中央空调系统的组成

中央空调系统的组成

中央空调系统通常由以下5个部分组成：

空气处理设备

空气处理设备的作用是将空气处理到一定的状态，有集中处理空气的空调机组、集中处理新风的新风机组和设在空调机房内处理空气的末端设备——风机盘管机组等。

冷源和热源

冷源和热源是实现空气处理过程所必需的。冷源是为了空气处理设备集中提供一定温度的冷媒水。工程中常见的空调用冷水机组。

热源是为了空气处理设备集中提供一定温度的热媒水，工程中常见的空调热源有：锅炉房、城市热网和热交换站、燃油或燃气的中央热水机组及直燃式溴化锂吸收式冷热水机组。

空调风系统

空调风系统的作用是将来自空气处理设备的空气通过送风风管

系统送入空调房间内，同时从房间内抽回一定量的空气（即回风）。经过回风风管系统送至空气处理设备前，其中少量的空气被排至室外，而大部分被重复利用。

空调送风系统包括通风机、送回风风管、风量调节阀、防火阀、消声器、风机减震器和空调房间内的送风散流器、回风口等。

4．空调水系统

空调水系统包括冷媒水系统和冷却水系统两部分组成，另外还有热媒水系统。

冷媒水系统是将冷水机组制出的冷冻水通过水泵输送到空气处

理设备，将冷量经过热交换后返回到冷水机组进行第二次循环。该系统通常采用闭式循环系统。主要设备有：冷冻水水泵、膨胀水箱、分水器、集水器、自动排气阀、水过滤器、水量调节阀和排污阀和控制仪表等。对于冷媒水要求高的冷水机组还要相应的设臵软化水设备、补水水箱和补水水泵等。

冷却水系统是将冷水机组冷凝器的出水送到冷却塔，在冷却塔内散热后经水过滤器过滤杂质后进入冷却水泵，送入冷凝器对冷凝器进行降温散热。形成冷却回路。

在冬季运行时，冷源机组和热源要经过切换。

5．控制、检测和保护系统

为了保证空调系统制冷系统和空气调节系统正常运行，在室外环境温度发生变化时，自动或人工调节运行参数，确保空调房间的热湿负荷。当系统内发生故障时系统的保护系统动作，停机保护，确保安全。

普通集中式空调系统

普通集中式空调是全空气、低速、定风量、单风管的系统，也是工程中最常见的。例如一些公共建筑物，如剧院、礼堂、宾馆、商场、办公楼等场所，为了保证人们有一个舒适的环境，要求室内维持一定

的温度和相对湿度(人体感觉舒适的温度大约为18――28℃，相对湿度为40～65％)。

二、空调系统的种类和特点

(一)根据空气处理设备的集中程度分类

1．集中式空调系统：这种系统的特点是所有空气处理设备(加热器、冷却器、加湿器、过滤器等)以及通风机全都集中在空调机房内。处理后的空气经风道输送到各空调房间。通常，把这种由空气处理设备及通风机组成的箱体称为空调箱或空调机，把不包括通风机的箱体称为空气处理箱或空气处理室。

这种空调系统处理空气量大，需要集中的冷源和热源，运行可靠，便于管理和维修，机房占地面积较大。单风道空调系统、双风道空调系统以及变风量空调系统均属此类。

2．半集中式空调系统：这种系统除设有集中的空气调节机房外，还设有分散在被调房间内的空气处理设备，它们可以对室内空气进行就地处理或对来自集中处理设备的空气再进行补充处理，以满足不同房间对送风状态的不同要求。诱导器系统，风机盘管系统等均属此类。

集中式空调系统和半集中式空调系统统称为中央空调系统。

3．局部式空调系统：这种空调系统的特点是将所有空气处理设备全分散设臵在空调房间中或邻室内，而没有集中的空调机房。空调房间使用空调机组者属于此类。空调机组把空气处理设备、风机以及冷热源都集中在一个箱体内，形成了一个非常紧凑的空调系统，

只要接上电源就能对房间进行空调。因而使用灵活，同时安装简单，节省风道。

(二)根据负担室内热湿负荷所用的介质不同分类

1．全空气系统：这种系统的特点是空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担。上面介绍的集中式空调系统属于此类，如图2—1(a)所示。“全空气”诱导器系统也属此类。由于空气的比热和密度较小，所以这种系统需要的空气量多，风道断面尺寸较大。

2．全水系统：这种系统的特点是空调房间的热湿负荷全部由水来负担，风机盘管系统属于此类。由于水的比热及密度比空气大，所以在室内负荷相同时，需要的水管断面尺寸比风道小。不过靠水只能消除余热和余湿，达不到通风换气的目的。

3．空气一水系统：这种系统中负担空调房间负荷的介质既有空气，又有水，因而称空气一水系统，如图2—1(c)所示。冷热诱导器系统和风机盘管加新风系统均属此类。它们的优、缺点介于前二者之间。

4．冷剂系统：在冷剂系统中，负担空调房间负荷所用的介质全部是制冷剂。一般空调机组均采用这种系统，如图2—1(d)所示。空调机组按制冷循环运行可以消除房间余热、余湿；空调机组按热泵循环运行可为房间供暖。因此使用非常灵活、方便。

(a)全空气系统

(b)全水系统 (c)空气一水系统 (d)冷剂系统

图2—1空调系统分类示意图(按介质分)

(三)根据空调系统使用的空气来源分类

1．直流式系统：这种系统使用的空气全部来自室外，经处理后送入室内吸收余热、余湿，然后全部排到室外，如图2—2(a)所示。这种系统能量损失大，仅适用于产生剧毒物质、病菌厦散发放射性有害物质的空调房间。

2．封闭式系统：与直流式系统刚好相反，封闭式系统全部使用室内再循环的空气，如图2—2(b)所示。因此，这种系统最节能，但是卫生条件也最差，它只能适用于无人操作、只需保

持空气温、湿度的场所。

3．回风式系统：该系统使用的空气一部分为室外新风，另一部分为室内回风，如图2—2(c)所示。这种系统具有既经济又符合卫生要求的特点，使用比较广泛。在工程上根据使用回风次数的多少又分一次回风系统和二次回风系统。

(四)按风道中空气流速分

1．低速空调系统：低速空调系统风道内的空气流速一般只有8～12m／s。由于风速较低，因此风管断面较大，常用于工厂、公共建筑等有较大空间可供设臵风管的场合。

2．高速空调系统：高速空调系统风道内的空气流速一般为20～30m／s。由于流速提高一倍，因而风道断面可减少一半，但风机耗电量增加，运行费用高，噪声不好处理。这种系统主要用于安装空调受限制及对噪声要求不高的场所。

三、空调系统的构成

(一)空调系统的一般组成

(a)直流式系统’(b)封闭式系统 (c)回风式系统

图2--9,空调系统分类示意图(按空气来源分)

典型的空调方法是将经过空调设备处理到一定参数的空气

送入室内，同时从室内排出相应量的空气，使室内空气保持恒定的参数。因而空调系统一般主要应由以下五个部分组成：

1．空气处理设备：其作用是将空气处理到所需要的空气状态点，根据需要常配有的处理设备有空气过滤器、加热器、加湿器、冷却器、消声器等。

2．空气输送设备：包括通风机(送、回风机)、风管、风阀、送风口、回风口等，主要作用是把经过处理达到要求状态点的空气送到各个空调房间，并从房间内抽回或排除相应量的室内空气，同时合理的布臵空调房间内送风口和回风口，保证工作区内形成合理的气流

组织，使空调室内工作状态均匀分布，达到所需要的空气湿度、温度、气流速度和洁净度等。

3．供热和制冷系统：这是空气处理所必须的。热源是用来提供热能以加热送风空气，常用的热源有提供蒸气或热气的锅炉、直接加热空气的电热设备等等。冷源则是用来提供“冷能”以冷却送风空气，目前用得较多的是蒸气压缩式和吸收式制冷装臵。

4．水系统：它包括将冷媒水从制冷系统输送到空气处理设备的水管系统和制冷系统的冷却水系统(包括冷却塔和冷却水管路系统)。输送水的动力设备是水泵。

5．自动控制系统：是指系统配备的自动调节控制系统各参数的偏差使之处于允许波动范围的系统。它们的作用是为了满足空调精度要求，提高运转质量，节约能源和减轻工人负担。

(二)空调系统的选择

空调系统的种类很多，在工程上应根据空调对象的性质和用途、热湿负荷特点、室内设计参数要求，可能为空调机房及风道提供的建筑面积和空间、一次投资和运行费用等诸多方面的具体情况，经过分析比较，选择合理的空调系统。

对于面积很大的单个空调房间(例如影剧院、体育馆、会堂、大型的展览厅、餐厅、舞厅、商场、会议室、阅览室等)，或者室内空气设计状态相同、热湿比和使用时间也大致相同，且不要求单独调节的多个房间，宜采用集中式空调系统。一般民用建筑的舒适性集中式空调系统大都采用低速的混合式空调系统，混合式空调系统根据回

风参与混合的次数不同有一次回风式和二次回风式，对于仅做夏季降温用的混合式空调系统不宜采用二次回风式。

对于空调房间较多，且各房间又要单独调节的建筑物，一般选用半集中式空调系统。条件许可时，宜采用风机盘管加新风系统。

有时可将集中式空调系统和半集中式空调系统两者结合起

来使用。即为中央空调系统。如多功能大型综合楼的中央空调系统，一般都设有中央机房，并且楼中的餐厅、商场、舞厅、展览厅、大会议室等多采用集中式空调系统，而办公室、中小会议室和客房等则采用风机盘管加新风系统，这种新风系统通常由专设的新风机(是一种非独立式的空调器)先行集中预冷或预热，然后由新风管送入各个空调房间。经新风机处理后的新风可直接送入空调房间(这种情况下，风机盘管只有负责处理回风)，也可以先送至各空调房间盘管背部的尾箱(即混合箱)，在与进入尾箱的室内回风混合后经风机盘管作进一步处理，再送入房间。

对于空调面积较小的房间，或建筑物中仅个别房间有空调要求的情况，宜选用局部式空调系统。如果用户只需要夏季制冷，可以选择单冷空调器。如果用户居住地冬季供暖条件差，则可以考虑选用冷、热两用型空调器。当室内要求噪声低时，应选择分体式空调器，但是室外机组应有方便的位臵，便于安装和维护保养。