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中央全空气系统工作原理|AHU、风管与制冷循环解析 - 御居环境

中央全空气空调系统工作原理示意图:AHU、风管与制冷循环解析

从空气处理机组、压缩机、冷凝器到送回风管路,了解中央全空气系统如何完成制冷、空气循环与热量转移

中央全空气空调系统通过空气处理机组(AHU)、冷热源设备、风管、风机、过滤器及控制系统, 对建筑室内空气进行集中处理并输送至不同房间。

对于采用直膨制冷方式的系统,室内侧换热器通过制冷剂蒸发吸收空气中的热量, 室外侧再通过冷凝器将这些热量释放到室外,从而形成完整的制冷循环。

如果系统采用冷冻水作为冷热媒介,则AHU内部通常配置冷水盘管或热水盘管, 冷热源由冷水机组、热泵或其他设备提供。

中央全空气系统的基本工作路径:

室内回风 / 室外新风
↓
AHU空气处理机组
↓
过滤 + 冷却 / 加热 + 必要时除湿
↓
送风机
↓
送风管道
↓
各房间
↓
回风路径
↓
重新进入AHU

中央全空气空调系统AHU风管与制冷循环示意图

一、空气处理机组(AHU)是什么?

AHU(Air Handling Unit)是中央全空气系统的重要室内设备。

它的主要作用是对空气进行集中处理,并通过风管输送到不同区域。

根据系统配置,AHU内部可以包括:

✓ 空气过滤器
✓ 冷却盘管
✓ 加热盘管
✓ 送风机
✓ 新风与回风混合段
✓ 除湿或加湿功能段
✓ 其他空气处理模块

需要注意的是,AHU内部使用什么类型的换热盘管,与冷热源形式有关。

直膨系统通常采用制冷剂盘管;冷冻水系统则通常采用冷水或热水盘管。

二、蒸发器或冷却盘管如何降低空气温度?

在直膨制冷系统中,低温低压制冷剂进入室内蒸发器后吸收空气中的热量并发生蒸发, 使通过盘管的空气温度下降。

如果盘管表面温度低于空气露点,空气中的部分水蒸气还会凝结成冷凝水, 从而同时实现降温和除湿。

在冷冻水系统中,则由低温冷水流经AHU冷却盘管,吸收空气热量,实现类似的空气降温过程。

三、压缩机为什么被称为制冷系统的核心部件?

在蒸气压缩式制冷系统中,压缩机负责吸入低压制冷剂蒸气,并将其压缩成高压、高温状态。

它为制冷剂在蒸发器、冷凝器和膨胀装置之间持续循环提供动力。

蒸发器吸热
↓
压缩机压缩
↓
冷凝器放热
↓
膨胀装置降压
↓
重新进入蒸发器

四、冷凝器如何把室内热量排到室外?

从压缩机排出的高温高压制冷剂进入冷凝器。

室外风机推动空气通过冷凝器换热器,使制冷剂将热量释放到室外环境中, 并逐渐由高温蒸气冷凝为液体。

因此,夏季制冷并不是“制造冷量”,而是把室内热量转移到室外。

室内吸热 → 制冷剂输送热量 → 室外冷凝器放热

五、制冷剂连接管有什么作用?

采用分体式直膨结构时,室内机与室外机之间通常通过铜管连接。

这些管路承担制冷剂在室内换热器、压缩机和室外冷凝器之间循环流动的作用。

制冷剂管路设计需要关注:

✓ 管径
✓ 管路长度
✓ 高差
✓ 回油条件
✓ 保温
✓ 焊接质量
✓ 气密性

如果管路设计或施工不合理,可能影响系统能力、回油和长期运行稳定性。

六、室内鼓风机和室外风扇分别负责什么?

室内送风机

室内风机将回风和新风吸入AHU,推动空气通过过滤器和换热盘管, 再通过送风管输送至不同房间。

室外风机

室外风机负责推动室外空气通过冷凝器换热表面,帮助制冷剂向环境释放热量。

两侧风量是否合理,都会直接影响系统换热效果。

七、过滤器在全空气系统中的作用

回风和室外新风进入AHU后,可以先经过空气过滤器。

过滤器主要用于降低空气中的灰尘、花粉及其他颗粒污染物,同时也可以减少换热盘管和风管内部积尘。

不同项目可以根据空气品质需求选择不同效率等级的过滤器。

需要注意: 过滤效率越高,通常阻力也会增加,因此必须同时校核风机静压、风量、能耗和过滤器维护条件。

八、为什么全空气系统必须同时设计送风和回风?

处理后的空气通过送风管进入房间以后,还需要通过合理路径返回AHU。

只有形成完整的送风与回风循环,系统才能持续稳定地处理室内空气。

如果只有送风而回风路径不足,可能导致:

✓ 房间压力升高
✓ 实际送风量下降
✓ 门缝气流速度增加
✓ 风噪增加
✓ 系统风量平衡受到影响

根据建筑结构,可以采用独立回风、集中回风、走廊回风、门下过流或过流百叶等不同方式。

九、新风如何进入中央全空气系统?

现代全空气系统通常可以将一定比例的室外新风引入AHU,与室内回风混合后统一进行空气处理。

这样可以在维持温度的同时补充室外空气,帮助降低CO₂和异味浓度。

新风量需要根据人员数量、建筑用途、空气品质目标以及相关设计要求确定, 而不是简单采用固定比例。

十、全空气系统为什么可以同时实现降温和除湿?

当湿空气通过低温冷却盘管时,如果盘管表面温度低于空气露点, 空气中的水蒸气就会在盘管表面凝结成水。

因此,夏季制冷过程往往同时伴随一定程度的除湿。

空气降温
+
低于露点
=
冷凝除湿

如果建筑对湿度控制要求更高,还需要根据项目增加再热、独立除湿或其他湿度控制功能。

十一、全空气系统和普通分体空调最大的区别是什么?

对比项目 普通分体空调 中央全空气系统
空气处理 主要处理单个房间循环空气 集中处理后通过风管输送
送风范围 局部区域 可覆盖多个房间和区域
新风 通常需独立系统 可集成至AHU处理流程
过滤 设备自带基础过滤 可根据项目配置多级过滤
分区控制 通常每台设备独立控制 可结合VAV进行多区域控制

十二、YUJU如何理解中央全空气系统?

中央全空气系统真正的价值,并不只是把一个大型空调通过风管送到多个房间。

它更重要的特点,是把冷热处理、新风、空气过滤、除湿、送回风和智能控制 放在一个统一的空气环境系统中进行设计。

对于住宅、别墅、办公楼及其他建筑,实际设计还需要结合冷热负荷、送风量、新风量、风管阻力、最不利环路、设备静压及房间用途进行计算。

冷热源
↓
空气处理
↓
空气输送
↓
房间环境
↓
回风循环
↓
智能控制

理解空气如何流动、热量如何转移,才能真正理解中央全空气系统的工作原理。

YUJU中央全空气系统解决方案

从冷热负荷、AHU选型、送回风、新风、风管静压,到VAV智能分区和系统调试,为住宅、别墅及商业建筑提供完整的全空气系统设计与实施方案。