第九章空气调节

1、第九章空气调节第九章空气调节9.1空气调节与通风区别空气调节与通风区别1.概述 人们生活水平不断提高，而对生活的标准也不断有更新、更高的需求，在现代化城市对如何能创造出一个与室外器械声隔绝，空气清闲无污染，温、湿度适宜的良好居住、办公、娱乐的环境，是人们迫切需求的。而对新兴工业中如制药、电子、精密仪表、微型元件等行业，为了提高产品的质量，提高生产效率，改善工艺生产中的环境，以满足生产工艺的需要，也需有良好的空调系统保证，因此空调有着更重要的经济意义。 但空调工程发展对城市的供电、供水量的大幅度需求也成为严峻的现实问题。 总之，空调工程不再是仅用于某些生产必须的行业(如纺织、化工、电子等)，而是

2、广泛地用在公益设施上。近年来居民居室的空调需求量迅速增加，改善了人们的生活质量，同时也促进了空调设备生产行业的发展。9.1空气调节与通风区别空气调节与通风区别2.空气调节与通风的区别n通风：主要是利用自然通风或机械通风的方法，为某房间或车间提供新鲜空气，满足工作人员的需要及生产工艺要求，稀释有害气体的浓度并不断排出有害物质及气体称为通风。n空气调节：简称空调，主要是通过空气处理，向房间送入净化的空气，并通过空气的过滤净化、加热、冷却、加湿、去湿等工艺过程满足人及生产的要求，对温度及湿度能实行控制，并提供足够的净化新鲜空气量。空气调节过程是在建筑物封闭状态下来完成的，采用人工的方法，创造和保持一

3、定要求的空气环境。9.2空气调节基本知识空气调节基本知识2.2.空调工程专业基本知识空调工程专业基本知识中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准 GB 50155-92 采暖通风与空气调节术语标准采暖通风与空气调节术语标准(1)(1)空气的湿度空气的湿度 我们用空气的加湿、减湿人为地控制空气的湿度。 空气的湿度可用含湿量、绝对湿度、相对湿度来表示。n1) 含湿量：湿空气是由干空气和水蒸气组成，其中每千克干空气所含的水蒸气量称为含湿量。n2) 绝对湿度：每立方米湿空气中所含有的水蒸气量。通常在通风与空调工程中，空气的湿度常用相对湿度来表示。n3) 相对湿度：在一定温度下，湿空气所含的水蒸气量

4、有一个最大限度，超过这一限度，多余的水蒸气就会从湿空气中凝结出来，这种含有最大蒸气量的湿空气被称为饱和湿空气，所谓相对湿度，就是空气中水蒸气分压力和同温度下饱和水蒸气分压力之比。 （相对湿度与含湿量都是表示空气湿度的参数，但相对湿度表示空气接近饱和的程度，不能表示水蒸气含量的多少，含湿量能表示水蒸气的含量，却不能表示空气的饱和程度。）9.3空调系统的分类空调系统的分类n空调系统一般均由空气处理设备、空气输送管道、空气分配设备、冷热源和自动控制设备构成。n根据实际需要它可以构成多种不同形式的系统。在实际应用中，要考虑建筑物的用途和性质，以及室内热、湿负荷的特点与温、湿度调节和控制的要求，空调机房

5、的面积和位置、初投资和运行管理及维修费用等许多方面的因素，选择合适的空调系统的类型。 1 1 按空气处理设备的设置分类按空气处理设备的设置分类 2 2 按负担室内负荷所用介质种类分类按负担室内负荷所用介质种类分类 3 3 按送风管道中空气流速大小分类按送风管道中空气流速大小分类 4 4 按集中式空调系统处理的空气来源分类按集中式空调系统处理的空气来源分类9.3空调系统的分类9.3空调系统的分类n集中式空调系统的主要集中式空调系统的主要优点优点是：是：空调设备集中设置在专门的空调机房里，管理维修方便，消声防振也空调设备集中设置在专门的空调机房里，管理维修方便，消声防振也比较容易；比较容易；空调机

6、房可以使用较差的建筑面积，如地下室，屋顶间等；空调机房可以使用较差的建筑面积，如地下室，屋顶间等；可根据季节变化调节空调系统的新风量，节约运行费用；可根据季节变化调节空调系统的新风量，节约运行费用；使用寿命长，初投资和运行费比较小。使用寿命长，初投资和运行费比较小。n集中式空调系统的主要集中式空调系统的主要缺点缺点是：是：用空气作为输送冷热量的介质，需要的风量大，风道又粗又长，占用用空气作为输送冷热量的介质，需要的风量大，风道又粗又长，占用建筑空间较多，施工安装工作量大，工期长；建筑空间较多，施工安装工作量大，工期长；一个系统只能处理出一种送风状态的空气，当各房间的热、湿负荷的一个系统只能处理

7、出一种送风状态的空气，当各房间的热、湿负荷的变化规律差别较大时，不便于运行调节；变化规律差别较大时，不便于运行调节；当只有部分房间需要空调时，仍然要开启整个空调系统，造成能量上当只有部分房间需要空调时，仍然要开启整个空调系统，造成能量上的浪费。的浪费。9.3空调系统的分类(2)半集中式系统n具有集中的具有集中的空气处理室空气处理室（主要用于处理室外新鲜空气）和送风管道，（主要用于处理室外新鲜空气）和送风管道，同时又在各空调房间设有同时又在各空调房间设有局部处理装置局部处理装置。设在房间的局部处理装置又设在房间的局部处理装置又称称未端装置未端装置，如风机盘管，诱导器。，如风机盘管，诱导器。n与集

8、中式空调相比较，这类系统与集中式空调相比较，这类系统省去了回风管道省去了回风管道，节省建筑空间，室，节省建筑空间，室内热湿负荷主要由通过末端装置的冷（热）水来负担，由于水的比容内热湿负荷主要由通过末端装置的冷（热）水来负担，由于水的比容小，密度大，因而输水管径小，有利于敷设和安装，特别适用于高层小，密度大，因而输水管径小，有利于敷设和安装，特别适用于高层建筑。建筑。(3)全分散式系统n又又称局部机组称局部机组系统，它系统，它是把冷、热源和空气处理设备及空气输送设备是把冷、热源和空气处理设备及空气输送设备( (风机风机) )集中设置在一个箱体内，使之形成一个紧凑的空气调节系统。集中设置在一个箱体

9、内，使之形成一个紧凑的空气调节系统。因此，局部机组空调系统不需要专门的空调机房，可根据需要灵活分因此，局部机组空调系统不需要专门的空调机房，可根据需要灵活分散地设置在空调房间内某个比较方便的位置散地设置在空调房间内某个比较方便的位置。不用单独机房，。不用单独机房，使用使用灵灵活，移动方便，可以满足不同的空调房间不同送风要求，活，移动方便，可以满足不同的空调房间不同送风要求，是是家用空调家用空调及车辆空调及车辆空调的主要形式的主要形式。但会影响建筑的立面美观。但会影响建筑的立面美观。9.3空调系统的分类2.2.按负担室内负荷所用介质种类来分按负担室内负荷所用介质种类来分n空调房间的空调负荷(冷量

10、或热量)可由空气、水、制冷剂分别负担或空气与水两种介质共同来负担。 (1)全空气系统n空调房间的空调负荷全部由经过空气处理设备处理的空气来承担的系统称作全空气系统，如图 (a)所示。不难理解，在炎热的夏天，室内空调负荷Q与湿负荷W都为正值的时候，需要向空调房间送冷空气，用以吸收室内多余的热量Q和多余的湿量W后排出空调房间。而在寒冷的冬天，室内的空调负荷Q为负值(室内空气的热量通过空调房间的围护结构传给室外的空气)时，则需要向空调房间送热空气，送入空调房间的热空气要在空调房间内放出热量，同时又要吸收空调房间内多余的湿量(空调房间的湿负荷与夏季是相同的)，才能保证空调房间内的设计温度与设计相对湿度

11、。9.3空调系统的分类(2)全水系统n空调房间的空调负荷全部由水作为冷(热)工作介质来承担的系统称作全水空调系统。如图 (b)所示。由于水携带能量(冷量或热量)的能力要比空气大得多，所以无论是夏天还是冬天，在空调房间空调负荷相同的条件下，只需要较小的水量就能满足空调系统的要求，从而减少了风道占据建筑空间的缺点，因为这种系统是用管径较小的水管输送冷(热)水管道代替了用较大断面尺寸输送空气的风道。n在实际应用中，仅靠冷(热)水来消除空调房间的余热和余湿，并不能解决房间新鲜空气的供应问题，因而通常不单独采用全水空调系统。9.3空调系统的分类(3)空气-水系统n空气-水系统是全空气系统与全水系统的综合

12、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空间的矛盾，也解决了全水空调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。目前高层建筑中普遍采用的风机盘管加独立的新风系统，如图 (c)所示。9.3空调系统的分类(4)制冷剂系统n制冷剂系统是将制冷系统的蒸发器直接放在空调房间内吸收空调房间内的余热、余湿。n如现在的家用分体式空调器，它分为室内机和室外机两部分。其中室内机实际就是制冷系统中的蒸发器，并且在其内设置了噪声极小的贯流风机，迫使室内空气以一定的流速通过蒸发器的换热表面，从而使室内空气的温度降低；室外机就是制冷系统中的压缩机和冷凝器，其内

13、设有一般的轴流风机，迫使室外的空气以一定的流速流过冷凝器的换热表面，让室外空气带走高温高压制冷剂在冷凝器中冷却成高压制冷剂液体放出的热量，如图 (d)所示。9.3空调系统的分类3.3.根据集中式系统处理空气来源分根据集中式系统处理空气来源分(1)封闭式系统n封闭式空调系统处理的空气全部取自空调房间本身，没有室外新鲜空气补充到系统里来，全部是室内的空气在系统中周而复始地循环。因此，空调房间与空气处理设备由风管连成了一个封闭的循环环路，如图(a)所示。这种系统无论是夏季还是冬季冷热消耗量最省，但空调房间内的卫生条件差，人在其中生活、学习和工作易患空调病。因此，封闭式空调系统多用于战争时期的地下蔽护

14、所或指挥部等战备工程，以及很少有人进出的仓库等。(N表示室内空气，O表示冷却达到送风状态的空气)9.3空调系统的分类(2)直流式系统n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，如图(b)所示。与封闭式系统相比，这种系统消耗的冷(热)量最大，但空调房间内的卫生条件完全能够满足要求，n因此这种系统用于不允许采用室内回风的场合，如放射性实验室和散发大量有害物质的车间等。(3)混合式系统n因为封闭式系统不能满足空调房间的卫生要求，而直流式系统消耗的能量又大，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。n

15、混合式系统综合了封闭式系统和直流式系统的利弊，既能满足空调房间的卫生要求，又比较经济合理，故在工程实际中被广泛采用。图(c)是混合式空调系统的图式。大楼中央空调常见形式大楼中央空调常见形式n室内回风室内回风和和室外新风室外新风混合后混合后经过处理再通过送风管道送经过处理再通过送风管道送到每个空调房间是一种常见到每个空调房间是一种常见的方式。的方式。n回风和新风在送入每个房间回风和新风在送入每个房间之前必须通过集中的之前必须通过集中的空气处空气处理装置（组合式空调箱）理装置（组合式空调箱）进进行降温行降温/ /升温、加湿升温、加湿/ /去湿处去湿处理，再通过主风道和各个支理，再通过主风道和各个支

16、管风道送入每个空调房间，管风道送入每个空调房间，以保证房间所要求的温度和以保证房间所要求的温度和湿度要求湿度要求 空调箱空调箱AHUAHU回风管回风管新风管新风管送风管送风管9.4空调系统的组成1.1.空气处理部分、空气处理部分、2.2.空气输送部分、空气输送部分、3.3.空气分配部分、空气分配部分、4.4.辅助系统部分。辅助系统部分。1.1.空气处理部分空气处理部分 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。其中主要有空气过滤器、喷淋室(或表冷器)、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，可将送入空调房间的空气处理到所需要的送风状态点。各种空气

17、处理设备都有现成的定型产品，这种定型产品称之为空调机(或空调器)。2.2.空气输送部分空气输送部分 空气输送部分主要包括送风机、排风机(系统较小不用设置)、风管系统及必要的风量调节装置。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，并从空调房间内不断地排出处于室内设计状态的空气。9.4空调系统的组成3.3.空气分配部分空气分配部分 空气分配部分主要包括设置在不同位置的送风口和回风口，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2m以下的空间)的空气温度和相对湿度均匀一致，空气的流速不致过大，以免对室内的工作人员和生产形成不良的影响。4.4.辅助系统部分辅助系统

18、部分 辅助系统是为空调系统处理空气提供冷(热)工作介质部分。其中又分为：(1)空调制冷系统(2 2)空调用热源系统(3)水泵及管路系统(4)风机盘管机组9.6空气处理方式空气处理方式n9.6.19.6.1空气加热处理空气加热处理n9.6.29.6.2空气冷却处理空气冷却处理n9.6.39.6.3空气的加湿与减湿空气的加湿与减湿n9.6.49.6.4空气过滤处理空气过滤处理n9.6.59.6.5消声处理消声处理9.8冷热源及布置冷热源及布置n所谓冷热源设备，是指给建筑物或建筑群提供所谓冷热源设备，是指给建筑物或建筑群提供冷量和热量冷量和热量的设备，通常将实现该设备功能必的设备，通常将实现该设备功能必须附带的部件也纳入冷热