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空調系統自動化原理

;4.2.1空調系統構成

(1)概述

對空氣的處理過程包括加溫（降溫）、加濕（除濕）、淨化等，即常說的熱濕處理。

A.空氣溫度調節

夏季室溫：25-27℃

冬季室溫：16-20℃

B.空氣濕度調節

夏季相對濕度：50%-60%

冬季相對濕度：40%-50%

C.空氣其他參數調節

空氣品質、壓力、新風量、清潔度、有害氣體濃度等.;中

央

空

調

系

統;(3)中央空調的冷、熱源系統

1)中央空調冷源系統

由製冷機（冷水機組）、冷卻塔、冷凍水迴圈泵、冷卻水迴圈泵等設備構成。

A.製冷機(冷水機組)原理

a.壓縮式製冷機

在製冷機中，製冷劑蒸汽在壓縮機內被壓縮為高壓蒸汽後進入冷凝器，製冷劑和冷卻水在冷凝器中進行熱交換，製冷劑放熱後變為高壓液體，通過熱力膨脹閥後，液態製冷劑壓力急劇下降，變為低壓液態製冷劑後進入蒸發器。;在蒸發器中，低壓液態製冷劑通過與冷凍水的熱交換而發生汽化，吸收冷凍水的熱量而成為低壓蒸汽，再經過回氣管重新吸入壓縮機中，開始新一輪製冷迴圈。

b.吸收式製冷

原理同壓縮式製冷，區別是壓縮式製冷以電為能源，而吸收式製冷以熱為能源。

c.風冷熱泵式機組

通過製冷劑管路四通閥的轉換，夏季供冷，冬季供熱，利用一臺機組就可解決全年的空調需要。;含濕量：單位重量的幹空氣中所含的水蒸汽的量為含濕量，用d表示（kg/kg）。

相對濕度：空氣中水蒸汽含量接近飽和的程度，即在同溫度條件下，空氣的含濕量與其飽和狀態時含濕量的比值，常用百分數表示。

焓：指空氣中含有熱量的多少。即1kg幹空氣所含有的熱量和空氣中含有水蒸汽的熱量之和，用h表示。

焓值與空氣溫度和含濕量有如下關係：

h=1.005t+d(2500+1.84t)

空氣的焓值是由空氣的溫度和濕度所決定的。

1.005t+1.84td為空氣的顯熱，因為它是以溫度的形式表現出來的。

2500d稱為空氣的潛熱，它是空氣中水蒸汽本身所具有的能量，隨著空氣中含濕量的變化而變化，而與其溫度無關。;B.冷卻塔

冷卻水進入製冷機與製冷劑進行熱交換，吸收製冷劑釋放的熱量後水溫升高，然後通過冷卻水循環??統進入冷卻塔，釋放熱量、降溫後再迴圈進入製冷機進行熱交換。

高溫冷卻回水(冷水機組出口，一般工藝設計為37℃)被迴圈送至冷卻塔上部噴淋。由於冷卻塔風扇的轉動，使冷卻水在噴淋下落過程中，不斷與室外空氣發生熱交換而冷卻，又重新送入冷水機組而完成冷卻迴圈。;C.冷凍水與冷卻水迴圈泵

a.冷凍水迴圈泵

將從空調末端返回的冷凍水(一般為12℃)加壓送入冷凍機，在冷凍機中進行熱交換，釋放熱量，降低溫度後離開冷凍機(冷凍機出口溫度一般為7℃)，到達空調末端設備進行水/氣熱交換——空氣(降溫)調節，再迴圈返回冷凍機，實現冷凍水的迴圈製冷。

b.冷卻水迴圈泵

實現冷卻水在冷凍機和冷卻塔之間的迴圈，並通過冷卻塔系統將冷凍機的冷卻水進水口和出水口的溫度控制在設定值(一般冷卻水進口溫度為32℃，出口溫度為37℃)。;2)中央空調熱源系統

空調系統的熱源通常為蒸汽或熱水。

A.熱網供熱方式

a.蒸汽：蒸汽鍋爐提供的高溫蒸汽作為熱源。

b.熱水：熱水鍋爐提供的高溫熱水作為熱源。

B.自備熱源裝置

a.鍋爐

b.熱交換器：完成高溫蒸汽或熱水與空調熱水的轉換。;(4)空調系統的末端設備

A.影響室內空氣參數變化的原因

外部原因：太陽輻射和氣候變化

內部原因：室內設備和人員的散熱、水汽揮發量等

B.完成空氣調節的設備稱為空氣處理設備或空調機組，也稱為末端設備。

C.常見的空調末端設備：新風機組、空調機組、風機盤管、變風量系統等。

D.空氣處理設備與冷熱源一起構成空氣調節系統，簡稱空調系統。;4.2.2空調系統冷、熱源自動控制

4.2.2.1製冷站自動控制

製冷站設備：製冷機、迴圈水泵、集水器/分水器、補水箱、水處理裝置。

(1)製冷系統監控原理

1).製冷系統運行參數

A.冷水機組進水口與出水口冷凍水溫度檢測；

B.集水器回水與分水器供水溫度檢測；

C.冷凍水供/回水流量檢測；

D.集水器和分水器壓力壓差檢測；

E.冷水機組運行狀態和故障監測；

F.冷凍水迴圈泵運行狀態和故障監測。;;2).製冷站水系統的控制

A.冷水機組的聯鎖控制

a.啟動順序控制

冷卻塔風機→冷卻水泵→冷凍水泵→冷水機組

b.停機順序控制

冷水機組→冷凍水泵→冷卻水泵→冷卻塔風機