中央空調系統由冷熱源系統和空氣調節系統組成。制冷系統為空氣調節系統提供所需冷量，用以抵消室內環境的冷負荷；制熱系統為空氣調節系統提供用以抵消室內環境熱負荷的熱量。制冷系統是中央空調系統至關重要的部分，其采用種類、運行方式、結構形式等直接影響了中央空調系統在運行中的經濟性、高效性、合理性。 

一、中央空調制冷原理 

　　液體汽化制冷是利用液體汽化時的吸熱、冷凝時的放熱效應來實現制冷的。液體汽化形成蒸汽。當液體（制冷工質）處在密閉的容器中時，此容器中除了液體及液體本身所產生的蒸汽外，不存在其他任何氣體，液體和蒸汽將在某一壓力下達到平衡，此時的汽體稱為飽和蒸汽，壓力稱為飽和壓力，溫度稱為飽和溫度。平衡時液體不再汽化，這時如果將一部分蒸汽從容器中抽走，液體必然要繼續汽化產生一部分蒸汽來維持這一平衡。 液體汽化時要吸收熱量，此熱量稱為汽化潛熱。汽化潛熱來自被冷卻對象，使被冷卻對象變冷。為了使這一過程連續進行，就必須從容器中不斷地抽走蒸汽，并使其凝結成液體后再回到容器中去。從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽，則所需冷卻介質的溫度比液體的蒸發溫度還要低，我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進行，因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。

　　制冷工質將在低溫、低壓下蒸發，產生冷效應；并在常溫、高壓下冷凝，向周圍環境或冷卻介質放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變為高壓液體，還需要將其壓力降低到蒸發壓力后才能進入容器。

　　液體汽化制冷循環是由工質汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個過程組成。  

二、中央空調工程在設計中普遍存在的問題 

1、制冷量偏大 

這 是 一 個相對較為普遍的問題，分析其原因有：

(1) 設 計 人員在方案設計階段，通常采用同類或相似建筑冷負荷的指標來估算空調負荷，而未按照該地區氣候條件、建筑物結構及朝向、建筑物使用功能比例、業主要求的標準的差異等情況進行詳細計算;而是盲目套用負荷指標，或者設計太保守，信大不信小，結果是安全系數太高，造成設置的冷水機組容量偏大。

(2 ) 有些工程拖延的時間長，后來業主為了適應社會潮流的要求，在未知會設計師的情況下邊施工方更改建筑物的使用功能，例如由原設計的百貨商店改為歌舞廳、茶座、銀行等，由于此類變更所涉及的使用面積較大，且不同的使用功能其冷負荷構成比不同，使用時間不同，偏差較大，需要設計人員重新對系統進行計算、均衡冷量，甚至重新選擇冷水主機，盲目的修改，往往使主機在低負荷下運行或者經常頻繁啟動，嚴重損害了主機的使用壽命，增加了能耗。建議在進行冷負荷計算時應對建筑物的冷負荷構成詳細進行分析、計算;設計人員和業主應多一些溝通，業主對建筑功能的改變應盡快通知設計人員，由設計人員及時地進行變更修改，在必要時調整冷負荷。  

2、 同程式與異程式 

同程式與異程式的區別是同程式能較有效地解決系統的水力平衡問題，保證供給各末端設備所需的冷水流量。在空調水系統設計時應注重系統的水力平衡計算，盡量采用同程式系統;如果非采用異程式不可，建議優先考慮加平衡閥進行水力調節，保證各環路流量符合設計要求。所加的平衡閥口徑與所連接管相同，并盡可能設置在回水管上，以保證供水壓力不致于降低，安裝時閥前后應分別保持5d和2d的直管段(d一管徑)，并在天花吊頂留出檢測口。  

3、冷凝排水的處理 

工程 往因為冷凝排水坡度問題而影響了室內吊頂的高度，或因選材不當影響了以后工程的日常維護。風機盤管長時間在吊頂內運行，水盤積垢，PVC管管徑較小，經常出現排水堵塞、污染吊頂的現象。建議在設計階段采用U-PVC管或者鍍鋅鋼管，并適當放大管徑;盡量多設排放點，不要將所有的管道都往走廊、通道處擠，適當考慮垂直統一排放、管道間設置地漏等方法，不要浪費可貴的吊頂空間。  

4、關于冷卻塔的選型 

設計人員選用冷卻塔時往往簡單地根據冷水主機樣本提供的冷卻水量來選擇冷卻塔，造成冷水主機滿負荷運行時回水溫度達不到要求，冷凝壓力偏高而出現停機故障。其實，冷卻塔的冷卻能力是指冷卻塔在設計工況的名義流量，但由于使用地點的氣象條件不同，而不同生產廠家對冷卻塔的測試、設計工況標準不同，其實際冷卻能力也往往不同，這一點往往是設計人員最容易忽略的。冷卻塔的選型除了考慮以上因素之外，還需要根據管道安裝情況(室內或室外)考慮管道溫升的附加值，并隨時跟進建設方主機的訂貨，因為不同生產廠家的冷水主機其冷卻水量不同，影響了冷卻塔的選型。 

5、 冷凍機房的合理布置 

首先是設備的重量、布置位置等都應提供給結構專業人員，由專業人員對機房及設備的布筋、梁等進行特殊的處理，特別是對水泵、冷水主機的基礎的布筋等作出預留，但目前普遍是由空調設計人員簡單地畫上基礎形狀，沒辦法指導現場施工。其次 ，冷卻、冷凍水管要合理排列，特別是水泵進出水管不能急轉急拐，否則，由于流速較大，造成紊流噪聲和振動。再次，其他消防專業、給排水專業的管道應注意不能在設備機組的上空穿過，防止因管道冷凝水或其他原因造成滴水到主機上，影響其正常運行。一般來說，冷凍機房的凈空是比較高的(6^-7米)，從管道的布置及抗振動方面考慮津議哭用帶夾層的設計方法，一來可以利用該夾層布置消防管道、給排水等管道;二來，冷凍機房的噪聲、振動等不會直接傳到首層。某工貿大廈，冷凍機房設在負二層，其頂板為首層地板，設備管道安裝啟動運行時，制冷機房的噪聲、振動傳到了首層大廳，究其原因是機房管道支吊架直接固定在頂板上，機械設備的振動通過管道支架直接傳到樓板，并產生共振。如果在建筑設計時，在該機房設置技術夾層，就可以避免這種情況發生了。 

6、管道設計上的問題 

(1) 冷卻塔水位平衡管的設置:

多臺冷卻塔并聯運行時應設置水位平衡管，并保證各塔的水缸在同一水平面上。在冷卻塔訂貨時應向廠家提出預留足夠大的平衡管的要求，以方便現場施工;另外，應在平衡管上加設閥門以作檢修、清洗切斷之用。

(2 )管道的坡度:

冷凍水管水平管要求有一定的坡度坡向放氣閥否則容易造成管道出現反坡而積氣，特別是風機盤管的支管由于安裝條件的關系出現反坡、馬鞍形拐彎而造成積氣，而風機盤管的排氣閥又無法排除該部分積氣，而造成房間不冷。一般來說，供回水管須有0.002的坡度，并在末端加放氣閥。

(3 )風機盤管加新風系統設計:

對于風機盤管加新風系統，設計人員在施工圖中往往未能很清楚地表達出來，而安裝施工單位往往圖方便，將新風支管直接與風機盤管回風箱連接起來，這是不可取的，這是因為:① 處理后的新風再與回風混合經過風機盤管處理，減少回風處理量，不利于充分發揮盤管的冷卻處理能力;② 造成了空氣的二次污染;③ 當盤管的風機不運轉時，回風過濾網上的灰塵會因新風送入而往下掉，重新污染了室內空氣環境;所以建議將新風一次性處理到室內溫度后直接送至室內。 

7、空調自控方面: 

(1 ) 建議設集中控制臺，將各新風機、空調風機等都集中控制統一開、停、檢修操作，并在控制臺設燈光指示。

(2) 冷卻塔應設就地檢修開關，作為冷卻塔檢修時用。

(3) 機房設備控制布線時應注意區分強、弱電分開設置，不能同槽(管)敷設。  

8、 管道支吊架: 

設計時應對空調管道支吊架特別是空調立管支架的制作、安裝方面做具體的說明或圖例表示清楚，施工單位施工時要特別注意防止冷橋的產生和剛性

傳振而引起樓板振動的現象出現。高 層 建 筑空調垂直立管及跨度大的水平管設計時應充分考慮管道的伸縮情況，必要時加伸縮節，以利冷縮熱脹的補償。 

三、中央空調工程在施工中存在的問題 

1、關于冷卻塔安裝及管道安裝 

(1) 多臺冷卻塔并聯時應注意各塔基礎的水平度應一致，否則由于塔體水盆不在同一水平面上，運行時可能會吸人空氣造成水系統運行不正常。

(2) 屋頂管道支架的制作、安裝應在防水層未施工之前安裝完畢，否則設備運行后防水層長期承受管道的重力和推力，破壞了屋面的防水效果。

(3) 冷卻塔的回水管一般都是靠重力流回水泵的，因此，回水管施工時須考慮一定的坡度，一般為0.5%較為合適。回水管末端應低于回水口，如果有變徑，應采用偏心變徑，以防積氣。 

2、風機盤管、風柜機的安裝 

（1）風機盤管、風柜機的安裝中須嚴格按照說明書要求施工，并應有一定的安裝坡度以順利排放冷凝水;對于風柜機的排水管必須做有存水彎。

（2）在施工過程中，其安裝高度除滿足室內吊頂高度的要求外，在可能情況下盡量將風機盤管吊裝高一點，以保證冷凝水能更暢順排走。 

3、關于通風管井 

在施工過程中，管井內表面未抹平抹光，甚至層間錯位嚴重，井內布滿鋼筋、混凝土等雜物，使風道的實際運行摩擦阻力大大增加，并嚴重影響了新風的質量;有的水平風管與土建風道間處理不好，出現漏風現象，大大減少有效送風量;因此現場的監理工程師應嚴格地要求施工單位按設計要求把好工程質量關。 

4、關于風口布置 

空調風口的布置與裝飾吊頂的配合較密切，在風機盤管吊裝之前應適當地考慮送風口、回風口的處理是否與裝飾設計協調，以免影響整體的裝飾效果。  

5 關于管道的保溫 

管道保溫的施工(包括風管與冷凍水管)必須注意抓好其完整性與密閉性。所謂保溫的完整性是指所有存在冷損的表面都需要保溫材料敷設隔熱，并且不允許出現冷橋的存在。保溫的密閉則是要求所有保溫層的交接縫都要粘貼密實，并且不允許有任何破損，保證所有的保溫層面都密封不透氣。

無論風管或冷凍水管保溫，若選用鋁箔玻璃棉保溫時，由于玻璃棉屬非閉孔性，若某處鋁箔穿破或某處接縫膠帶脫離，則該處漏入的空氣就會滲透到整條管道的保溫層，而造成大面積產生凝結水而導致玻璃棉濕透，保溫失效，結果只能重新投資更換保溫而引至重大的經濟損失。考慮到冷凍水管內介質溫度較低，更容易由于保溫不良而引起冷凝水滴水問題，因此建議采用閉孔性的保溫材料(如橡塑發泡或聚乙烯發泡等)，因為該種材料就算局部保溫層受到破壞，也不會擴散引起大面積保溫失效。