1、中央空调系统的构成及工作原理中央空调系统的构成及工作原理 发布时间：2010-07-11 查看次数： 217 中央空调系统的构成及工作原理中央空调系统的组成如图所示。1. 冷水机组这是中央空调的“制冷源” ， “心藏” ，通往各个房间循环水由冷水机组进行“内部交换” ，降温为“冷却水” 。2. 冷却水塔用于为冷水机组提供冷却水。3外部热交换系统由两个循环水系统组成（1）冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷水机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在个房间内进行热交换，带走房间内热量，是房间内的温度下降。（2）冷却水循环系统由冷却泵及冷却水管道及冷却塔组成。冷水机组进行热交换，是水温
2、冷却的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，是冷却水温度升高。冷却泵将升了温冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再降了温的冷却水，送回到冷水机组。如此不断循环，带走冷水机组释放的热量。4冷却风机有两种情况：室内风机。安装于所需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的空气吹入房间，加速房间内的热交换。冷却塔风机。用于降低冷却塔的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。二、中央空调系统的拖动1 冷水机组拖动系统2 冷冻泵拖动系统。由若干台水泵组成。3 冷却泵拖动系统。由若干台水泵组成。4 风机（包括室内风机和冷却塔风机）拖动系统。制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送
3、蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成气态，冷却泵将冷却水送到冷却塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。中央空调系统维护保养的必要性空调设备及其系统是价值较为昂贵的资产，如何有效的发挥空调的作用，使其高效、安全、经济的运行，其日常维护保养是必要的；定期的维护保养可排出故障隐患，减少事故，减少运行费用，延长设备的使用寿命，同时，保障正常的工作时序。1、空调制冷系统：1） 、系统运行一段时间因压缩机的振动会引起钢管接头松动或焊缝的开裂，从而造成制冷剂和
4、冷冻油的泄漏，轻微泄漏可引起制冷效果下降，低压报警。严重时则会使压缩机得不到应有的冷却和润滑。最后造成压缩机过热，拉伤烧毁。2） 、空调压缩机经过初期的磨合运行一段时间后，由于机械运动部件之间的相互磨损，润滑油中就会沉积下磨损的杂质，使润滑油的润滑效果下降，长期使用就会加剧运动部件的磨损或拉伤，直至压缩机的烧毁。2、空调的风系统：1） 、风系统运行一段时间后过滤网上就会聚积灰尘，增加空气阻力，因而引起风量减小或堵死；风量减小会引起室内空调效果不好，堵死后无任何无任何效果，影响正常使用。尤其是管道机、分体机还很容易引起制冷时压缩机的液击，造成压缩机烧毁的严重后果；制热时散热不良，高压过高、压缩机
5、过载保护，无法运行。2） 、室内机因初效过滤网对细小粉尘无法过滤下来，因此，粉尘穿过滤网后聚积在室内的换热器的翅片表面，由于换热设备的翅片只有 2-3mm，因此长期聚积后就会引起堵塞，造成效果下降，同时因灰尘的聚积引起传热下降；严重时会引起上述现象。3、电气系统：1） 、空调长期运行后，由于电线、元器件发热等原因会引起接头松动、脱落，造成接触不良、缺相：2） 、交流接触器、热继电器也会出现接触不良、断路等故障：以上故障如不及时排除会导致压缩机缺相或三相电流不平衡而被烧毁。4、空调水系统：1） 、冷却水系统由于上开启式系统，冷却水通过冷却塔是充分和空气接触，在被冷却的同时也将空气的大量尘埃等杂质
6、被引入水系统中，沉积在冷却塔、空调机组和管道里形成淤泥，降低循环水量，影响热交换。2） 、系统投入使用后，因安装是残留在系统内的焊渣、铁屑、泥土、油污等杂质也会聚积在系统里；焊渣、铁屑等坚硬物质则会附着在换热设备表面，影响换热。3） 、冷却水因和空气接触，在冷却塔中和管道里会滋生藻类、细菌等微生物，其死后的尸体和淤泥、油污等杂物粘附在一起，附着在设备和管道上，影响循环水量及换热，同时，微生物和沉积的产生，促使浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生，从而使金属的腐蚀速度加剧。冷冻水系统也因经常采用自来水通过水箱换水补水，也会产生上述现象。4） 、冷却水系统水温较高，且均采用自来水，其 Ca2+、Me
7、2+离子受热后形成碳酸盐水垢，附着在热设备和管道中，因水垢的导热系数为 0.4640.697W/M.K，碳钢的导热系数为 46.452.2W/M.K，只有碳钢的 1%，降低换热设备的传热效果，引起运行成本增加。以上现象轻着会降低空调效果，频繁报警，电费增加；严重则会引起管道和换热设备堵塞，设备部件被腐蚀穿孔，造成机组部件损伤，缩短设备寿命，为用户引来极大的损失。因此，定期水质检测和化学清洗维保是必要的。中央空调系统维护保养内容（每月定期一次）：1、空调主机部分；1） 、检查空调主机制冷系统氟里昂（R22）高压、低压是否正常；2） 、检查空调主机制冷系统氟里昂（R22）有无泄漏；是否需要补充氟里
8、昂（R22） ；3） 、检查压缩机运转电流是否正常；4） 、检查压缩机运转声音是否正常；5） 、检查压缩机的工作电压是否正常；6） 、检查压缩机油位，颜色是否正常；7） 、检查压缩机油压、油温是否正常；8） 、检查空调主机相序保护器是否正常、有无缺相情况；9） 、检查空调主机各接线端子有无松动；10） 、检查水流量保护开关工作是否正常；11） 、检查电脑板、感温探头 阻值是否正常；12） 、检查空调主机空气开关是否正常；交流接触器、热保护器是否良好；2、风系统的检查：1） 、检查出风的风量是否正常；2） 、检查会风的回风滤网是否清洗；3） 、检查出风温度是否正常；3、水系统的检查：1） 、检查
9、冷却、冷冻水的水质情况，是否需要更换水；2） 、检查冷却、冷冻水系统中的过滤网上的杂质，且清洗过滤网；3） 、检查水系统中有无空气，是否需要排气；。中央空调系统清洗的重要意义清洗中央空调的经济效益分析 以一台容量为 100 万大卡的中央空调机组为例1、节电1 毫米的水垢将使机组制冷量降低 20%-40%，同时使冷凝器压力升高，导致电机负荷增加，多消耗电能 10%-30%。若机组容量为100 万大卡，设备能效比为 3.2KW/1 万大卡。平均负荷 80%，一年运行 10 个月共 5000 小时。则一年需多耗电：100X3.2X5000X(10-30)%=12.8-38.4 万度，以每度电 0.8
10、 元计，每年浪费的电费有 10.24-30.72 万元。 （溴化锂机组浪费的是燃料费）2、延长机组使用寿命，降低设备的折旧费中央空调机组各主要部件的耐用年限略有不同，实验表明，新机组经预防处理后，设备耐用年限平均延长一倍，中途进行水处理，设备耐用年限平均可延长?40%左右。如果一套中央空调机组价格为150 万元，未经水处理时机组耐用年限约为 7 年左右，则平均每年设备折旧费约为 21 万元，经水处理后，耐用年限延长 3 年左右，则平均每年折旧费约 15 万元，相当于每年减少设备折旧费 6 万元。3、保证机组以最佳状态运行，大大降低故障率，减少维修费用未经处理的机组因水垢、锈蚀、污染的产生，往往
11、造成空调主机高压运行，引发故障停机，中断冷气供应，严重的甚至引发主机腐蚀穿孔，溶液泄漏。维修主机，花费巨大，经水处理后，锈蚀、水垢、微生物污染现象得到有效清除和控制，冷凝器铜管保持洁净，处于最佳热交换状态，减少风机盘管堵塞，避免故障发生，减少维修费用，保证机组良性运转，从而保证业主正常的生产和经营。综上所述，水处理后所产生的直接和间接经济效益远远大于水处理费。中央空调冷却、冷冻水系统清洗、处理重要性 污垢在中央空调中，存在有冷却水和冷冻水。水是一种良好的冷却介质，比较廉价，但即使经过自来水厂等处理的水仍不同程度地含有溶解固体、气体及各种悬浮物。这些溶解固体、气体及悬浮物等会引起诸如沉积物、腐蚀
12、、微生物（藻类、菌泥）繁殖等问题，而这些问题的存在，会给中央空调的安全运行带来危害。（1）中央空调的水系统在运行的过程中，会有各种物质沉积在换热器的传热表面，这些物质流称为沉积物。 它们主要由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。通常，人们把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者称为污垢。大多数情况下，中央空调水系统形成的水垢是以碳酸钙为主的，这是因为硫酸钙的溶解度远大于碳酸钙。例如在 0时，硫酸钙的溶解度是 1800mg/l，比碳酸钙大 90 倍。同时天然水中溶解的磷酸盐较少，因此，除非向水中投加过量的磷酸盐，否则磷酸钙水垢较少出现。中央空调冷冻水系统一般为封闭式。冷冻水在封闭系统中循环，水分不蒸发
13、，不浓缩，不存在溶解盐的过饱和问题，水温也很低。因此，冷冻水系统的水垢可以说是很少的。（2）污垢 污垢一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂质碎屑、腐蚀产物、油垢、菌藻的尸体及黏性分泌物等组成。这些物质本质不会形成硬垢的，但他们在冷却水中起到了碳酸钙（CaCO3）结晶的晶核作用，这就加速了 (CaCO3)析出结晶的过程。当存在有这些物质的水质里流经换热器表面时，容易形成污垢沉积物，特别是流速较慢的部分污垢沉积物更多。这种沉积物一般体积较大，质地疏松稀软，故又称微软垢。它们引起垢下腐蚀的的主要原因，也是某些细菌生存和繁殖的温床。当防腐措施不当时，换热器的换热表面经常会
14、优锈瘤附着。其外壳坚硬，但内部疏松多孔，而且分布不均。它们长与水垢、微生物粘泥等一起沉积在传热表面。这种锈瘤状腐蚀产物形成的沉积物，除了影响传热外，更严重的是助长某些细菌的繁殖，最终导致换热表面腐蚀穿孔而泄漏。腐蚀在中央空调的水系统中，大多数的设备是金属制造的。对于碳钢、铜和镀锌管等设备长期使用冷却水和冷冻水，会发生腐蚀穿孔。其腐蚀的原因是各种因素造成的。（1）水中溶解 O2 和 CO2 引起的腐蚀。（2）腐蚀产物引起的腐蚀铁锈和氧一样，可作为腐蚀反应的取极化剂，其总反应如下(3)有害离子引起的腐蚀 中央空调的循环水系统有碳钢管、铜管和镀锌管等。当水中存在有 Gu 离子时，即使其在水中的浓度很
15、低，但它是阳极反应的去极化剂，因而对腐蚀过程有明显的影响。随 Gu2+的浓度增加，由于 Fe 和 Zn 的活性远大于 Gu 就会在钢管和镀锌管上出现镀铜现象，在铜管上产生点蚀。另外，在冷却水的浓缩过程中，除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增长而增加外，其他的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增加。当Cl 和 SO4 离子的浓度增高时，会加速碳钢的腐蚀。 Cl-何 SO4 离子会使金属上的保护膜的保护性能降低，尤其是 Cl-会加速碳钢的的腐蚀。Cl-和 SO4 离子会使金属上保护膜的保护性能降低，尤其是Cl-的离子半径比较小，穿透力强，容易穿过膜层，置换氧原子形成氯化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速，所用
16、氯离子时引起点蚀的原因之一。对于不锈钢制造的设备 C-是引起应力腐蚀的主要作用（4）微生物引起的腐蚀 在冷却水循环系统中，含有微生物的补充水不断进入，与此同时，冷却塔中从上面喷淋下来的水又从相遇的空气中捕集了大量的微生物进入冷却水系统。冷却水系统中充沛的水量为这些进入的微生物的生长提供了可靠的保障。冷却水的水温范围有特别利于某些微生物的生长。一些水质处理药剂及水中的盐类为微生物提供了营养源及所需能量的来源。冷却水在冷却塔内的喷淋曝气过程中溶入了大量的氧气，为好氧性微生物提供了必要条件；而一些污垢等沉积物又为厌氧微生物提供了庇护所。在冷冻水循环系统中，也存在着大量的微生物。微生物的滋生也会使金属
17、腐蚀。 这是由于微生物排出的黏液于无机垢和泥沙杂质物等形成的沉积物附着在金属表面，形成氧的浓差电池，促使金属腐蚀。此外，在金属表面和沉积物之间缺乏氧，因此一些厌氧菌（主要是硫酸盐还原菌）得以繁殖，当温度为 25-30时，反之更快。它分解水中的硫酸盐，产生 H2S,引起碳钢腐蚀。SO42-+8H+8e=S2-+4H2O+能量（细菌生存所需）Fe2+S2-=FeS铁细菌是钢铁锈瘤产生的主要原因，它能使 Fe2+氧化成 Fe3+，释放的能量供细菌生存需要：Fe2+ 铁细菌 Fe3+能量（细菌生存所需）在中央空调循环水系统中，细菌、真菌和藻类等常引起故障。a. 细菌 在循环水中引起故障的细菌通常有产黏
18、泥细菌和铁细菌、硫酸盐还原菌。产黏泥细菌又称黏液形成菌、黏液异氧菌等，是水系统重数量最大的一类有害细菌。它们能产生一种胶状的、黏性的或黏泥状的、附着力强的沉积物。这种沉积物遮盖在金属表面上，降低了环热效率，并易引起垢下腐蚀。铁细菌又称铁沉积细菌，它能把溶于水中的 Fe2+转化为不溶于水的Fe2O3 的水化物，作为其代谢作用的一部分而在水中产生大量清氧化铁沉淀。2Fe2+1/2O2+xH2O=Fe2O3xH2O铁细菌还通过锈瘤建立氧浓差腐蚀电池，从而可引起钢铁腐蚀。硫酸盐还原菌又称产硫化细菌。它能把水溶性的硫酸盐还原为硫化氢，产生的硫化氢，产生的硫化氢对一些金属有腐蚀性。另外，产生的硫化氢还可和
19、加入到水中的铬酸盐和锌酸盐等反应，使这些缓蚀剂从水中沉淀出来，生产的沉淀则沉淀在金属表面形成污垢。产酸细菌，如消化细菌和硫杆菌。它们能将水中存在的氨或可溶性硫化物转变为硝酸或硫酸，从而使金属受到腐蚀。b 真菌 真菌一般生长在冷却塔的木质构件上、水槽上和换热器中。真菌生长所产生的黏泥沉积覆盖在换热器的表面，降低了换热效率，而且会在金属表面建立差异腐蚀电池而引起的金属腐蚀。C .藻类 中央空调循环水系统中的藻类主要由绿藻、蓝藻和硅藻。它们常在水中引起金属表面差异腐蚀电池的形成，从而导致沉积物下腐蚀。块状的还会堵塞换热器中的管道，降低水的流量，从而降低换热效果。它主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却塔组成。各部分的作用及工作原理如下：制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成气态，冷却泵将冷却水送到冷却塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。
