來源:筑文說易
中央空調(diào)的任務(wù)是對(duì)室內(nèi)制冷和制熱,其過程必然包含冷量或熱量的制備、輸送以及向室內(nèi)供應(yīng),通常由相應(yīng)的三大循環(huán)系統(tǒng)完成:制冷劑循環(huán)、水循環(huán)、空氣循環(huán)。
1、三大循環(huán)
空調(diào)制冷的核心是制冷劑循環(huán),通常為壓縮式制冷,主要部件為壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器,通過壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)制冷劑循環(huán),在蒸發(fā)器吸收外部熱量,再循環(huán)到另一側(cè)的冷凝器向外部排熱。
制冷是利用蒸發(fā)器從用戶側(cè)吸熱,經(jīng)壓縮機(jī)壓縮提升后,再循環(huán)到冷凝器排至室外,實(shí)際上就是將室內(nèi)熱量搬運(yùn)到室外。
制熱是利用蒸發(fā)器從室外空氣吸熱,經(jīng)壓縮機(jī)壓縮提升后,再循環(huán)到冷凝器向用戶側(cè)排熱而供暖,實(shí)際上就是將室外熱量搬運(yùn)到室內(nèi)。
傳統(tǒng)中央空調(diào)采用水循環(huán)方式輸送冷量,由水泵驅(qū)動(dòng)用戶側(cè)的水循環(huán),通過與冷水機(jī)組蒸發(fā)器的換熱而被降溫,再循環(huán)到室內(nèi)將冷量輸送給空調(diào)末端設(shè)備。
熱量輸送也是如此,只不過此時(shí)的熱量取自空調(diào)主機(jī)的冷凝器,或者鍋爐等其他供熱設(shè)備。
空調(diào)末端設(shè)備采用空氣循環(huán)的方式將冷熱量供應(yīng)到室內(nèi),由風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)室內(nèi)空氣循環(huán),再通過水盤管與循環(huán)風(fēng)換熱,實(shí)現(xiàn)向室內(nèi)的供冷或供熱。
風(fēng)機(jī)盤管是最簡單的“風(fēng)機(jī)+盤管”形式,組合式空調(diào)箱、新風(fēng)機(jī)組則是在此基礎(chǔ)上,增加了過濾、加濕以及熱回收等其他功能,但本質(zhì)上仍然是“大風(fēng)機(jī)盤管”。
2、三大動(dòng)力
三大循環(huán)的工質(zhì)分別為制冷劑、水和空氣,由不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng),即三大動(dòng)力,分別是壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)制冷劑循環(huán)、水泵驅(qū)動(dòng)水循環(huán)、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空氣循環(huán)。
三大動(dòng)力驅(qū)動(dòng)循環(huán)需要耗費(fèi)能量,中央空調(diào)的能耗基本上就集中在這三大動(dòng)力上,耗費(fèi)量依次為壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)。
空調(diào)制冷通常為壓縮式制冷,壓縮機(jī)是整個(gè)制冷系統(tǒng)的動(dòng)力核心,消耗的是電能,因此也稱為電制冷。
空調(diào)中用到的壓縮機(jī),系統(tǒng)規(guī)模相對(duì)較小的,家用空調(diào)、多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)多為滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式和渦旋式壓縮機(jī),風(fēng)冷熱泵中較小的模塊機(jī)和整體機(jī)使用渦旋式和螺桿式,較大的整體式機(jī)組使用螺桿式壓縮機(jī)。
規(guī)模較大的水冷式中央空調(diào),一般都采用螺桿式和離心式壓縮機(jī)。相比而言,螺桿式機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍更廣,而離心式機(jī)組在大冷量高負(fù)荷時(shí)的效率較高。
中央空調(diào)的水泵按用途分為補(bǔ)水泵和循環(huán)泵,補(bǔ)水泵將水充滿系統(tǒng)并保持靜水壓力,需要考慮系統(tǒng)高度,而循環(huán)泵僅需要推動(dòng)水系統(tǒng)的循環(huán)即可,通常為閉式系統(tǒng)而無需考慮系統(tǒng)高差。
循環(huán)水泵按位置分為冷卻水泵和冷凍水泵(冷熱水泵),前者用于冷凝器側(cè)向冷卻塔輸送并排放熱量,后者向用戶側(cè)的室內(nèi)末端輸送冷量或熱量。
空調(diào)水泵分為定頻和變頻,定頻水泵配套不可變水量的冷水機(jī)組使用,如一次泵定流量系統(tǒng)、二次泵變流量系統(tǒng)中的一級(jí)泵。變頻水泵配套可變水量的冷水機(jī)組使用,如一次泵變流量系統(tǒng)、二次泵變流量系統(tǒng)中的二級(jí)泵。
空調(diào)用的循環(huán)水泵一般為單級(jí)離心泵,按形式分為立式和臥式。立式水泵占地少、振動(dòng)小,但效率和檢修不如臥式水泵,因此可能的情況下一般選用臥式泵。
空調(diào)中用到的風(fēng)機(jī),按系統(tǒng)需求分為定頻和變頻兩種,定頻風(fēng)機(jī)用于普通定風(fēng)量空調(diào),而VAV變風(fēng)量系統(tǒng)的送風(fēng)機(jī)和回風(fēng)機(jī)都使用變頻風(fēng)機(jī)。
空調(diào)風(fēng)機(jī)按就地循環(huán)還是風(fēng)管輸送而選用不同,一般室內(nèi)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管中使用貫流風(fēng)機(jī),室外機(jī)、熱泵外機(jī)為軸流風(fēng)扇,需要風(fēng)管輸送的空調(diào)箱中使用離心式風(fēng)機(jī),又分為普通帶蝸殼風(fēng)機(jī)和無蝸殼風(fēng)機(jī),后者可組合為風(fēng)機(jī)墻使用。
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