《中央空调系统》课件

中央空调系统高效节能的空调解决方案李明教授2023年10月中国建筑大学目录设计安装系统组成负荷计算基础概念主机设备管道风道系统简介辅助设备安装调试历史发展末端装置分类对比控制系统中央空调系统简介定义基本原理集中处理空气并分配至各区域冷热交换统一控制建筑温湿度环境气流分配温湿度调节中央空调系统的发展历史早期阶段11902年威利斯发明现代空调主要用于工业生产环境技术成熟期21950s大型公共建筑普及冷媒技术突破中国发展31980s开始引进先进技术2000后国产化成熟中央空调与分体空调对比对比项目中央空调分体空调适用面积大型建筑小型空间能源效率较高一般舒适度均匀送风局部效果好中央空调应用领域商业建筑工业场所商场生产车间酒店精密加工厂办公楼公共建筑住宅建筑医院高档小区学校别墅博物馆相关国家标准和规范GB50019GB50365《采暖通风与空气调节设计规范》《空调通风系统运行管理规范》GB/T18883GB50189《室内空气质量标准》《公共建筑节能设计标准》中央空调系统分类按冷媒类型按功能•水系统•单冷型•氟系统•冷热型•水-氟系统•热回收型按能量输送•全空气系统•风-水系统•全水系统风冷热泵系统工作原理优点缺点利用空气作为冷热源•无需冷却水系统•能效受外界温度影响大•安装简便•噪音较大直接蒸发制冷•初投资较低•寿命略短热泵循环换向制热水冷冷水机组系统制冷主机压缩机制冷冷却系统冷却塔散热输送系统水泵输送冷水末端设备风机盘管换热多联机系统VRF技术特点优势一台室外机连接多台室内机区域独立控制变频压缩机调节制冷量安装灵活适用场所中小型办公商业空间高档公寓全空气系统新风引入空气处理室外新鲜空气进入过滤加热/冷却回风处理空气分配部分回风再利用风管系统送风冷热水机组系统/冷热水主机提供冷热源水管网络输送冷热水末端换热器空气温度调节水水、地源热泵系统-地热能源稳定温度热源换热循环热量转移节能效果能效比高达4-5末端设备分类控制系统分类集中控制系统分散控制系统中央监控平台独立区域控制全局策略管理单元自主调节整体优化控制灵活适应需求输配系统分类风系统水系统混合系统风管网络水管网络风水协同风机驱动水泵驱动优势互补直接调节空气通过换热调温提高舒适度系统模块及互联结构主机系统提供冷热源输配系统传递冷热量末端系统调节室内环境控制系统协调各部分工作主机设备冷水机组详解离心式螺杆式•大型场所首选•中型容量•高效稳定•维护简便•噪音低•部分负荷效率好涡旋式•小型系统•结构紧凑•启动电流小主机设备热泵机组详解类型热源优点缺点空气源大气安装简便效率受气温影响水源水体效率高稳定需水源条件地源地下热能极高能效初投资大辅助设备冷却塔工作原理常见类型热水与空气接触•开式冷却塔•闭式冷却塔蒸发散热•蒸发式冷凝器降低水温辅助设备水泵变频控制选择原则根据负荷自动调节转速流量匹配系统需求节能20-40%扬程覆盖压力损失常用类型离心泵立式管道泵辅助设备水箱保温要求高效隔热层防结露处理布置方式设备间内置竖向or水平功能用途调节水量储备水源末端设备风机盘管冷热水进入风机运转换热器内循环产生气流送风出口空气热交换调节室内温度通过翅片换热末端设备空气处理机组（）AHU空气过滤去除灰尘杂质加热/冷却通过盘管调温加湿/除湿调节湿度送风提供动力风道系统与附件风管材质消声器风阀镀锌钢板降低噪音调节风量玻璃钢吸声材料填充分区控制复合材料控制系统与智能化BMS系统远程监控智能优化•集中管理•移动端访问•预测性控制•数据分析•实时状态查看•自适应调节•故障诊断•远程调整参数•节能策略负荷计算基础冷负荷来源热负荷来源计算流程•围护结构传热•围护结构散热•确定参数•太阳辐射•渗透风散热•计算各项负荷•人员散热•通风散热•冷热负荷汇总•设备散热建筑负荷计算实例冷水量与风量计算1冷水量计算Q水=Q冷/Cw·ΔT2风量计算G风=Q冷/ρ·Cp·ΔT3管径选择基于流速与水头损失4风管尺寸基于风速与压损水系统设计要点串联系统并联系统水流经所有末端均匀水温总流量小独立控制水温逐级下降平衡复杂风系统设计要点风量分配基于负荷需求压力损失管道阻力计算系统平衡调节装置设置管道与管件选型管材类型适用场合优势镀锌钢管冷热水强度高PPR管冷水系统防腐耐用不锈钢管高要求场所卫生耐腐管道布置及保温管道走向保温材料防结露处理尽量减少弯头橡塑保温冷水管严格保温避开电气设备玻璃棉外层防水层噪声与振动控制减振措施噪声控制隔离技术弹簧减振器消声器基础隔振橡胶隔振垫隔声处理管道柔性连接设备安装流程基础施工设备基础制作主机安装就位调平管道布置安装支架管道末端安装各类末端设备控制系统线路与设备关键工序质量控制水压试验气密性试验•系统充水排气•管道加压•加压至

1.5倍工作压力•肥皂水检查•稳压观察2小时•压力保持记录系统冲洗•清除杂质•循环清洁•排污检查管道系统安装支吊架安装确保间距合理牢固可靠管道焊接焊缝质量控制无渗漏阀门布置便于维护和调节标识清晰风管系统安装±5mm100%尺寸误差连接处检查风管制作精度法兰密封完整级3密封等级风管泄漏控制电气与自控系统布线动力线路控制线路规范要求•专用线槽•屏蔽电缆•电气隔离•重载电缆•独立路径•防干扰措施•过载保护•总线布置•接地保护系统调试内容单机调试分系统调试设备单元测试水系统风系统2系统平衡整体联调调节流量与压力全系统运行测试运行管理与维护定期保养日常巡检设备清洁温度监测零部件检查压力记录季节性维护台账管理冬季防冻维护记录夏季高效运行能耗分析常见故障分析故障现象可能原因检查方法漏水管道接口松动压力测试不制冷制冷剂不足漏点检查不启动电气控制故障电路检测故障排除流程故障发现异常现象记录原因分析核查相关参数修复处理更换或修理验证测试确保恢复正常能耗分析方法节能型技术应用热回收新能源利用智能温控余热再利用太阳能辅助负荷感知降低能耗地热集成自动调节变频技术按需输出平稳调节节能运行管理要点参数优化1最佳运行点时间管理高峰错峰运行分区控制按需供应监控分析持续跟踪改进中央空调升级改造换代技术改造效益•高效压缩机•能耗降低30%•智能控制系统•维护成本减少•变频驱动器•舒适度提升实际案例分析5000m²建筑面积现代化办公楼28%节能比例改造后效果年

3.2投资回收期经济效益显著95%用户满意度舒适度大幅提升总结与答疑知识回顾常见考点互动答疑系统分类与组成负荷计算欢迎提问设计安装要点系统选型交流讨论。