中央空调原理与水系统的组成介绍

一、什么叫水系统？

水系统是空调系统中以水作为冷媒进行热量传递与调节的一类系统。相较于氟系统，水系统规模更为庞大，通常应用于大型建筑场所，如商场、写字楼、酒店等。在同时开启率达到 90%以上的情况下，水系统能够展现出良好的节能效果。目前，美系品牌在水系统市场中占据主要份额，且主要面向商业市场。

水系统是将室内负荷全部交由冷热水机组来承担。各房间内的风机盘管通过管道与冷热水机组紧密相连，依靠冷热水机组所提供的冷热水来实现供冷和供热功能。在夏季制冷时，冷热水机组制备低温冷冻水，通过管道输送至各房间的风机盘管，与室内空气进行热交换，吸收室内热量，使室内温度降低；在冬季制热时，冷热水机组制备高温热水，同样通过管道输送至风机盘管，向室内释放热量，提升室内温度。

典型空调机组组成

典型空调机组主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统、主机三部分组成，各部分协同工作，确保空调系统正常运行。

冷冻水循环系统

该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水，在冷冻泵的加压作用下，被送入冷冻水管道（出水），随后进入室内。在室内，低温冷冻水与空气进行热交换，带走房间内的热量，完成热交换后的冷冻水温度升高，最后回到主机蒸发器（回水）。室内风机的作用是将空气吹过冷冻水管道，加速空气与冷冻水之间的热交换，从而更有效地降低空气温度，实现室内快速制冷。

冷却水循环部分

此部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔等组成。在冷冻水循环系统进行室内热交换的过程中，会带走室内大量的热能。这些热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，导致冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），在冷却水塔中，冷却水与大气进行充分的热交换，温度降低后再被送回主机冷凝器（回水），如此循环往复，确保主机能够持续稳定地运行。

主机

主机部分是空调水系统的核心，由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒（制冷剂）等组成。压缩机的作用是对冷媒进行压缩，使其温度和压力升高；高温高压的冷媒进入冷凝器，与冷却水进行热交换，将热量传递给冷却水，自身温度降低并液化；液态冷媒经过节流装置后，进入蒸发器，在蒸发器中吸收冷冻水的热量而汽化，使冷冻水温度降低；汽化后的冷媒再次被压缩机吸入，开始新一轮的循环。通过这一系列过程，主机实现了热量的转移和传递，为空调系统提供制冷或制热所需的冷量和热量。

二、水系统的组成及关键部件作用

放气阀

放气阀的作用是将水循环中的空气集中在局部位置并自动排出。在空调系统中，空气的存在会影响系统的正常运行，导致水流不畅、噪音增大、传热效率降低等问题。放气阀一般安装在闭式水路系统的最高点和局部最高点，以便能够及时有效地排出系统中的空气，保证水系统的稳定运行。

止回阀

止回阀主要用于阻止介质倒流。在空调水系统中，水泵是提供水流动力的关键设备，当水泵停止运行时，为了防止水流倒流回水泵，造成水泵反转、损坏设备等问题，需要在水泵的出水段安装止回阀。止回阀能够确保水流只能按照设定的方向流动，保障系统的安全性和可靠性。

过滤器

在空调系统安装过程中，水管内可能会残留一些泥砂等脏物；同时，水系统在长期运行中，会不断产生一些锈蚀等污物。这些杂质如果进入空调设备传热管，会导致传热效率下降，甚至可能造成系统局部堵塞，影响系统的正常运行。因此，要求在冷水机组、热源等重要设备的水流入口处，设置水质处理装置，如过滤器。过滤器能够有效过滤水中的杂质，保证进入设备的水质清洁，延长设备的使用寿命。

温控电动二通阀或三通阀

温控电动二通阀或三通阀能够根据负荷控制温度。在夏季，当室温低于整定值时，电动阀会自动调节或关断，从而调节进入风机盘管的水量，达到控制室内温度的目的。另外，电动阀与风机盘管的风机电源连锁，当风机盘管停止使用时，电动阀随之关闭，停止供水，避免不必要的能源浪费。

膨胀水箱

膨胀水箱在水系统中具有两个重要作用。一是收集因水加热体积膨胀而增加的水容积，防止系统因压力过高而损坏。当水系统中的水温度升高时，水的体积会膨胀，膨胀水箱能够容纳这部分膨胀的水，保证系统压力稳定。二是起定压作用。膨胀水箱的连接处为定压点，因此，膨胀水箱接于系统内不同的位置，可以改变水系统内的压力分布。这对于高层建筑水系统的压力分布分析十分重要，能够确保系统在各个楼层都能正常运行。

水系统仪表

为了方便空调系统的调试和运行管理，水系统中要求设置一些必要的仪表。在主要设备进、出口，一般需要设置测压装置，以便了解水系统中的压力分布情况及设备的阻力。通过监测设备进出口的压力差，可以判断设备的运行状态是否正常，及时发现设备故障。同时，在水温发生变化的地点，应设置测温装置，如冷、热源设备进、出口。测温装置能够实时监测水温的变化，为系统的运行调节提供准确的数据支持，确保系统能够在最佳状态下运行。

水系统阀门

水系统中设置的阀门一般有两个作用。一是起调节作用，通过调节阀门的开度，可以控制管网中的水量，从而满足不同工况下的需求。例如，在部分区域负荷变化时，可以通过调节阀门来调整该区域的供水量，实现节能运行。二是起关断作用，如在变换季节时的冷、热源转换，或设备检修时，用阀门关断相应的管路，避免不同介质相互混合或影响检修工作，保障系统的安全运行和检修的顺利进行。