空调系统构成
1概述
空气调节简称空调，它的目的是创造一个合适的（室内）大气环境，使人在该环境中感到舒适；或者是保证（室内）大气环境满足生产工艺过程或科学研究、试验过程的需要。为了实现这一目的，空气调节所依靠的技术手段主要是通风换气，具体地说，就是加工和处理一定质量的空气送入室内，使室内大气环境满足要求。对空气的处理过程包括加温（降温）、加湿（除湿）、净化等，即常说的热湿处理。空气调节主要包括温度调节和湿度调节。
1.空气温度调节
按照人类的生理特征和生活习惯，通过空调设施，将人们生活与工作的室温夏季保持在25℃~27℃、冬季保持在16℃~20℃，为人们提供一个比较适宜的温度环境。温度调节要注意居住和工作环境与外界的温差不宜过大。工艺性空调则根据生产工艺或科学研究、试验的需要，把环境温度调整到所要求的范围内。
2.空气湿度调节
空气过于潮湿或过于干燥都将使人感到不舒适。一般来说，相对湿度冬季在40%~50%
之间，夏季在50%~60%之间，人的感觉比较舒适。假如温度适宜，相对湿度即便在40%~
70%的范围内变化，人们也能基本适应。而生产、科研试验要求的大气环境则各有不同。不同的生产工艺有不同的湿度要求，如纺织车间要求相对湿度为（85士1）%，电子生产车间对相对湿度的要求较小，能保持在（50±10）%即能满足工艺要求。
3.空气其他参数调节
除了常规的空气温度、湿度调节以外，在特殊场合，空调系统还实现空气质量、空气压力等调节。为提高舒适度，空调要保证一定的新风量，否则人们会感到不舒服；在对空间洁净度有要求的场合，如精密生产加工车间、生物医药制品间等特殊的高清洁度场合，需要正压调节，以免不满足要求的空气进入而损害洁净间的清洁度；对产生有害气体的有害有毒物品生产车间、污染物处理间或病毒经空气传染的严重传染病隔离病房等场合，须采用负压
（2）冷却塔
冷却水进入制冷机与制冷剂进行热交换，吸收制冷剂释放的热量后水温升高，然后通过冷却水循环系统进入冷却塔，释放热量、降温后再循环进入制冷机进行热交换。高温的冷却回水（冷水机组出口、一般工艺设计为37℃）被循环送至冷却塔上部喷淋。由于冷却塔风扇的转动，使冷却水在喷淋下落过程中，不断与室外空气发生热交换而冷却，又重新送入冷水机组而完成冷却水循环。冷却塔是冷源系统的重要组成部分。
（3）冷冻水与冷却水循环泵
冷冻水循环泵将从空调前端设备返回的冷冻水（一般为12℃）加压送入冷冻机，在冷冻机内进行热交换、释放热量、降低温度后离开冷冻机（冷冻机出口冷水温度一般为7℃）到达空调末端设备进行水/气热交换——空气（降温）调节，再循环返回冷冻机，实现冷冻水的循环制冷。
冷却水循环泵则实现冷却水在冷冻机与冷却塔之间的循环，并通过冷却塔系统将冷冻机的冷却水入水口和出水口的温度控制在设定值（一般冷冻机冷却水入口温度设计为32℃，出水口为37℃）。
2.中央空调热源系统
空调系统的热源通常为蒸汽或热水，可由城市热网或自备锅炉提供。而直燃型溴化锂机组和风冷热泵机组可通过模式转换，直接转换成热源装置为空调末端设备提供热源。
（1）热网供热方式
①蒸汽
在采用蒸汽作为空调热源的系统中，以城市热网或工厂、小区和单位自建的蒸汽锅炉提供的高温蒸汽作为热源。作为热源的蒸汽通常是压力在0.2MPa以下的蒸汽。当蒸汽进入热交换器，放出潜热后冷凝成凝结水。凝结回水回流到中间水箱，通过水泵送回蒸汽锅炉再加热。
按照蒸汽的压力大小，将蒸汽供暖分为3类：压力高于70kPa时称为高压蒸汽供暖；压力等于或低于70kPa时称为低压蒸汽供暖；当系统中的压力低于大气压时，称为真空蒸汽供暖。
②热水
在采用热水作为空调热源的系统中，通常由城市热网或工厂、小区和单位自建的热水锅炉提供高温热水。经换热器换热后，变成空调热水。使用热水比使用蒸汽安全，传热比较稳定。在空调机组中，可以采用冷、热盘管合用的方式（即两管制系统），以减少空调机组及系统的造价，而通常使用的冷/热水盘管不能适用于蒸汽，因而采用热水作为空调热源的系统得到广泛的运用。
（2）自备热源装置
①锅炉
锅炉按用途有动力锅炉和供热锅炉之分。动力锅炉用于动力、发电方面，供热锅炉用于工业生产和生活供热方面。供热锅炉按工作介质不同有热水锅炉和蒸汽锅炉两种；按容量的大小不同有大型、中型和小型锅炉之分；按压力高低有高压、中压和低压锅炉之分；按水循环动力来源不同有自然循环锅炉和机械循环锅炉之分；按形状不同有立式、卧式锅炉之分；按所用燃料种类不同有燃油、燃煤和燃气锅炉之分。
锅炉类型及台数的选择，取决于锅炉的供热负荷和产热量、供热介质和当地燃料供应情况等因素。锅炉的数目一般不宜少于两台。
有关直燃溴化锂机组和风冷热泵机组，其制热只是机组的一种工作模式，本书对此不作深入的讨论。②热交换器
空调系统终端热媒通常是65C~70℃热水，而锅炉提供的经常是高温蒸汽，也有的锅炉提供90℃~95℃高温热水。在空调系统中要完成高温蒸汽或高温热水与空调热水的转换。
这种转换通过热交换器实现，热交换器也称为换热器。
空调系统中的热源，如高温蒸汽或高温热水先经过热交换器变成空调热水，经热水泵（有的系统与冷冻水泵合用）加压后经分水器送到各终端负载，在各负载中进行水/气热交换（空气升温调节）后，水温下降。水温下降后的空调水回流，经集水器进入热交换器再加热。
3.1.2.2空调系统前端设备
影响室内空气参数的变化是由内外两个方面原因造成的。一是外部原因，如太阳辐射和外界气候条件的变化；另一方面是内部原因，如室内设备和人员的散热量、水气挥发量等。当室内空气参数偏离设定值时，采取相应的空气调节技术使其恢复到设定值。完成空气调节的设备称空气处理设备或空调机组，也称末端设备。空气处理设备或空调机组与冷热源一起构成空气调节系统，简称空调系统。
常见的空调末端设备有新风机组、空调机组、风机盘管、变风量系统等多种类型。由于功能要求和适用条件不同，每一类又有多种形式。在本章对末端设备的组成及工作原理将作深入的讨论。
