空調(diào)培訓(xùn)資料

空調(diào)培訓(xùn)資料

一、空調(diào)基本原理

空調(diào)的系統(tǒng)可以劃分室外機(jī)部分包含：壓縮機(jī)、散熱器（冷凝器）、電機(jī)帶風(fēng)機(jī)、

控制器。對(duì)于冷暖空調(diào)，室外機(jī)包含有四通閥，控制冷媒的流動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)制冷或制熱。

冷媒（氟利昂）密閉循環(huán)：液態(tài)冷媒從室外到室內(nèi)，在室內(nèi)通過(guò)蒸發(fā)器和室內(nèi)空氣實(shí)現(xiàn)

熱交換。蒸發(fā)器主要是銅管和散熱片，通過(guò)風(fēng)機(jī)吹風(fēng)強(qiáng)制風(fēng)循環(huán)，室內(nèi)的熱風(fēng)吹入散熱器，

在其表面實(shí)現(xiàn)熱交換后變成冷風(fēng)出來(lái)，室內(nèi)的溫度因此下降，實(shí)現(xiàn)了制冷的目的。室內(nèi)原則

上應(yīng)該是密閉的，在風(fēng)機(jī)的作用下強(qiáng)制循環(huán)。液態(tài)冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)吸收熱量變成氣態(tài)冷媒流

到室外，這時(shí)的冷媒氣是低溫低壓的，流入壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮機(jī)對(duì)其壓縮做功，流出的冷媒

氣是高溫高壓的，通過(guò)冷凝器把冷媒的溫度降下來(lái)，流出冷凝器的冷媒是壓力比較高的氣液

混合體（或液體，和室外溫度有關(guān)），需通過(guò)電磁閥控制流量，再到膨脹閥膨脹降壓，流出

膨脹閥的冷媒是液體（或氣液混合體，和室外溫度有關(guān)），進(jìn)入蒸發(fā)器，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。

冷媒循環(huán)如下：

蒸發(fā)器一一壓縮機(jī)一一冷凝器一一電磁閥一一膨脹閥一一蒸發(fā)器。

冷媒的制冷循環(huán)是強(qiáng)制循環(huán)，由壓縮機(jī)對(duì)冷媒氣壓縮做功，提供動(dòng)力；同時(shí)蒸發(fā)器需要

一定壓力的冷媒，是壓縮機(jī)使冷媒升壓。

機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)通常只有冷凝器（含風(fēng)機(jī)）在室外，其它部件都在室內(nèi)，便于維護(hù)。

二、精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)原理

2.1精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)和普通舒適型空調(diào)的本質(zhì)區(qū)別

電信領(lǐng)域的機(jī)房空調(diào)應(yīng)該是恒溫恒濕精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)，具備制冷、加熱、加濕、除

濕及空氣過(guò)濾功能。精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)是針對(duì)電信設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的，可

以保證機(jī)房?jī)?nèi)恒溫恒濕、風(fēng)量大、空氣潔凈度高，為電信設(shè)備安全可靠運(yùn)行提供高

品質(zhì)的工作環(huán)境；而普通舒適型空調(diào)是針對(duì)人對(duì)環(huán)境的要求設(shè)計(jì)的，只有制冷（同時(shí)

可除濕）及空氣（加熱功能為選配）過(guò)濾功能。普通空調(diào)只能控溫，不具備恒溫恒

濕功能，風(fēng)量小，空氣潔凈度達(dá)不到設(shè)備機(jī)房要求。所以說(shuō)精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)和普

通舒適型空調(diào)存在本質(zhì)區(qū)別。

2.2.制冷原理

制冷的方式很多，制冷機(jī)的種類(lèi)也很多，根據(jù)制冷的基本工作原理可分為氣體制冷，蒸

汽制冷（如壓縮式制冷，吸收式制冷和蒸氣噴射式制冷）和溫差電制冷（如半導(dǎo)體制冷）。

精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)通常采用的是蒸氣壓縮制冷方式。

蒸氣制冷是利用某些低沸點(diǎn)的液態(tài)制冷劑在不同壓力下汽化時(shí)吸熱的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)人工

制冷的。蒸氣壓縮式制冷是利用液態(tài)制冷劑汽化時(shí)吸熱，蒸汽凝結(jié)時(shí)放熱的原理進(jìn)行制

冷的。

2.3.制冷循環(huán)

壓縮機(jī)提供制冷的動(dòng)力，利用壓縮機(jī)增加系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的壓力，使制冷劑在制冷系統(tǒng)內(nèi)

循環(huán)，達(dá)到制冷目的。開(kāi)始?jí)嚎s機(jī)吸入蒸發(fā)制冷后的低溫低壓制冷劑氣體，然后壓縮成

高溫高壓氣體進(jìn)入冷凝器；高壓高溫氣體經(jīng)冷凝器冷卻后使氣體冷凝變?yōu)槌馗邏阂?/p>

體；當(dāng)常溫高壓液體流入熱力膨脹閥，經(jīng)節(jié)流降壓成為低溫低壓的濕蒸氣，流入蒸發(fā)器,

從周?chē)矬w吸熱，經(jīng)過(guò)風(fēng)道系統(tǒng)使被控房間的溫度降下來(lái)，蒸發(fā)后的制冷劑流回到壓縮

機(jī)中，又重復(fù)下一個(gè)制冷循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)制冷目的（ppt圖）。

2.4.精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成及系統(tǒng)功能

精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)的制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥四大部件及其它

附件構(gòu)成（控制、檢測(cè)及保護(hù)）。系統(tǒng)選用高效率和高可靠性的全封閉渦旋式壓縮機(jī)。

蒸發(fā)器具有除濕功能(降低氣流/專(zhuān)用去濕循環(huán)/旁路氣體調(diào)節(jié)器)。冷凝器的冷卻方式

有如下幾種：風(fēng)冷、水冷、乙二醇及冷凍水，目前以風(fēng)冷型冷凝器為主，占90%以上。

精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)的風(fēng)道系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))、風(fēng)機(jī)和空氣過(guò)濾裝置組成。

在精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)中，加熱裝置采用電加熱管。電加熱管的功率適用于抵消在除濕過(guò)

程中被帶走的顯熱能量。在較冷季節(jié)，電加熱管給空調(diào)房間補(bǔ)充熱量以達(dá)到恒溫要求。

當(dāng)被控房間濕度低于設(shè)定的濕度時(shí)，加濕器開(kāi)始工作。有電極鍋爐式加濕器、紅外線加

濕器兩種可選。

控制器采用PID控制方式，溫度控制精度±0.5℃,濕度控制精度±2%RH。

精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)的系統(tǒng)功能包括制冷、加熱、加濕、除濕及空氣過(guò)濾。

2.5.制冷劑(冷媒)

制冷劑是進(jìn)行制冷循環(huán)的工作物質(zhì)。

2.5.1對(duì)制冷劑的要求

理想的制冷劑要求其化學(xué)性質(zhì)是無(wú)毒、無(wú)刺激性氣味、對(duì)金屬腐蝕作用小、與潤(rùn)滑油不

起化學(xué)反應(yīng)、不易燃燒、不易爆炸、并且要求制冷劑有良好的熱力學(xué)性質(zhì)，即在大氣壓

力下在蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)溫度要低、蒸發(fā)壓力最好與大氣壓相近；制冷劑在冷凝器中冷凝

溫度對(duì)應(yīng)的壓力要適中，單位制冷量要大，汽化熱要大，而液體的比熱要小，氣體的比

熱要大。要求制冷劑的物理性質(zhì)：凝固溫度要低臨界溫度要高(最好高于環(huán)境溫度)，導(dǎo)

熱系數(shù)和放熱系數(shù)要大，比重和粘度要小，泄漏性要小。

2.5.2制冷劑的種類(lèi)

制冷劑的種類(lèi)很多，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)制冷劑類(lèi)型，蒸發(fā)溫度、冷凝溫度及壓力等熱力

學(xué)條件以及制冷設(shè)備的使用地點(diǎn)來(lái)考慮。制冷劑可分為四類(lèi)：即無(wú)機(jī)化合物、碳?xì)浠?/p>

物、氟里昂和共沸溶液。目前常用的是氟利昂制冷劑。目前常用的制冷劑有R12(F12)、

R22(F22)。其中R12適合低溫區(qū)，主要應(yīng)用于電冰箱領(lǐng)域；R22適合中溫區(qū)，主要應(yīng)

用于空調(diào)領(lǐng)域。

對(duì)于制冷劑對(duì)大氣環(huán)境污染問(wèn)題，這是關(guān)系到人類(lèi)健康和生存的大事，也是我們大家共

同關(guān)心的問(wèn)題。多年來(lái)很多專(zhuān)家為此進(jìn)行了深入的研究，一種新的替代品，不僅對(duì)大氣

臭氧層損耗潛值(0DP)為零，更重要的是制冷劑排放入大氣對(duì)溫室效應(yīng)的直接影響造成

全球變曖潛值(GWP)方面也必須符合要求。臭氧層破壞，已成為全球普遍關(guān)注的環(huán)境焦

點(diǎn)問(wèn)題，國(guó)際社會(huì)分別于1985年和1987年制定了《保護(hù)臭氧層維也納公約》和《關(guān)于消

耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)定書(shū)》,中國(guó)于1991年加入了《蒙特利爾協(xié)定書(shū)》國(guó)際公約組

織，并承諾了消耗臭氧層物質(zhì)的控制時(shí)間表，即R12和R22的完全淘汰時(shí)間分別為2010

年和2030年。目前許多R12和R22的替代品正相繼問(wèn)世,例如R134a、R407c等等，

目前技術(shù)沒(méi)有完全成熟，沒(méi)有大面積推廣。它們的使用效果和各項(xiàng)性能指標(biāo)的對(duì)比、鑒

定正在通過(guò)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際運(yùn)用不斷得以反饋,我們相信隨著時(shí)間的推移和科技的不斷進(jìn)

步,性能更加卓越更符合環(huán)保要求更具性?xún)r(jià)比競(jìng)爭(zhēng)能力的制冷劑將會(huì)更多的應(yīng)用于制冷

空調(diào)行業(yè)中。

2.7.精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)主要技術(shù)特點(diǎn)

2.7.1安全可靠

采用雙制冷系統(tǒng)，在一個(gè)制冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)制冷系統(tǒng)仍可繼續(xù)工作，提供至

少50%的制冷量供應(yīng)。模塊化機(jī)組設(shè)計(jì)，具備斷電數(shù)據(jù)保護(hù)及來(lái)電時(shí)按時(shí)序設(shè)備重啟動(dòng)

功能，在同一控制場(chǎng)所的多臺(tái)空調(diào)可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，輪換工作互為備份，提高設(shè)備的安全性、

可靠性及平均使用壽命。每個(gè)模塊機(jī)組都具有獨(dú)立的制冷、制熱、加濕和除濕功能，具

備獨(dú)立的送風(fēng)系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)，保證設(shè)備連續(xù)可靠運(yùn)行。選用高可靠性業(yè)內(nèi)知名品牌的

零部件，確保全年365X24小時(shí)全天候連續(xù)運(yùn)行，為用戶(hù)提供安全的機(jī)房環(huán)境。

2.7.2節(jié)能

采用大風(fēng)量小熔差的設(shè)計(jì)方法。由于機(jī)房主要處理的是顯熱負(fù)荷，這就要求空調(diào)機(jī)組加

大風(fēng)量，降低送回風(fēng)溫差，減少工作過(guò)程中不必要的除濕，節(jié)省壓縮機(jī)的工作時(shí)間：具

有多級(jí)能量調(diào)節(jié)能力。通過(guò)增加壓縮機(jī)、電加熱器的數(shù)量，增加機(jī)組的能量調(diào)節(jié)等級(jí)，

使機(jī)組的制冷量與實(shí)際需求匹配，使壓縮機(jī)盡可能工作在滿(mǎn)負(fù)荷之下，從而達(dá)到節(jié)能的

目的；合理采用自然冷卻方式。當(dāng)室外溫度較低時(shí)，用室外空氣直接進(jìn)行制冷，減少壓

縮機(jī)的開(kāi)機(jī)時(shí)間或者不開(kāi)壓縮機(jī)，可以顯著節(jié)省能量的消耗；加大機(jī)組的換熱面積。加

大蒸發(fā)器與冷凝器的面積，降低冷凝溫度，提高蒸發(fā)溫度，從而降低壓縮機(jī)的功率消耗。

2.7.3空氣潔凈

采用高品質(zhì)空氣過(guò)濾裝置，過(guò)濾效率可達(dá)95%,保證機(jī)房的空氣潔凈度符合GB/T

2887-2000要求。

2.7.4控制精密

控制器采用PID控制方式，溫度控制精度±0.5℃,濕度控制精度土2%RH?？刂破髋鋫?/p>

超大屏幕LCD圖形顯示屏，觸摸式按鍵，全中文界面，操作維護(hù)簡(jiǎn)潔方便。

2.7.5可用性高

采用多種送風(fēng)方式和冷卻方式組合，滿(mǎn)足各類(lèi)機(jī)房的需求，機(jī)組可用性高。

三、空調(diào)容量計(jì)算

3.1備份原則

機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)承擔(dān)的是熱負(fù)荷，為了保障空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可靠性，需要冗余備份。中小

容量交換機(jī)房、計(jì)費(fèi)中心、網(wǎng)管中心及普通電信機(jī)房采用N+l、N+2冗余備份；IDC

機(jī)房、大容量交換機(jī)房設(shè)備負(fù)荷大，一般選用3+1或2+1備份；移動(dòng)基站、傳輸中繼

站等小機(jī)房一般采用1+1備份，在投資緊張情況下可以適當(dāng)放大單機(jī)容量（采用雙制

冷回路），不做備份。

精密機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)雙系統(tǒng)機(jī)組是主流，在投資偏緊時(shí)才會(huì)選用單系統(tǒng)機(jī)組。

3.2配置計(jì)算方法

設(shè)備機(jī)房的空調(diào)配置與民用空調(diào)的配置有很大的區(qū)別；設(shè)備機(jī)房的空調(diào)配置是為保證設(shè)

備能長(zhǎng)期安全穩(wěn)定工作，它除了要平衡房屋結(jié)構(gòu)熱量，更為重要的是要平衡設(shè)備所發(fā)出

的熱量，同時(shí)還要考慮留一定余量。國(guó)家有嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)溫度、濕度和潔凈度都

有嚴(yán)格要求。先計(jì)算出被控機(jī)房所需風(fēng)量，再計(jì)算出冷量負(fù)荷，根據(jù)以上兩個(gè)參數(shù)選出

所需設(shè)備。

以下舉例說(shuō)明配置計(jì)算方法。

中心交換機(jī)房：面積210m2,凈高4m,整個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備耗電量為47KW,要求上送

風(fēng)機(jī)型。

根據(jù)國(guó)家計(jì)算機(jī)房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：GB50174-93及《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》，機(jī)房空氣循

環(huán)次數(shù)不能低于25次/小時(shí)（25—35次/小時(shí)之間），?般取30次/小時(shí)。

（1）風(fēng)量

由公式n（循環(huán)次數(shù)）=F（風(fēng)量）/V（機(jī)房體積）

得出被控機(jī)房所需的循環(huán)風(fēng)量F=30X210X4=25200m3/h

（2）冷量負(fù)荷

機(jī)房所需冷量為：結(jié)構(gòu)負(fù)荷+設(shè)備負(fù)荷+余量（20%）。

機(jī)房結(jié)構(gòu)負(fù)荷：按110W-150W/m2計(jì)算?？紤]機(jī)房朝向（是否朝陽(yáng)）和人員密度（10

人/m2上下）兩個(gè)因素。結(jié)構(gòu)負(fù)荷Ql=210X150=31500W=31.5KW。

設(shè)備負(fù)荷：設(shè)備負(fù)荷即設(shè)備的耗電量（通信主設(shè)備的耗電量按額定功率的80%核算，

動(dòng)力設(shè)備的耗電量就是在能量變換過(guò)程中損耗的部分）。設(shè)備負(fù)荷Qn=47KW。

余量：如果用戶(hù)投資富裕、用戶(hù)認(rèn)可，可以考慮加20%余量，一般情況不加。

機(jī)房所需總冷量：Q=Ql+Qn=78.5KW。

（3）配置確定：綜合考慮制冷量、風(fēng)量、備份三方面因素，選擇該機(jī)房所需的空調(diào)機(jī)組的

規(guī)格型號(hào)及數(shù)量。交換機(jī)房需要N+1備份，1