中央空调系统分类、组成、识图、管理与维护

1、中央空调系统分类

中央空调有多种分类方式，不同类型的中央空调其系统组成各不相同。其主要分类方式有按负担室内热湿负荷所用介质分类和按空气处理设备的设置情况分类等。

1.1、按负担室内热湿负荷所用介质来分：

１）全空气方式 ： 是利用空调机送出冷风使室内空气的温、湿度适宜。一般可配用风道及送、回风口，是大型空调系统常采用的一种方式。

（2）全水方式 ： 是利用冷冻机制造出的冷水(或锅炉制出的热水)通过空调房间的风机盘管中。这种方式多用于饭店的客房系统或商场的空调场合。

（3）直接冷却方式： 是利用直接蒸发式表面冷却器热交换器中的制冷剂，汽化蒸发吸热来冷却室内空气。这种方式广泛应用在各种房间空调器和小面积的中央空调系统。

（4）空气水方式 ： 是简单全空气方式与全水方式的结合，既具有全水方式控制简单的特点，又具有全空气方式可灵活调节室内空气清新度的优点。

       风机盘管加新风系统就是典型的空气水方式，也是目前国内采用最普遍的类型。

1. ２、按空气处理设备的设置情况来分：

(1)集中式空调系统 ： 这种系统的所有空气处理设备如风机、加热器／冷却器、过滤器、加湿器等都集中在一个空调机房内，其冷、热源一般也集中设置。

 集中式空调系统按送风量是否变化可分为定风量系统与变风量系统两种。

 

(2)半集中式空调系统 ： 采用半集中式空调系统时，在空调机房中经过集中处理的部分或全部空气，将送到各空调房间或空调区域后再由末端装置进行补充处理。

半集中式空调系统主要包括诱导式空调系统和风机盘管空调系统。

(3)分散式空调系统： 是指将空气处理设备分散在被调房间内的系统。这种系统把空气处理设备、风机以及冷热源设备都集中在一个箱体内，形成一个整体组 置于空调房间内。 

2、中央空调系统组成 

中央空调系统组成 （上图）

2.1集中式中央空调系统的制冷工作过程是通过 四个循环 来实现的，分别为：

（1）制冷剂循环： 在制冷机组中，制冷剂从蒸发器那里吸热制冷，吸收的热量再到冷凝器那里冷凝放热。

（2）冷却水循环： 冷却水的作用是将制冷机组冷凝器里制冷剂释放的热量排除掉。冷却水系统由冷凝器、冷却水泵、冷却塔和连接水管及附件组成。冷却水从冷凝器里带走的热量，在冷却塔中直接释放给大气。

（3）冷冻水循环： 由制冷机组的蒸发器、空调机组的表面冷却器、提供水流动力的水泵及它们之间的连接水管和附件所组成的密闭循环系统。这个循环系统通过冷冻水源源不断地把制冷机组产生的冷量送到空调机组的表冷器去处理空气。

（4）空气循环系统： 由空调机组、风机、风阀、风管和送回风口等把处理好的空气送入空调房间并把房间内的空气取回来，以达到室内空气调节的目的。

冷热源设备的分类 （上图）

冷热源设备机组（上图）

蒸气压缩式制冷工作原理（上图）

制冷压缩机将蒸发器中的制冷剂高温低压蒸汽吸入压缩机内，经过压缩机的压缩做功，使制冷剂成为压力和温度都较高的蒸汽进入冷凝器；在冷凝器内，由冷却水将制冷剂气体的热量带走，送入冷却塔并释放到大气中，使高温高压制冷剂蒸汽冷凝为低温高压液体；该低温高压液态制冷剂经膨胀阀后体积增大，变为低温低压汽液混合物；膨胀阀与蒸发器相连，制冷剂进入蒸发器后体积进一步增大，压力猛然降低，制冷剂立即汽化，并从冷冻水中大量吸热，使冷冻水温度降低并提供给用户；蒸发器中制冷剂吸热后成为高温低压蒸汽再进入压缩机，如此往复循环，完成蒸汽压缩制冷循环过程。

吸收式制冷工作原理（上图）

图中四个热交换设备组成了两个循环环路：制冷剂环路和吸收剂环路。

图中左半部分为制冷剂环路，属于逆循环，由冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成，其工作过程与蒸汽压缩式制冷过程相同。

图中右半部分为吸收剂环路，属于正循环，由吸收器，溶液泵和发生器组成，其作用相当于代替蒸汽压缩式制冷系统的压缩机。在吸收器中，用液态吸收剂吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂，以达到维持蒸发器内低压的目的；吸收剂吸收了制冷剂蒸汽而形成的制冷剂—吸收剂溶液，经溶液泵升压后进入发生器；在发生器中该溶液被加热、沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，又与沸点高的吸收剂分离；然后气态制冷剂进入冷凝器液化，放热，液态吸收剂返回吸收器再次吸收低压气态制冷剂。

对于制冷剂循环来说，吸收器相当于压缩机吸入侧，发生器相当于压缩机的压出侧。

热泵机组 

热泵是夏季能供冷，冬天又能供热的设备 。热泵与制冷机从热力学原理上说是相同的，都是按热机的逆循环工作的，因此热泵的机组同样包括蒸汽压缩式、吸收式等，但热泵与制冷机有两点主要区别：其一，两者使用目的不同，制冷机单纯用于制冷，而热泵既能制冷，又能供热；其二，为适应上述特点，两者的工作温度范围是不同的。

当对热泵系统分类时常按低位热源分类，即分为空气源热泵系统、水源热泵系统、土壤源热泵系统和太阳能热泵系统。

3、空气热湿处理设备（空调系统）

组合式空调机组 ： 是将各种空气处理设备(加热、冷却、加湿、净化、喷水、挡水、消声和隔热等)和风机、阀门等组合成一个整体的箱形设备。箱内的各种设备可以根据空气调节系统的组合顺序排列在一起，以便能实现各种空气的处理功能。全功能的组合式空调机组由新风回风混合段、消音段、回风机段、热回收段、初效过滤段、中间段、表冷器冷却段(含挡水板段)、再加热段、二次回风段、送风机段、消声段、中间段、中效过滤段和送风段等组成。 

组合式空调机组实物

新风机组

 新风机组可以看作简化的空气处理机组，其主要作用是调节室内空气清新度，同时也负担一部分室内冷热负荷。通常与风机盘管配合使用，由风机盘管负责室内主要的冷热负荷调节。

新风机组示意图

风机盘管 

风机盘管的控制：

风机盘管的运转可用一个电机转速开关（三速开关）或一个温控器控制。

墙式温控器包括一个电机转速选择开关、一个 ON/OFF 开关和一个温度控制元件。温控元件控制冷冻水阀的开关，并常配有一个温度设定转盘。转速开关标有 “关 / 高 / 中 / 低” ，可控制电机的转速，从而调节风量。

温控器的种类按智能化程度可以分为：三速开关、机械膜盒式温控器、以及液晶风机盘管温控器。

三速开关，是最简单的空调开关控制器，它是通过手动切换风机盘管风机的高、中、低三档风速转换，通过调节风机送风量的大小，从而达到调节室内温度的目的。现有拨动式的和旋钮式的两种。

拨动式三速开关

旋钮式三速开关

机械式膜盒式温控器，主要是通过温控器中的双金属膜片测试室内温度，当室内温度没有达到设定温度时，风机和电动阀依旧工作；当室内温度达到设定温度时，电动阀关闭，风机低速运行。相比三速开关，它在功能和性能上都有了很大提升，如：可以自设温度，选择制热制冷状态。

液晶式中央空调风机盘管温控器，在机械膜盒式温控器的技术上又有了很大的进步，它是集成编程器与软件合并实现智能化控制温度的开关，可以自由调节室内温度，并可按照用户的要求设定各种时间段的开关和各种预设好的模式下自动运行调节室温，使之达到舒适温度，保证资源的合理利用，也更加人性化、智能化。

4、冷却塔

冷却塔的作用是将制冷机组产生的热量通过冷却水经冷却塔释放掉。相当于家用户式空调的室外机。

5、空气输送和分配设备（空调风系统）

空气输送和分配方式：

直流式： 全新风

循环式： 全封闭，无新风

混合式： 既有新风，又有回风

设备： 进风口、风管、风机、送风口、回风口。

6、空调水系统： 水泵、水管、分水器、集水器

集水器 与 分水器

7、控制系统

分为电气控制系统和监控系统两部分。

电气控制系统（强电部分）主要包括系统的供电，制冷机组、风机、水泵等的运行，可实现空调系统的手动控制；

监控系统（弱电部分、也称搂控系统）包括各种传感器、执行器的控制，以及在物业管理中心的集中监控功能，可实现整个中央空调系统的自动化监控。

8、中央空调监控系统主要设备

主要包括传感器、执行器、控制器以及安装监控管理软件的中央监控站（计算机）。

9、传感器：

（1）温度传感器： 用于测量室内、室外空气及水管、风管的温度。 （室内温度传感器、室外温度传感器、风管式温度传感器、水管式温度传感器。）

（2）水压压差开关： 用来监测管道水压差，如测量分水器、集水器之间的水压差，或水泵进出水管之间的水压差。

（3）水管压力传感器 ： 水管压力传感器 、变送器用于测量水管中水压力。（水压力变送器、远传压力表）

（4）水流开关： 用来检测水管中水流状态，当水流速达到设定值时，给出开关量信号。

（5）流量传感器： 用来测量水管中流量，常用的流量传感器有电磁式和涡轮式两种。

金佑空调

（6）过滤网压差传感器： 也叫过滤网压差开关，用于检测空调过滤器是否堵塞 

（7）防冻开关： 防冻开关应用于北方地区空调机组或新风机组在冬季运行时的防冻保护。在机组送风温度过低时报警，同时联动保护动作，以防止机组中的盘管冻裂。

9、执行器

（1）电动水阀： 由电动机驱动，可以调节阀门开度大小。

电动蝶阀

（2）电磁阀：  电磁阀是利用线圈通电后产生电磁吸力控制阀门开关，因此阀门只有开关两种状态。

（3）止回阀：  用来防止水回流