分布式能源系统热力特性分析外文翻译资料

6.4. 用于单个房间的整体式空调装置

整体式空调装置用于单个房间，通常是直接放到房间里，其主要功能是冷却室内空气，在有限的范围内除湿、供暖和过滤空气，并不用于进行全部加湿。因此，该装置是“局部空调装置”，该装置配备了所有必要的组件（例如：压缩机、蒸发器、空气或者水冷凝器、风机和控制元件，还有安全装置）。以组装好的装置供应，因此，也称为为“即插即用”装置。该装置分类包括：

bull; 窗式空调装置

bull; 落地式空调装置

bull; 柜式空调装置

bull; 分体空调装置

6.4.1. 窗式空调装置

图6-59所示的装置是窗式装置构成示意图，该装置通常安装在窗口中的一个孔中，“穿过墙安装”也是一种选择。该装置的冷却能力范围是从1千瓦到10千瓦。 小容量电加热盘管可作为辅助元件，窗式空调送风距离有限。窗式空调机组具有加热和冷却（热泵）功能，该系统从供暖模式到冷却模式的转换通过四通阀控制冷剂反向流动完成，这样更换了蒸发器和冷凝器的功能。

图6-59 窗式装置

1 送风 9 膨胀阀

2 排风 10 制冷剂回路

3 送风 11 空气过滤器

4 回风 12 通风格栅

5 风机 13 冷凝水槽

6 蒸发器 14 房屋

7 压缩机 15 窗户

8 冷凝器 16 房间

工作原理

通过风机吸入房间空气，空气流过蒸发器降温，并且除去部分水分，然后通过排气格栅返回到房间，所需的送风量可以通过内置手动风门调节。另一个风机吸入室外空气，经过冷凝器升温，然后再排放到外界环境中。

在蒸发器中收集的室内空气冷凝水或将其排出出、或将冷凝水喷射到冷凝器上进行蒸发。窗式空调装置就是一个小型整体式制冷系统，窗式空调装置配有全封闭的压缩机和风冷冷凝器。制冷循环的热力学过程参见第四章“制冷技术”的相关介绍内容。

6.4.2. 落地式空调装置

图6-60所示落地式空调装置及其组成，该装置可永久地安装在房间中、窗户下面、或带有脚轮可移动壳体内。落地式空调装置可用于与室内空调机组相同的容量范围，完成相同的功能，并受到相同的限制。

有内置风冷冷凝器的落地式空调装置只能安装在外墙上，墙上需要开口将向冷凝器供室外空气。

对于移动的装置来讲，风冷冷凝器位于室外，通过一个软管向落地式空调装置输送冷剂。配有水冷冷凝器的装置，即可以作为水力连接装置或者通过软管连接的便携装置。

电或者低温热水供暖盘管可作为附件安装在这些装置中，在市场上有供暖和冷却能力的落地式空调装置。在这些装置中，系统可以通过一个四通阀使制冷剂反向流动，实现从供暖模式到冷却模式的转换。

图6-60 落地式空调装置

1 电动压缩机 6 蒸发器

2 电容 7 房间恒温器

3 铜-镍冷凝器 8 控制器

4 高/低压转换 9 风机

5 空气过滤器 10 可调出口格栅

6.4.3. 柜式空调装置（供冷）

正如其名字的含义，该装置所有的组成部件置于像房间橱柜的一个柜体内，柜式空调装置方便连接，其制冷容量为10到250千瓦。对于简单的装置来讲，这些设备可以直接在房间组装实施空调功能，可以向相关房间自由的排放空气。然而，通常将其安装在一个相邻的房间中，使用管道连接风管系统，以避免产生与噪音相关的问题。

电供暖盘管可作为辅助部件，加湿设备可以安装在风管中。风机应具有充分的静压，以克服短低速风管网所产生的空气阻力。

柜式空调装置通常都装有内置水冷式冷凝器，也可以使用风冷冷凝器。

风冷冷凝器不安装在机柜内，安装在室外，作为一个单独的装置。

图6-61给出柜式空调装置的功能设计，其工作原理与落地式空调装置相同。

图6-61 柜式空调装置的功能设计

1 送风 10 制冷剂管路

2 排风 11 房屋

3 送风 12 通风格栅

4 回风 13 风门

5 风机 14 空气过滤器

6 蒸发器 15 电加热盘管

7 压缩机 16 外墙

8 冷凝器 17 房间

9 膨胀阀

应用

小型的柜式空调装置可用作单个房间的空调装置，配有管道系统或者没有管道系统。较大的装置通常用于一组房间或区域。典型的应用例子是办公室和超市等。

这种柜式空调装置的一个特殊形式可用于游泳池中的空气除湿，回风在直接膨胀蒸发器中首先降温并除湿，然后在内置的风冷冷凝器中再热。

6.4.4. 分体空调装置

图6-62所示的分体空调装置的功能设计和部件。

分体空调装置由制冷部分（包括压缩机和风冷冷凝器）、空气处理部分（包括回风风机和直接膨胀蒸发器冷却盘管）组成。制冷部分可位于室外或在设备房间里，而空气处理部分可以置于房间里，设计为一个单独的房间装置，或作为中央冷却装置，安装在建筑物风道系统中。通过制冷剂管道将以上两部分连接起来。

在功能方面，分体空调装置基本由压缩机、风冷冷凝器、膨胀阀和直接膨胀蒸发器冷却盘管组成，如果冷却盘管需要对空气进行除湿，辅助部件供暖盘管作为再热器，可以安装在回风装置中。

分体空调装置制冷能力大约为10～50千瓦。

Fig 6-62 分体空调装置结构

1 送风（空气进口） 8 冷凝器

2 排风（空气出口） 9 膨胀阀

3 送风 10 制冷剂管网

4 回风 11 冷凝器

5 房间 12 风机盘管装置

6 蒸发器 13 通风格栅

7 压缩机 14 过滤器

通风热损失现在占总需求热量很大比例

受控机械通风减少通风供暖需求

6.5. 住宅受控机械通风

在最近几年，由于建筑外壳隔热和结构不断改进，新建筑中能源需求不断下降，这样一来，通风损失表示占总热量需求的比例不断增大。

随着住宅和办公楼的采暖能源需求的发展，我们可以看到改进建筑外壳的结构（保温、窗户等降低传输损耗）是减少能量需求的主要原因。

通风热损失表示不断增大不断的热量需求比例，目前的情况是该部分热量需求与输配中的需求热量一样大。

按照不同的欧洲国家的标准和法规的规定，通过密封窗户和使用合适的保温砖可以降低能耗。然而，如果这样的结果不能确保所需的换气次数，由于湿度、氡、有机化合物、甲醛和由建筑结构、家具和家用设备等产生的其它物质，空气质量变差会成为一个严重的问题。

对于良好绝热的建筑物来讲，窗户通风不仅是不足够的，而且还破坏所有相关节能措施，认真考虑通风系统的安装是至关重要的，通过使用有热回收的受控机械通风系统，只能理性地减少通风供暖需求，并不引起潮湿造成的潜在损害。

安装受控机械通风系统能改善生活舒适性，其原因如下：

bull; 可以降低外界的干扰噪声（不需要打开窗户）；

bull; 过滤送风，送风到房间没有污垢、灰尘、昆虫和花粉，这对过敏患者是一个突出的好处。

注意电耗

单个房间的通风装置

6.5.1. 住宅受控机械通风系统

住宅受控机械通风系统可以分为：

bull; 单个房间装置

bull; 单个通风装置（用于单身公寓）

bull; 用于多户住宅的中央通风装置

受控机械通风装置通常配备热回收系统，否则不能满足适用于通风采暖需求的各种标准和规范要求。同样，节能是一个重要的考虑因素，并且不能用三相交流电机来实现节能，因此，该类型设备通常配备直流电机或者直流转换器电机。

单个房间通风装置通常直接安装在外墙或者窗台上，方便安装，并且过滤房间送风，回风预热送风，其确定是常常单个房间通风装置的噪音水平较大，并且风机的机械效率不高。

图6-63 安装在外墙上的单个房间通风装置

单个通风装置（用于单身公寓）

每个公寓都安装了一个单独的通风系统，过滤并且回风预热进入居住区和卧室的送风，排出浴室和厕所的回风，通过安装于门上的空洞或天花板上的特殊的隔音散流器排出居住区和卧室的滞留空气，该系统通常配备三速风机，允许根据换热设备需求调整送风量；生活区的噪音是没有问题的，因为通风装置本身可以安装在一个不注重噪声的位置；风扇的机械效率往往很低。

一些单个通风装置还配备热泵，这样可以吸收回风的热量，以加热生活用水。

图6-64 单个通风装置

多户住宅的中央通风系统

通过土壤—空气换热器送风

住宅通风系统的维护

在使用多户住宅的中央通风系统的情况下，集中处理空气，然后输送到单个公寓住宅中。因此，风管占据要一定大小的空间。具体根据所支付的供暖费用，比如可能单个公寓有必要在局部安装热回收系统，这增加了系统的复杂性，并导致更高的成本。

该解决方案的优点是风机机械效率很高。

在有中央通风系统的建筑物中，可使用单个通风装置，也可通过“土壤—空气”换热器送风，送风通过设置在地面下管道，这样在冬季轻微预热送风，在夏季稍微预冷送风，从而向生活区提供最小冷却量。

除了过滤器外，上述家用通风系统都不需要太多的维护，必须定期更换过滤器，这是实践中的一个问题，特别对于单个房间通风装置和单个通风系统，因为不是所有用户都会更换过滤器。在中央通风系统中，可以由一个装置操作员更换过滤器。

自学程序“暖通空调系统自动控制”

7. 测量和控制技术

7.1. 引言

正如标题的意思那样，本章介绍测量和控制技术，随着具有直接数字控制（DDC）的建筑自动化和控制系统的发展 该主题已经具有新的重要意义。在建筑自动化和控制系统以及相关市场潜力的目前开发情况下，我们看到一个独立交叉设计工程学科的成长，该设计工程包含测量和控制技术以及建筑自动化和控制。专业从事测量和控制技术的咨询工程师不断提供关于控制系统设计、建筑服务范围内能耗运行管理及优化的服务。

下列DIN 标准定义了测量和控制技术的范围和内容：

bull; DIN 19226

bull; VDI

bull; ISO

本章介绍了基本定义以及基本功能，但是为了深入学习控制技术，我们推荐基于计算机的培训（CBT）模块“暖通空调系统自动控制”，从西门子建筑物技术中具有这个模块，该模块是一个理想的自学模块。

为了得到基于计算机的培训（CBT）程序，请与当地西门子建筑物技术公司的代表（销售或者培训人员）联系。

7.2. 测量

“测量技术”这个术语包含用于在科学和技术领域中使用经验方法（即测试）以及数值计算确定可变状态量的所有方法和设备。测量技术还用于检查是否符合测量公差、测量物料或者能量消耗、检测生产过程以及通常（运用测量和控制技术）基于测试结果控制技术过程。

最早人们尝试确定长度和时间，目前使用机械和电子测量仪器，测量技术的发展伴随着人类文明历史已经经历了几千年的漫长发展历程。 在建筑装置管理（建筑管理、运行和维护）自动化和控制的时代，精确测量物理量是及其重要的，支持系统变化、或者能耗报告以及建筑物维修成本的决定均取决于所记录测试结果的精度。在控制环路中，准确测量对相关控制的精度和稳定性是特别重要的，选择正确的测量装置对于得到准确测量结果来讲是一个决定性因素，并且正确（可靠）测量 对于进行有意义判断是必要的。

在DIN 标准1319和VDI/VDE26000表2中定义了与测量技术相关的基本术语。

基本单位

我们目前知道国际单位制（SI单位）起源于法国国际单位制dUnite，国际单位制（SI单

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