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集中式中央空调系统一般包括有空气处理设备、空气输送和分配设施（设备）、冷热源及控制部分。
空气处理设备是完成对空气进行降温（加热）、加湿（除湿）以及过滤等处理所用设备的组合，主要有组合式空气调节机组。
空气输送的分配设施（设备）是由引入室外空气的新风进入口和引入通道、输送处理过的空气的通风管道、各种不同类型的送风口和通风机等组成。
冷热源主要是指各类制冷（热）机组、锅炉等设备。
控制部分主要是指控制室内温度、湿度偏差范围的测量元件、调节器、执行机构和调节机构等。
风机盘管空调系统（又称全水系统）属于半集中式空调系统，由冷（热）水机组提供规定工况的冷（热）水，通过水泵加压，以管道送至各个空调房间内的末端装置——风机盘管机组（简称风机盘管），在风机盘管内进行冷热交换，对空气进行处理（降温或升温）。空调房间的热（冷）负荷释放给冷（热）水，余湿量凝结成水滴滴下，以维持空调房间内所要求的温、湿度基数和空气精度，达到调节空气的目的。实际上，风机盘管也是一种利用冷（热）水和通风机对空气进行处理的空气处理设备，只是构成系统的方式不同而已，本章将阐述此部分内容。
集中式空调调节机组又称组合式空气调节器（箱），其自身不带冷、热源，是以冷、热水或蒸汽为媒介，用于完成对空气的过滤、加热（冷却）、加湿（减湿）、消声、热回收、新风处理和新/旧风混合等功能的箱体组合式机组。现以一台装设在一个二次回风系统中的组装式空气调节机组为例说明其使用特点。
如图2-10所示，新风通过新风阀1进入空调机组，与室内来的一次回风在混合室4中混合。然后，经过过滤器5滤去尘埃和杂质，再经一次加热器8加热后进入喷水室10，在喷水室10中进行热湿处理，降温除湿后，接着与二次回风进行混合。混合后的空气经二次加热器14加热到规定的送风状态点。由送风机经设置在送风管道内的消声器降噪，最后送入室内。
由室内排出的空气经回风管道和回风管道内设置的消声器降噪，由回风机将一部分空气排出系统，其余部分作为回风加以利用。一次回风量和二次回风量由回风阀3和12的开度来确定。
集中式空气调节机组的类型参见表2-2。其型号由大写汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，参见表2-3。
图2-10 JW型组合式空气调节机组（二次回风式）
表2-2 集中式空气调节机组的类型
续表
表2-3 集中式空气调节机组型号的表示方法
（1）名义风量：指机组在规定的运行工况下每小时所处理的空气量，一般以标准状态的空气体积流量表示（m 3 /h）。
（2）名义供冷量：指机组在规定的运行工况下的总除热量，其中包括显热除热量和潜热除热量（W或kW）。
（3）名义供热量：指机组在规定的运行工况下供给的总显热量（W或kW）。
（4）机组余压：指机组克服自身阻力后在出风口处的余压值（Pa）。
（5）水阻力：指进入和离开机组的水静压差（Pa）。
（1）设定条件如下。
①冷（热）盘管的排数：4排；
②冷盘管的进/出水温升：5℃；
③热盘管的水温度：60℃；
④蒸汽盘管的进汽压力：70kPa；温度112℃；
⑤通过盘管的迎面风速：2.5m/s；若没有喷水段，则为单级二排喷嘴。
（2）测定机组名义风量、机组出口余压和输入功率时，其规定的运行工况参见表2-4。
表2-4 测定机组名义风量、机组出口余压和输入功率时的规定运行工况
（3）测定机组名义供冷（热）量时，其规定运行工况参见表2-5。
表2-5 测定名义供冷（热）量时规定的运行工况
（1）机组风量实测值不低于额定值的95%，全压实测值不低于额定值的88%。
（2）机组额定供冷量的空气比焓应不小于17kJ/kg；新风机组的空气比焓应不小于34 kJ/kg。
（3）蒸汽加热时，机组供热量的空气温升应不小于20℃；热水加热时，机组供热量的空气温升应不小于15℃。
机组在85%的额定电压下应能正常启动和工作。
机组的盘管及其管路在下列相应条件下应能长期正常运行，且无渗漏。
（1）冷水盘管在0.98MPa压力下或通60℃热水条件下。
（2）热水盘管在0.98MPa压力、130℃的热水条件下。
（3）蒸汽盘管在0.07MPa压力、112℃的蒸汽条件下。
机组箱内的隔热、隔声材料应具有无毒、无异味、自熄性和不吸水性能。不能使用裸露的含石棉或玻璃纤维的材料。隔热、隔声材料与面板之间应粘贴牢固、平整、无缝隙，保证在运行时箱体外表面无凝露。
机组应有凝结水处理装置，在运行中箱体外不应有渗漏水，箱体内不应有积水，排水应畅通。
箱体和检查门应具有良好的气密性，机组的漏风率应不大于5%。检查门锁紧性能要好，防止因内、外压差而自行开闭。
盘管的迎风面风速超过2.5m/s时，应加设挡水板。喷水段进、出风侧应有挡水板。
机组箱体应具有足够的刚度，在运行中不应产生变形。机组采用黑色金属材料制成的构件，其表面应做防腐处理。
箱体作用是支撑和固定各种功能器件（如加热器、表面冷却器、过滤器、喷水室等），并使之相互连接成整体，以完成空气处理的功能。
对箱体的要求，除满足通常强度、刚度等力学性能之外，还有以下特殊要求。
如果箱体密封不严，将因风量的渗入或泄漏而造成冷（热）量的损耗。按规定，其漏风率不应超过5%。
一方面是从冷（热）量损失考虑，另一方面是防止夏季供冷时箱体外表面结露。
喷水室中有水循环和水池，对空气冷凝处理时，表面也有凝结水产生。这些水不允许任意流至外面，只能由导管导出。
外形整体要美观。
常用于中央空调系统中的表面式空气加热器（换热器），目前大多采用翅片管型（极少采用光管式）。翅片管型又分为单翅片管型和整体串片型两大类。
表面式翅片管型空气加热器由管束、联箱和护板组成。热媒（热水或蒸汽）进入联箱后，均匀地在管束内流动，空气则在管束外表面被加热。表面式空调换热器的结构和类型如图2-11所示。
国产表面式空气换热器型号和结构参数参见表2-6。
图2-11 表面式空调换热器的结构和类型
表2-6 国产表面式空气换热器型号和结构参数
注：1．肋通系数a=每排肋管外表面积/迎风面积。
2．管簇排列方式均为叉排。
3．肋管总外表面积，即每米管长的散热面积。
除用热水或蒸汽通过空气加热器加热空气外，还可用电加热器来处理空气。
电加热器的基本结构形式有裸线式和管式两种。其特点是加热均匀、热量稳定、效率高、体积小、调节方便，但电耗较大，在单元空调机（器）中仍有广泛应用。在中央空调系统中，有时也在各送风支管中或水管外安装电加热器，以补偿热量或实现温度的分区控制。
裸线式电加热器如图2-12所示。由于空气与电阻线直接接触，其结构简单、热惰性小、加热迅速，但安全性差，电阻丝表面温度高，黏附其上的杂质分解后会产生异味，影响空气质量。
图2-12 裸线式电加热器
管式电加热器如图2-13所示，它将电阻丝封装在特制的金属套管内，中间填充导热性好且绝缘的结晶氧化镁，有棒形、蛇形和螺旋形等多种形式，甚至还有带螺旋翅片的电加热器管。
图2-13 管式电加热器
管式电加热器加热均匀、热量稳定、安全性好，其缺点是热惰性大、结构复杂。
电加热器的功率P（kW）计算公式如下：
式中 Q ——加热空气所需热量（kW）；
η——电加热器效率，通常取η = 0.86。
通过电加热器的风速应为8～12m/s，不宜过低。电加热器与通风机之间要有启闭连锁装置，只有通风机运转时，电加热器才能接通。有时电加热器出口处还装有过温器，在空气温度超过某一规定值时即切断加热器。
在空气调节机组中，表面冷却器不具备加湿功能，为增加空气的含湿量，以确保规定的相对湿度指标，需要对空气进行加湿处理。采用各种形式的加湿装置，构成组合式空气调节机组的加湿段。
空气加湿的方法，一般有喷蒸汽加湿、喷水加湿、水表面的自然蒸发加湿、电加湿、超声波加湿等。
空调工程中常用的立式干蒸汽加湿器如图2-14所示。
图2-14 立式干蒸汽加湿器
在没有蒸汽源的场合，采用电能使水汽化的加湿设备为电加湿器。按产生蒸汽的不同的电加热元件，可分为电热式加湿器和电极式加湿器两种。
（1）电热式加湿器。
开口式电热加湿器如图2-15所示。
图2-15 开口式电热加湿器
在水槽内置入管状电热元件，通电将水加热成蒸汽。补水方法有自力式和电动式两种。
自力式是用浮球阀维持水位稳定在某一水平，该方式结构简单，但一旦阀门关闭不严，水可能溢出水槽，因此可靠性差。可设置溢水口，水过量时，通过溢水口排放到排水管。
电动式是在水槽外旁侧接上一个连接补水罐，其中设置水位高限和低限的水位敏感元件与液位继电器，控制补水管上电磁阀的启闭，增强了运行可靠性。
电热式加湿器的特点与干蒸汽加湿器相同，但耗电量较大。
电加热器（电热式和电极式）所需的功率P（kW）按下式计算：
P=W（h q -Ct W ）K
式中 W——产生的蒸汽量（kg/s）；
h q ——蒸汽的比焓（kJ/kg）；
t W ——进水温度（℃）；
C——进水的比热容〔kJ/（kg⋅K）〕；
K——考虑电加热元件结垢影响的安全系数（采用蒸馏水时，K=1.05；采用低硬度的水时，K=1.10；采用较高硬度的水时，K=1.20）。
（2）电极式加湿器。
电极式加湿器的结构如图2-16所示。
图2-16 电极式加湿器的结构
电极式加湿器可以满足中、小型空调系统加湿的需要。国产电极式加湿器的功率有5kW、10kW和20kW等多种规格，其相应的最大加湿量为6kg/h、12kg/h、24kg/h。
电极式加湿器是利用三根不锈钢棒或镀铬的铜棒做电极，将其插入盛水的容器中，水作为电阻，金属容器接地。接通三相电源后，水被加热产生蒸汽，蒸汽经排出管道送到待加湿的空气中。水位越高，导电面积越大，通过的电流越强，产生的蒸汽越多。因此可以通过改变溢流管的高低来调节水位高低，从而调节加湿量。
电极式加湿器的优点是：加湿快，加湿量可调节，加湿蒸汽清洁，不含水垢、粉尘，无菌、无味，安全可靠，维修方便。其缺点是：电极上易积水垢和产生腐蚀。在加湿器下方需要设置放水排污管，经常排除沉积在容器底部因水不断蒸发而浓缩的杂质，以减轻对电极和器壁的腐蚀，同时要定期消除污垢。
喷雾加湿器是将常温水喷成水雾直接混入空气中，水雾吸收空气中的热量，蒸发成水蒸气来加湿空气。
喷雾加湿器的使用特点：应用空调房间余热量大而余湿量小，房间对相对湿度要求高的场合。对水温无特殊要求，水雾蒸发吸收汽化热，可节省为排除余热所需的风量。其缺点是室内空气状态不均匀，不能用于相对湿度要求较低的场合。
（1）压缩空气喷雾加湿器。
利用高速喷出的压缩空气引射水滴，并使之雾化，从而对空气进行加湿。常用的工作压力为0.03MPa，有固定式和移动式两种。
（2）电动喷雾加湿器。
利用风机把水甩成雾滴，它也有固定式和移动式两种形式。电动喷雾加湿器由电动机、风机、转动圆盘和供水管组成。
水处在一个超声波振动的膜片上（频率大于20kHz），它将产生一个自由液滴的频谱，从而使水滴雾化。
超声波雾化的水滴细小，雾化所消耗的能量也较小。小流量的超声波加湿器（0.4kg/h、1kg/h）的水量所消耗的能量为100W；大流量的超声波加湿器（150kg/h），加湿量1kg/h所消耗的能量仅为1kW。
喷水室与表面式空气加热器和表冷器不同，它是一种直接接触式的热湿处理设备。喷水室不仅能实现对空气的加热、冷却、加湿和减湿等多种处理，而且还具有空气净化能力。
喷水室的优点是：加工简单、金属用量小。由于喷水室底池中水的热惰性要比表面式换热器中水的热惰性大，所以从喷水室出来的空气状态比较稳定。缺点是：与表面式换热器相比，其体积庞大，占地面积大，水系统复杂，水质卫生要求高，对设备腐蚀性大，运行维修费用高，效率低。
喷水室在一般民用建筑中已不常用，或仅做加湿器用，但在某些工业部门，如纺织厂、卷烟厂等仍较广泛应用。
喷水室的形式类别参见表2-7。
表2-7 喷水室的形式类别
单级卧式和立式喷水室的构造如图2-17所示。
图2-17 单级卧式和立式喷水室的构造
单级喷水室的工作原理：冷（热）水经过三通混合阀与由循环水管来的循环水相混合。然后经水泵压送到喷嘴与排管，最后通过喷嘴喷出。而空气经过前挡水板后进入喷水空间，与喷嘴喷出的水直接接触，进行热湿交换。处理的空气经过后挡水板挡掉空气中带的水滴。空气离开喷水室时，基本上无水滴，水滴沿挡水板顺流下来落入底部水池中。
双级喷水室如图2-18所示。
图2-18 双级喷水室
空气经前挡水板先进入第Ⅰ级喷水室，然后进入第Ⅱ级喷水室，而水则先进入第Ⅱ级喷水室，再由第Ⅱ级喷水室的底池抽出送入第Ⅰ级喷水室。空气在第Ⅰ级喷水室中与较高水温的水相接触，主要起降温降焓作用，进入第Ⅱ级喷水室中的空气接触到的是温度较低的水，主要进行降焓除湿处理，其优点是空气的焓降和温降较大，终态一般能达到饱和，而水的温降也较大，可以节省水量。
这种方式适合使用天然水源，如地下水等，既可节约水量，又可增加效果。
喷水室的水系统分为自流回水式和压力回水式。自流回水式喷水室水系统的先决条件是蒸发水箱的位置低于喷水池底，如图2-19所示。
图2-19 自流回水式喷水室水系统
压力回水式喷水室系统如图2-20所示。
图2-20 压力回水式喷水室水系统
1—冷水机组中的蒸发器；2—表面式冷却器；3—冷热水循环泵；4—膨胀水箱；5—自动补水水箱，6—溢流管；7—自来水水管；8—三通阀；9—绕行管；
高速喷水室风速高（比普通喷水室高一倍左右），喷水室的横断面积可明显缩小，但带来的问题是空气与水接触时间少，空气流动阻力增加，挡水板过水量增大。国内目前普遍采用的高速喷水室结构如图2-21所示。
图2-21 国内常用的高速喷水室结构
（1）前挡水板为机翼形，可使气流均匀稳定；后挡水板为双波纹形时，空气阻力小，挡水效果好。风速为6m/s时的阻力和每秒每平方米面积的质量流量为3kg/（m 2 ⋅s）时，低速喷水室的阻力差不多，都是130Pa左右。
（2）末排喷嘴到后挡水板的间距增大，以增加空气和水的接触时间。
（3）使用喷射角大、喷水量小、雾化效果好的供高速喷水室用的离心喷嘴，其性能参见表2-8。
表2-8 高速喷水室用离心喷嘴的喷水量（单位：kg/s）
（4）喷水室的喷水系数小（v=0.6kg/kg），喷嘴密度大[n=38～41个/（m 2 ⋅排）]，喷水压力较低，可以较少的喷水量处理较多的空气量，降低水泵能耗水系数的计算公式如下：
v=W/q m
式中 v——水系数，即处理每千克空气所用的水量（kg/kg）；
W——喷水室的喷水量（kg/s）；
q m ——通过喷水室的空气质量流量（kg/s）。
在组合式空气调节机组中往往要采用过滤段，对室外引入的部分新鲜空气中的尘埃和室内出来的回风中的污染物进行过滤净化，因此需采用过滤器。
在调节过程中，普遍采用各种干式空气过滤器，按其过滤效率分为粗效、中效、亚高效、高效四种类型，参见表2-9。
表2-9 空气过滤器的分类
根据空调房间对洁净度要求的不同，当空气净化标准为一般净化时，可采用粗效过滤器。少数空调房间对含尘量有一定要求时，通常规定含尘量为0.15～0.25mg/m 3 ，并滤掉粒径大于或等于10µm的尘埃，此时应采用粗效和中效过滤器。
亚高效和高效过滤器通常用于对空气洁净度要求非常高的洁净室。
本节中仅介绍组合式空气调节机组中常用的粗效过滤器及中效过滤器。
（1）过滤对象：粒径为10～100µm的大颗粒尘埃。
（2）形式：平板式、折叠式和袋式
（3）过滤材料：金属丝网、铁屑、瓷环、玻璃纤维（直径20µm左右），粗、中孔聚氨酯泡沫塑料和各种人造纤维等。
（4）国产系列型号：YP型、YX型、CWA型、CWB型、HDQCN型、ML型、OWY型、HDQCB型、HDQCC型、HDQCK型、CL系列以及TJ-3型自动卷绕式空气过滤器。
（1）过滤对象：粒径为1～10µm的尘埃。
（2）形式：平板式、袋式、分隔板式（框式和楔形结构）等。
（3）过滤材料：无纺布、中、细孔泡沫塑料、玻璃纤维等。
（4）国产系列型号：ZKL型、ZW型、SZX-W系列、SJ-ZX系列、YB型、M-A型、DWZ型、ZKD系列、ZL型和HDQZD型等。
（5）结构：ZKD系列中效过滤器如图2-23所示，采用新型复合无纺布作为滤料，具有容尘量大、阻力小和能重复清洗使用的特点。框架为钢制，边框内有圆钢将六只滤料袋隔开，使气流均匀通过滤料袋，其密封性可靠，滤料袋更换方便。
图2-22 粗效过滤器
图2-23 ZKD系列中效过滤器
在组合式空气调节机组中采用的风机类型有离心式风机和轴流式风机。离心式风机用得最多，轴流式风机多用于纺织厂的空调系统。
通风机是空调系统的动力源，是主要耗能设备及噪声主要来源。通风机的节能和降噪声是空调系统的两大课题。
图2-24 离心式通风机外形
组合式空气调节机组中有只装一台送风机的送风段，也有采用送风机段和回风机段的双风机系统。单风机系统占用面积少，一次投资少，耗电量较少，但要求风压高，噪声较大。
离心式通风机外形如图2-24所示。
（1）离心式通风机的型号规定。
以4-72No6C左90°离心式通风机型号命名为例进行说明，如图2-25所示。
图2-25 型号规定示例图
叶轮旋转方向，从电动机位置看，叶轮顺时针方向旋转时称“右”，逆时针方向旋转时称“左”。
传动方式的代号意义如下：
A——叶轮装在电动机轴上；
B——叶轮悬臂，带轮在两轴承中间；
C——叶轮悬臂，带轮悬臂；
D——叶轮悬臂，联轴器直联传动；
E——叶轮在两轴承中间，带轮悬臂传动；
F——叶轮在两轴承中间，联轴器直联传动。
（2）空调工程中常用离心式通风机型号。
我国空调工程中常用的离心式通风机型号参见表2-10。
表2-10 我国空调工程中常用的离心式通风机型号
组合式空气调节机组中的新风、回风混合段用来连接新风进口和回风管道，使新风、回风在该段中均匀混合。
在新风口和回风口上装有调节阀，用来调节新风量、回风量的比例。调节阀由手动、电动或气动执行机构进行控制。调节阀宜采用对开式多叶调节阀，如图2-26所示。它由框架、导风叶片和传动机构等构成。叶片的边缘镶有橡皮条，阀门能全关或全开，且关闭时严密。橡皮条有利于消除开启时叶尖空气噪声。采用对开方式使空气流过阀时气流均匀，可以不改变方向。
图2-26 对开式多叶调节阀
组合式空气调节机组的噪声源主要来自通风机。通风机的噪声产生原因有空气动力噪声、机器振动噪声以及两者相互作用所产生的混合噪声。此外，还有由于电动机的空气隙中交变力相互作用而产生的电磁噪声。
选型时宜采用低噪声型通风机，相对单风机系统而言，双风机系统噪声要小些。
据资料分析，通风机噪声频谱特性基本上都处于1000Hz以下的中低频范围，且有明显的峰值出现，频率多在500Hz以下。
各种型号的组合式空调机组的安装方法和运行维修方法基本相近，但因结构不同略有差异。
组合式空调箱是空气的处理设备，大型的空调场所采用较多。它由混合段、过滤段、送风段、表冷段和消声段等多个段组合而成。组合式空调试运转时应做好如下几点。
（1）检查各风门调节阀是否完好。开关功能及自身安装等是否可靠，然后将其调整到所需的运行位置并固定。
（2）打开进出口阀门。
（3）检查凝水管是否接好，机房地沟是否畅通。
（4）过滤网是否洁净。
（5）连接口是否紧密（漏风将影响效力）。
（6）风机机油或润滑脂是否充足。
（7）风机皮带松紧适度，盘车应无单边及其他异常声响。
（8）检查电器，特别是与消防系统联动的部分。
（9）试运行中，严格检查运行电流读数、电机温升及各部位运转声响等。
（10）连续运行2h以上。
对于喷水室的试运行工作，还要检查如下项目。
（1）喷嘴安装是否正确，是否有堵塞现象。
（2）挡水板是否松动，挡水效果是否正常。
（3）喷水室水池是否完好，是否泄漏，溢水管是否畅通，补水系统是否正常，回水过滤器是否洁净。
空调机组运行前，应做好以下各项准备工作。
（1）调整调节窗的叶片，校正加热器和表冷器在运输和安装过程中碰歪的翅片。
（2）检查各控制阀门、调节窗、密闭门的可靠性，开启要灵活，关闭要严密。
（3）检查所有安全设施是否齐全有效。
（4）检查各箱体、各构件和风机的紧固情况，并做好单机试运转工作。
（5）水表冷段供水温度应为7～10℃，加热段供水温度为80℃。
空调机组日常使用中，应做好如下维护工作。
（1）定期检查风机、电动机及各电器设备是否处于正常状态，并定期给轴承注油，定期检查调紧风机三角带。
（2）定期清除挡水板、加热器和表冷器上的积垢，定期检查或更换已堵塞损坏的喷嘴（半年一次），定期清洗喷淋段水池和水过滤器并换新水（1～2周一次）。
（3）当过滤器的阻力达到0.15kPa（15mmH 2 O）以上时，应更换新滤料。
（4）在使用加热器和表冷器前，应排除管内积水，为清除管子内壁的积垢，每2～3年应采用化学除垢法清洗一次。
（5）壁板框架和所有金属部件应定期除锈涂漆（一年一次）。