模块六单元1 暖通空调自动化管理概述1

1、建筑设备工程建筑设备工程主编：刘昌明鲍东杰模块六模块六 设备自动化系统设备自动化系统单元单元1 暖通空调自动化管理系统概述暖通空调自动化管理系统概述主讲：言主讲：言 娟娟目录目录空调系统概述空调系统概述1空调风系统空调风系统2空调水系统空调水系统3 3Back冷剂空调系统冷剂空调系统46.1.1空调的概念空调的概念 实现对某一房间或空间内的实现对某一房间或空间内的温度温度、湿度湿度、洁净度洁净度和和空气流速空气流速等进行调节和控制，并提供足够量的新鲜等进行调节和控制，并提供足够量的新鲜空气的方法叫做空气的方法叫做空气调节空气调节，简称空调。，简称空调。 空调可以实现对建筑空调可以实现对建筑热湿

2、环境热湿环境、空气品质空气品质全面进全面进行控制，它包含了采暖和通风的部分功能。行控制，它包含了采暖和通风的部分功能。1按按室内环境调控所用工作介质室内环境调控所用工作介质分类分类（1） 全空气系统全空气系统 以空气为介质，向室内提供冷量或热量以空气为介质，向室内提供冷量或热量,由空气来全部由空气来全部承担房间的热负荷或冷负荷。承担房间的热负荷或冷负荷。6.1.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理空调系统的分类空调系统的分类（2） 全水系统全水系统 全部用水承担室内的热负荷和冷负荷。当为热水时，全部用水承担室内的热负荷和冷负荷。当为热水时，向室内提供热量，承担室内的热负荷；当为冷水（常

3、称冷向室内提供热量，承担室内的热负荷；当为冷水（常称冷冻水）时，向室内提供制冷量，承担室内冷负荷和湿负荷。冻水）时，向室内提供制冷量，承担室内冷负荷和湿负荷。 6.1.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理（3） 空气空气-水系统水系统 以空气和水为介质，共同承担室内的负荷。空气以空气和水为介质，共同承担室内的负荷。空气-水系水系统是全空气系统与全水系统的综合应用，它既解决了全空统是全空气系统与全水系统的综合应用，它既解决了全空气系统因风量大导致风管断面尺寸大而占据较多有效建筑气系统因风量大导致风管断面尺寸大而占据较多有效建筑空间的矛盾，也解决了全水系统空调房间的新鲜空气供应空间的矛盾，

4、也解决了全水系统空调房间的新鲜空气供应问题，因此这种空调系统特别适合大型建筑和高层建筑。问题，因此这种空调系统特别适合大型建筑和高层建筑。6.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理（4） 冷剂系统冷剂系统 以制冷剂为介质，直接用于对室内空气进行冷却、去以制冷剂为介质，直接用于对室内空气进行冷却、去湿或加热。实质上，这种系统是用带制冷机的空调器（空湿或加热。实质上，这种系统是用带制冷机的空调器（空调机）来处理室内的负荷，所以这种系统又称机组式系统。调机）来处理室内的负荷，所以这种系统又称机组式系统。6.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理2按按空气处理设备的集中程度空气处理设备的集

5、中程度分类分类（1） 集中式系统集中式系统 空气集中于机房内进行处理空气集中于机房内进行处理(冷却、去湿、加热、加冷却、去湿、加热、加湿等湿等)，而房间内只有空气分配装置。目前常用的，而房间内只有空气分配装置。目前常用的全空气全空气系统系统中大部分是属于集中式系统；机组式系统中，如果中大部分是属于集中式系统；机组式系统中，如果采用大型带制冷机的空调机，在机房内集中对空气进行采用大型带制冷机的空调机，在机房内集中对空气进行冷却、去湿或加热，这也属于集中式系统。集中式系统冷却、去湿或加热，这也属于集中式系统。集中式系统需要在建筑物内占用一定机房面积，控制、管理比较方需要在建筑物内占用一定机房面积，

6、控制、管理比较方便。便。6.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理（2） 半集中式系统半集中式系统 对室内空气处理对室内空气处理(加热或冷却、去湿加热或冷却、去湿)的设备分设在的设备分设在各个被调节和控制的房间内，而又集中部分处理设备，各个被调节和控制的房间内，而又集中部分处理设备，如冷冻水或热水集中制备或新风进行集中处理等，如冷冻水或热水集中制备或新风进行集中处理等，全水全水系统系统、空气空气-水系统水系统、水环热泵系统水环热泵系统、变制冷剂流量变制冷剂流量系统系统都属这类系统。半集中式系统在建筑中占用的机房少，都属这类系统。半集中式系统在建筑中占用的机房少，可以容易满足各个房间各自的

7、温湿度控制要求，但房间可以容易满足各个房间各自的温湿度控制要求，但房间内设置空气处理设备后，管理维修不方便，如设备中有内设置空气处理设备后，管理维修不方便，如设备中有风机还会给室内带来噪声。风机还会给室内带来噪声。6.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理（3） 分散式系统分散式系统 对室内进行热湿处理的设备全部分散于各房间内，对室内进行热湿处理的设备全部分散于各房间内，如家庭中常用的如家庭中常用的房间空调器房间空调器、电取暖器电取暖器等都属于此类系等都属于此类系统。这种系统在建筑内不需要机房，不需要进行空气分统。这种系统在建筑内不需要机房，不需要进行空气分配的风道，但维修管理不便，分散

8、的小机组能量效率一配的风道，但维修管理不便，分散的小机组能量效率一般比较低，其中制冷压缩机、风机会给室内带来噪声。般比较低，其中制冷压缩机、风机会给室内带来噪声。6.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理3、根据、根据处理空气来源处理空气来源分类分类（1） 封闭式系统封闭式系统 封闭式空调系统处理的空封闭式空调系统处理的空气全部取自空调房间本身，没气全部取自空调房间本身，没有室外新鲜空气补充到系统中有室外新鲜空气补充到系统中来，全部是室内的空气在系统来，全部是室内的空气在系统中周而复始地循环。因此，空中周而复始地循环。因此，空调房间与空气处理设备由风管调房间与空气处理设备由风管连成了一个

9、封闭的循环环路。连成了一个封闭的循环环路。6.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理（2）直流式系统直流式系统 直流式系统处理的空气全部取自室直流式系统处理的空气全部取自室外，即室外的空气经过处理达到送风状态点后送入各空外，即室外的空气经过处理达到送风状态点后送入各空调房间，送入的空气在空调房间内吸热吸湿后全部排出调房间，送入的空气在空调房间内吸热吸湿后全部排出室外。室外。 6.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理（3） 混合式系统混合式系统 因为封闭式系统没有新风，不能满足空调因为封闭式系统没有新风，不能满足空调房间的卫生要求，而直流式系统消耗的能量大，房间的卫生要求，而直流式

10、系统消耗的能量大，不经济，所以封闭式系统和直流式系统只能在特不经济，所以封闭式系统和直流式系统只能在特定的情况下才能使用。对大多数有一定卫生要求定的情况下才能使用。对大多数有一定卫生要求的场合，往往采用混合式系统。的场合，往往采用混合式系统。混合式系统综合了封闭式系统混合式系统综合了封闭式系统和直流式系统的优点，既能满和直流式系统的优点，既能满足空调房间的卫生要求，足空调房间的卫生要求，又比较经济合理，故在又比较经济合理，故在工程实际中被广泛应用。工程实际中被广泛应用。6.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理4按按空调系统用途或服务对象不同空调系统用途或服务对象不同分类分类 （1） 舒

11、适性空调系统舒适性空调系统 简称简称舒适空调舒适空调，指为室内人员创造舒适健康环境的，指为室内人员创造舒适健康环境的空调系统。舒适健康的环境令人精神愉快，精力充沛，空调系统。舒适健康的环境令人精神愉快，精力充沛，工作、学习效率提高，有益于身心健康。工作、学习效率提高，有益于身心健康。（2） 工艺性空调系统工艺性空调系统 又称又称工业空调工业空调，指为生产工艺过程或设备运行创造，指为生产工艺过程或设备运行创造必要环境条件的空调系统，工作人员的舒适要求有条件必要环境条件的空调系统，工作人员的舒适要求有条件时可兼顾。时可兼顾。Back6.2 空调系统的分类及原理空调系统的分类及原理1空气处理空气处理

12、部分部分 集中式空调系统的空气处理部分是一个包括各种空集中式空调系统的空气处理部分是一个包括各种空气处理设备在内的空气处理室。其中主要有气处理设备在内的空气处理室。其中主要有过滤器过滤器、一、一次次加热器加热器、喷水室喷水室、二次加热器等。用这些空气处理设、二次加热器等。用这些空气处理设备对空气进行净化过滤和热湿处理，可将送入空调房间备对空气进行净化过滤和热湿处理，可将送入空调房间的空气处理到所需的送风状态点。的空气处理到所需的送风状态点。 空调系统的组成空调系统的组成6.3 空调系统的组成空调系统的组成2空气输送空气输送部分部分 空气输送部分主要包括空气输送部分主要包括送风机送风机、回风机回

13、风机（系统较小（系统较小时不用设置）、时不用设置）、风管风管系统和必要的系统和必要的风量调节装置风量调节装置。送风。送风系统的作用是不断将空气处理设备处理好的空气有效地系统的作用是不断将空气处理设备处理好的空气有效地输送到各空调房间；回风系统的作用是不断地排出室内输送到各空调房间；回风系统的作用是不断地排出室内回风，实现室内的通风换气，保证室内空气品质。回风，实现室内的通风换气，保证室内空气品质。6.3 空调系统的组成空调系统的组成3空气分配空气分配部分部分 空气分配部分主要包括设置在不同位置的空气分配部分主要包括设置在不同位置的送风口送风口和和回风口回风口，其作用是合理地组织空调房间的空气流

14、动，保，其作用是合理地组织空调房间的空气流动，保证空调房间内工作区（一般是证空调房间内工作区（一般是2m以下的空间）的空气温以下的空间）的空气温度和相对湿度均匀一致，空气流速不致过大，以免对室度和相对湿度均匀一致，空气流速不致过大，以免对室内的工作人员和生产形成不良的影响。内的工作人员和生产形成不良的影响。.3 空调系统的组成空调系统的组成4辅助系统辅助系统部分部分 我们知道，集中式空调系统是在空调机房集中进行我们知道，集中式空调系统是在空调机房集中进行空气处理然后再送往各空调房间。空调机房里对空气进空气处理然后再送往各空调房间。空调机房里对空气进行制冷（热）的设备（空调用冷水机组或热蒸汽）和

15、湿行制冷（热）的设备（空调用冷水机组或热蒸汽）和湿度控制设备等就是辅助设备。对于一个完整的空调系统，度控制设备等就是辅助设备。对于一个完整的空调系统，尤其是集中式空调系统，系统是比较复杂的。尤其是集中式空调系统，系统是比较复杂的。 空调系统是否能达到预期效果，空调能否满足房间空调系统是否能达到预期效果，空调能否满足房间的热湿控制要求，关键在于空气的处理。的热湿控制要求，关键在于空气的处理。6.3 空调系统的组成空调系统的组成Back6.4 全空气系统全空气系统6.5 全水系统全水系统卧式风机盘管卧式风机盘管立式风机盘管立式风机盘管6.6 空气空气-水系统水系统风机盘管风机盘管 + + 新风系统

16、新风系统6.7 冷剂系统冷剂系统舒适性空调的标准舒适性空调的标准u 温度温度 冬季：冬季：18-2418-24 夏季：夏季：22-2822-28u 湿度湿度 冬季：冬季：30-60%30-60% 夏季：夏季：40-65%40-65%u 空气流速空气流速 冬季：冬季：0.2m/s0.2m/s 夏季：夏季： 0.3m/s0.3m/su 新风量新风量 30m30m3 3/ /（hh人）人）压缩式制冷循环压缩式制冷循环l制冷循环系统的基本组成制冷循环系统的基本组成日常生活中我们都有这样的疑问日常生活中我们都有这样的疑问:怎样才能制冷制热呢怎样才能制冷制热呢? 利用制冷剂由液体状态汽化为利用制冷剂由液体

17、状态汽化为蒸气状态过程中吸收热量，被冷却蒸气状态过程中吸收热量，被冷却介质因失去热量而降低温度，达到介质因失去热量而降低温度，达到制冷的目的。制冷的目的。压缩式制冷循环压缩式制冷循环日常生活中我们都有这样的疑问日常生活中我们都有这样的疑问:怎样才能制冷制热呢怎样才能制冷制热呢?制冷剂制冷剂制冷剂在变为蒸气之后，需要对它进制冷剂在变为蒸气之后，需要对它进行压缩、冷凝、继而进行再次汽化吸行压缩、冷凝、继而进行再次汽化吸热。对制冷剂蒸气只进行一次压缩，热。对制冷剂蒸气只进行一次压缩，称为蒸气单级压缩。称为蒸气单级压缩。 单级蒸气压缩式制冷单级蒸气压缩式制冷单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，单级

18、蒸气压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。膨胀阀和蒸发器组成。压缩式制冷循环压缩式制冷循环l制冷循环系统制冷循环系统 根据蒸气压缩式制冷原理构成的单级蒸气压缩式制冷循环系统，是由不同直径的管道和在其中制冷剂会发生不同状态变化的部件组成，串接成一个封闭的循环回路，在系统回路中装入制冷剂，制冷剂在这个循环回路中能够不停地循环流动。压缩式制冷循环压缩式制冷循环l 制冷剂蒸气制冷剂蒸气压缩压缩、冷凝成液体，放出热量、冷凝成液体，放出热量制冷循环过程制冷循环过程制冷循环过程l 冷凝后的制冷剂流经节流元件进入蒸发器。从入口端的高压冷凝后的制冷剂流经节流元件进入蒸发器。从入口端的高压降低到低压，从高温降低到常温，并出现少量液体汽化变为降低到低压，从高温降低到常温，并出现少量液体汽化变为蒸气。蒸气。l 制冷剂蒸汽回到压缩机中压缩制冷剂蒸汽回到压缩机中压缩制冷循环过程制冷系统各部件的用途制冷系统各部件的用途压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度放热，使高压高温制冷剂蒸气冷却、冷凝成高压常温的制冷剂液体 得到低温低压制冷剂制冷剂液体吸热、蒸发、制冷制冷剂的变化过程制冷剂的变化过程制冷机工作原理制冷机工作原理压缩机压缩机节流装置节流装置冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器高压高压蒸汽蒸汽低压低压蒸汽蒸汽低压低压液体液体高压高压液体液体吸热吸热放热放热l压缩机压缩机 将蒸发器中的制冷剂蒸汽吸入，并将其