图4.2.19被包装暖气和空调部件的屋顶布置图。(适用于开利公司)
组装的部件
组装的部件是完整的采暖、通风和空调构件，通常是被安装在建筑物（屋顶或墙壁）的外部，这些设备向室内地板空间释放有价值的物质。它们也可以安装在底层的混凝土构架垫层。因为它们是独立的构件，全部是制造的单位，并且安装费用也要比总计的采暖、通风和空调便宜。
整体式系统包括一个风机，过滤器，蒸发器盘管，并且至少还有一个压缩机（大的系统可能还要多的），还有一个空气冷却式冷凝器。系统可能还要配置一个加热区域。加热采用天然气或电的能源。在一些以电能为唯一能源的地区就可以采用热泵系统。单一的热泵由于尺寸原因被限制只能达到70个千瓦(20吨)。
组装设备随着使用时间的变长而变的性能变差，在对系统进行维护的同时，它的效率通常也随着下降。提高现有的组装设备，使之成为高效率的模型，这样能实质性的实现长期的能源储蓄。在过去的10到15年中，制造业者对组装系统的性能提高已经做了重大的改进。在蒸发器和凝结器盘管的能源传递效率都已经被改良了， 高效率马达是现在一流标准， 并且在高效率的组装系统中风机和压缩机的设计也得到了改进。螺旋式压缩机在中型系统(70到210个千瓦；20到60吨)中是很普通的。新系统的能效比是有季节性的，一般在9.50到13.0之间浮动。对于老的系统来说，它的效率接近6.0，并且大部分要低于9.0是很常见的。很典型的，在采用煤气加热的地方，年度燃料利用效率大概在80%。所有装置在户外屋顶的系统都有出厂安装配备的微处理器控制的。这些设备的配置使得维护工作更加简便，并且可以提高单体的能效比乃至整个采暖、通风和空调系统的能效比。控制特征包括温度调节和开停机的时间安排。较大的系统还可以实现变风量的传递。当然，大多数的单体有一个与能源管理控制系统相联的、具有选择性的连通接口。
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立式的组装单位
立式的组装单位被典型地设计用来做户用或是穿墙安装的。这些部件常应用在旅馆或公寓中。某些设计产品还采用冷却塔或城市给水作为冷煤来冷却冷凝器。另外大多数一般采用空气冷却式冷凝器。这两种系统的其它组成部件都已经组装在其内部。如果有需要，可以配置管道系统连接到单体并进行风量的调节。
图4.2.20分体式系统的简图
分离-系统组装单位
分体式系统可以使冷凝器安置在室外的设备间或屋顶上。压缩机区段通过制冷剂管路与室内的操作个体，以及蒸发器盘管相连接。如果它们不是热泵类型的，那么就无法向室内提供热量。加热盘管可以安装在空气处理区域，尤其是那种有热水或蒸汽锅炉加热的系统中。换句话说，室内的部件可以通过煤气加热来提供热量。 空冷式热泵
空冷式热泵系统是一种很典型的在屋顶放置设备，完全整体的或采用分离的系统。分散包装的热泵系统是在室内安装一个空气处理装置，而压缩机和冷凝器都被安放在室外设备间或屋顶的室外机里。在制冷模式，热泵系统按空气调节器运转。在制热模式下，系统逆转运行，从室外大气中吸收能量并且送到室内的空间。这些系统的运转示意图分别在4.2.21和4.2.22中表示出来了。这种单体式热泵系统的负荷范围大概在5到7kw(11/2到20吨)。在一些情况下，现存的采用电阻加热的包装的制冷单位可以改良成热泵系统来提高能效比。
热泵系统最好应用在温和的气候，就如在美国的东南部地区，和那些采用天然气加热比较困难的地方。在极其寒冷的天气，所需的加热空间可能要超过热泵系统的容量。这是因为制冷设备尺寸的大小大多数是按照冷负荷的需要而确定的。随着室外气温的下降，热泵系统的性能系数也不断的减小。一个放置在屋顶、制冷量为26kw(71/2
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吨)的热泵系统，在较高温度(8.3°C)的能效系数为3.0，而在较低温度(–8.3°C)的能效比只有2.0或更低。因为随着室外温度的变换，制冷能力也降低，热泵系统需要补充电阻加热来维持建筑物的温度。图4.2.23展现以空气为媒介的热泵系统随着室外温度的改变，效能和制冷能力的变化趋势。第4.2章讨论热泵的特性。
4.2.21空冷或水冷热泵的制冷模式。
图4．2．22热泵系统的制热模式图
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图4.2.23 系统的制热能力随室外温度变化图
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Cooling Towers
If a chiller is used to provide chilled water for building air conditioning, then the heat energy that is absorbed through that process must be rejected. The two most common ways to reject thermal energy from the vapor compression process are either directly to the air or through a cooling tower. In a cooling tower, water is recirculated and evaporatively cooled through direct contact heat transfer with the ambient air. This cooled water can then be used to absorb and reject the thermal energy from the condenser of the chiller. The most common cooling tower used for HVAC applications is the mechanical draft cooling tower (Figure 4.2.13). The mechanical draft tower uses one or more fans to force air through the tower, a heat transfer media or fill that brings the recirculated water into contact with the air, a water basin (sump) to collect the recirculated water, and a water distribution system to ensure even dispersal of the water into the tower fill.
Figure 4.2.14 shows the relationship between the recirculating water and air as they interact in a counterflow cooling tower. The evaporative cooling process involves simultaneous heat and mass transfer as the water comes into contact with the atmospheric air. Ideally, the water distribution system causes the water to splash or atomize into smaller droplets, increasing the surface area of water available for heat transfer. The approach to the wet-bulb is a commonly used indicator of tower size and performance. It is defined as the temperature difference between the cooling water leaving the tower and the wet-bulb of the air entering the tower. Theoretically, the water being recirculated in a tower could reach the wetbulb temperature, but this does not occur in actual tower operations.
FIGURE 4.2.14 Air/water temperature relationship in a counterflow cooling tower.
The range for a chiller/tower combination is determined by the condenser thermal load and the cooling water flow rate, not by the capacity of the cooling tower. The range is defined as the temperature difference between the water entering the cooling tower and that leaving. The driver of tower performance is the ambient wet-bulb temperature. The
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