏季制时夏季制时，制冷量，制冷量/输入功率输入功率 定义为热泵的能效比定义为热泵的能效比EEREER（energy efficiency ration,W/W energy efficiency ration,W/W）两种表达形式均采用两种表达形式均采用COPCOP（能效比）表示。（能效比）表示。nCOPCOP值值 在相同的工况下，其比值越大说明这个热泵系统的效在相同的工况下，其比值越大说明这个热泵系统的效率越高越节能；率越高越节能；n有效输入功率指在单位时间内输入空调系统内的平均电功率。有效输入功率指在单位时间内输入空调系统内的平均电功率。n包括：压缩机运行的输入功率、热交换传输

9、装置的输入功率、包括：压缩机运行的输入功率、热交换传输装置的输入功率、所有控制和安全装置的输入功率。所有控制和安全装置的输入功率。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理104.1.5 中央空调的组成中央空调的组成n6 6制冷剂：制冷剂：即制冷工质，是制冷系统中完成制冷循环的工作即制冷工质，是制冷系统中完成制冷循环的工作介质，制冷剂在蒸发器内吸取被冷却的对象的热量而蒸发，介质，制冷剂在蒸发器内吸取被冷却的对象的热量而蒸发，在冷凝器内将热量传递给周围空气或水而被冷凝成液体，制在冷凝器内将热量传递给周围空气或水而被冷凝成液体，制冷机借助于制冷剂的状态变化，达到制冷的目的。冷机借助于制冷剂的

10、状态变化，达到制冷的目的。n7 7载冷剂：载冷剂：在间接制冷系统中用以传送冷量的中间介质。载在间接制冷系统中用以传送冷量的中间介质。载冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备冷却，吸收冷剂在蒸发器中被制冷剂冷却后，送到冷却设备冷却，吸收被冷却物体或环境的热量，再返回蒸发器被制冷剂重新冷却，被冷却物体或环境的热量，再返回蒸发器被制冷剂重新冷却，如此不断循环，以达到连续制冷的目的。如此不断循环，以达到连续制冷的目的。n8 8风机盘管：风机盘管：集中央空调系统中常用的换热设备，由肋片管集中央空调系统中常用的换热设备，由肋片管和风机等组成，载冷剂流经风机盘管和风机等组成，载冷剂流经风机盘管(管内管内

11、)时与管处空气换时与管处空气换热，使空气降温，风机盘管属于空气冷却设备。热，使空气降温，风机盘管属于空气冷却设备。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理114.1.5 中央空调的组成中央空调的组成n空调系统可分为工艺性空调系统和舒适性空调系统。空调系统可分为工艺性空调系统和舒适性空调系统。n中央空调系统一般可分下列五个环节：中央空调系统一般可分下列五个环节：第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理12冷凝水管空调机新风7C制冷机的冷凝器制冷机的蒸发器32C37C12C冷却水循环泵空调房间制冷机房排风扇 送风口冷冻水循环泵冷水管25C回风口24C房机调空18C送风管消声器热水循

12、环泵热水管烟气冷却水管热湿空气冷却塔烟囱热水锅炉60C55C第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理13目前较常见的中央空调形式有：目前较常见的中央空调形式有：(1)(1)风冷热泵机组风冷热泵机组+空调末端；空调末端；(2)(2)水冷制冷机组水冷制冷机组+冷却塔冷却塔+热水锅炉热水锅炉 (或其他热源或其他热源)+)+空调末端空调末端;(3)(3)溴化锂机组溴化锂机组+冷却塔冷却塔+热源热源+空调末端；空调末端；(4)(4)水源热泵机组水源热泵机组+空调末端；空调末端；(5)(5)风冷管道式空调系统；风冷管道式空调系统；(6)(6)多联机空调系统。多联机空调系统。第第4章章 空调系统自动

13、化原理空调系统自动化原理144.1.6 4.1.6 空调系统的分类空调系统的分类第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理151.全空气集中式空调系统全空气集中式空调系统第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理162.空气空气水式或全水式半集中式空调系统水式或全水式半集中式空调系统 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理173.3.局部式空调系统局部式空调系统4.4.舒适性空调和工艺性空调舒适性空调和工艺性空调第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理18第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理19 4.2 空调的冷源系统监控空调的冷源系统监控冷源冷源 为

14、空气处理设备集中提供一定温度的冷媒水。为空气处理设备集中提供一定温度的冷媒水。热源热源 为空气处理设备集中提供一定温度的热媒水。为空气处理设备集中提供一定温度的热媒水。空调机组通过冷水或热水作为媒介实现温湿度的调节空调机组通过冷水或热水作为媒介实现温湿度的调节 空调采用制冷机（冷水机组），空调采用制冷机（冷水机组），热源通常为蒸热源通常为蒸汽或热水，可由城市集中供热或自备锅炉提供。汽或热水，可由城市集中供热或自备锅炉提供。直燃型溴化锂机组和风冷热泵机组可通过模式直燃型溴化锂机组和风冷热泵机组可通过模式转换，直接转换成热源装置为空调末端设备提供热转换，直接转换成热源装置为空调末端设备提供热源。源

15、。空调冷源系统的分类空调冷源系统的分类 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理20第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理21 4.2.1 制冷机组制冷机组的工作原理的工作原理 目前，空调的冷源来自冷水机组。常用的有活目前，空调的冷源来自冷水机组。常用的有活塞式、螺杆式、离心式等压缩式冷水机组及溴化锂塞式、螺杆式、离心式等压缩式冷水机组及溴化锂吸收式制冷机组。吸收式制冷机组。根据冷凝器的冷却介质不同，还将压缩式冷水机根据冷凝器的冷却介质不同，还将压缩式冷水机组分为风冷式和水冷式两种。组分为风冷式和水冷式两种。活塞式、螺杆式和溴化锂吸收式制冷机有冷水机活塞式、螺杆式和溴化锂吸收

16、式制冷机有冷水机组和冷热水机组。组和冷热水机组。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理22 1.压缩制冷系统压缩制冷系统 蒸蒸 发发 器器q2压压 缩缩 机机冷冷 凝凝 器器膨膨 胀胀 阀阀冷冷 却却 水水冷冷 冻冻 水水图图 4-3 0 压压 缩缩 制制 冷冷 原原 理理 框框 图图压缩机的分类第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理23第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理24 节流部件节流部件 节流部件既是维持冷凝器中的高压节流部件既是维持冷凝器中的高压和蒸发器为低压的重要部件，又是制冷剂和蒸发器为低压的重要部件，又是制冷剂流量的调节控制器件。流量的调节控制器

17、件。在大、中型制冷装置中应用的节流在大、中型制冷装置中应用的节流部件为节流阀，常用的节流阀有热力膨胀部件为节流阀，常用的节流阀有热力膨胀阀、热电膨胀阀和电子膨胀阀等。阀、热电膨胀阀和电子膨胀阀等。热力膨胀阀第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理25电子膨胀阀 电磁式电子膨胀阀的控制形式 电动式电子膨胀阀的控制形式第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理26电子膨胀阀的应用第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理272.水冷螺杆式冷水机组的控制水冷螺杆式冷水机组的控制（1 1）机组的一般运行参数：机组的一般运行参数：蒸发器出水温度蒸发器出水温度 7 7；蒸发压力蒸发压力

18、 0.46 0.460.49MPa 0.49MPa；冷凝压力冷凝压力 1.24 1.241.38MPa 1.38MPa；吸气过热度吸气过热度 0.6 0.61.11.1；排气过热度排气过热度 36 36 ；液体过冷度液体过冷度 2.7 2.74.4 4.4 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理28机组模拟信号的检测机组模拟信号的检测检测内容检测内容检测范围检测范围检测内容检测内容检测范围检测范围出水口温度出水口温度0 0 5050内压比大小内压比大小3.5 3.5 7.57.5吸气温度吸气温度-50-50 100100吸气压力吸气压力0 0 1.6MPa1.6MPa排气温度排气温度

19、0 0 100100排气压力排气压力0 0 2.5MPa2.5MPa油温油温0 0 100100油滤前油压检测油滤前油压检测0 0 2.5MPa2.5MPa能量位置能量位置40 40 100%100%油滤后油压检测油滤后油压检测0 0 2.5MPa2.5MPa第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理29机组开关量信号的检测机组开关量信号的检测第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理30检测内容检测内容检测内容检测内容检测内容检测内容检测内容检测内容油泵电机过载油泵电机过载压缩机运行反馈压缩机运行反馈低压开关低压开关油泵油泵关关压缩机电压过载压缩机电压过载断水保护断水保护手手/自

20、动切换自动切换压缩机开压缩机开油泵运行反馈油泵运行反馈高压开关高压开关油泵开油泵开 压缩机停压缩机停系统控制1 1）机组开机控制）机组开机控制 冷冻水泵、冷却水泵起动、油泵起动及压缩机起动。冷冻水泵、冷却水泵起动、油泵起动及压缩机起动。2 2）机组停机控制）机组停机控制3 3）油泵起停控制）油泵起停控制4 4）压缩机起停控制）压缩机起停控制5 5）能量增减控制）能量增减控制第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理313.吸收式制冷机组吸收式制冷机组第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理32电电子子膨膨胀胀阀阀E EV V冷冷凝凝器器蒸蒸发发器器图图4-35 吸吸收收式式制制冷

21、冷工工作作原原理理吸吸收收器器发发生生器器冷冷冻冻水水冷冷却却水水冷冷却却水水溶溶液液泵泵4.热泵机组与地源热泵热泵机组与地源热泵 将低温热源的热量转移到温度高于环境温度的物将低温热源的热量转移到温度高于环境温度的物体，从而获得热量的机器和设备为热泵体，从而获得热量的机器和设备为热泵。完成低能级热量的逆向传输。完成低能级热量的逆向传输。1 1）压缩制冷循环方式）压缩制冷循环方式 系统包括系统包括：压缩、冷凝、节流和蒸发压缩、冷凝、节流和蒸发 4 4个热力过程。个热力过程。2 2）制热方式有两种制热方式有两种 电热方式电热方式 通过电热丝加热通过电热丝加热。热泵制热热泵制热 气态制冷剂冷凝放热。

22、将蒸发器气态制冷剂冷凝放热。将蒸发器改作冷凝器，而将冷凝器改作蒸发器，从制冷改作冷凝器，而将冷凝器改作蒸发器，从制冷状态转变为制热状态状态转变为制热状态。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理33第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理34 地源热泵地源热泵图3.30 地源热泵示意图第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理35 5.几种常用冷水机组的特点几种常用冷水机组的特点 1 1）活塞式冷水机组）活塞式冷水机组 可以根据负荷要求自动控制压缩机台数及压力、可以根据负荷要求自动控制压缩机台数及压力、温度、制冷量等参数。温度、制冷量等参数。制冷量可实现制冷量可实现25%

23、-100%25%-100%分级分级调节。调节。优点是制造工艺成熟，热力性能较好。开启式优点是制造工艺成熟，热力性能较好。开启式和半封闭式压缩机使用维护方便，且造价低，易于和半封闭式压缩机使用维护方便，且造价低，易于控制。缺点是与其它制冷压缩机相比，机器零件复控制。缺点是与其它制冷压缩机相比，机器零件复杂，体积较大，检修周期短。杂，体积较大，检修周期短。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理361空调的冷源空调的冷源 2)2)螺杆式冷水机组螺杆式冷水机组 可设定冷媒水出水温度和控制精度，调节压力比可设定冷媒水出水温度和控制精度，调节压力比和多台机组最佳匹配运行。可自动检测运行参数及和多

24、台机组最佳匹配运行。可自动检测运行参数及显示故障种类。其显示故障种类。其制冷量在制冷量在10%-100%10%-100%范围内，可实范围内，可实现无级的调节。现无级的调节。与活塞式压缩机相比其优点是体积小，重量轻，与活塞式压缩机相比其优点是体积小，重量轻，输气系数高，结构简单，适应工况范围宽。输气系数高，结构简单，适应工况范围宽。缺点是开启式螺杆式压缩机的缺点是开启式螺杆式压缩机的噪声较大，润滑噪声较大，润滑系统复杂系统复杂。目前市场上使用的风冷螺杆式冷水机组，。目前市场上使用的风冷螺杆式冷水机组，多是用在半封闭式压缩机。多是用在半封闭式压缩机。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理

25、371空调的冷源空调的冷源 3)3)离心式冷水机组离心式冷水机组 蒸发器和冷凝器可做在一个筒体中，作为压缩蒸发器和冷凝器可做在一个筒体中，作为压缩机的机座。使用面积和空间小，对基础要求不高。机的机座。使用面积和空间小，对基础要求不高。其制冷量可在其制冷量可在10%-100%10%-100%范围内无级调节，范围内无级调节，考虑到小考虑到小制冷量下效率较低，制冷量一般在制冷量下效率较低，制冷量一般在30%-100%30%-100%范围内范围内调节。调节。与活塞式压缩机相比其优点是转速高，尺寸小，与活塞式压缩机相比其优点是转速高，尺寸小，质量轻，振动小，寿命长，制冷剂含润滑油量少等质量轻，振动小，寿

26、命长，制冷剂含润滑油量少等优点。缺点是零件加工精度高，结构密封要求严。优点。缺点是零件加工精度高，结构密封要求严。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理381空调的冷源空调的冷源 4)4)溴化锂吸收式制冷机溴化锂吸收式制冷机 以水为制冷剂，对环境无破坏作用；以水为制冷剂，对环境无破坏作用；对热源温度要求不高，温度在对热源温度要求不高，温度在6565以上的以上的热水就可以驱动制冷机工作；热水就可以驱动制冷机工作；机组振动小，对基础要求不高等。但机机组振动小，对基础要求不高等。但机组的组的热力系数低热力系数低，冷却水耗量较压缩式冷冷却水耗量较压缩式冷水机组高水机组高，同制冷量下体积较压缩

27、式冷水，同制冷量下体积较压缩式冷水机组大。机组大。制备制备5-75-7的冷冻水。的冷冻水。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理391 1空调的冷源空调的冷源 n（4 4）冷水机组选型中应考虑的因素）冷水机组选型中应考虑的因素n应当根据当地能源条件、水源及水质条件、冷水机组容量应当根据当地能源条件、水源及水质条件、冷水机组容量大小、运行经济性等情况，通过技术经济比较确定。大小、运行经济性等情况，通过技术经济比较确定。考虑的因素考虑的因素采用的方法采用的方法能源条件能源条件电价不高时采用压缩式，蒸汽、燃气价格低、有废热时用电价不高时采用压缩式，蒸汽、燃气价格低、有废热时用吸收式。吸收式

28、。水源、水质水源、水质水源丰富、水质好时用水冷式，缺水、水价高时用风冷式水源丰富、水质好时用水冷式，缺水、水价高时用风冷式 机组容量机组容量空调负荷空调负荷600kw6O0kW6O0kW用离心式。用离心式。机组台数机组台数选择选择2 24 4台台 4.2.2 暖通空调的热源设备暖通空调的热源设备1.1.暖通空调的热源设备分类暖通空调的热源设备分类（1 1）蒸汽锅炉供热）蒸汽锅炉供热（2 2）热水锅炉供热）热水锅炉供热 （3 3）自备热源装置）自备热源装置第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理40第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理41 2.2.热交换方法热交换方法 热媒水

29、通常是热媒水通常是50-6050-60 蒸汽锅炉所产生饱和蒸汽或是蒸汽锅炉所产生饱和蒸汽或是90-9590-95高温热水高温热水 电厂所产尾段蒸汽是过热蒸汽。电厂所产尾段蒸汽是过热蒸汽。换热方法基本分为两种：换热方法基本分为两种：间接换热和直接换热。间接换热和直接换热。间接换热是将高品位热能通过传导变为热水；间接换热是将高品位热能通过传导变为热水；直接换热是将高品位热能与水直接混合形成热水。直接换热是将高品位热能与水直接混合形成热水。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理422.2.热交换方法热交换方法 1 1）间接换热）间接换热n如果一次测是过热蒸汽，需先将过热蒸汽经过水泵如果一次

30、测是过热蒸汽，需先将过热蒸汽经过水泵喷淋降温变为饱和蒸汽，然后再进行汽喷淋降温变为饱和蒸汽，然后再进行汽水一级水一级换热和水换热和水水二级换热，一般只进行汽水二级换热，一般只进行汽水一水一级换热，可能造成冷凝水温度过高（一般超过级换热，可能造成冷凝水温度过高（一般超过100100），而能源浪费大。换热器必须使用软水，），而能源浪费大。换热器必须使用软水，否则因结垢必须定期清理，蒸汽压力一般不小于否则因结垢必须定期清理，蒸汽压力一般不小于0.2MPa0.2MPa，否则换热器中蒸汽与冷凝水将造成水击现，否则换热器中蒸汽与冷凝水将造成水击现象。象。n间接换热最大的优点是蒸汽与水为两个独立的系统，间接

31、换热最大的优点是蒸汽与水为两个独立的系统，故两系统压力互不影响。故两系统压力互不影响。蒸蒸汽汽锅锅炉炉 凝凝结结水水箱箱图图4-38 蒸蒸汽汽锅锅炉炉房房工工艺艺流流程程疏疏水水器器凝凝结结水水泵泵水水-水水换换热热器器 汽汽-水水换换热热器器第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理43 2 2）直接加热）直接加热 蒸汽与水直接混合，特点是：可利用过热蒸汽蒸汽与水直接混合，特点是：可利用过热蒸汽直接换热、换热速度快、热效率高，可以做到基本直接换热、换热速度快、热效率高，可以做到基本无热损。在洗浴系统热效率为无热损。在洗浴系统热效率为100100，采暖、空调，采暖、空调系统为系统为959

32、5左右，冷凝水排出温度低于左右，冷凝水排出温度低于7070。n直接换热对水质无要求：采暖、空调可直接加生水直接换热对水质无要求：采暖、空调可直接加生水进行换热。直接换热还具有除氧功能，可以延长换进行换热。直接换热还具有除氧功能，可以延长换热器及系统使用寿命。热器及系统使用寿命。n直接换热的不足之处是汽水为一个整体系统，这样直接换热的不足之处是汽水为一个整体系统，这样蒸汽压力波动，会造成供热系统压力波动。蒸汽压力波动，会造成供热系统压力波动。4.3 4.3 空调冷源水系统的自动控制空调冷源水系统的自动控制 集中式和半集中式空调系统的冷媒水和冷集中式和半集中式空调系统的冷媒水和冷却水的输送系统却水

33、的输送系统。主要目的主要目的：使冷使冷媒媒水所载冷量和冷却水所带走的热水所载冷量和冷却水所带走的热量与不断变化的空调末端负荷相匹配，并降量与不断变化的空调末端负荷相匹配，并降低整个输配系统的运行费用。低整个输配系统的运行费用。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理444.3.1 空调水系统的组成空调水系统的组成第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理451.冷冻水系统的组成冷冻水系统的组成 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理46（1）空调冷源的一次泵系统和二次泵系统）空调冷源的一次泵系统和二次泵系统第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理47第第4章章

34、空调系统自动化原理空调系统自动化原理48 1 1）一次泵系统）一次泵系统 冷、热源侧和负荷侧合用一组循环水泵，循环水泵安冷、热源侧和负荷侧合用一组循环水泵，循环水泵安装在冷、热源侧。装在冷、热源侧。2 2）二次泵系统）二次泵系统 在一次泵系统的基础上在负荷侧增加一组循环水泵，在一次泵系统的基础上在负荷侧增加一组循环水泵，将冷冻水系统分为制备和输送两个部分，降低了各自管路将冷冻水系统分为制备和输送两个部分，降低了各自管路的承压。的承压。一次泵系统的特点：水泵要克服冷机侧的阻力和空调末端阻力，流量水泵要克服冷机侧的阻力和空调末端阻力，流量和扬程要根据主机流量和最不利环路的水阻力进行和扬程要根据主机

35、流量和最不利环路的水阻力进行选择，配置功率比较大；选择，配置功率比较大；水泵与主机一一对应，水泵的设计流量为制冷机水泵与主机一一对应，水泵的设计流量为制冷机蒸发器的额定流量；蒸发器的额定流量；运行中，主机侧的冷冻水的水量大于或等于负荷运行中，主机侧的冷冻水的水量大于或等于负荷侧的水量；侧的水量；旁通水流单向流动，主机侧多余的水量从系统的旁通水流单向流动，主机侧多余的水量从系统的分水器经压差控制的旁通管在集水器与系统的回水分水器经压差控制的旁通管在集水器与系统的回水混合再进入蒸发器混合再进入蒸发器。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理49二次泵系统的特点：一次泵负责克服冷机侧的阻力，

36、一次泵与冷水机组一次泵负责克服冷机侧的阻力，一次泵与冷水机组一一对应，水泵设计流量为冷水机组蒸发器额定流一一对应，水泵设计流量为冷水机组蒸发器额定流量，二次泵用来克服从旁通管到末端，再到旁通管量，二次泵用来克服从旁通管到末端，再到旁通管的用户侧水环路阻力。二次泵可以在不同的末端环的用户侧水环路阻力。二次泵可以在不同的末端环路上单独设置；路上单独设置；一次泵与相对应的冷水机组联锁启停，通过启停一一次泵与相对应的冷水机组联锁启停，通过启停一次泵与相应冷水机组来调节冷水生产环路的水流量次泵与相应冷水机组来调节冷水生产环路的水流量 运行中，冷机侧的冷冻水的水量大于或等于负荷侧运行中，冷机侧的冷冻水的水

37、量大于或等于负荷侧的水量；的水量；旁通管水流双向流动；旁通管水流双向流动；第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理50（2）冷水机组和冷冻水泵的连接方式冷水机组和冷冻水泵的连接方式1 1）水泵和冷水机组先串后并一对一的连接方式）水泵和冷水机组先串后并一对一的连接方式2 2）水泵和制冷机组先并后串的独立并联方式）水泵和制冷机组先并后串的独立并联方式 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理51第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理52（3）定流量系统及负荷侧空调末端的水流量调节）定流量系统及负荷侧空调末端的水流量调节 冷冻水的定流量系统是指冷冻水的负荷冷冻水的定流量系统

38、是指冷冻水的负荷侧循环水量与空调负荷变化无关，即：水系侧循环水量与空调负荷变化无关，即：水系统中输配管路的流量保待不变。统中输配管路的流量保待不变。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理53空空调调末末端端温温度度控控制制器器电电动动三三通通阀阀温温度度检检测测供供水水回回水水图图4 4-4 42 2 电电动动三三通通阀阀的的定定流流量量系系统统图图4 4-4 43 3 带带三三通通阀阀的的一一次次泵泵定定流流量量系系统统冷冷水水机机组组冷冷水水机机组组空空调调末末端端空空调调末末端端（4）变流量系统及负荷侧空调末端）变流量系统及负荷侧空调末端的水流量调节的水流量调节1 1）变流量系

39、统变流量系统第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理54供供水水回回水水空空调调末末端端温温度度控控制制器器电电动动二二通通阀阀温温度度检检测测图图4 4-4 44 4 电电动动二二通通阀阀的的变变流流量量系系统统2）负荷侧采用二通阀的定转速变流量一次泵系统第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理55 旁旁通通阀阀 图图4 4-4 45 5 带带二二通通阀阀的的一一次次泵泵变变流流量量系系统统冷冷水水机机组组冷冷水水机机组组空空调调末末端端空空调调末末端端3）冷冻水环路压差的自动控制）冷冻水环路压差的自动控制第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理56P P图图4 4-

40、4 46 6 差差压压旁旁路路调调节节原原理理分分水水器器制制冷冷机机集集水水器器旁旁通通阀阀空空调调末末端端 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理57 2 2冷却水系统冷却水系统 利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供给循环冷却水的系统。给循环冷却水的系统。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理58冷冷水水机机组组冷冷凝凝器器图图4-47 冷冷却却水水系系统统的的工工作作流流程程图图冷冷水水机机组组冷冷凝凝器器冷冷却却塔塔风风机机旁旁通通调调节节阀阀第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理59 空调水系统空调水系统n（1 1）冷却泵）冷却泵

41、n n（2 2）冷却塔）冷却塔n冷水机组冷凝器中高温高压的气态制冷剂热量经过冷水机组冷凝器中高温高压的气态制冷剂热量经过热交换后必须被冷却水带至冷却塔散热，散热降温热交换后必须被冷却水带至冷却塔散热，散热降温后的冷却水再次回到冷凝器循环热交换。制冷剂的后的冷却水再次回到冷凝器循环热交换。制冷剂的温度降得越低，其对应的冷凝饱和压力就越低，离温度降得越低，其对应的冷凝饱和压力就越低，离心压缩机工作就越有利，冷机心压缩机工作就越有利，冷机COPCOP值就越高。值就越高。图3.2-7 冷却塔结构冷却塔风机和冷却水旁通阀冷却塔风机和冷却水旁通阀 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理60 3

42、3供暖循环系统供暖循环系统 系统包括：系统包括：水处理设备、定压系统、动力系统和末端水处理设备、定压系统、动力系统和末端散热器散热器等组成。等组成。4 4循环水补水系统循环水补水系统 循环水系统的补水点宜设在循环水回水泵的吸入循环水系统的补水点宜设在循环水回水泵的吸入侧母管上，补水泵定压就是通过补水泵间断或不间断侧母管上，补水泵定压就是通过补水泵间断或不间断地向系统补水，保证供热系统在规定的压力下运行。地向系统补水，保证供热系统在规定的压力下运行。5 5冷凝水系统冷凝水系统 是空调末端装置在夏季工况时用来排出冷凝水的管路系统。是空调末端装置在夏季工况时用来排出冷凝水的管路系统。3.水系统的调节

43、方式水系统的调节方式（1 1）空调水系统的质调节）空调水系统的质调节（2 2）空调水系统的量调节）空调水系统的量调节（3 3）间歇调节）间歇调节第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理614.3.2 4.3.2 空调水系统运行参数检测空调水系统运行参数检测 对冷水机组、冷冻水回路、冷却水回路的关键对冷水机组、冷冻水回路、冷却水回路的关键运行参数进行监测运行参数进行监测;冷水机组本身具有完善的监控系统，监测系统冷水机组本身具有完善的监控系统，监测系统不参与冷水机组的参数调节，只监控机组的启停、不参与冷水机组的参数调节，只监控机组的启停、冷水机组运行台数、故障报警和负荷情况，机组应冷水机组

44、运行台数、故障报警和负荷情况，机组应通过串行接口输出机组的重要控制参数；通过串行接口输出机组的重要控制参数；对于冷冻水和冷却水回路，监控系统要监测供对于冷冻水和冷却水回路，监控系统要监测供回水温度、流量、压力参数、旁通回路的差压监测回水温度、流量、压力参数、旁通回路的差压监测和调节及循环泵运行台数的启停控制。实现冷冻水和调节及循环泵运行台数的启停控制。实现冷冻水循环系统和冷却水循环系统的控制循环系统和冷却水循环系统的控制.第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理621.制冷系统运行参数的监测（1 1）制冷主机主要状态参数监测）制冷主机主要状态参数监测 1 1）制冷机工作运行状态监测）制

45、冷机工作运行状态监测接触器的辅助触点；接触器的辅助触点；2 2）故障报警状态监测）故障报警状态监测热继电器触点；热继电器触点；3 3）制冷主机负荷水平检测）制冷主机负荷水平检测互感器检测主机电流；互感器检测主机电流；4 4）本次制冷机组运行时间、累计运行时间及启动次数）本次制冷机组运行时间、累计运行时间及启动次数 （2 2）制冷机组过程参数监测）制冷机组过程参数监测1 1）制冷机蒸发器、冷凝器进水和回水温度检测）制冷机蒸发器、冷凝器进水和回水温度检测 2 2）制冷机蒸发器的冷冻水流量检测）制冷机蒸发器的冷冻水流量检测 3 3）制冷机蒸发器冷媒管路压力检测）制冷机蒸发器冷媒管路压力检测 4 4）

46、制冷机润滑系统油温和油压检测）制冷机润滑系统油温和油压检测 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理63第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理64（3 3）冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机的监测）冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机的监测冷冻水回路冷冻水回路 供回水温度、流量、压力、差压供回水温度、流量、压力、差压冷却水回路冷却水回路 供回水温度、流量、压力供回水温度、流量、压力 蝶阀控制蝶阀控制旁通回路调节旁通回路调节 冷水机组运行台数控制冷水机组运行台数控制循环泵运行台数控制循环泵运行台数控制 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理65第第4章章 空调系统自动化原理空调

47、系统自动化原理662.制冷系统运行运行控制制冷系统运行运行控制（1 1）冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机的起）冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机的起 停控制停控制（2 2）旁通阀的监控）旁通阀的监控（3 3）电动蝶阀的控制）电动蝶阀的控制 第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理674.3.3 冷水机组的冷水机组的连锁控制连锁控制n空调制冷系统的连锁控制包括：冷却泵控制、冷却塔空调制冷系统的连锁控制包括：冷却泵控制、冷却塔风机控制、冷冻泵控制及冷水机组的控制。风机控制、冷冻泵控制及冷水机组的控制。n在开启冷机前应先运行冷冻泵；在开启冷机前应先运行冷冻泵；n冷却泵要有足够的冷却水水量。冷却泵要

48、有足够的冷却水水量。n控制内容包括：冷水机组的启停以及围绕机组的冷却控制内容包括：冷水机组的启停以及围绕机组的冷却泵、冷冻泵等装置的启停。泵、冷冻泵等装置的启停。单机组单机组起动顺序起动顺序：冷却水泵：冷却水泵-冷却塔风机冷却塔风机-冷冻水泵冷冻水泵-冷水机组冷水机组停机顺序控制停机顺序控制：冷水机组：冷水机组-冷冻水泵冷冻水泵-冷却塔风机冷却塔风机-冷却水泵冷却水泵（1）启动第一台设备的步骤）启动第一台设备的步骤n开开1#1#冷却塔冷却塔开相应冷却塔蝶阀开相应冷却塔蝶阀V7V7、V8V8、V230s V230s 后，启动后，启动1#1#冷却水泵（根据需要启冷却水泵（根据需要启动动1#1#冷却

49、塔风机）冷却塔风机）240s240s后打开冷冻水蝶阀后打开冷冻水蝶阀V130S V130S 后开冷冻水泵后开冷冻水泵1#240s 1#240s 后开后开1#1#制制冷机。冷机。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理69 正常开机顺序及延时启动正常开机顺序及延时启动 （2 2）1#1#机组开启后，再机组开启后，再开启开启2#2#时时n已经有一台机组在工作再启动另一台机组，就要考已经有一台机组在工作再启动另一台机组，就要考虑先启泵还是先开阀的问题了。根据离心式水泵操虑先启泵还是先开阀的问题了。根据离心式水泵操作规范要求，先启动水泵后再打开阀门，这样有利作规范要求，先启动水泵后再打开阀门，

50、这样有利于减小电动机的启动电流，有利于冷机的工作。于减小电动机的启动电流，有利于冷机的工作。n冷却塔冷却塔2#2#启动冷却塔风机和冷却水泵启动冷却塔风机和冷却水泵2#10S 2#10S 后开冷却塔后开冷却塔(水水)蝶阀蝶阀V9 V10 V4 60S 60S 后开冷冻水泵后开冷冻水泵2#30S 2#30S 后开相应冷冻水后开相应冷冻水蝶阀蝶阀V3 240S 240S 后开制冷机后开制冷机2#2#。第第4章章 空调系统自动化原理空调系统自动化原理70 为防止正在运行的冷水机组蒸发器流量的突然下为防止正在运行的冷水机组蒸发器流量的突然下降，需要采取以下两项保护措施：降，需要采取以下两项保护措施：（1