空调系统的主要设备组成基础知识

空调系统的主要设备组成基础知识

2008-3-26

从本质上讲，均由空气处理设备，空气输送设备，空气分布装置三大部分组成。此外还有制冷系统，供热系统及自动调节系统。

1、空气热湿处理设备空气热湿处理设备主要是对空气进行加热、

加湿、冷却、除湿等处理。

（1）喷水室。在民用建筑中不再采用，但在以调节湿度为主要

目的的纺织厂和卷烟厂空调中仍大量使用。

（2）表面式换热器。冷却器、加热器、蒸汽盘管统称为表面式

换热器。

l ）盘管表面式换热器有光管式和肋管式两种。根据加工方法不

同，肋片管又可分成绕片管、串片管和轧片管。

为了便于使用和维修，冷、热煤管路上应设阀门、压力表和温度计。在蒸汽加热器的蒸汽管路上还要设蒸汽调节阀门和疏水器。为了保证表面式换热器正常工作，在水系统的最高点应设排空气装置，而

在最低点应设泄水阀门和排污阀门。

2）电加热器。它有结构紧凑、加热均匀、热量稳定、控制方便的优点。但是电加热器利用的是高品位的热能，它只宜在一部分空调

机组和小型空调系统中使用。在恒温精度要求较高的大型空调系统

中，也常用电加热器控制局部加热或作末级加热使用。

常用的电加热器有裸线式和管式两种。

为了确保安全，设计安装电加热系统特别是采用裸线式电加热器

时，必须满足下列要求：

①电加热器宜设在风管中，尽量不要放在空调器内。

②电加热器应与送风机联锁。

③安装电加热器的金属风管应有良好的接地。

④电加热器前后各0．8m 范围内的风管，其保温材料均应采用

绝缘的不燃材料。

⑤安装电加热器的风管与前后风管连接法兰中间须加耐热不燃

材料的衬垫。

⑥暗装在吊顶内风管上的电加热器，在相对于电加热器位置处的

吊顶上应开设检修孔。

⑦在电加热器后的风管中应安装超温保护装置。

（3）常用空气湿处理设备。

空气的加湿方法一般有喷水加湿、喷蒸汽加湿、电加湿、超声波加湿、远红外线加湿等。利用外热源使水变成蒸汽和空气的混合过程

为等温加湿过程，而水吸收空气本身的热量变成蒸汽的空气加湿过程

为绝热加湿过程或等培加湿过程。

l ）等温加湿。

①蒸气喷管和干蒸气喷管。

②干蒸汽加湿器。

③电热式加湿器。

2）等烙加湿设备。直接向空调房间空气中喷水的加湿装置有压

缩空气喷雾器、电动喷雾机、超声波加湿器。

3）空气的减湿。

①冷冻减湿机。在既需要减湿又需要加热的场所使用冷冻减湿机较合适。而在室内产湿量大、产热量也大的地方，最好不采用冷冻减

湿机。

②氯化程转轮除湿机。氯化理转轮除湿机利用一种特别的吸湿纸

来吸收空气中的水分。

4）固体吸湿在空调工程中最常用的吸附剂是硅胶。

硅胶失去吸湿能力后，可以加热再生，再生后的硅胶仍可重新使

用。

2、空调冷源及制冷机房

（1）冷水机组。空调系统中应用最广泛的制冷机有压缩式（活

塞式、离心式、螺杆式、涡旋式等）和吸收式两种。

l ）活塞式冷水机组。

2）离心式冷水机组。

3）螺杆式冷水机组。

4）吸收式冷水机组。

5）风冷热泵冷热水机组。

（2）蓄冷设备。

蓄冷方式达20多种，概括起来有盘管式（分管内结冰和管外结冰两种）、完全结冰式、冰球式、冰晶式（动态制冰）等。就制冷剂

是否进入系统，可分为直接式和间接式两大类。

3、冷却塔冷却塔是在塔内使空气和水进行热质交换而降低冷却水温度的设备。冷却水自塔顶从上向下喷淋成水滴，形成水膜，而空气在塔体内由下向上或一侧进入塔体向上排出，水与空气的热交换越

好，水温降低得就越多。

空调用冷却塔常见的有逆流式和横流式两种。

（七）空调制冷设备安装1、冷水机组的安装总则

（1）机组布置与安装间距。

l ）机房内主要操作通道的宽度为1．5－2．0m ，非主要通道的宽度不小于0．8m. 2）机组不应紧贴墙壁布置，机组和墙的距离一般不小于1．0－1．5m. 3）设备的外廊与开关柜或其他电气装置的距离为1．5m. 4）多台机组相邻安装时，两台机器间的距离应保持间距l ．0－1．5m. 5）冷水机组的基础高度一般应高出地面0．1m 以上。

6）机房高度：五台机组以上的大型冷冻机房，地面至梁底的高度应在4．5m 以上。四台机组及以下的中小型冷水机房，地面至梁底的高度为3．5－4．5m. 对于安装小型冷水机组的机房，高度则为3

－3．5m. （2）设备基础的施工。

基础浇灌10天以后，强度达70％以上时，才可安装设备。

2、空气处理设备的安装

（1）风机盘管安装：

1）风机盘管应逐台进行水压试验，试验压力应为工作压力的1．5

倍，定压后观察2－3min 不渗不漏。

2）冷水媒水管与风机盘管相连宜采用钢管或紫铜管，接管应平

直。凝结水管宜软性连接，材质宜用透明胶管。

（2）空调箱的安装。空调箱主要由空气过滤器、冷热交换器和送风机所组成，常见的有新风空调箱、柜式空调箱、组合式空调箱等，

安装形式有卧式、立式和吊顶式等。

（3）冷却塔安装。

在冷却塔水盘内直接吸水时，需安装自动补水管、快速补水管和

排污管。

空调系统的循环路线：压缩机→冷凝器→储液干燥器→热力膨胀阀→蒸发箱（低温低压液态）

压缩机-简介

压缩机是制冷系统的心脏，它从吸

气管吸入低温低压的制冷剂气体，

通过电机运转带动活塞对其进行压

缩后，向排气管排出高温高压的制

冷剂气体，为制冷循环提供动力，

从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发

( 吸热 ) 的制冷循环。压缩机一般

由壳体、电动机、缸体、活塞、控

制设备 ( 启动器和热保护器 ) 及

冷却系统组成。启动器基本上有两

种，即重锤式和 PTC 式。其中后者

较为先进。冷却方式有油冷和自然

冷却两种。 一般家用冰箱和空调器

的压缩机是以单相交流电作为电源，它们的结构原理基本相同。冰箱压缩机功率较小，通常在 250W 以下。而空调器压缩机功率通常在 230-900W 之间。两者使用的致冷剂有所不同。 压缩机是以流水线方式生产的。在机械加工车间 ( 包括铸造 ) 制造出缸体、活塞 ( 转轴 ) 、阀片、连杆、曲轴、端盖等零部件；在电机车间组装出转子、定子；在冲压车间制造出壳体等。然后在总装车间进行装配、焊接、清洗烘干，最后经检验合格包装出厂。大多数压缩机制造厂不生产启动器和热保护器，而是根据需要从市场采购。 压缩机-种类

压缩机种类繁多。

按其工作原理分为两大类：①容积

式压缩机。靠在气缸内作往复或回

转运动的活塞，使气缸内的气体体

积减小，压力升高，然后把气体压

出。又可分为回转压缩机和往复压

缩机等。回转压缩机是靠各种起活

塞作用的转子在气缸内作回转运动

而使气体体积发生变化来压缩和输

送气体；往复压缩机是靠活塞或隔

膜在气缸内作往复运动使气体体积

发生变化来压缩和输送气体。②速

度式压缩机。气体在高速旋转叶轮

的作用下，得到巨大的动能，而后

在扩压器中急剧降速，从而使气体

的动能转变为势能，借以提高气体

的压力；又可分为轴流式、离心式和混流式等种类。

根据排气压力大小的不同，压缩机可分为：①低压压缩机。其排气压力在19.6×104～9.8×105帕之间，主要用作石油、化工、冶金、机械加工、采矿、建筑等部门的动力源。②中压压缩机。其排气压力在9.8×105～9.8×106帕之间，主要用于石化工业，如作为裂解气、甲烷、乙烯、丙烯、氢气等的各种压缩机，以及冷冻用的氨压缩机等。③高压压缩机，其排气压力在9.8×106～9.8×107帕之间，主要用于尿素工业的二氧化碳压缩机、合成氨工业的氢氮气压缩机、空气分离的氧气和空气压缩机以及合成甲醇的原料气压缩机等。 压缩机-规格

压缩机的规格是按输入功率来划分

的。一般每种规格间相差50W 左右。

另外，也有按气缸容积划分的。压缩

机主要性能指标有：输入、输出功率，

性能系数，制冷量，启动电流、运转

电流、额定电压、频率，气缸容积，

噪音等。衡量一种压缩机的性能，主

要从重量、效率和噪音三个方面的比

较。按照中国标准，冰箱压缩机的性

能检验是依据GB9098-96规定项目进

行的。其中主要项目是制冷量、输入

功率、工作电流、启动性能、整机残

余水份和杂质含量，寿命试验等。其

安全性能检验是依据GB4706.17-96规

定项目进行的。其中主要项目是抗电

强度、绝缘电阻、泄漏电流、堵转条

件下的运行试验，以及电机绕组温升、壳体温度和停开试验等。对空调器压缩机的性能检验，依据GB10870～10876-89中的规定进行。其安全标准则参照冰箱压缩机的标准执行。另外，在产品定型及生产中发生可能影响产品性能的重大变化时，连续生产满一年或时隔一年以上再生产时，以及出厂检验结果与型式试验有较大差异时，均必须进行型式试验。

压缩机-包装及储运

压缩机的包装和运输可按合同规定

办理。大批量进口的压缩机，一般

是装入纸箱内再以集装箱装运。压

缩机在包装箱内应固定牢靠，并有防潮防震措施。储运中不许倒置，并储存在通风良好的仓库中，相对湿度不能超过 80% ，不能有腐蚀性气体存在。

6. 主要进口国家

在国内压缩机供应不足的情况下，中国每年还需适量进口。 主要贸易国家是德国、美国、意大利、日本、丹麦、巴西、韩国等。 近年来，国内压缩机厂家通过技术引进和设备改造，国产压缩机的质量、产量都大幅度提高。

7. 注意事项

压缩机只有在使用时，才允许拔出密封橡胶堵头。如在储运中发现堵头脱落或松动，应及时检查处理后再行保存。 电冰箱压缩机和空调器压缩机均系实施进口安全质量许可制度的产品，国外生产或经营企业须按规定获得由国家出入境检验检疫局颁发的进口质量许可证书，并在产品上加贴相应标志，方可进口。

压缩机-产品特点

1、技术优越的电气控制系统，关怀

体贴的维护指示

每台机组均采用以微电脑控制系

统， 具有自我诊断及保护功能。显

示面板能显示机组实际运转情况。

如机组发生故障， 电脑控制系统会

根据不同情况作出相应的反应。 电

脑控制系统能及时提示用户更换部

件并作必要的维护，机组电脑系统

留有备用输出， 输入接线端可实现

多台机组联锁控制及远端控制。保

证一天24小时安全为您工作。

2、原装进口主机

螺杆主机采用日本三井公司单螺杆

水润滑机体，自1982年上市后，在

市场上经过近二十年的验证，在空

气品质能源节约及高可靠度，皆证明其先进的技术品质。 由于其本身的完美结构，造就了其完全对称平衡压缩，它振动更小， 噪声更低。

3、完全无油的空气品质

用水取代油，实现润滑、冷却、密封、 降噪之四大功效，提供优质100%之无油空气，无污

染、泄放之水无须特殊处理，符合环保要求。由于水的作用，其压缩又是理想的等温压缩，每单位马力的风量较一般的干式压缩机提高产量15%。

4、省电的容量调整0-100%控制/满载-空载

当系统用气量降低时，系统压力开始升高， 控制器接到压力升高的讯号，便开始逐渐的减小进气阀的开度，此时空压机的排气量也配合着减小，当然电机的电流也降低了。当系统用气量增加时，系统压力开始降低，控制器接到压力降低的讯号，便逐渐的增加进气阀的开度（甚至全开），此时空压机的排气量也配合着增加到全量输出。如系统用气量持续降低时，系统压力升高到空车压力设定时，控制器便将进气阀全关，此时空压机开始空车运转。 压缩机-区别

空调和冰箱的压缩机有不少共通之

处，但是主要的区别大约就是制冷

剂了，原先都使用R12，但是由于

R12的淘汰，现在冰箱主要使用

R134A 和R600A 的制冷剂；空调的话

有R123、R22、R407C 、R410A 、R134A 。

从功率来看的话比较缺乏参照，冰

箱里也有大型冷库，空调里也有不

到一匹的小机，由于空调和冰箱的

原理都是基于蒸汽压缩制冷，所以

只需要了解各类压缩机的特性就可

以了。

在制冷行业，主要有两大制冷方式，

一种是依靠压缩机的蒸发式制冷循

环，另一种是烧锅炉的吸收式制冷

循环。

现在比较常见的几类压缩机又分两类，容积式压缩机和速度式压缩机： 速度式压缩机主要就是人们所说的离心机了： 离心式压缩机是当前单机制冷量最大、效率最高的压缩机。其单机冷量范围从400冷吨到2500冷吨。（P.S. 一冷吨=3.516kW)输入电压也可根据启动方式选择380V 、1000V 以上等。离心式压缩机的原理是利用叶轮带动冷媒气体，将动能转化为空气势能，提升冷媒气体压力，从而达到压缩效果。使用冷媒主要是R123和R134A ，其中，R123由于热工性能较好，比R134A 效率要高7%左右。

容积式压缩机主要有螺杆式、涡旋式、活塞式和转子式： 螺杆式压缩机是容积式压缩机中制冷量最大的压缩机，其冷量范围一般从50冷吨到400冷吨。螺杆式压缩机又分双螺杆式和单螺杆式。双螺杆式的应用较多，效率也较高，由阴阳转子组成，旋转时通过表面螺旋线

啮合压缩冷媒。螺旋线的设计是其效率的关键，所以每家厂家都不甚相同。使用冷媒R134A 和R22。

涡旋式压缩机和活塞式压缩机的冷量范围大致相互覆盖，冷量规格可查询厂家，最大有做到600kW 左右。由动静两个涡旋盘组成，转动时通过涡旋线不断压缩冷媒，最后从中心点压出。特别要一提的是现在很流行的谷轮开发的数码涡旋技术，通过将一个涡旋盘提高1mm ，使得冷媒旁通，达到压缩机降载的效果。使用的冷媒主要有R134A 、R407C 、R410A 和R22。 活塞式压缩机是大家非常熟悉的压缩机了，其历史悠久，技术成熟，冷量范围多在2.2kW 到200kW 左右。通过曲轴连杆带动活塞对冷媒进行压缩。冷媒主要是R22、R134A 、R410A 和R407C 。 转子式压缩机，主要是以前窗式空调中使用的，冷量相当小，一般不超过5kW 。其原理是由一个带推杆的转子在容腔内转动，对冷媒进行压缩。现在已经很少使用。 离心式压缩机主要使用在离心式冷水机组中，这种主机的优势是制冷量大，能效比高，一般用于空调面积超大的办公大楼、厂房、高档酒店、体育管等等，例如上海环球金融中心和金茂大厦全用的是离心式冷水机组。 螺杆式压缩机主要使用在各类型的螺杆式机组中，这种主机冷量也较大，是离心式冷水机组的补充，用于空调面积比较大，却又没到需要使用离心机组的场合。同时螺杆机组也常用于全热回收，其热回收的热水出水温度比使用离心机组要高，离心机组一般是45度，螺杆机组可以达到60度。

涡旋式压缩机广泛使用于风冷模块式冷水（或热泵）机组、大多数商用空调和变频多联机中，尤其是数码多联机用的均是涡旋式压缩机。这些空调机组适用于空调面积不是很大，同时使用率不是很高，或者是没有地方设置机房的场合。比如一些小型工厂，隔间相当多的大楼等等。

活塞式压缩机主要用也用于同涡旋式压缩机相同的空调设备中，也用于常见的家用空调。（5匹以下）活塞机的特点是稳定，但是由于结构问题，如余隙和传动部件较多的影响，效率较涡旋机差一些。 转子式的压缩机主要是以前的窗式空调用，现在已经不太使用了。 至于冰箱用的压缩机，由于其功率一般较小，应该基本是活塞式或者涡旋式的。