集中式空調系統

集中式空調系統也就是我們常說的中央空調，在空調機房內所有的空氣處理設備（風機、過濾器、加熱器、冷卻器、加濕器、減濕器和制冷機組等）都一應俱全，還有冷水機組及各種循環系統、空氣處理設備，其主要組件有：制冷機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔以及空調箱表冷器等。

空氣處理後，由風管送到各空調房裡。這種空調系統熱源和冷源也是集中的。它處理空氣量大，運行可靠，便於管理和維修，但機房占地面積大（採用風櫃來處理全部風量）。

基本介紹

• 中文名：集中式空調系統
• 外文名：central air conditioning systems
• 別稱：中央空調
• 特點：處理空氣量大
• 缺點：機房占地面積大
• 領域：建築

簡介

集中式空調系統又稱中央空調，所有空氣處理設備（風機、過濾器、加熱器、冷卻器、加濕器、減濕器和制冷機組等）都集中在空調機房內，由冷水機組、熱泵、冷、熱水循環系統、冷卻水循環系統（風冷冷水機組無需該系統）、以及末端空氣處理設備，如空氣處理機組、風機盤管等組成。

集中式空調系統的設計

建築集中式空調系統設計步驟：

一是了解及掌握建築所處的地區、環境，確定出來精確的室外空氣冬夏設計參數；

二是了解及掌握建築所需具備的用途，確定出來精確的室內空氣冬夏設計參數；

三是精確計算、統計出來建築的各種參數和濕熱負荷；

四是根據以上數據確定出來冬夏送風狀態和送風量；

五是在依據經驗和原理的前提下，尋找出來最為恰當的空調系統方式；

六是確定空調設備的型號、送迴風口型式及空調水管道；

七是選擇出正確、高效的風機和水泵、制冷機和鍋爐。

空調系統設計

通過組合式空氣處理機組和風管送迴風設備的共同使用，來確保集控樓電子設備間及集中控制室的室內溫濕度達到標準要求。通過卡式風機盤管的使用，來確保交接班室、熱控檢修間和走道的室內溫濕度達到標準要求。

空調系統

一是空調風系統：集控樓使用的空調系統是集中式的，也就是所說的低速單風道全空氣空調系統。具體的實施過程為，首先要完善的處理空氣，然後才能在風道系統的套用下把高質量的空氣帶入空調房，這樣便能更好地實現對環境的控制。

二是空調水系統：包括冷熱水系統、冷凝水系統，以及加濕水系統。就冷熱水系統來說，使用的是機械循環兩管制閉式系統，管道使用的是不燃型保溫材料。

防排煙系統

在集中控制室和電子設備間裡配備有大量的電氣設備和電子元件，這些裝置主要是用來保證在火災發生時能夠及時報警和火災後及時排煙的。為此，該工程在集中控制室及電子設備間分別設有獨立的機械排煙系統。當發生火災後能夠保證火勢被撲滅後及時利用排煙風機進行有效的排煙，另外，還可以通過送風機的使用把室外新風送入室內。

集中式空調系統部分設備的選擇

下面我們將就一些具體的設備進行選擇舉例：製冷主機的確定：空調冷負荷的確定是通過建築空調面積和房間功能的研究來計算出來的，然後把這些空調冷負荷進行統計、總結。

（1）水泵的確定

一是水泵流量的確定，包括冷卻水流量（通常使用產品提供的具體參數）以及冷凍水流量（只有在不考慮使用率的前提下，才使用產品提供的具體參數）；

集中式空調系統

二是水系統水管徑的確定，在計算的時候主要關注的是流速的大小，當流速不到1.0m/s的時候就使用不超過DN100的管徑，當流速超過1.5m/s的時候就使用大於DN250的管徑，而在這兩個流速之間的時候就使用DN100到DN250範圍內的管徑；

三是水泵揚程的確定（水冷螺旋機組為例）：通常選取水阻力在5m到7m的蒸發和冷凝器，冷凍水泵揚程在26~35mH2O範圍內，冷卻水泵揚程在17~26mH2O範圍內。另外，補水水泵揚程指的是補水管路的阻力損失，通常情況下在3~5mH2O範圍內。

（2）冷卻塔的確定

冷卻塔主要包括了圓形逆流冷卻塔和方形橫流冷卻塔兩種類型，就工程所需冷卻塔的台數而言，它和製冷主機是一樣的，就冷卻塔的水流量而言，它是冷卻水系統水量的1.2倍。

（3）電子水處理儀和水過濾器的確定

首先它們都是在依照管段管徑的前提下進行設計和選擇的。它們的不同之處在於，冷卻水系統離不開電子水處理儀，而對於冷凍水系統來說就沒有這個必要了。

（4）全自動軟化水裝置的確定

通過自動軟化水裝置的配備，可以使工程在遇到水質較硬或者系統較大的情況下得到更好地成果，該裝置的選擇主要依照的是系統補水量的參數，如裝置小的話就不能在短時間內完成補水環節。

系統運行控制

就組合式空氣處理機組而言，通過表冷器冷卻循環空氣和熱水加熱循環空氣兩種功能的恰當使用，可以保證室內空氣溫濕度在冬夏季都達到要求標準。

另外，該工程還配備了空氣處理機組和新風閥門，它們的合理使用能夠控制室內正壓值不超出10～30Pa範圍之外，這樣可以有效的禁止室外灰塵進入室內。

最後，空調系統還設定有全新的自動控制系統，它能夠對空調系統的一些關鍵參數進行自動的監測、顯示和調節，並且在參數超限或者設備出現異常的時候及時報警。

節能方式

集中式空調系統的幾種常用的節能方式：改善圍護結構，削減建築負荷；回收排風能量，減少新風負荷；利用新風供冷，少用人工冷源；合理供冷供熱，控制混合損失。

外呼吸幕牆功能

（1）新型圍護結構——呼吸幕牆

現代建築立面追求通透化，採用大面積玻璃幕牆。為了解決其與空調負荷之間的矛盾，歐洲較早地採用了雙層圍護結構方式：外層為透明結構，兩層玻璃之間相距0.5～2m，中間設有可調節的遮陽百葉，在我國俗稱為呼吸幕牆。有些呼吸幕牆按樓層分段，也稱為通風窗。按照不同的配置，呼吸幕牆可以實現下列一種或多種。

呼吸幕牆功能：

1) 外呼吸幕牆功能(見圖1)。

外呼吸幕牆有上、下可開閉的通風口，夏季，室外空氣由下部通風口進入，升溫後靠浮力由上部通風口排至室外，可調節的百葉遮擋直射陽光。冬季，關閉上、下風閥，幕牆內空氣不流通，起到保溫作用。

內呼吸幕牆功能

2) 內呼吸幕牆功能(見圖2)。

夏季，室內排風經呼吸幕牆內腔帶走熱量，由排風機排到室外；可調節的遮陽百葉起到遮陽作用。冬季，室內排風經呼吸幕牆內腔後作為迴風，起到隔熱、日射熱回收的作用。

3) 通風功能(見圖3)。

在過渡季，內、外呼吸幕牆夜間可利用衛生間等排風機動力，將新風從通風口引入室內帶走熱量；白天，新風從通風口進入，與迴風混合後可實現新風供冷。

通風功能

（2）排風熱回收

在空調系統、新風空調系統中，採用全熱或顯熱交換器回收排風中的餘熱量，可以有效地減少新風負荷，是常用的節能方法。全熱交換器的芯材由不燃吸濕性材料或帶吸濕性塗層的材料構成。夏季時，低溫低濕的排風通過芯材，使芯材冷卻。同時，由於水蒸氣分壓力差的作用，芯材釋放出部分水分。當被冷卻除濕後的芯材與高溫高濕的新風接觸時，吸收新風中的熱量與水分，使新風降溫減濕。因此，全熱交換器比顯熱交換器更為常用。

（3）新風供冷

新風供冷是自然冷卻的一種形式，利用新風供冷的設備國外稱為空氣節能器(air economizer)，其直接利用室外低溫、低焓空氣供冷，全部或部分替代人工冷源，達到節能的目的。自然冷卻的另一種形式是利用室外低溫空氣通過冷卻水間接冷卻空調冷水，這種設備國外稱為水節能器(water economizer).

（4）控制室內冷熱混合損失

小型建築和內熱負荷很小的無內區建築冬季無需供冷；採用了通風窗、雙層圍護結構的建築，消除了建築外區熱負荷，冬季也無需供暖。二者室內不存在冷、熱氣流的混合現象。而在大型高標準的辦公、商業建築中，冬季內、外區負荷明顯，供冷、供熱同時進行。

總結

空調系統節能措施的特點是，系統運行工況與氣候有關，隨室外空氣參數變化，實行自動控制。因此空調系統設計在一開始就必須考慮好工況轉換、運行策略以及檢測控制方法。這足空調專業的難點、重點，也是它的有趣之點。