随着现代建筑的不断发展,集中式的空调系统已广泛地在写字楼、购物中心、医院等大型建筑的标准配置中得以广泛的应用,成为当代建筑的重要的配套设施。其以极高的舒适性、超低的能耗及智能的管理等优点深得广大用户的喜爱。但不少人可能不清楚,一个完善的集中空调系统涉及许多复杂环节。通过从“冷热源”到“末端设备”的一系列全方位的讲解,我们将对集中空调系统的整体工作流程展开详尽的揭秘。
冷热源是集中空调系统的发动机,它的性能直接影响到整个系统的制冷和制热效果。常见的冷热源方式包括:
水冷式冷水机组:通过冷却塔和循环冷却水来散热,具有较高的制冷效率,适用于大型建筑。
风冷式冷水机组:不需冷却塔,节省空间,但在高温天气下效率可能降低地源热泵、空气源热泵:使用可再生能源,环保且节能,但对地理位置有特定需求。
制热则可以使用热泵、锅炉或电加热等方法,根据建筑的功能和能源消耗要求进行选择。
冷热源产生的冷或热量,需要通过水系统有效地传输到使用区域。
冷冻水系统:将冷水机组产生的冷水输送至室内终端设备,然后回流至机组循环。在此过程中,冷冻泵扮演着关键的运输角色。
冷却水系统:只存在于水冷系统中,负责将机组产生的热量通过冷却塔排放到外界。冷却泵和冷却塔风机是重要设备。
冷却水通常不直接输送到室内,因此其水质、流速和温度控制非常严格。
空调机房是集中部署冷热源和水系统的地方,也是整个集中空调系统的控制中心。
一个标准的空调机房通常包括:
冷水机组
冷冻泵、冷却泵
冷却塔
补水装置、膨胀、压力稳定系统
电控系统和自动化控制系统(BA系统)
所有这些设备通过管道、电缆和传感器相连,形成一个统一的系统体,负责流量控制、温度调节和能耗监控等功能。
冷水输送到每个楼层后,由末端设备释放冷量,调节室内温度。主要的末端设备包括:
风机盘管:适合办公楼、酒店客房等小面积场所,易于控制,灵活性高。
空箱(AHU):适用于需要大面积通风和空调的环境,可以处理空气的过滤、除湿、加湿、加热和冷却等。
新风系统和排风系统:确保室内空气质量,是现代建筑不可或缺的部分。
末端设备的控制质量直接关系到人员的舒适度、系统的能效和运行效。
现代集中空调离不开智能化控制。通过楼宇自动化系统(Building Automation System,简称BAS),能实现:
室内温度、湿度、CO₂浓度的实时监控
设备启停逻辑优化,实现错峰运行
故障报警、数据记录、能耗分析
与消防、电梯、照明等其他子系统联动
这一环节虽不直接参与冷热交换,却关键于系统的稳定和高效运行。
尽管一个典型的集中空调系统结构复杂,但各个部分是紧密相连的。常见的问题包括:
冷冻水设计温差过小,导致高能耗
设备选型不,增加运维成本
管路设计不畅,系统压力过大
控制逻辑不合理,导致冷热冲突
因此,在设计阶段进行系统匹配、施工阶段确保安装规范、运行阶段进行有效的运维管理,是确保集中空调系统长期有效运行的关键。
采用将“冷热源”与“末端”这两端的设备相连接手段,集中空调系统就构筑了一个庞大的高效的能量传输的网络。而整个建筑的舒适度和能效的表现都将随其中任一环节的“小问题”而受影响。不仅对使用者能更好地掌握这一系统的全过程从而更好地对空调的运行管理和节能改造,对与之直接接触的运维人员也将为实现高品质的空调系统提供了坚实的基础。