1、第九章空氣調(diào)節(jié)第九章空氣調(diào)節(jié)9.1空氣調(diào)節(jié)與通風(fēng)區(qū)別空氣調(diào)節(jié)與通風(fēng)區(qū)別1.概述 人們生活水平不斷提高，而對(duì)生活的標(biāo)準(zhǔn)也不斷有更新、更高的需求，在現(xiàn)代化城市對(duì)如何能創(chuàng)造出一個(gè)與室外器械聲隔絕，空氣清閑無(wú)污染，溫、濕度適宜的良好居住、辦公、娛樂(lè)的環(huán)境，是人們迫切需求的。而對(duì)新興工業(yè)中如制藥、電子、精密儀表、微型元件等行業(yè)，為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善工藝生產(chǎn)中的環(huán)境，以滿足生產(chǎn)工藝的需要，也需有良好的空調(diào)系統(tǒng)保證，因此空調(diào)有著更重要的經(jīng)濟(jì)意義。 但空調(diào)工程發(fā)展對(duì)城市的供電、供水量的大幅度需求也成為嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。 總之，空調(diào)工程不再是僅用于某些生產(chǎn)必須的行業(yè)(如紡織、化工、電子等)，而是

2、廣泛地用在公益設(shè)施上。近年來(lái)居民居室的空調(diào)需求量迅速增加，改善了人們的生活質(zhì)量，同時(shí)也促進(jìn)了空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。9.1空氣調(diào)節(jié)與通風(fēng)區(qū)別空氣調(diào)節(jié)與通風(fēng)區(qū)別2.空氣調(diào)節(jié)與通風(fēng)的區(qū)別n通風(fēng)：主要是利用自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的方法，為某房間或車間提供新鮮空氣，滿足工作人員的需要及生產(chǎn)工藝要求，稀釋有害氣體的濃度并不斷排出有害物質(zhì)及氣體稱為通風(fēng)。n空氣調(diào)節(jié)：簡(jiǎn)稱空調(diào)，主要是通過(guò)空氣處理，向房間送入凈化的空氣，并通過(guò)空氣的過(guò)濾凈化、加熱、冷卻、加濕、去濕等工藝過(guò)程滿足人及生產(chǎn)的要求，對(duì)溫度及濕度能實(shí)行控制，并提供足夠的凈化新鮮空氣量?？諝庹{(diào)節(jié)過(guò)程是在建筑物封閉狀態(tài)下來(lái)完成的，采用人工的方法，創(chuàng)造和保持一

3、定要求的空氣環(huán)境。9.2空氣調(diào)節(jié)基本知識(shí)空氣調(diào)節(jié)基本知識(shí)2.2.空調(diào)工程專業(yè)基本知識(shí)空調(diào)工程專業(yè)基本知識(shí)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 50155-92 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)(1)(1)空氣的濕度空氣的濕度 我們用空氣的加濕、減濕人為地控制空氣的濕度。 空氣的濕度可用含濕量、絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度來(lái)表示。n1) 含濕量：濕空氣是由干空氣和水蒸氣組成，其中每千克干空氣所含的水蒸氣量稱為含濕量。n2) 絕對(duì)濕度：每立方米濕空氣中所含有的水蒸氣量。通常在通風(fēng)與空調(diào)工程中，空氣的濕度常用相對(duì)濕度來(lái)表示。n3) 相對(duì)濕度：在一定溫度下，濕空氣所含的水蒸氣量

4、有一個(gè)最大限度，超過(guò)這一限度，多余的水蒸氣就會(huì)從濕空氣中凝結(jié)出來(lái)，這種含有最大蒸氣量的濕空氣被稱為飽和濕空氣，所謂相對(duì)濕度，就是空氣中水蒸氣分壓力和同溫度下飽和水蒸氣分壓力之比。 （相對(duì)濕度與含濕量都是表示空氣濕度的參數(shù)，但相對(duì)濕度表示空氣接近飽和的程度，不能表示水蒸氣含量的多少，含濕量能表示水蒸氣的含量，卻不能表示空氣的飽和程度。）9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類空調(diào)系統(tǒng)的分類n空調(diào)系統(tǒng)一般均由空氣處理設(shè)備、空氣輸送管道、空氣分配設(shè)備、冷熱源和自動(dòng)控制設(shè)備構(gòu)成。n根據(jù)實(shí)際需要它可以構(gòu)成多種不同形式的系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中，要考慮建筑物的用途和性質(zhì)，以及室內(nèi)熱、濕負(fù)荷的特點(diǎn)與溫、濕度調(diào)節(jié)和控制的要求，空調(diào)機(jī)房

5、的面積和位置、初投資和運(yùn)行管理及維修費(fèi)用等許多方面的因素，選擇合適的空調(diào)系統(tǒng)的類型。 1 1 按空氣處理設(shè)備的設(shè)置分類按空氣處理設(shè)備的設(shè)置分類 2 2 按負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷所用介質(zhì)種類分類按負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷所用介質(zhì)種類分類 3 3 按送風(fēng)管道中空氣流速大小分類按送風(fēng)管道中空氣流速大小分類 4 4 按集中式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣來(lái)源分類按集中式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣來(lái)源分類9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類n集中式空調(diào)系統(tǒng)的主要集中式空調(diào)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是：是：空調(diào)設(shè)備集中設(shè)置在專門的空調(diào)機(jī)房里，管理維修方便，消聲防振也空調(diào)設(shè)備集中設(shè)置在專門的空調(diào)機(jī)房里，管理維修方便，消聲防振也比較容易；比較容易；空調(diào)機(jī)

6、房可以使用較差的建筑面積，如地下室，屋頂間等；空調(diào)機(jī)房可以使用較差的建筑面積，如地下室，屋頂間等；可根據(jù)季節(jié)變化調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用；可根據(jù)季節(jié)變化調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用；使用壽命長(zhǎng)，初投資和運(yùn)行費(fèi)比較小。使用壽命長(zhǎng)，初投資和運(yùn)行費(fèi)比較小。n集中式空調(diào)系統(tǒng)的主要集中式空調(diào)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)缺點(diǎn)是：是：用空氣作為輸送冷熱量的介質(zhì)，需要的風(fēng)量大，風(fēng)道又粗又長(zhǎng)，占用用空氣作為輸送冷熱量的介質(zhì)，需要的風(fēng)量大，風(fēng)道又粗又長(zhǎng)，占用建筑空間較多，施工安裝工作量大，工期長(zhǎng)；建筑空間較多，施工安裝工作量大，工期長(zhǎng)；一個(gè)系統(tǒng)只能處理出一種送風(fēng)狀態(tài)的空氣，當(dāng)各房間的熱、濕負(fù)荷的一個(gè)系統(tǒng)只能處理

7、出一種送風(fēng)狀態(tài)的空氣，當(dāng)各房間的熱、濕負(fù)荷的變化規(guī)律差別較大時(shí)，不便于運(yùn)行調(diào)節(jié)；變化規(guī)律差別較大時(shí)，不便于運(yùn)行調(diào)節(jié)；當(dāng)只有部分房間需要空調(diào)時(shí)，仍然要開啟整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，造成能量上當(dāng)只有部分房間需要空調(diào)時(shí)，仍然要開啟整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，造成能量上的浪費(fèi)。的浪費(fèi)。9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類(2)半集中式系統(tǒng)n具有集中的具有集中的空氣處理室空氣處理室（主要用于處理室外新鮮空氣）和送風(fēng)管道，（主要用于處理室外新鮮空氣）和送風(fēng)管道，同時(shí)又在各空調(diào)房間設(shè)有同時(shí)又在各空調(diào)房間設(shè)有局部處理裝置局部處理裝置。設(shè)在房間的局部處理裝置又設(shè)在房間的局部處理裝置又稱稱未端裝置未端裝置，如風(fēng)機(jī)盤管，誘導(dǎo)器。，如風(fēng)機(jī)盤管，誘導(dǎo)器。n與集

8、中式空調(diào)相比較，這類系統(tǒng)與集中式空調(diào)相比較，這類系統(tǒng)省去了回風(fēng)管道省去了回風(fēng)管道，節(jié)省建筑空間，室，節(jié)省建筑空間，室內(nèi)熱濕負(fù)荷主要由通過(guò)末端裝置的冷（熱）水來(lái)負(fù)擔(dān)，由于水的比容內(nèi)熱濕負(fù)荷主要由通過(guò)末端裝置的冷（熱）水來(lái)負(fù)擔(dān)，由于水的比容小，密度大，因而輸水管徑小，有利于敷設(shè)和安裝，特別適用于高層小，密度大，因而輸水管徑小，有利于敷設(shè)和安裝，特別適用于高層建筑。建筑。(3)全分散式系統(tǒng)n又又稱局部機(jī)組稱局部機(jī)組系統(tǒng)，它系統(tǒng)，它是把冷、熱源和空氣處理設(shè)備及空氣輸送設(shè)備是把冷、熱源和空氣處理設(shè)備及空氣輸送設(shè)備( (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) )集中設(shè)置在一個(gè)箱體內(nèi)，使之形成一個(gè)緊湊的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。集中設(shè)置在一個(gè)箱體

9、內(nèi)，使之形成一個(gè)緊湊的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。因此，局部機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)不需要專門的空調(diào)機(jī)房，可根據(jù)需要靈活分因此，局部機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)不需要專門的空調(diào)機(jī)房，可根據(jù)需要靈活分散地設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)某個(gè)比較方便的位置散地設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)某個(gè)比較方便的位置。不用單獨(dú)機(jī)房，。不用單獨(dú)機(jī)房，使用使用靈靈活，移動(dòng)方便，可以滿足不同的空調(diào)房間不同送風(fēng)要求，活，移動(dòng)方便，可以滿足不同的空調(diào)房間不同送風(fēng)要求，是是家用空調(diào)家用空調(diào)及車輛空調(diào)及車輛空調(diào)的主要形式的主要形式。但會(huì)影響建筑的立面美觀。但會(huì)影響建筑的立面美觀。9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類2.2.按負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷所用介質(zhì)種類來(lái)分按負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷所用介質(zhì)種類來(lái)分n空調(diào)房間的空調(diào)負(fù)荷(冷量

10、或熱量)可由空氣、水、制冷劑分別負(fù)擔(dān)或空氣與水兩種介質(zhì)共同來(lái)負(fù)擔(dān)。 (1)全空氣系統(tǒng)n空調(diào)房間的空調(diào)負(fù)荷全部由經(jīng)過(guò)空氣處理設(shè)備處理的空氣來(lái)承擔(dān)的系統(tǒng)稱作全空氣系統(tǒng)，如圖 (a)所示。不難理解，在炎熱的夏天，室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷Q與濕負(fù)荷W都為正值的時(shí)候，需要向空調(diào)房間送冷空氣，用以吸收室內(nèi)多余的熱量Q和多余的濕量W后排出空調(diào)房間。而在寒冷的冬天，室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷Q為負(fù)值(室內(nèi)空氣的熱量通過(guò)空調(diào)房間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳給室外的空氣)時(shí)，則需要向空調(diào)房間送熱空氣，送入空調(diào)房間的熱空氣要在空調(diào)房間內(nèi)放出熱量，同時(shí)又要吸收空調(diào)房間內(nèi)多余的濕量(空調(diào)房間的濕負(fù)荷與夏季是相同的)，才能保證空調(diào)房間內(nèi)的設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)相對(duì)濕度

11、。9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類(2)全水系統(tǒng)n空調(diào)房間的空調(diào)負(fù)荷全部由水作為冷(熱)工作介質(zhì)來(lái)承擔(dān)的系統(tǒng)稱作全水空調(diào)系統(tǒng)。如圖 (b)所示。由于水?dāng)y帶能量(冷量或熱量)的能力要比空氣大得多，所以無(wú)論是夏天還是冬天，在空調(diào)房間空調(diào)負(fù)荷相同的條件下，只需要較小的水量就能滿足空調(diào)系統(tǒng)的要求，從而減少了風(fēng)道占據(jù)建筑空間的缺點(diǎn)，因?yàn)檫@種系統(tǒng)是用管徑較小的水管輸送冷(熱)水管道代替了用較大斷面尺寸輸送空氣的風(fēng)道。n在實(shí)際應(yīng)用中，僅靠冷(熱)水來(lái)消除空調(diào)房間的余熱和余濕，并不能解決房間新鮮空氣的供應(yīng)問(wèn)題，因而通常不單獨(dú)采用全水空調(diào)系統(tǒng)。9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類(3)空氣-水系統(tǒng)n空氣-水系統(tǒng)是全空氣系統(tǒng)與全水系統(tǒng)的綜合

12、應(yīng)用，它既解決了全空氣系統(tǒng)因風(fēng)量大導(dǎo)致風(fēng)管斷面尺寸大而占據(jù)較多有效建筑空間的矛盾，也解決了全水空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)房間的新鮮空氣供應(yīng)問(wèn)題，因此這種空調(diào)系統(tǒng)特別適合大型建筑和高層建筑。目前高層建筑中普遍采用的風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)，如圖 (c)所示。9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類(4)制冷劑系統(tǒng)n制冷劑系統(tǒng)是將制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器直接放在空調(diào)房間內(nèi)吸收空調(diào)房間內(nèi)的余熱、余濕。n如現(xiàn)在的家用分體式空調(diào)器，它分為室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)兩部分。其中室內(nèi)機(jī)實(shí)際就是制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，并且在其內(nèi)設(shè)置了噪聲極小的貫流風(fēng)機(jī)，迫使室內(nèi)空氣以一定的流速通過(guò)蒸發(fā)器的換熱表面，從而使室內(nèi)空氣的溫度降低；室外機(jī)就是制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和冷凝器，其內(nèi)

13、設(shè)有一般的軸流風(fēng)機(jī)，迫使室外的空氣以一定的流速流過(guò)冷凝器的換熱表面，讓室外空氣帶走高溫高壓制冷劑在冷凝器中冷卻成高壓制冷劑液體放出的熱量，如圖 (d)所示。9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類3.3.根據(jù)集中式系統(tǒng)處理空氣來(lái)源分根據(jù)集中式系統(tǒng)處理空氣來(lái)源分(1)封閉式系統(tǒng)n封閉式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣全部取自空調(diào)房間本身，沒(méi)有室外新鮮空氣補(bǔ)充到系統(tǒng)里來(lái)，全部是室內(nèi)的空氣在系統(tǒng)中周而復(fù)始地循環(huán)。因此，空調(diào)房間與空氣處理設(shè)備由風(fēng)管連成了一個(gè)封閉的循環(huán)環(huán)路，如圖(a)所示。這種系統(tǒng)無(wú)論是夏季還是冬季冷熱消耗量最省，但空調(diào)房間內(nèi)的衛(wèi)生條件差，人在其中生活、學(xué)習(xí)和工作易患空調(diào)病。因此，封閉式空調(diào)系統(tǒng)多用于戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的地下蔽護(hù)

14、所或指揮部等戰(zhàn)備工程，以及很少有人進(jìn)出的倉(cāng)庫(kù)等。(N表示室內(nèi)空氣，O表示冷卻達(dá)到送風(fēng)狀態(tài)的空氣)9.3空調(diào)系統(tǒng)的分類(2)直流式系統(tǒng)n直流式系統(tǒng)處理的空氣全部取自室外，即室外的空氣經(jīng)過(guò)處理達(dá)到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)后送入各空調(diào)房間，送入的空氣在空調(diào)房間內(nèi)吸熱吸濕后全部排出室外，如圖(b)所示。與封閉式系統(tǒng)相比，這種系統(tǒng)消耗的冷(熱)量最大，但空調(diào)房間內(nèi)的衛(wèi)生條件完全能夠滿足要求，n因此這種系統(tǒng)用于不允許采用室內(nèi)回風(fēng)的場(chǎng)合，如放射性實(shí)驗(yàn)室和散發(fā)大量有害物質(zhì)的車間等。(3)混合式系統(tǒng)n因?yàn)榉忾]式系統(tǒng)不能滿足空調(diào)房間的衛(wèi)生要求，而直流式系統(tǒng)消耗的能量又大，所以封閉式系統(tǒng)和直流式系統(tǒng)只能在特定的情況下才能使用。n

15、混合式系統(tǒng)綜合了封閉式系統(tǒng)和直流式系統(tǒng)的利弊，既能滿足空調(diào)房間的衛(wèi)生要求，又比較經(jīng)濟(jì)合理，故在工程實(shí)際中被廣泛采用。圖(c)是混合式空調(diào)系統(tǒng)的圖式。大樓中央空調(diào)常見形式大樓中央空調(diào)常見形式n室內(nèi)回風(fēng)室內(nèi)回風(fēng)和和室外新風(fēng)室外新風(fēng)混合后混合后經(jīng)過(guò)處理再通過(guò)送風(fēng)管道送經(jīng)過(guò)處理再通過(guò)送風(fēng)管道送到每個(gè)空調(diào)房間是一種常見到每個(gè)空調(diào)房間是一種常見的方式。的方式。n回風(fēng)和新風(fēng)在送入每個(gè)房間回風(fēng)和新風(fēng)在送入每個(gè)房間之前必須通過(guò)集中的之前必須通過(guò)集中的空氣處空氣處理裝置（組合式空調(diào)箱）理裝置（組合式空調(diào)箱）進(jìn)進(jìn)行降溫行降溫/ /升溫、加濕升溫、加濕/ /去濕處去濕處理，再通過(guò)主風(fēng)道和各個(gè)支理，再通過(guò)主風(fēng)道和各個(gè)支

16、管風(fēng)道送入每個(gè)空調(diào)房間，管風(fēng)道送入每個(gè)空調(diào)房間，以保證房間所要求的溫度和以保證房間所要求的溫度和濕度要求濕度要求 空調(diào)箱空調(diào)箱AHUAHU回風(fēng)管回風(fēng)管新風(fēng)管新風(fēng)管送風(fēng)管送風(fēng)管9.4空調(diào)系統(tǒng)的組成1.1.空氣處理部分、空氣處理部分、2.2.空氣輸送部分、空氣輸送部分、3.3.空氣分配部分、空氣分配部分、4.4.輔助系統(tǒng)部分。輔助系統(tǒng)部分。1.1.空氣處理部分空氣處理部分 集中式空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理部分是一個(gè)包括各種空氣處理設(shè)備在內(nèi)的空氣處理室。其中主要有空氣過(guò)濾器、噴淋室(或表冷器)、加熱器等。用這些空氣處理設(shè)備對(duì)空氣進(jìn)行凈化過(guò)濾和熱濕處理，可將送入空調(diào)房間的空氣處理到所需要的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。各種空氣

17、處理設(shè)備都有現(xiàn)成的定型產(chǎn)品，這種定型產(chǎn)品稱之為空調(diào)機(jī)(或空調(diào)器)。2.2.空氣輸送部分空氣輸送部分 空氣輸送部分主要包括送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)(系統(tǒng)較小不用設(shè)置)、風(fēng)管系統(tǒng)及必要的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置。作用是不斷將空氣處理設(shè)備處理好的空氣有效地輸送到各空調(diào)房間，并從空調(diào)房間內(nèi)不斷地排出處于室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)的空氣。9.4空調(diào)系統(tǒng)的組成3.3.空氣分配部分空氣分配部分 空氣分配部分主要包括設(shè)置在不同位置的送風(fēng)口和回風(fēng)口，作用是合理地組織空調(diào)房間的空氣流動(dòng)，保證空調(diào)房間內(nèi)工作區(qū)(一般是2m以下的空間)的空氣溫度和相對(duì)濕度均勻一致，空氣的流速不致過(guò)大，以免對(duì)室內(nèi)的工作人員和生產(chǎn)形成不良的影響。4.4.輔助系統(tǒng)部分輔助系統(tǒng)

18、部分 輔助系統(tǒng)是為空調(diào)系統(tǒng)處理空氣提供冷(熱)工作介質(zhì)部分。其中又分為：(1)空調(diào)制冷系統(tǒng)(2 2)空調(diào)用熱源系統(tǒng)(3)水泵及管路系統(tǒng)(4)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組9.6空氣處理方式空氣處理方式n9.6.19.6.1空氣加熱處理空氣加熱處理n9.6.29.6.2空氣冷卻處理空氣冷卻處理n9.6.39.6.3空氣的加濕與減濕空氣的加濕與減濕n9.6.49.6.4空氣過(guò)濾處理空氣過(guò)濾處理n9.6.59.6.5消聲處理消聲處理9.8冷熱源及布置冷熱源及布置n所謂冷熱源設(shè)備，是指給建筑物或建筑群提供所謂冷熱源設(shè)備，是指給建筑物或建筑群提供冷量和熱量冷量和熱量的設(shè)備，通常將實(shí)現(xiàn)該設(shè)備功能必的設(shè)備，通常將實(shí)現(xiàn)該設(shè)備功能必須附帶的部件也納入冷熱