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中央空调过滤器系统
一、空调过滤器概述
随着科学技术的日新月异，特别是近年来计算机技术、信息技术、通讯技术、系统工程技术以及控制技术、综合布线技术等的迅速发展，使得人们对信息社会和安全舒适的生活方式的需求在不断的增加。而目前正在兴起的楼宇自动化热，正是适应了这种社会信息化、生活舒适化与经济国际化的需要。楼宇自动化向人 们提供全面的，高质量的、安全、舒适、快捷的综合服务功能，它是现代高科技的结晶，是建筑艺术和信息技术的完美结合。空气调节技术是楼宇自动化的一个重要组成部分。
楼宇自动化是一个热门话题。如何在现有技术、产品的基础上设计开发能满 足具体要求的自动化系统成为楼宇自动化行业技术人员的重要研究内容。楼宇自 动化作为智能建筑的一个重要分支，正逐渐体现出它的重要性和现实需要性。目 前在我过对楼宇自动化的需求越来越多，为了对楼宇自动化有一个清楚的了解， 我们有必要对楼宇自动化进行充分的理解和研究。
空气调节技术已成为我国科学技术发展中的重要学科，近年来，空气调节技术在国民经济各个领域和人民生活的各个方面得到了广泛应用。空调即空气调节，主要是通过一定的空调设备和调节手段对空气进行处理。空气调节的任务就 是在任何自然环境下，将室内空气维持在一定的温度、湿度、气流速度以及一定的洁净度。
二、空调过滤器系统的一般组成
为了达到空调的目的，发挥空调的作用，就必须有对空气进行处理和调节的 措施和方法，一般的空气调节的基本措施，要求其系统的结构组成应包括以下几部分 。
2.1 新风部分： 空调系统在运行过程中必须采用一部分室外的新鲜空气（即新风），这部分新风必须满足室内工作人员所需要的最小新鲜空气量，因此空调系统的新风取入 量决定于空调系统的服务用途和卫生要求。新风的导入口一般设在周围不受污染影响的地方。这些新风的导入口和空调系统的新风管道以及新风的滤尘装置（新风空气过滤器）、新风预热器（又称为空调系统的一次加热器）共同组成了空调 系统的新风系统。（具体可参考：http://www.songfengkou.com/）
2.2 空气的净化部分：空调过滤器系统根据其用途不同，对空气的净化处理方式也不同。因此，在空调净化系统中有设置一级初效空气过滤器的简单净化系统，也有设置一级初效空气过 滤器和一级中效空气过滤器的一般净化系统，还有设置一级初效空气过滤器，一级中效空、气过滤器和一级高效空气过滤器的三级过滤装置的高净化系统。
2.3 空气过滤器的热、湿处理部分：对空气进行加热、加湿和降温、去湿，将有关的处理过程组合在一起，称为 空调系统的热湿处理部分。在对空气进行热、湿处理过程中，采用表面式空气换 热器（在表面式换热器内通过热水或水蒸气的称为表面式空气加热器，简称为空气的汽水加热器）。设置在系统的新风入口，一次回风之前的空气加热器称为空 气的一次加热器：设置在降温去湿之后的空气加热器，称为空气的二次加热器：设置在空调房间送风口之前的空气加热器；称为空气的三次加热器。三次空气加热器主要起调节空调房间内温度的作用，，常用的热媒为热水或电加热。在表面式换热器内通过低温冷水或制冷剂的称为水冷式表面冷却器或直接蒸发式表面冷却器，也有采用喷淋冷水或热水的喷水室，还有采用直接喷水蒸汽的处理方法， 来实现空气的热湿处理过程。
2.4 空气的的输送和分配、控制部分空调系统中的风机和送、回风管道称为空气的输送部分。风管中的调节风阀、蝶阀、防火阀、启动阀及风口等称为空气的分配、控制部分。根据空调系统中空 气阻力的不同，设置风机的数量也不同，如果空调系统中设置一台风机，该风机既起送风作用，又起回风作用的称为单风机系统：如果空调系统中设置两台风机， 一台为送风机，另一台为回风机的空调系统称为双风机系统。
2.5 空调系统的冷、热源空调过滤器系统中所使用的冷源一般分为天然冷源和人工冷源。天然冷源一般指地下深井水，人工冷源一般是指利用人工制冷方式来获得的，它包括蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷以及蒸汽喷射式制冷等多种形式。
三、中央空调系统构成及工作原理
中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。制冷系统为空气调节系统 提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以 抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用 种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。
中央空调过滤器系统
中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成，其系统结构如图所 1 示:
图 1 中央空调系统图
空调用制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体气化制冷法。（主要是利用液体气化过程要吸收比潜热，而且液体压力不同，其沸点也不同，压力越低，沸点越低。）根据热量从低温物体向高温物体转移的不同方式，可分为：蒸气压 缩式制冷、吸收式制冷。
A.蒸气压缩式制冷
制冷原理：气态制冷工质（如氟利昂）经压缩机压缩成高温高压气体后进入冷凝器，与水（空气）进行等压热交换，变成低温高压液态。液态工质经干燥 过滤器去除水份、杂质，进入膨胀阀节流减压，成为低温低压液态工质，在蒸发器内气化。液体气化过程要吸收气化潜热，而且液体压力不同，其饱和温度（沸 点）也不同，压力越低，饱和温度越低。因此，只要创造一定的低压条件，就可以利用液体的气化获取所要求的低温。依此原理，气化过程吸取冷冻水的热量，使冷冻水温度降低（一般降为 7℃）。制冷工质在蒸发器内吸取热量，温度升高变成过热蒸气，进入压缩机重复循环过程。蒸气压缩式制冷系统主要分为水冷式和风冷式，如图 2 和图 3 所示。
图 2 水冷式制冷系统原理图
图 3 风冷式制冷系统原理图
压缩机 ：制冷压缩机是蒸气压缩式制冷装置的一个重要设备。制冷压缩机的形式很多，根据工作原理的不同，可分为两大类：容积式制冷压缩机和离心式制冷压缩机。目前常用的压缩机主要有活塞式压缩机、涡旋式、螺杆式以及离心式压缩机。容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积，将周期性吸入的定量气体压缩。 常用的容积式制冷压缩机有往复活塞式制冷压缩机和回转式制冷压缩机。
离心式制冷压缩机：是靠离心力的作用，连续地将所吸入的气体压缩。这种压 缩机的转数高，制冷能力大。目前，国外空调用氟利昂离心式制冷压缩机的单机制冷量高达 30000kw。
B.制冷剂制冷
制冷剂是制冷装置中进行制冷循环的工作物质，其工作原理是制冷剂在蒸发 器内吸收被冷却物质的热量而蒸发，在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气 或者水，而被冷却为液体，往复循环，借助于状态的变化来达到制冷的作用。常用制冷剂有氨（R717）、氟利昂（R22、R134a、R404A 等）。载冷剂是一种中间物质，如常用的空调冷冻水，其在蒸发器内被冷却降温， 然后远距离输送，来冷却需要被冷却的物体。目前常用的载冷剂有水，它只能用于高于 0 ℃的条件，当要求低于 0 ℃时。一般采用盐水，如：氯化钠或者氯化 钙水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有机化合物的水溶液。
吸收式制冷是液体气化的一种形式，它和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态 制冷剂在低温低压下气化以达到制冷的目的。所不同的是：蒸气压缩式制冷是靠 消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则是靠消耗热能来完成这种非自发过程的。制冷原理：图4 表示出吸收式制冷机主要由四个交换设备组成，即发生器、 冷凝器、蒸发器和吸收器，它们组成两个循环环路：制冷剂循环与吸收剂循环。左半部是制冷剂循环，属逆循环，由冷凝器、节流装置和蒸发器组成。高压气态 制冷剂在冷凝器中向冷凝器中向冷却介质放热被凝结为液态后，经节流装置减压 降温进入蒸发器；在蒸发器内，该液体被气化为低压气态，同时吸取被冷却介质 的热量产生制冷效应。这些过程与蒸气压缩式制冷完全相同。右半部为吸收剂循环（图中的点画线部分），属正循环，主要由吸收器、发生器和溶液泵组成，相当于蒸气压缩式制冷的压缩机。在吸收器中，用液态吸收剂不断吸收蒸发器产生 的低压气态制冷剂，以达到维持蒸发器内低压的目的；吸收剂吸收制冷剂蒸气而 形成的制冷剂-吸收剂溶液，经溶液泵升压后进入发生器；在发生器中该溶液被 加热、沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，进入冷凝器液化， 而剩下的吸收剂溶液则返回吸收器再次吸收低压气态制冷剂。
图 4吸收式制冷机
吸收式制冷机中的吸收剂通常并不是单一物质，而是以二元溶液的形式参与循环的，吸收剂溶液与制冷剂—吸收剂溶液的区别只在于前者所含沸点较低的制 冷剂量比后者少，或者说前者所含制冷剂的浓度比后者低。二元溶液通常有溴化锂水溶液、氨水溶液等。
四、中央空调过滤器系统已成为现代建筑的重要部分，是楼宇自动化系统的主要监控对象，也是建筑智能化系统主要的管理内荣之一。现代建筑中的空调及其自动控制 系统的重要性体现在以下几个方面：首先，智能建筑的重要功能之一就是为人们 提供一个舒适的生活与工作环境，而这一功能主要是通过空调及其控制系统来实现的;其次，空调系统又是整个建筑最主要的耗能系统之一，有统计资料表明， 空调系统的耗能已占到建筑总耗能的 40%左右，通过楼宇自动化系统实现空调系统的节能运行，对降低费用、提高效益是非常重要的；另外，由于在空调系统运 行过程中，控制系统必须进行实时调节控制，所以空调控制系统的配置与功能相对而言是整个楼宇自动化系统要求比较高的一部分。
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