1、第三章第一节空调系统的分类一、按空气处理设备的设置情况分类二、按空调系统输送冷热量方式分类三、按空调系统所处理的空气来源分类四、按主送风道中空气的流速分类五、按冷热源分类一、按空气处理设备的设置情况分类1.集中式空调系统2.半集中式空调系统3.分散式空调系统二、按空调系统输送冷热量方式分类1.全空气系统2.全水系统3.空气-水系统4.制冷剂系统三、按空调系统所处理的空气来源分类1.直流式系统(全新风系统)2.闭式系统(全回风系统)3.混合式系统四、按主送风道中空气的流速分类1.低速系统2.高速系统五、按冷热源分类1.常规冷热源系统2.冰蓄冷空调系统3.水源热泵空调系统第二节普通集中式空调系统(
2、1)空气处理设备(空调机组)它是对空气进行过滤净化和热湿处理的主要设备，其作用是将空气处理到设定的温、湿度和洁净度。(2)空气输送设备它包括送风机、回风机、风道系统，以及安装在风道上的风量调节阀、防火阀、消声器等。(3)空气分配设备它是指设置在空调房间内的各种类型的送风口和回风口。一、一次回风式空调系统二、二次回风式空调系统三、直流式空调系统四、集中式空调系统的空调机组五、集中式空调系统的运行管理第二节普通集中式空调系统图3-1集中式空调系统1回风机2、4消声器3空调空间5送风机6再热器7喷水室8空气过滤器9预热器10喷水泵11电动三通阀12蒸发水箱一、一次回风式空调系统1.有再热器的一次回风
3、式系统图3-2采用喷水室的一次回风式空调机组1新风阀2初效过滤器3预热器4喷水室5再热器6风机一、一次回风式空调系统图3-3采用表冷器的一次回风式空调机组1新风阀2初效过滤器3预热器4表冷器5再热器6加湿器7送风机8回风机一、一次回风式空调系统(1)夏季空气处理过程夏季室外状态为Wx的空气经过滤器净化后与状态为Nx的室内回风相混合成为Cx状态，进入喷水室或表冷器减湿冷却处理到达机器露点状态Lx，然后经再热器等湿加热到送风状态Ox，送往空调房间。T1.eps一、一次回风式空调系统图3-4有再热器的一次回风式系统夏季处理过程一、一次回风式空调系统1)根据工艺要求的室内温度和相对湿度确定室内空气的状
4、态Nx。2)由设计规范给出的室外空调计算干湿球温度(如北京t=33.2，tc=26.4)确定室外空气的状态Wx。3)计算房间的热湿负荷Q与W，经过状态点Nx作热湿比曲线x=Q/W。4)连接状态Nx和Wx，根据下式计算hCx和dCx，即5)空调机组送风温度与空调区域温度之差称为送风温差t0，送风温差越大，送风量越小，越节能。一、一次回风式空调系统表3-1送风温差6)沿状态Ox作等含湿量线与?=9095的相对湿度线交于点Lx，Lx即为经减湿冷却处理后空气达到的机器露点。7)连接CxLx，即形成图3-4所示的夏季处理过程在焓湿图上的表示。一、一次回风式空调系统(2)冬季空气处理过程在大多数空调系统中
5、，冬、夏季使用同一台风机，送风量不变，风机按夏季送风量确定。1)在我国南方地区，冬季室外空气温度和比焓值较高，如果按照夏季规定的最小新风量来确定混合状态Cd，则该点的比焓将高于或等于机器露点的比焓，此时可将混合点Cd仍然定在Ld点的等焓线上，这样就不需要预热器，通过改变新回风混合比，加大新风量的办法进行调节。一、一次回风式空调系统T1A.eps一、一次回风式空调系统图3-5无预热器的一次回风式系统冬季处理过程一、一次回风式空调系统T2.eps2)在北方地区，当采用等焓加湿的方法处理空气时，对于要求新风比较大的工程，或是按照最小新风比而室外空气温度较低的气候条件下，都有可能使混合点Cd的比焓低于
6、机器露点的比焓，此时应将新风预热后再与回风相混合，其处理过程如下：一、一次回风式空调系统T3.eps一、一次回风式空调系统图3-6有预热器的一次回风式系统冬季处理过程一、一次回风式空调系统3)如将预热器设置在混合室之后，可实现先混合后预热的处理过程如下：T4.eps4)采用表冷器作为夏季减湿冷却处理设备时，冬季可以采用先加湿后加热的处理方案。一、一次回风式空调系统T5.eps一、一次回风式空调系统图3-7具有预热器、喷蒸汽加湿和再热器的一次回风式系统冬季处理过程一、一次回风式空调系统2.无再热器的一次回风式空调系统图3-8舒适性空调夏季处理过程一、一次回风式空调系统图3-9舒适性空调机组设备布
7、置方案1过滤器2表面式换热器3加湿器4风机一、一次回风式空调系统(1)夏季空气处理过程T6.eps一、一次回风式空调系统图3-10“机器露点”送风(等含湿量线)一、一次回风式空调系统图3-11“机器露点”送风(等温线)一、一次回风式空调系统1)近似取x=，即热湿比曲线为d=dN的等含湿量曲线，该曲线与?=90%95%的相对湿度曲线的交点就是机器露点L，可将此点作为送风状态点“O”，即tO=tL,如图3-10所示。2)用允许的最大送风温差tO,max确定送风温度tO，表3-2给出了按送风口形式和安装高度所允许的最大送风温差的数据。表3-2送风温差(单位：)一、一次回风式空调系统(2)冬季空气处理
8、过程T7.eps一、一次回风式空调系统图3-12舒适性空调冬季空气处理过程二、二次回风式空调系统1.夏季空气处理过程T8.eps二、二次回风式空调系统图3-13二次回风式空调系统的夏季空气处理过程二、二次回风式空调系统2.冬季空气处理过程图3-14二次回风式系统冬季空气处理过程二、二次回风式空调系统T9.eps三、直流式空调系统1.夏季空气处理过程T11.eps2.冬季空气处理过程三、直流式空调系统图3-15直流式空调系统夏季空气处理过程三、直流式空调系统图3-16直流式空调系统冬季空气处理过程三、直流式空调系统T11A.eps四、集中式空调系统的空调机组图3-17组合式空调机组的外形四、集中
9、式空调系统的空调机组1.组合式空调机组的分类(1)按用途分类1)恒温恒湿型空调机组。2)净化空气空调机组。3)普通空调机组。4)行业专用空调机组。(2)按空调机组外壳所用的材料分类可分为金属材料空调机组和非金属材料空调机组。1)金属材料空调机组的结构形式有型钢框架式、板式结构式和框板结构式三种，其中以框板式用的最多。四、集中式空调系统的空调机组2)非金属材料空调机组有砖砌、钢筋混凝土浇铸和玻璃钢等。(3)按被处理空气的流动方向分类可以分为左式和右式。1)当人站在操作面一侧面对空调机组时，空气由右向左流动称为左式。2)当人站在操作面一侧面对空调机组时，空气由左向右流动称为右式。2.组合式空调机组
10、的功能段(1)回风段回风段是用于接回风风管的，在该段的顶部或侧部装有多叶风量调节阀。四、集中式空调系统的空调机组(2)新风段或新回风混合段新风段用来接新风风管，新风进口有顶进风和侧进风两种形式，配有多叶风量调节阀。(3)初效过滤段该段装有无纺布为滤料的平板式过滤器或袋式过滤器，用于滤除进风中所含的灰尘和固体漂浮物，保持换热盘管清洁。(4)加热段按照加热所用热媒的不同，加热段有蒸汽加热段、热水加热段和电加热段三种类型。四、集中式空调系统的空调机组(5)表冷段表冷段内设有翅片管式换热器和凝结水盘，为防止被处理空气将表冷器表面的冷凝水带入送风管道，影响减湿冷却处理效果，表冷器之后装上特制的挡水板就成
11、为冷却挡水段。(6)表冷加热段该段内的表面式换热器冬夏兼用。(7)喷水段喷水段的箱体可用玻璃钢或钢板内衬玻璃钢制作，并与水槽成为整体。(8)加湿段如第二章所述，常用的有干式蒸汽加湿器、高压喷雾式加湿器和湿膜式加湿器。(9)回风机段双风机系统有回风机段。(10)回风调节段双风机系统有回风调节段。四、集中式空调系统的空调机组(11)送风机段送风机段设有双进风离心式风机，风机的出口有水平的和垂直向上的两种形式，风机下部也设有减振装置。(12)送风段送风段设在风机段之后，用于调整送风出口方向，并与送风风道连接，接口处安装风阀进行调节。(13)二次回风段该段顶部设有二次回风风口，并配有风量调节阀。(14
12、)中效过滤段或亚高效过滤段中效过滤段通常设置无纺布为滤料的板式过滤器或袋式过滤器。四、集中式空调系统的空调机组(15)消声段消声段内设有片式消声器或孔板消声器，用于减小气流流动的噪声。(16)中间段中间段内不安装任何空气处理设备，仅为某些功能段提供内部检修空间而设置，在操作面一侧设有供人员出入的检修门。(17)能量回收段一些组合式空调机组内部设有能量回收段。(18)拐弯段当机房长度受到限制时，可将空调机组的两部分功能段用90的水平拐弯段相连接，组成水平转弯式空调机组。3.典型组合式空调机组四、集中式空调系统的空调机组图3-18几种典型组合式空调机组a)具有预热器、喷水室和再热器b)具有表冷器、
13、再热器和喷蒸汽加湿器c)具有表冷器、加热器和高压喷雾式加湿器四、集中式空调系统的空调机组图3-18几种典型组合式空调机组(续)d)具有表冷器、加热器和高压喷雾式加湿器四、集中式空调系统的空调机组4.整体式空调机组图3-19常见的吊装式空调机组五、集中式空调系统的运行管理1.日常运行和维护保养1)不要在风机运转时进入机组。2)在进入机组内工作之前必须先切断风机和电动机电源。3)机组箱体强度是按照操作压力进行设计和制造的，起动时要注意进出口调节阀的位置，防止出现不许可的高压或真空压力造成箱体吸瘪变形。4)机组供水时，应先开启排水阀将管内空气放尽。5)全新风机组，当新风温度低于0时，开车前应先开预热
14、盘管，或采取其他相应措施，防止机组盘管冻裂。五、集中式空调系统的运行管理6)有加湿功能机组，操作时先开风机，后开汽(水)；停车时先关汽(水)，后关风机。7)起动时，先向表冷器或加热器供水(汽)，后起动机组。8)定期检查传动带的松紧程度和轴承的润滑状况，轴承可在运转500h后加注CG2号防锈润滑脂。9)空气过滤器前后压差达到2倍初阻力(或定期)后，应进行清洗或更换。10)表冷器和加热器每隔23年，应采用化学法清洗水垢，每年清扫或吹洗表面尘垢。五、集中式空调系统的运行管理11)冬季停用，周围环境温度低于结冰温度时，应排尽管内存水。2.风阀的调整(1)最小新风量的确定新风量是指冬夏设计工况下向空调房
15、间提供的室外新鲜空气量，其大小关系到室内空气品质和空调能量消耗。1)满足卫生要求。表3-3民用建筑最小新风量五、集中式空调系统的运行管理2)补充局部排风量。3)为了防止外界未经处理的空气渗入空调房间，以致干扰房间内空气参数，需要使空调区域保持一定的正压值，即利用适当的新风量使室内空气压力高于外界压力，室内的一部分空气在室内外压差作用下，通过门窗缝隙等不严密处渗透出去。(2)系统风量平衡设计工况下的最小新风量是出于经济和节约能源考虑所采用的最小新风量。1)单风机系统的风量平衡关系。2)双风机系统的风量平衡关系。五、集中式空调系统的运行管理图3-20单风机系统的风量平衡关系五、集中式空调系统的运行
16、管理图3-21双风机系统的风量平衡关系五、集中式空调系统的运行管理3.空调机组盘管防冻裂1)如图3-18d所示的空调机组，既没有预热器，又采用了冬夏两用的表冷加热器，是舒适性空调系统经常采用的空气处理方案。图3-22加热器热媒的流向a)非寒冷地区b)寒冷地区五、集中式空调系统的运行管理图3-23恒温恒湿空调机组的设备构成及自动控制原理1初、中效过滤器2表冷器3加热器4防冻保护器5加湿器6高、中效过滤器7调节阀五、集中式空调系统的运行管理2)图3-23所示为恒温恒湿空调机组的设备构成及自动控制原理。1)水阀的控制规律是冬季随实测温度低于设定温度而将水阀逐渐开大，直至达到100%的开度，但直接数字
17、控制器的测量信号为室内回风温度，而加热器前的实际风温为新、回风混合后的温度，两者存在一定的温差，新风温度越低，两者温差越大，造成热水阀的调节延迟滞后。2)加热器换热面积设计裕度太大，系统实际运行工况与其偏差较大，造成热水阀开度小，盘管内水流速过低。五、集中式空调系统的运行管理3)热水阀开度调节范围窄。图3-24水流速与完全冻结时间的关系五、集中式空调系统的运行管理4)因未采用新风密闭保温阀，虽然达到防冻保护器设定温度，新风阀关闭，但仍有冷风渗入。5)新风比过大或新风温度过低时，新风和回风混合后盘管迎风面的气流温度低于0。1)在混合段增加温度探头，用于检测新风与回风混合后的空气温度，当温度偏低时
18、，适当减小新风量。2)根据阀压差和水流量选择适中的热水调节阀，阀口径宜小不宜大。3)将普通电动新风阀改为电动密闭保温阀。4)新风阀联锁的同时加装低温报警蜂鸣器，保证一旦报警空调工能够立即做出反映，采取相应的措施。五、集中式空调系统的运行管理4.挡水板过水问题图3-25挡水板的外形a)前挡水板b)后挡水板五、集中式空调系统的运行管理1)空气流速较高。2)挡水板制造质量较差。3)挡水板的安装质量较差。4)喷水室或高压喷雾式加湿器因控制装置的原因而喷水量过大。5.冷凝水水封问题图3-26凝结水管的水封a)管式水封b)杯式水封五、集中式空调系统的运行管理6.送风口结露问题第三节风机盘管空调系统一、风机
19、盘管二、新风和排风系统一、风机盘管图3-27风机盘管的结构1电动机2控制器3出风格栅4凝水盘5循环风进口及过滤器6风机7箱体8吸声材料9盘管一、风机盘管1.风机盘管的构造2.风机盘管的类型图3-28卧式明装风机盘管一、风机盘管图3-29立式暗装风机盘管1电动机2过滤器3通风机4进水管5出水管6变压器7机体8手动跑风9凝水槽10排凝结水管11盘管12保温层一、风机盘管图3-30卧式暗装风机盘管1、5盘管2、6凝水盘3、7冷凝水排出管4、8、9、11风机10电动机一、风机盘管图3-31立式明装风机盘管1、9冷凝水排出管2进水管3回风口4调速开关5出风格栅6指示灯7空气过滤器8出水管10盘管11风机
20、12凝水盘一、风机盘管图3-32吸顶式机组一、风机盘管3.风机盘管的安装1)将风机盘管安装在人行小通道的吊顶内，回风口设置在吊顶的顶板上，如图3-33所示。图3-33卧式暗装机组设置在人行小通道的吊顶内一、风机盘管2)将风机盘管设置在沿内墙布置的局部吊顶内，风机盘管送风和新风合用的送风口将风吹向房间的外墙，而回风则设在局部吊顶的顶板上，如图3-34所示。图3-34卧式暗装机组设置在沿内墙布置的局部吊顶内一、风机盘管3)将风机盘管设置在房间吊顶的中部，在机组前后各接一个向下的弯管，形成一侧从顶部向下送风，另一侧从顶部回风的方式，如图3-35所示，这种方式适用于房间层高较高、全室进行吊顶的场合。图
21、3-35卧式暗装机组设置在房间吊顶的中部一、风机盘管图3-36高静压型卧式暗装机组设置在房间吊顶内a)机组出口接送风风管b)机组出口处设有多接头静压箱一、风机盘管4)对于高静压型卧式暗装风机盘管，为了节省投资减少噪声源，应尽量采用“一机多口”的送风方式。1)对盘管进行水压试验，试验压力为系统工作压力的1.5倍，试验观察时间不少于2min，以不渗漏为合格。2)安装前应检查风机的运转情况，并对风机的三种风速进行试验，以保证风机电动机的三速绕组接线正确和三级风速运转正常。图3-37风机盘管控制系统的工作原理一、风机盘管4.风机盘管的控制图3-38温控器的外形一、风机盘管图3-39温控器的接线情况一、
22、风机盘管(1)温控器温控器通常安装在空调房间的墙壁或接线盒上。图3-40温控器的结构和工作特性a)结构b)工作特性一、风机盘管(2)电动水阀风机盘管配用的电动调节阀有两通和三通两种类型。图3-41弹簧复位电动水阀一、风机盘管图3-42开关式电动阀门一、风机盘管图3-43绕组抽头法调速电路一、风机盘管(3)风机风机盘管所用风机除少数采用贯流风机外，绝大多数为离心式风机。5.风机盘管的维护保养表3-4风机盘管的日常巡视检查和维护保养6.风机盘管的故障判断与排除一、风机盘管表3-5风机盘管的故障判断与排除一、风机盘管表3-5风机盘管的故障判断与排除二、新风和排风系统1.新风系统图3-44房间新风的供
23、给方式a)新风直入式b)新风串接式二、新风和排风系统图3-45新风直入式空气处理过程在焓湿图上的表示a)处理过程一b)处理过程二二、新风和排风系统图3-46新风串接式空气处理过程在焓湿图上的表示二、新风和排风系统2.排风系统第四节变风量空调系统一、变风量空调系统的特点及分类二、变风量空调系统的变风量末端装置三、变风量空调系统的形式一、变风量空调系统的特点及分类1.变风量空调系统的特点 用改变送风量的方法来适应空调负荷的变化，可实现空调房间或空调区域的灵活控制，使室内无过冷过热现象出现，因而减小了空调负荷。图3-47典型的简单VAV空调系统一、变风量空调系统的特点及分类 考虑到同时使用率，空调设
24、备的容量和风管尺寸可以减小。在部分负荷运转时，风机在低速下运行，可减小送风动力消耗。若采用全年变风量运行，因系统在大部分时间内在部分负荷下工作，节能效果显著。在过渡季节可以尽量利用室外新风冷量，实现全年经济运行。总风道尺寸小于定风量空调系统，变风量末端装置有自动平衡功能，不需要进行细致的风管风量平衡调试，大大减小系统调试工作量。一、变风量空调系统的特点及分类 变风量空调系统与半集中式的风机盘管空调系统相比，不需要将各种水管引入房间，没有风机盘管的凝水接水盘处的霉变问题，同时具有一般低速集中式空调系统的优点并有利于进行集中管理。2.变风量空调系统的分类(1)按服务区域分类按照服务区域分类可以分为
25、单区和多区系统。(2)按风道布置方式分类按风道布置方式可分为单风道空调系统和双风道空调系统。一、变风量空调系统的特点及分类(3)按照风机风量是否可变分类按照风机风量是否可以改变，可以分为“真”变风量(VAV)系统和“准”变风量(BVV)系统。二、变风量空调系统的变风量末端装置(1)节流型VAV末端装置它通过改变空气流道的横截面积而改变风量。1)百叶型。图3-48单叶风阀变风量末端装置二、变风量空调系统的变风量末端装置图3-49空气阀变风量末端装置二、变风量空调系统的变风量末端装置图3-50百叶型VAV末端装置的工作原理二、变风量空调系统的变风量末端装置2)文丘里型。图3-51文丘里型末端装置1
26、执行机构2限位器3阀杆4文丘里型筒体5锥形体6弹簧二、变风量空调系统的变风量末端装置图3-52风机动力型变风量箱a)串联风机型b)并联风机型c)串联风机型的结构二、变风量空调系统的变风量末端装置(2)风机动力型变风量末端装置它在节流型的VAV末端装置中增置了加压风机，通过加压风机使来自回风道或吊顶内的回风与一次风混合而送入室内。1)串联风机动力型。2)并联风机动力型。图3-53单风管变风量空调系统的工作原理三、变风量空调系统的形式(1)单风管变风量空调系统图3-53所示为单风管变风量空调系统的工作原理。(2)具有风机动力型VAV末端装置的一次风变风量空调系统具有风机动力型VAV末端装置的一次风
27、变风量系统由定风量的新风机组、可变风量的一次风处理机组，以及按照高层建筑内区和外区不同要求而分别设置的风机动力型VAV末端装置和送风口等组成。图3-54具有风机动力型VAV末端装置的一次风变风量系统的工作原理第五节中央空调系统技能训练实例训练风机盘管的拆装与检修1.训练目的2.训练器材与设备3.训练要求训练风机盘管的拆装与检修1.训练目的1)掌握风机盘管的拆装方法与步骤，熟悉常用工具和万用表的使用。2)熟悉风机盘管的构造、性能、特点。3)熟悉风机盘管检修内容。2.训练器材与设备3.训练要求(1)拆卸拆卸之前，要确定拆卸顺序与操作方法，牢记安全注意事项。1)切断电源，拆除与控制盒的连接导线。2)
28、关断进水与出水阀门，拆卸波纹软管接头与冷凝水管后，将风机盘管从吊杆上拆下。3)将风机部分拆下。4)拆下风机叶轮，观察叶轮构造，检查脏污情况。5)用万用表检测风机电动机绕组和电容。6)拆卸风机电动机轴承，记录轴承型号，检查轴承是否损坏，润滑脂是否变质。7)检查盘管脏污情况，分析清除脏污方法。3.训练要求8)分析管路阻塞的清除方法。9)用万用表检测电动水阀电动机绕组。10)观察接水盘上排水口是否堵塞。(2)装配1)运转中的振动情况。2)风机的振动和噪声。3)能否正常的排出凝结水。4)制冷或制热效果。复 习 思 考 题1.集中式空调系统的主要组成部分有哪些？2.集中式空调系统空气输送设备的组成部分有哪些？3.集中式空调系统使用二次回风有何作用？4.变风量(VAV)空调系统主要特点是什么？5.变风量空调系统的组成是什么？6.常用百叶型VAV末端装置的主要组成是什么？
