中央空调系统知识及选型.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,山东绿特系统有限公司,二零一二年十二月二十一日,技术支持 刘凤,中央空调系统知识及选型,目 录,一、中央空调系统运行原理,二、中央空调系统分类及介绍,三、中央空调系统设计、选型,热泵组成及工作原理（蒸汽压缩式热泵系统）,气态循环工质被压缩升温，并把工质输送到冷凝器。,循环工质再冷凝器中释放热量。（等温放热）,液态循环工质吸热蒸发。（等温吸热）,对循环工质进行节流降压（膨胀降温）,第一部分、中央空调系统运行原理,中央空调系统主要有三部分组成：机房能量提升系统、室外冷热源能量采集系统、室内末端能量释放系统,能量采集系统,能量提升系统（热泵）,能量释放系统,夏季运行，制冷,冬季运行，供热,1,、机房能量提升系统中热泵机组内部制冷剂循环,2,、室外冷热源能量采集系统与机房能量提升系统之间的水循环,3,、室内末端能量释放系统与机房能量提升系统之间的水循环,夏季制冷运行原理：末端空调水与蒸发器连接，室外冷源水与冷凝器连接，机组内压缩机通过消耗少量的电能驱动内部制冷剂循环，在蒸发器内吸收来自末端空调水从房间内带来的热量蒸发，然后到冷凝器内再与室外冷源水换热将热量释放出去，然后再回到蒸发器内吸热，这样制冷剂周而复始的吸热、放热就完成了热量从末端房间转移到室外冷源中达到了夏季制冷的目的。,冬季供热运行原理：末端空调水与冷凝器连接，室外冷源水与蒸发器连接，机组内压缩机通过消耗少量的电能驱动内部制冷剂循环，在蒸发器内吸收来自室外热源水中的的热量蒸发，然后到冷凝器内再与室内空调水换热将热量转移到房间内，然后再回到蒸发器内吸热，这样就完成了从热源中提取热能送到末端房间内供暖的目的。,夏季制冷与冬季供暖的转换方式：,如何实现夏季制冷空调水与蒸发器连接冬季供暖空调水与冷凝器连接的转换呢？,通过以下两种方式,1,、机组内部通过四通换向阀转换,-,内转换,2,、机组外部通过八个阀门转换,-,外转换,第二部分、中央空调系统分类及介绍,机组分类,1,、根据压缩机不同分为：涡旋式和螺杆式,2,、根据冬天热水出水温度不同分为：标准型、中高温型、超高温型,(1),标准型,:,出水温度,45,，常用于末端为风机盘管、地板辐射采暖、空调器等系统,(2),中高温型,:,出水温度最高可达,65,，用用于末端为暖气片的新建或旧楼改造系统。,(3),超高温型：最高出水温度可达,90,，打破常温热泵（,45-60),供水温度的瓶颈，解决高寒地区的热泵供暖，另外也可用于厂房、石油、化工、冶金等其他高温热水。,3,、根据换热器不同分为,:,壳管式、套管式、满液式、逆流式,系统按冷热源不同分为：,水源、地源、空气源、污水源、海水源、水冷冷水机组,+,冷却塔单制冷系统,其中水源又分为地下水、地表水（江、河、湖）、地热尾水、工业余热水,一、水源热泵中央空调系统,利用水（地表水、地下水、地热尾水、工业余热水等）作为冷热源的热泵,特点：,水热容量大，全年温度稳定，传热性能好，制冷和供热效率。,地热尾水,提取工业余热水中的废热用来供暖或制热水,节能、经济,地下水源井换热系统：,1,、水源井设计应符合现行国家标准,供水管井技术规范,GB 50296,的相关规定，并应包括下列内容：,1,)水源井抽水量和回灌量、水温和水质；,2,)水源井数量、井位分布及取水层位；,3,)水管配置及管材选用，抽灌设备选择；,4,)井身结构、填砾位置、滤料规格及止水材料；,5,)抽水试验和回灌试验要求及措施；,6,)井口装置及附属设施。,2,、供回水数目应满足持续出水量和完全回灌的需求且最好供回水井能互换,3,、水源井位的设置应避开有污染的地面或地层，井口应严格封闭，井内装置应使用对地下水无污染的材料。,4,、水源井井口处应设检查井。井口之上若有构筑物，应留有检修用的足够高度或在构筑物上留有检修口。,5,、地下水换热系统应根据水源水质条件采用直接或间接系统；,6,、水温要求,我国地域广阔，纬度跨越,3,53,，水温全国差别很大，在东北北部地区水温在,4,左右，中部南部在,10,14,，华北地区水温在,14,18,，中南地区则在,22,。,我们对水温要求适宜，在冬季一般不低于,8,，最高不宜高于,25,7,、回灌要求,（,1,）要求所用井水,100%,回灌。,（,2,）井水回灌方式：加压回灌、常压回灌、真空回灌。,（,3,）不同地质条件井水回灌的确定,基岩裂隙：,100%,砾卵石：,80%,粗沙：,50-70%,细纱：,30-50%,8,、水井的要求,地下水取水构筑物有管井、大口井、结合井和辐射井等类型。,最常见的型式是管井。,尺寸：,50-1000mm,，常用为,250-400mm,。,深度：,20-1000m,，常用为,300m,以内。,在整个采暖和制冷过程中，,只向水源中吸热或者排热，并不消耗水量也不污染水,。,因此是一种可持续发展性强的绿色环保空调产品！,二、地源热泵中央空调系统,利用地下土壤作为冷热源,2.3 地源热泵应用,室外地埋管换热系统,（,1.,）水平式埋管,水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式。水平埋管与垂直埋管比较施工相对简单但由于利用的是横向土壤所以埋管占地面积大，在我国应用较少,水平地埋管图,（,2.,）垂直埋管,垂直埋管根据埋管形式不同，,一般有单,U,型管，双,U,型管，套管式管，小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管，立柱状管等形式；,埋地深度不同分为浅埋（,30m,）、中埋（,3180m,）和深埋（,80m,）。,目前，使用最多的是单,U,形管和双,U,形管，,U,形管型是在钻井的管井内安装,U,形管，一般管井直径在,100200mm,，井深,20200m,，,U,形管管径在,50mm,以下。由于施工简单，换热性能好，承压高，管路接头少，不易泄漏等原因，目前应用较多。,绿特水地源热泵产品介绍,绿特水地源热泵产品介绍,热水罐,深度可达,400,米,竖孔式换热器,热泵,低温地板采暖,垂直地埋管示意图,无需地下水,地埋管管材宜采用聚乙烯管（,PE80,或,PE100,）或聚丁烯管；通常采用公称外径为,DN25,或,DN32,的管子。,竖直地埋管换热器埋深宜大于,20m,一般埋管深度在,60,120m,；,钻孔孔径不宜小于,100mm,，通常为,150-200mm,；钻孔间距应满足换热要求，宜为,36m,。,水平连接管的深度应在冻土层以下,0.6m,，且距地面不宜小于,1.5m,；供回水环路集管的间距不应小于,0.6m,。,竖直地埋管双,U,换热器每延米换热量（估算值）：,制冷时为,60w/,延米；制热时为,50w/,延米。若为岩石或致密砂土时制冷换热量为,70 80 w/,延米；若采用单,U,换热器时制冷换热量为,40 45w/,延米。,实际施工中需进行地埋管热物性实验。,一个工程需要竖直地埋管换热器的长度及总的竖孔井数：可由该建筑总的向土壤放出或吸收的冷热负荷值，除以地埋管换热器每延米换热量，取最大值即为该工程所需竖直地埋管换热器的长度。,根据竖直地埋管换热器的埋深和地埋管换热器总长度可算出总的竖孔井数。,水地源热泵中央空调系统特点,1,、属清洁于可再生能源技术,地水源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于,400,米）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层的地热资源是地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了,47%,的太阳能量，比人类每年利用能量的,500,倍还多。,2,、属经济有效的节能技术,地能或者地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种特性使得水地源热泵比传统空调系统运行效率要高,40%,，因此要节能和节省运行费用,40%,左右。,另外，地能温度相对稳定，使热泵机组运行更可靠、稳定。,3,、环境效益显著,地源热泵在运行中只是从土壤或水中吸热和排热，,没有任何污染，没有燃烧，没有排烟，也没有飞舞，不需要堆放燃料废物的场地,4,、一机多用，应用广泛,水地源热泵,可供暖、空调还可供生活热水，一机多用，,一套热泵系统可以代替原来的锅炉和空调两套系统。,无燃烧,无排烟,无冷却塔噪音及霉菌污染,水地源热泵与锅炉（电、燃料）供暖比较,电能,1kw,地源热泵,提升,34kW,释放,45kW,电能,1kw,释放,0.9kW,燃料能,1kw,释放,0.70.8kW,电锅炉,燃煤锅炉,节能显著！,三、空气源热泵中央空调系统,机组直接放在室外利用空气作为冷热源,特点：当时外环境条件恶劣时，系统稳定性差，存在结霜问，效率低下。,主要是适用于南方地区冬季和夏季、北方地区夏季和过渡季节,四、污水源热泵中央空调系统,以污水最为冷热源，通过电能的输入，利用热泵技术，将污水中的低品位能量开发利用，使其产生可利用的高品位能量。,系统特性：,1.,主要来源为城市污水，排放量大水源稳定，解决了地下水贫乏地区无法使用水源热泵的问题，机组运行水源温度范广,7-30,。,2.,不受建筑冷热平衡的限制，不打井、不埋管、将污水变为废宝，适用于各种类型的建筑的供暖、制冷及生活热水,3,、适用场合：污水处理厂及周边，建筑物附近有污水干渠且污水量充足。,五、海水源热泵中央空调系统,利用海水作为冷热源，由于海水水质较差氯离子等腐蚀性化学元素含量高，前国内外使用海水作为冷热源的热泵系统大多是采用间接式，不让海水直接进机组，在海水与机组之间加装一套价格昂贵的钛合金不锈钢换热器。,绿特公司海水热泵机组换热器水侧采取相应的防腐措施后，海水可以直接进入机组，降低了设备投资费用，提高了机组效率，节约了运行费用，为海水源热泵技术的推广创造了有利条件。,六、水冷冷水机组,+,冷却塔夏季单制冷系统,单制冷机组，室外以冷却塔作为冷源夏季为室内降温，可曾设热回收器，夏季提供生活热水,圆形逆流冷却塔,方形横流冷却塔,水冷冷水机组冷却冷凝器用冷却塔,七、室内末端系统设备介绍,7.1,、风机盘管系列,卧式暗装风机盘管,壁挂式风机盘管,卧式明装风机盘管,立柜式风机盘管,立式明装风机盘管,卡式四吹风风机盘管,室内地暖管,地暖用分集水器,新型暖气片,老式铸铁暖气片,组合式空气处理机组,组合式空调机组可用于送风、供冷、供热、加湿、空气净化、消音等多种空气处理功能，广泛的应用于舒适性空调系统和工艺性空调系统。,供冷供热量风量风压较大，,一般用于比较开阔、,空气洁净度较高的场所，,如高档宾馆、超市、商场等。,新风换气机,热回收技术示意图,接供回水管，带表冷器的新风机组,第三部分、中央空调系统设计、选型,室内末端能量释放系统设计：,第一步，确定室内末端设备形式,第二歩，综合工程地点、大小、使用功能等各种因素确定建筑物所需冷热负荷大小、,室内各房间末端设备选型、定位。,第三歩，室内末端管路（水平和垂直）设计，一直接至机房,室外冷热源能量采集系统设计：,第一步，确定冷热源形式，根据当时实际情况，选用水源、地源或空气源等，,第二歩，当选定好具体的冷热源后，就要结合整个工程的室外总的平面图确定打井或地埋管位置，,第三歩，室外连管，将各个井或地埋管利用管路连接至机房内,机房系统能量提升系统设计：,1,、根据系统不同的冷热源确定相对应的主机,打水井、地埋管、冷却塔、江河湖海地表水、海水、城市污水、工业废水等,2,、确定机组（系统）使用类型,根据现场、系统及甲方要求确定主机类型，单制冷的、单供暖的、冷热两用、一机三用利用机组热回收免费制取生活热水又或着标准的、中温的、高温的。,另外，对于热回收机组又分为部分热回收和全热回收，部分热回收负荷一般为机组制冷量的,30,，冬天当机组供暖时同时制取大量卫生热水，会影响机组的供暖效果。而全热回收机组虽然热回收量大，但冬季供暖和制取卫生热水不能同时使用。所以，对于卫生热水量要求较大的系统建议单独上一套热水系统。,3,、确定压缩机、换热器的形式（涡旋、螺杆、干湿、满液、逆流）,一般设计人员会根据整个系统的需求选取相应的机组，但对于指定了压缩机、换热器类型的客户，我们会客户要求选择与之相匹配的既能达到系统冷热量又能满足客户需求的机组,4,、确定主机冷热负荷,两种方法,（,1,）建筑面积*建筑面积单位负荷指标,（,2,）空调面积*空调面积单位负荷指标*同时使用率,或着末端总的冷热负荷*末端同时使用率,机房设备,主机、循环水泵、定压补水系统、水处理设备、配电自控设备,1,、主机,2,、循环水泵：空调侧、地埋管侧、冷却水侧等作为整个系统的循环动力,水泵主要参数：流量、扬程、功率,流量根据主机冷热负荷和供回水温差而定,扬程一般为,32-38,米用来克服系统阻力，,3,、定压补水系统,（,1,）传统的补水形式：补水箱、补水泵、稳压罐（落地式膨胀水箱）点接点补水,（,2,）变频定压补水：补水箱、补水箱、变频定压补水装置（变频器、远传压力表）,（,3,）高位膨胀水箱补水：水箱置于系统最高点，利用高位差给系统定压补水,4,、水处理设备,Y,型过滤器、电子除垢仪、除污器、旋流除砂器、全自动软化水器,5,、配电自控设备,主机出厂时机组本身带有控制系统，无需专门做控制箱，只要甲方接过来电主电缆即可,通常我们机房报价不含电缆是指不含机房主电缆，即需要甲方将主电缆分别接至机组、水泵控制箱处，当机组台数或压缩机个数过多时考虑机房内设置电源分配箱,循环水泵、补水泵、电子除垢仪等需要一个专门的控制箱，,潜水泵，一般潜水泵控制可以和机房内水泵控制箱做在一起也可以单独设置一个控制箱,电子水处理仪,Y,型管道式过滤器,旋流除砂器,全自动软化水器,稳压罐,