本文主要是關(guān)于中央空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)介紹，并著重對中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理及其原理圖進(jìn)行了詳盡的描述。

　　中央空調(diào)

　　中央空調(diào)系統(tǒng)由一個或多個冷熱源系統(tǒng)和多個空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)冷劑式空調(diào)，（如單體機(jī)，VRV） 集中處理空氣已達(dá)到舒適要求。采用液體氣化制冷的原理為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供所需冷量，用以抵消室內(nèi)環(huán)境的冷負(fù)荷；制熱系統(tǒng)為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供所需熱量，用以抵消室內(nèi)環(huán)境熱負(fù)荷。制冷系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)至關(guān)重要的部分，其采用種類、運(yùn)行方式、結(jié)構(gòu)形式等直接影響了中央空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)性、高效性、合理性。

　　制冷原理液體汽化制冷是利用液體汽化時的吸熱、冷凝時的放熱效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)制冷的。液體汽化形成蒸汽。當(dāng)液體（制冷工質(zhì)）處在密閉的容器中時，此容器中除了液體及液體本身所產(chǎn)生的蒸汽外，不存在其他任何氣體，液體和蒸汽將在某一壓力下達(dá)到平衡，此時的汽體稱為飽和蒸汽，壓力稱為飽和壓力，溫度稱為飽和溫度。平衡時液體不再汽化，這時如果將一部分蒸汽從容器中抽走，液體必然要繼續(xù)汽化產(chǎn)生一部分蒸汽來維持這一平衡。 液體汽化時要吸收熱量，此熱量稱為汽化潛熱。汽化潛熱來自被冷卻對象，使被冷卻對象變冷。為了使這一過程連續(xù)進(jìn)行，就必須從容器中不斷地抽走蒸汽，并使其凝結(jié)成液體后再回到容器中去。從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成液體，則所需冷卻介質(zhì)的溫度比液體的蒸發(fā)溫度還要低，我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進(jìn)行，因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。制冷工質(zhì)將在低溫、低壓下蒸發(fā)，產(chǎn)生冷效應(yīng)；并在常溫、高壓下冷凝，向周圍環(huán)境或冷卻介質(zhì)放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變?yōu)楦邏阂后w，還需要將其壓力降低到蒸發(fā)壓力后才能進(jìn)入容器。液體汽化制冷循環(huán)是由工質(zhì)汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個過程組成。制熱原理壓縮機(jī)吸入低壓氣體經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮變成高溫高壓氣體，高溫氣體通過換熱器把水溫提高，同時高溫氣體會冷凝變成液體。液體再進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)，（蒸發(fā)器蒸發(fā)的同時也要有換熱媒體，根據(jù)換熱的媒體不同機(jī)器的型號結(jié)構(gòu)也不同。常用的有風(fēng)冷和地源。）液體經(jīng)過蒸發(fā)器后變成低壓低溫氣體，低溫氣體再次被壓縮機(jī)吸入進(jìn)行壓縮。就這樣循環(huán)下去，空調(diào)側(cè)循環(huán)水就變成45-55度左右的熱水了。熱水經(jīng)過管道送到需要采暖的房間，房間安裝有風(fēng)機(jī)盤管把熱水和空氣進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)制熱目的。

　　中央空調(diào)系統(tǒng)概念分析

　　在發(fā)達(dá)國家中，暖通空調(diào)能耗占建筑能耗的65%，若以建筑能耗占總能耗的35%計算，暖通空調(diào)能耗占總能耗的比例高達(dá)23%。空調(diào)也是通信機(jī)房和基站中的最主要的耗電設(shè)備，空調(diào)系統(tǒng)能耗占整個通信行業(yè)能耗的40%以上。目前，我國大多數(shù)公共建筑中應(yīng)用的中央空調(diào)機(jī)組普遍處于設(shè)計選型不合理、運(yùn)行能耗高、自動化水平低、維修率高、使用壽命短的困境，節(jié)能潛力很大。

　　1 技術(shù)原理

　　如圖1所示，水冷式中央空調(diào)系統(tǒng)由中央空調(diào)主機(jī)、冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)等部件構(gòu)成。

　　2 能效標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

　　（1）國外能效標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

　　美國的最低能效要求MEPS制度于2000年開始實(shí)施。

　　日本的空調(diào)能效法以“平均能效比COP”作為評價對象，要求4.0 kW以下壁掛機(jī)從2003年開始實(shí)施，其它機(jī)種2006年之后實(shí)施；2010年新的空調(diào)節(jié)能法采用季節(jié)能效比“APF”作為節(jié)能評價指標(biāo)。

　　歐盟2012年頒布了空調(diào)的ERP生態(tài)設(shè)計實(shí)施條例，規(guī)定了空調(diào)的生態(tài)設(shè)計的要求、合格評定的方式、市場監(jiān)管中的驗(yàn)證程序等等，空調(diào)器能耗與效率的測量和計算。

　　澳大利亞設(shè)備能效委員會2010年提出了有關(guān)空調(diào)最低能效要求的法規(guī)影響評估報告，強(qiáng)化了空調(diào)的最低能效標(biāo)準(zhǔn)水平。

　　（2）我國能效標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

　　空調(diào)行業(yè)常見的能效比指標(biāo)主要是EER和COP，EER是空調(diào)器的制冷性能系數(shù)，也稱能效比，表示空調(diào)器的單位功率制冷量。COP是制冷（熱）循環(huán)中產(chǎn)生的制冷（熱）量與制冷（熱）所耗電功率之比，分為制冷和制熱時的COP，制冷時的性能系數(shù)也稱ERR。EER和COP越高，空調(diào)器能耗越小，性能比越高。

　　3 能效模型及評價指標(biāo)

　　依據(jù)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、研究文獻(xiàn)，該文主要建立用于中央空調(diào)能效分析的模型、指標(biāo)及限值［1-2］。

　　3.1 能效比模型及指標(biāo)

　　當(dāng)輸入能源全部為電能時，能效比模型定義如式（1）。

　　式（1）中：EERs為空調(diào)系統(tǒng)能效比；Q為空調(diào)系統(tǒng)制備的總冷量，單位為千瓦時（kWh）；∑Ni為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備，包括冷水機(jī)組、冷卻水泵、冷卻塔、空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備等的總電耗，單位為千瓦時（kWh）。

　　EERs指標(biāo)用于評價空調(diào)系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，EERs指標(biāo)值越高，越節(jié)能。

　　3.2 制冷系統(tǒng)能效比模型

　　當(dāng)使用電驅(qū)動冷水機(jī)組時，采用制冷系統(tǒng)能效比模型評價制冷子系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況，如式（2）所示。

　　式（2）中：EERr為制冷系統(tǒng)能效比；∑Nj 為制冷系統(tǒng)主要設(shè)備的電耗，單位為千瓦時（kWh）。

　　當(dāng)系統(tǒng)采用水冷冷水機(jī)組，并采用蒸發(fā)式冷卻塔冷卻時，應(yīng)采用式（3）計算。

　　式（3）中：Nchiller、Ncp、Nct分別為冷水機(jī)組、冷卻水泵、冷卻塔能耗，單位為千瓦時（kwh）。

　　3.3 冷凍水輸送系數(shù)模型

　　式（4）中：WTFchw為冷凍水輸送系數(shù)；Nchp為冷凍水泵總能耗，單位為千瓦時（kWh）。

　　3.4 空調(diào)末端能效比模型

　　式（5）中：EERt 空調(diào)末端能效比；∑Nt為各類空調(diào)末端的年電耗，單位為千瓦時（kWh）。

　　4 能效評價指標(biāo)體系

　　基于上述提出的能效指標(biāo)，該文構(gòu)建了中央空調(diào)運(yùn)行能效評價指標(biāo)體系，總體結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖中的一級指標(biāo)、室內(nèi)環(huán)境二級指標(biāo)不提供計算方法和限值，只是用來表征其下屬指標(biāo)的分類。

　　5 基于評價指標(biāo)體系的診斷方法

　　采用圖2所示能效評價指標(biāo)體系進(jìn)行運(yùn)行能效診斷時，應(yīng)注意以下幾個方面。

　　（1）指標(biāo)的全年累計工況限值適用于節(jié)能評估（全年工況測評），典型工況限值適用于節(jié)能檢測（單點(diǎn)工況測試）。

　　（2）各指標(biāo)計算所需的流量、溫度、電量等信息由現(xiàn)場布置的傳感器采集，再通過現(xiàn)場總線匯集到客戶側(cè)主站。

　　（3）空調(diào)系統(tǒng)能效比指標(biāo)反映系統(tǒng)的整體能效特性，超標(biāo)說明系統(tǒng)整體有能效問題；其下屬子指標(biāo)體現(xiàn)具體部件的能效問題，例如當(dāng)冷凍水輸送系數(shù)超標(biāo)時，說明冷凍水輸送系統(tǒng)存在能效問題。

　　（4）當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個指標(biāo)超標(biāo)時，客戶側(cè)主站發(fā)送能效報警，并提醒工作人員按照典型問題檢查空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。表1、表2給出了冷卻水輸送系數(shù)指標(biāo)、冷水機(jī)組運(yùn)行效率指標(biāo)偏低的可能原因［3-4］。

　　（5）根據(jù)上述指標(biāo)的計算和分析，給出空調(diào)系統(tǒng)的能效診斷意見，制定節(jié)能改造措施，如更換水泵電機(jī)、提高制冷工況下的房間預(yù)設(shè)溫度、系統(tǒng)維護(hù)等。對提出的節(jié)能措施，要綜合考慮改造成本、節(jié)能效果，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析。

　　冷卻水泵揚(yáng)程過高冷卻水回路存在不合理阻力部件，導(dǎo)致冷卻水泵揚(yáng)程偏大定流量運(yùn)行的冷卻水泵，當(dāng)揚(yáng)程超出正常情況下的數(shù)值時，應(yīng)該檢查冷卻水環(huán)路壓降過濾器清洗工作不夠，壓降過大；閥門調(diào)節(jié)失靈，管路中的閥門常年處于半開或開度很小的狀態(tài)；水泵選型過大后為防止燒泵，關(guān)閉閥門，調(diào)整水泵工作點(diǎn)。

　　冷卻水供回溫差過小由于實(shí)際流量偏大，導(dǎo)致供回水溫差過小根據(jù)運(yùn)行記錄或一段時間內(nèi)的測量結(jié)果，判斷溫差是否偏小冷卻水定流量運(yùn)行，部分負(fù)荷下會出現(xiàn)小溫差現(xiàn)象；水泵選型過大，工作點(diǎn)右偏，導(dǎo)致流量偏大；冷機(jī)旁通，一機(jī)對兩泵，導(dǎo)致小溫差工況運(yùn)行；水力調(diào)節(jié)不勻，或者部分末端旁通，造成小溫差工況運(yùn)行。

　　冷卻水泵效率低水泵的額定效率一般在70%以上，實(shí)測中很多水泵的效率小于50%比較冷水機(jī)組COP全年累計值與當(dāng)?shù)亟ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)水泵選型過大，工作點(diǎn)偏離，導(dǎo)致效率降低

　　設(shè)備自身參數(shù)（如額定制冷量、性能等）與實(shí)際需求不匹配冷水機(jī)組偏離最佳工況點(diǎn)比較最大冷負(fù)荷工況下的冷水機(jī)組COP瞬時值與冷水機(jī)組額定COP 冷水機(jī)組設(shè)計時選型偏大，冷水機(jī)組性能老化。

　　設(shè)備運(yùn)行管理時存在的問題冷機(jī)COP偏低比較冷水機(jī)組COP全年累計值與當(dāng)?shù)亟ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)多臺冷機(jī)運(yùn)行時策略過于保守，冷卻塔效率偏低導(dǎo)致冷卻水回水溫度偏高等。

　　設(shè)備自身參數(shù)（如額定制冷量、性能等）與實(shí)際需求不匹配，冷水機(jī)組偏離最佳工況點(diǎn)，比較最大冷負(fù)荷工況下的冷水機(jī)組COP瞬時值與冷水機(jī)組額定COP 冷水機(jī)組設(shè)計時選型偏大，冷水機(jī)組性能老化。

　　設(shè)備運(yùn)行管理時存在的問題冷機(jī)COP偏低，比較冷水機(jī)組COP全年累計值與當(dāng)?shù)亟ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)多臺冷機(jī)運(yùn)行時策略過于保守，冷卻塔效率偏低導(dǎo)致冷卻水回水溫度偏高等。

　　中央空調(diào)系統(tǒng)原理圖

　　中央空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

　　1、經(jīng)濟(jì)節(jié)能

　　主機(jī)由微電腦控制，每個區(qū)間末端風(fēng)機(jī)盤管可自行調(diào)節(jié)溫度，區(qū)間無人時可關(guān)閉，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷做自動化運(yùn)行，開機(jī)計費(fèi)，不開機(jī)不計費(fèi)，有效節(jié)約能源和運(yùn)行費(fèi)用。

　　2、環(huán)保

　　主機(jī)采用水源熱泵型機(jī)組，電制冷，沒有燃燒過程，避免了排污;整個系統(tǒng)為密閉式管路系統(tǒng)，可避免霉菌灰塵等雜質(zhì)對系統(tǒng)的污染，使環(huán)境清新優(yōu)美。

　　3、節(jié)約空間

　　主機(jī)體積小巧，不設(shè)機(jī)房，無需占用設(shè)備層，減少公用設(shè)施 和土建投資，室內(nèi)末端暗藏在吊頂內(nèi)，極易配合屋內(nèi)裝修。

　　4、個性化

　　中央空調(diào)系統(tǒng)以區(qū)間為單元，滿足用戶不同區(qū)間需求，室內(nèi)末端安裝采用暗藏方式，不影響室內(nèi)的審美觀，不占據(jù)室內(nèi)空間，適應(yīng)用戶的個性化需求。

　　5、簡化管理

　　于采用不同區(qū)間單獨(dú)控制系統(tǒng)為用戶所有，產(chǎn)權(quán)關(guān)系明確，可簡化空調(diào)設(shè)施管理。

　　6、提升檔次

　　中央空調(diào)主機(jī)可以避免破壞樓體的整體外觀，使用戶充分享受高檔綜合環(huán)境的同時，提升產(chǎn)品質(zhì)量及量販檔次。

　　中央空調(diào)系統(tǒng)原理圖

　　1、冷（熱）水機(jī)組的基本工作過程是：室外的制冷（熱）機(jī)組對冷（熱）媒水進(jìn)行制冷降溫（或加熱升溫），然后由水泵將降溫后的冷媒（熱）水輸送到安裝在室內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組中，由風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組采取就地回風(fēng)的方式與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空氣處理的目的。

　　2、風(fēng)管（道）式機(jī)組的基本工作過程是：供冷時，室外的制冷機(jī)組吸收來自室內(nèi)機(jī)組的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮、冷凝后向各室內(nèi)機(jī)組輸送液體制冷劑。供熱時，室外的制冷機(jī)組吸收來自冷凝器的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮后向各室內(nèi)機(jī)組輸送汽體制冷劑。

　　3、變頻一拖多機(jī)組的基本工作過程是：供冷時，室外的制冷機(jī)組吸收來自室內(nèi)機(jī)組的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮、冷凝后向各室內(nèi)機(jī)組輸送液體制冷劑。供熱時，室外的制冷機(jī)組吸收來自冷凝器的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮后向各室內(nèi)機(jī)組輸送汽體制冷劑。

　　4、機(jī)組在能量調(diào)節(jié)方式上由微電腦控制，室外機(jī)組的變頻式壓縮機(jī)根據(jù)室內(nèi)冷熱負(fù)荷的變化，自動調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的工作狀態(tài)，以滿足室內(nèi)冷熱負(fù)荷的要求。

　　現(xiàn)在中央空調(diào)的使用率越來越高了，企業(yè)以及大型廣場都是采用中央空調(diào)系統(tǒng)，中央空調(diào)適用于大面積，能節(jié)省不少的成本，所以有它的市場潛力與市場價值。希望通過中央空調(diào)系統(tǒng)原理圖，你能了解到你所想知道的。

　　結(jié)語

　　關(guān)于中央空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)將介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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