教学课件-《空调工程(第3版)》黄翔

1.1空气调节技术的发展概况1.2空气调节的定义及与相关学科的关系1.3空调系统的类型及组成1.4空气调节的应用1.1空气调节技术的发展概况1.1.1

空气调节技术简史1901年，威利斯.开利（willisH.Carrier）图1-1在美国建立世界上第一所空调试验研究室。1902年7月17日开利博士设计了世界公认的第一套科学空调系统。1906年，开利博士研制出世界上第一台喷淋式空气洗涤器（SprayTypeAirWasher）即喷水室图1-2。1911年12月，开利博士绘制了湿空气焓湿图图1-3。1922年，开利博士还发明了世界上第一台离心式冷水机组图1-4。开利博士－“空调之父”，被美国“时代”杂志评为20世纪最有影响力的100位名人之一。开利的介绍1904年身为纺织工程师的克勒谋（StuartW.Cramer）图1-5负责设计和安装了美国南部约1/3纺织厂的空调系统，系统共包括了60项专利。1906年5月，克勒谋在一次美国棉业协会（AmericanCottonManufacturersAssociation,缩写ACMA）的会议上正式提出了“空气调节”（AirConditioning）术语，从而为空气调节命名。克勒谋先生－“多面手工程师”，“纺织空调先驱”。第一座空调电影院建在在芝加哥（1911年）第一家使用舒适空调的大型商店是布鲁克林Abraham&Straus商店（1919年）第一辆配备了舒适空调的火车是从巴尔的摩－俄亥俄运行线上一辆火车的餐车（1929年）第一幢无窗办公大楼建于Hershey巧克力厂内（1935年）1931年首先在上海一地的许多纺织厂安装了带喷水室的空调系统。1952年，我国高等学校开始创办“供热供煤气及通风”专业。改革开放至今，有中国建筑科学研究院空气调节研究所和合肥通用机械研究所具有专门从事空调方面研究。有中国制冷学会空调热泵专业委员会、中国建筑学会暖通空调专业委员会、中国制冷空调工业协会、中国家用电器协会等学术、行业团体。1.1.2

空气调节技术的发展趋势能源的合理利用室内空气品质的改善加强信息技术和自动控制技术在空调行业的应用加强标准化建设1.2空气调节的定义及与相关学科的关系1.2.1

空气调节的定义开利博士和克勒谋工程师的定义是：

①加热或降温，能够调节空气温度

②加湿或减湿，能够调节空气湿度

③能够使空气具有一定的流动速度

④能够使空气具有一定的洁净程度

《供暖通风与空气调节术语标准》(GB50155-2015)将空气调节定义为：使服务空间内的空气温度、湿度、清洁度、气流速度和空气压力梯度等参数达到给定要求的技术，简称空调。1.2.2

空气调节与相关学科的关系空气调节技术涉及的主要内容包括:①内部空气环境各项参数控制指标的确定；②影响内部环境空间的各种内外干扰量（通常主要指热、湿负荷）的计算；③各种空气处理方法（加热、加湿，冷却、减湿及净化等）和设备的选择；④空气调节的方式和方法；⑤内部气流的合理组织；⑥空气的输送和分配⑦干扰量变化时的运作调节等。1.3空调系统的类型及组成1.3.1

空调系统的类型

舒适性空调舒适性空调是应用于以人为主的空气环境调节，其作用是维持良好的室内空气状态，为人们提供适宜的工作或生活环境，以利于保证工作质量和提高工作效率，以及维持良好的健康水平。工艺性空调工艺性空调主要应用于工农业生产及科学实验过程，其作用是维持生产工艺过程或科学实验要求的室内空气状态，以保证生产的正常进行和产品的质量。

1.3.2

空气调节系统的组成

空调冷源和热源;空气处理设备;空调风系统;空调水系统;

空调自动控制和调节装置

1.4空气调节的应用1.4.1空气调节技术在工艺性空调方面的应用1.4.2空气调节技术在舒适性空调方面的应用1.4.3空气调节技术在其它方面的应用2.1湿空气的组成和状态参数2.2湿空气的焓湿图2.3湿空气状态参数的计算方法2.4

其他类型的焓湿图2.1湿空气的组成和状态参数2.1.1

湿空气的组成及物理性质

空气的成分（图2-1）

2.1.2

湿空气的状态参数

1.大气压力地球表面单位面积上所受的空气层的压力叫作大气压力，常用pa表示，它的单位以帕（Pa）或千帕（kPa）表示。2.水蒸气分压力

湿空气中水蒸气分压力是指在某一温度下，水蒸气独占湿空气的体积时所产生的压力。（公式2-4）Tip:湿空气温度越高，空气中饱和水蒸气分压力也就越大，说明该空气能容纳的水气数量越多，反之亦然。水蒸气分压力是衡量湿空气干燥与潮湿的基本指标，是一个重要的参数。

3.密度ρ

湿空气是由干空气和水蒸气混合而成，而干空气和水蒸气是均匀混合并占有相同的体积，因此，湿空气的密度等于干空气的密度和水蒸气的密度之和，单位为Kg/m3。（公式2-5~2-8）4.含湿量d

含湿量d是指对应于1㎏干空气的湿空气中所含有的水蒸气量，单位是kg/kg

。（公式2-10）Tip:

空气湿度的表示方法除含湿量以外，还可用绝对湿度（湿空气中水蒸气的密度），即每m3

空气中所含有的水蒸气量（kg/m3湿空气）来表示。考虑到在近似等压的条件下，湿空气体积随温度变化而改变，而空调过程经常涉及湿空气的温度变化，因此，空调中常用含湿量代替绝对湿度来确切表示湿空气中水蒸气的绝对含量。

5.相对湿度

相对湿度就是在某一温度下，空气的水蒸气分压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气分压力的比值(公式2-13~2-16）。6.湿空气的比焓

湿空气的比焓是以1kg干空气为计算基础。1kg干空气的比焓和dkg水蒸气的比焓的总和，称为（1＋d）kg湿空气的比焓。如取0℃干空气和0℃的水比焓值为零，则湿空气比焓（kJ/kg）表达为（公式2-18）

湿空气比焓计算公式Tip:

从式（2—19）可以看出，（1.01＋1.84d）t是与温度有关的热量，称为“显热”；而2500d是0℃时d㎏水的汽化热，它仅随含湿量的变化而变化，与温度无关，故称为“潜热”。当温度和含湿量升高时，比焓值增加；反之，比焓值降低。而在温度升高，含湿量减少时，由于2500比1.84和1.01大得多，比焓值不一定会增加。2.2湿空气的焓湿图

2.2.1焓湿图的构成及绘制原理

湿空气焓湿图

1.等温线

2.等相对湿度线

3.水蒸气分压力线

4.热湿比线

热湿比线的3种画法

1）从事先画好的方向线中选出与算得的值相同的方向线，以它为依据，用三角板推平行线，通过已知初状态点A作平行线，就可得到该状态的变化过程线。

2）借鉴量角器的方法，制作一个热湿比量角器来画线。

3）按照已知的热湿比值，用计算的方法直接画出空气状态变化过程线。

2.2.2露点温度和湿球温度1.露点温度

湿空气的露点温度定义是在含湿量不变的条件下，湿空气达到饱和时的温度。图2-07空调技术中利用露点温度：

1）利用露点温度来判断保温材料是否选择的合适，如冬季围护结构的内表面是否结露，夏季送风管道和制冷设备保温材料外表面是否结露；

2）利用低于空气露点温度的水去喷淋热湿空气，或者让热湿空气流过其表面温度低于露点温度的表面冷却器，从而使该空气达到冷却减湿的处理。2.湿球温度

（1）热力学湿球温度

通常把在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度称为热力学湿球温度。

稳定流动能量方程式（2）湿球温度

湿球温度的定义是指某一状态的空气，同湿球温度表的湿润温包接触，发生绝热热湿交换，使其达到饱和状态时的温度。湿球温度ts可以看成是确定空气状态的又一独立参数。

空气调节中湿球温度的应用：由于这个参数比较容易量测，所以是测定工作中必须使用的参数。除此之外，可以利用湿球温度来衡量使用喷水室、蒸发冷却器、冷却塔、蒸发式冷凝器等设备的冷却和散热效果，并判断它们的使用范围。（图2-09）(3)

湿球温度在h-d图上的表示

(图2-10)

2.2.3焓湿图的应用

1.确定湿空气状态参数

2.表示湿空气的状态变化过程

（1）湿空气的加热过程（2）湿空气的冷却过程

（3）等焓减湿过程（4）等焓加湿过程（5）等温加湿过程

几种典型湿空气的状态变化过程（图2-11）

h-d图上各象限内空气状态变化的特征3.确定两种不同状态空气混合后的参数

可以采用两种办法确定两种不同状态的湿空气混合后的状态计算法:质量和能量守恒方程,混合比图解法

2.3湿空气状态参数的计算方法

1.温度（K）

2.水蒸气分压力（Pa）

3.含湿量（kg/kg（干空气））

4.湿空气的比焓（kJ/kg）

5.相对湿度

6.密度和比体积（kg/m3）

空气的通用性状态参数空气的特殊性状态参数2.4其他类型的焓湿图2.4.1

SI单位制（h-x）焓湿图（图2-15）

空调基本处理过程在两种焓湿图上的表示2.4.2动态焓湿图

动态焓湿图程序采用屏幕菜单，充分提示，交互运行。直接专业功能主要有三项：

（1）打印焓湿图表

（2）进行湿空气状态参数计算

（3）进行空气处理过程计算

3.1

室内、外空气计算参数3.2得热量与冷负荷的关系3.3围护结构负荷计算方法3.4空调区冷负荷的计算3.5空调区热负荷的计算3.6冷(热)负荷的简化算法3.7空调房间送风状态的确定及送风量的计算3.8新风量的确定和风量平衡3.1

室内、外空气计算参数3.1.1室内空气计算参数

1.舒适性空调的室内空气计算参数

在舒适性空调中，涉及到热舒适标准与卫生要求的室内设计计算参数有6项：

温度、湿度、新风量、风速、噪声声级、室内空气含尘浓度

《室内空气质量标准》（GB/T18883-2002）规定的室内空气质量标准（表3-01）

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736－2012）规定的舒适性空调室内计算参数（表3-02）

《公共建筑节能设计标准》（GB14650189－2015）规定的公共建筑空调系统室内计算参数（表3-03）

2.工艺性空调的室内空气计算参数

某些生产工艺过程所需的室内空气计算参数（表3-04）

3.1.2室外空气计算参数

我国《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736－2012）中规定选择下列统计值作为室外空气设计参数：

历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外空气计算温度。用累年最冷月平均相对湿度作为冬季空调室外计算相对湿度。

用历年平均不保证50小时的干球温度作为夏季空调室外计算干球温度。用历年平均不保证50小时的湿球温度作为夏季空调室外计算湿球温度。用历年平均不保证5天的日平均温度作为夏季空调室外计算日平均温度。3.2得热量与冷负荷的关系

房间得热量是指通过围护结构进入房间的，以及房内部散出的各种热量。由两部分组成：一是由于太阳辐射进入房间的热量和室内外空气温差经围护结构传入房间的热量;

另一部分是人体、照明、各种工艺设备和电气设备散入房间的热量。

按照现行的《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736－2012）的规定，空调区的夏季计算得热量，应根据下列各项确定：

通过围护结构传入的热量。通过透明围护结构进入的太阳辐射热量。人体散热量。照明散热量。设备、器具、管道及其他内部热源的散热量。食品或物料的散热量。渗透空气带入的热量

伴随各种散湿过程产生的潜热量。

得热量与冷负荷之间的关系照明得热和实际冷负荷之间的关系得热量、冷负荷与除热量之间的关系建筑物内空调系统计算冷负荷组成框图3.3围护结构负荷计算方法3.3.1稳态计算法

（公式3-3）3.3.2采用积分变换求解围护结构负荷的不稳定计算方法

采用积分变换法求解围护结构的不稳定传热过程，需要经历3个步骤：

①边界条件的离散或分解

②求对单元扰量的响应

③对单元扰量的响应进行叠加。

3.3.3采用模拟分析软件计算法

DOE-2

DOE-2是由美国能源部主持，美国劳伦斯伯克利国家实验室开发，于1979年首次发布的建筑全年逐时能耗模拟软件。ESP-r

ESP-r是由英国strathclyde大学于1977至1984年间开发的建筑与设备系统能耗动态模拟软件。EnergyPlus

EnergyPlus是美国劳伦斯伯克利国家实验室于20世纪90年代开发的商用、教学研究用的建筑热模拟软件。

DeST

DeST是清华大学建筑技术科学系建筑环境与设备研究所近20年研究开发的建筑热环境模拟软件。3.4空调区冷负荷的计算3.4.1冷负荷系数法计算冷负荷

围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法

(1)外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷（公式3-4）

(2)内围护结构冷负荷（公式3-8）

(3)外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷（公式3-10）

2.透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法(公式3-13)3.室内热源造成的冷负荷

（1）室内热源显热冷负荷

1)设备显热冷负荷（公式3-14）

2)照明设备冷负荷（公式3-21~3-22）

3)人体显热冷负荷（公式3-23）

4)食物显热冷负荷

（2）室内热源潜热冷负荷

1）人体散湿形成的潜热冷负荷（公式3-24）

2）敞开水面蒸发形成的潜热冷负荷（公式3-26）

3.4.2谐波反应法计算冷负荷

1.外墙和屋面的传热冷负荷

外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，可按（公式3-33）计算：

2.外窗的温差传热冷负荷

通过室外空气温度直接求得各时刻外扰通过外围护结构形成的冷负荷（公式3-34）

3.外窗的太阳辐射冷负荷

透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，应根据不同情况分别进行计算。（1）外窗无任何遮阳设施的辐射负荷（公式3-35）

（2）外窗只有内遮阳设施的辐射负荷（公式3-36）

（3）外窗只有外遮阳板的辐射负荷（公式3-37）（4）外窗既有内遮阳设施又有外遮阳板的辐射负荷（公式3-38）Tip:上述公式中有关参数具体数值取值及有关谐波反应法的内容详见《实用供热空调设计手册》（修订版）。

3.4.3空调总冷负荷的确定

各个环节计算冷负荷中包括：

空调区的计算冷负荷;

空调建筑的计算冷负荷;

空调系统的计算冷负荷;

空调冷源的计算冷负荷。

空调区计算冷负荷的确定方法是：将此空调区的各分项冷负荷按各计算时刻累加，得出空调区总冷负荷逐时值的时间序列，之后找出序列中的最大值，即作为该空调区的计算冷负荷。

空调建筑的计算冷负荷应按不同情况分别确定。当空调系统末端装置不能随负荷变化而自动控制时，该空调建筑的计算冷负荷应采用同时使用的所有空调区计算冷负荷的累加值。当空调系统末端装置能随负荷变化而自动控制时，应将此空调建筑同时使用的各个空调区的总冷负荷按各计算时刻累加，

得出该空调建筑总冷负荷逐时值的时间序列，之后找出序列中的最大值（综合最大值），即作为该空调建筑的计算冷负荷。Tip:

这里所谓的“空调建筑”，指的是一个集中空调系统所服务的建筑区域，它可能是一整幢建筑物，也可能是建筑物的一部分。集中空调系统的计算冷负荷应为以下5部分负荷的累加和:

1）系统所服务区域的空调建筑的计算冷负荷。2）该空调建筑的新风计算冷负荷。3）风系统由于风机、风管产生温升以及系统漏风等引起的附加冷负荷。4）水系统由于水泵、水管、水箱产生温升以及系统补水引起的附加冷负荷。5）当空气处理过程产生冷、热抵消现象时，尚应考虑由此引起的附加冷负荷。3.5空调区热负荷计算空调区热负荷的计算方法与采暖热负荷的计算方法基本相同，不同之处主要有两点：

①在选取室外计算温度时，规定采用平均每年不保证一天的温度值，即应采用冬季空气调节室外计算温度。

②当空调区有足够的正压时，不必计算经由门窗缝隙渗入室内冷空气的耗热量。根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736－2012）围护结构的耗热量包括三部分：

围护结构的基本耗热量

围护结构的附加耗热量

围护结构的高度附加率

3.6冷(热)负荷的简化算法3.6.1简约计算法

冷负荷的简约计算（公式3-40~3-41）3.6.2估算法

部分公共建筑的空调负荷概算指标Tip:

空调负荷概算指标，是指折算到建筑物中每平方米空调面积所需提供的冷负荷值。日本公布的部分建筑空调最大冷热负荷概算表英国空调冷负荷概算美国空调冷负荷概算值3.7空调房间送风状态的确定及送风量的计算3.7.1空调房间送风状态的变化过程

由总热量平衡确定送风量

由湿量平衡确定送风量

利用空调区的显热冷负荷和送风温差来确定送风量送入室内的空气(送风)吸收热、湿负荷的状态变化过程（图3-11）（公式3-46）

3.7.2夏季送风状态的确定及送风量的计算

根据《公共建筑节能设计标准》（GB14650189-2015）和《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736－2012）中的规定：舒适性空调的送风温差

当送风口高度≤5m时，5℃≤△t≤10℃当送风口高度＞5m时，10℃≤△t≤15℃

确定空调系统的送风温差时，必须和送风方式联系起来考虑。

对混合式通风可加大送风温差，但对置换通风方式，送风温差不受限制。对于舒适性空调或夏季以降温为主的工艺性空调，工程设计中经常采用“露点”送风

工艺性空调的送风温差和换气次数选定送风温差之后，即可按以下步骤确定送风状态和送风量3.7.3冬季送风状态的确定及送风量的计算

空调送风量一般是先确定夏季送风量，冬季既可采取与夏季相同风量，也可少于夏季风量。

冬季送风含湿量取值应与夏季相同冬季送风状态点3.8新风量的确定和风量平衡最小新风量可由（公式3-48）计算确定

公共建筑主要空间的设计新风量3.8.1单个房间空调系统最小新风量的确定

新风量确定的顺序3.8.2多房间空调系统最小新风量的确定

当一个空气调节风系统负担多个使用空间时，系统的新风量应按公式3-49～3-52计算确定。3.8.3全年新风量变化时空调系统风量平衡关系

空调系统风量平衡关系式

4.1空气热湿处理原理4.2

空气净化处理原理4.3空气的热湿处理过程4.4空气热湿处理设备4.5

空气的净化处理设备

4.1空气热湿处理原理按照空气与进行热湿处理的冷、热媒流体间是否直接接触，可以将空气的热湿处理分成两大类。

直接接触式：所谓直接接触式是指被处理的空气与进行热湿交换的冷、热媒流体彼此接触进行热湿交换。具体做法是让空气流过冷、热媒流体的表面或将冷、热媒流体直接喷淋到空气中。

间接接触式：间接接触式则要求与空气进行热湿交换的冷、热媒流体并不与空气相接触，而通过设备的金属表面来进行的。

4.1.1直接接触式热湿处理原理（图4-01）

温差是显热交换的推动力水蒸气分压力差是潜热交换的推动力焓差是总热交换的推动力4.1.2间接接触式(表面式)热湿处理原理空气与固体表面的热交换是由于空气与凝结水膜之间的温差而产生的，质交换则是由于空气与水膜相邻的饱和空气边界层中的水蒸气的分压力差引起的。而湿空气气流与紧靠水膜饱和空气的焓差是热、质交换的推动力。

空气通过表面换热器的热湿交换4.2

空气净化处理原理空气的净化处理按被控制污染物分为除尘式：处理悬浮颗粒物，包括无机和有机的颗粒物、空气微生物及生物等。除气式：处理气态污染物，包括无机化合物、有机化合物和放射性物质等。

4.2.1除尘式净化处理原理

1．机械式净化处理

（1）纤维过滤器的滤尘机理

1）拦截（或称接触、钩住）作用机理

2）惯性作用机理

3）扩散效应机理

4）重力作用机理

5）静电作用机理

（2）粘性填料（滤料）过滤器的滤尘机理

粘性填料过滤器的填料有金属网格、玻璃丝（直径约为20μm）、金属丝等。填料上浸涂粘性油。当含悬浮微粒的空气流经填料时，沿填料的空隙通道进行多次曲折运动，微粒在惯性力作用下，偏离气流方向，并碰到粘性油上被粘住，即被捕获。

Tip:

粘性填料过滤器的过滤机理主要是尘粒的惯性和粘住效应的作用结果，筛滤作用是很小的。2．静电式净化处理

静电过滤器的工作原理及结构图4.2.2除气式净化处理原理

1．物理吸附法

物理吸附法通常采用多孔性、表面积大的活性炭、硅胶、氧化铝和分子筛等作为有害气体吸附剂，其中活性炭是空调系统中常用的一种吸附剂。

活性炭吸附净化空气的机理有物理吸附和化学吸附两类。物理吸附的机理靠物质分子之间的范德华力，当分子之间的距离在几个纳米之内时，这种力将起作用。

化学吸附的机理需要借助化学反应，通过吸附质和吸附剂之间的化学键力而引起。

2．光催化分解法

光催化技术是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而除去空气中的污染物。

这种光致电子和空穴与周围的水汽反应后生成氧离子和氢氧自由基，具有极强氧化能力的活性氧和氢氧自由基活性物质能将空气中的甲醛、苯、氨气、硫化氢等有害物质氧化分解成CO2和H2O。

3．离子化法

（1）负离子

（2）低温等离子

4．臭氧法

臭氧在室内空气中的应用是借助将臭氧直接与室内空气混合或将臭氧直接释放到室内空气中，利用臭氧极强的氧化作用，达到灭菌消毒的目的。由于将臭氧直接释放到空气中，整个室内空间及该空间的所以物品周围，都充满了臭氧气体，因而消毒灭菌范围广，其工作量也比消毒水喷洒和

擦洗消毒小得多，因而应用非常方便，常用于医院、公共场所和家庭的灭菌消毒。

5．湿式除气法（喷水室）

当粒径较小时（1～5μm），微粒主要利用惯性碰撞、接触阻留；微粒与液滴、液膜的接触使微粒吸湿、增重、凝聚性增强，使微粒脱离气流落入水中。对于1μm以下的微粒将主要通过扩散与液滴、液膜接触，进而脱离气流。

空气洗涤器还可以利用水的吸附和吸收的机理净化空气中的有害气体，即利用气体污染物中不同组分在水中具有不同溶解度的性质来分离分子状态污染物，气体能否被水吸收，关键在于气相中吸收质分压力和液相中吸收质的平衡分压力。

6．组合空气净化技术

（1）光催化与吸附技术的组合（2）光催化与臭氧技术的组合（3）光催化与化学催化技术的组合

4.3空气的热湿处理过程4.3.1喷水室的处理过程（图4-9）空气与水直接接触时各种过程的特点

在实际的喷淋过程中，喷水量总是有限的，空气与水的接触时间也不可能无限长空气与水的实际处理过程

Tip:可见无论是在顺流，还是在逆流的情况下，喷淋室里的空气状态变化过程都不是直线，而是曲线，而且如果接触时间充分，在顺流时空气终状态将等于水终温；在逆流时，空气终状态将等于水初温。不过在实际的喷淋室中，无论是逆流，还是顺流,水滴与空气的运动方向都不可能是纯粹的逆流或顺流，而是比较复杂的交叉流动。所以空气的终状态将既不等于水终温，也不等于水初温，对喷时也不等于水的平均温度。此外，由于空气与水的接触时间不够充分，所以空气的终状态也往往达不到饱和。冷却干燥过程中空气与水的状态变化Tip:尽管在实际的喷水室中，空气的状态变化过程不是直线，但是因为在实际工作中，人们所关心的只是处理后的空气终状态，而不是状态变化的轨迹，所以还是用连接空气初、终状态点的直线来表示空气状态的变化过程。

影响喷水室热质交换效果的主要因素4.3.2表面式换热器的处理过程影响空气冷却器热质交换效果的因素表面式换热器空气处理过程4.3.3空气加湿器的处理过程（图4-13）4.3.4吸湿剂的处理过程（图4-15）4.3.5空气蒸发冷却器的处理过程用于冷却空气的蒸发冷却器有两种基本形式———直接蒸发冷却和间接蒸发冷却。（图4-16）4.3.6空气处理的各种途径

空气处理的各种途径各种处理过程各种空气处理过程的内容和处理方法4.4

空气热湿处理设备

4.4.1空气热湿处理设备的类型

直接接触式:包括喷水室、蒸汽加湿器、局部补充加湿装置以及使用液体吸湿剂的装置等。

表面式（间壁式）:包括光管式、翅片管式和肋管式空气加热器及空气冷却器等。

4.4.2喷水室

按被处理空气在喷水室内的流速大小分为低速（2m/s～3m/s）和高速（3.5m/s～6.5m/s）两类。

按喷水室内空气流动方向分为卧式（空气流动为水平方向，水以顺喷或逆喷方向喷出）和立式（空气流动由下向上或由上向下，水由上向下喷出）两类。

按制造喷水室外壳所用的材料分为金属外壳和非金属外壳（如玻璃钢、砖砌或钢筋混凝土）两类。

喷水室的结构示意图

(图4-19

)

1.普通单级低速喷水室

喷水室是由外壳、底池、喷嘴与排管、前后挡水板和其它管道及其配件组成。

（1）挡水板（图4-20）

Tip:

挡水板的过水量大小与挡水板的材料、形式、折角、折数、间距、喷水室截面的空气流速以及喷嘴压力等有关。

（2）喷嘴（图4-21）

我国于20世纪50年代广泛采用Y-1（仿原苏联）和3/8英寸喷嘴。20世纪60～70年代采用青岛大喷嘴和BTL-1型（仿原西德）喷嘴。20世纪80年代后采用LUWA（仿瑞士）、NTL型和FL型喷嘴。20世纪90年代又开发了PX-1型、PY-1型和FD型三种大孔径离心式喷嘴。其中PX-1型喷嘴是由西安工程大学（原西北纺织工学院）等单位开发研制的大雾化角强旋流离心式喷嘴。

流体动力式喷水室是撞击流理论与技术在空调工程中的应用。撞击流喷嘴的特点是防止堵塞；水膜雾化角可达1800，覆盖面更宽且分散度均匀，在喷嘴密度较小的条件下，达到较高的热湿交换效率；水流在直短管喷嘴中阻力小，与离心式喷嘴相比，所需的雾化水压低，喷水量较少，降低风机和水泵的能耗，调节灵活，通过调节喷嘴间的距离，便可改变水膜的厚度，从而满足粗喷和细喷的不同处理过程要求。靶式喷嘴比对喷式喷嘴便于加工和安装，精度要求低，可避免对喷式喷嘴由于加工和安装精度不够，使两短管不在同一轴线上，从而影响雾化效果的不足。撞击流式喷嘴结构

某纺织厂采用PX-1型喷嘴的喷水室照片靶式喷嘴照片（3）喷水排管（图4-25）

（4）喷水室外壳

（5）附属装置（6）喷水室定型产品

2.双级低速喷水室（图4-27）

Tip:这种使用同一水源的两级喷水室，实际上是两个单级喷水室在风路及水路两方面串联起来使用的，而且喷淋水与被处理空气呈逆流流动（相当于一个逆流式换热器），因此，具有热湿交换效率高，被处理空气的温降、焓降较大，大大节约天然冷源水用量，且空气的终状态一般可达饱和等特点。

3.单级高速喷水室

瑞士某公司的高速喷水室

美国某公司的高速喷水室4.填料式喷水室

玻璃丝盒填料式喷水室

复合型填料式喷水室

4.4.3表面式换热器

表面式换热器包括空气加热器和空气冷却器两类。

1．空气加热器

翅片管式空气加热器

光管式空气加热器

电加热器2.空气冷却器

（1）空气冷却器的结构空气冷却器的构造图

各种翅片管的构造（2）空气冷却器的安装

1）空气冷却器可以垂直安装，也可以水平安装或倾斜安装。

2）空气冷却器可以单台或多台组合使用，以满足冷量的要求。

3）空气冷却器（或空气换热器）与冷媒（或热媒）管路的连接也有并联与串联之分。滴水盘和排水管的安装空气冷却器与冷媒管路的连接

（3）喷水式空气冷却器（图4-42）

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736—2012)7.5.3规定:当利用循环水进行绝热加湿或利用喷水提高空气处理后的饱和度时,可采用带喷水装置的空气冷却器。（4）制冷剂直接膨胀式空气冷却器

《民用建筑供暖通风与空调节设计规范》(GB50736—2012)7.5.5规定:制冷剂直接膨胀式空气冷却器的蒸发温度应比空气的出口温度至少低3.5℃,在常温空调系统情况下,满负荷时,蒸发温度不宜低于0℃;低负荷时,应防止表面结霜。空气调节系统采用制冷剂直接膨胀式空气冷却器时,不得用氨作制冷剂。4.4.4空气加湿器

1.等温加湿型空气加湿器

(1)干蒸汽加湿器

结构示意图

实物照片

(2)电热式加湿器

结构示意图

实物照片

(3)电极式加湿器

结构示意图

实物照片

2.等焓加湿型空气加湿器(1)超声波加湿器

结构示意图

实物照片(2)离心式加湿器

结构示意图

实物照片

(3)汽水混合式加湿器

结构示意图

实物照片

(4)高压喷雾式加湿器

结构示意图

实物照片

(5)湿膜加湿器

结构示意图

实物照片

国家空调设备检验中心对三种填料的检验结果

各种空气加湿器的性能特点(表4-11)

4.4.5除湿机

1.冷冻除湿机（1）普通冷冻除湿机冷冻除湿机工作原理

冷冻除湿机内空气的状态变化KQF－6型空气除湿机

结构示意图

实物照片

（2）调温冷冻除湿机CT－20型调温除湿机

调温除湿机流程

调温除湿机内空气的状态变化

结构示意图

实物照片

2.转轮除湿机

结构示意图

实物照片

3.热管除湿机热管除湿机有升温型、调温型和降温型三种功能。调温型热管除湿机和降温型热管除湿机又有水冷和风冷两种冷却方式，可满足用户各种场合的需要。调温型热管除湿机具有升温、调温、降温三种除湿功能。4.溶液除湿空调装置

实物照片

带有板式换热器的溶液-空气热湿交换单元（图4-62）四级串联的空气处理单元在h-d图上的处理过程（图4-64）

典型除湿方法的比较（表4-12）4.4.6空气蒸发冷却器

1.空气蒸发冷却器的分类

空气蒸发冷却器可分为直接蒸发冷却器、间接蒸发冷却器和复合蒸发冷却器三种形式。

直接蒸发冷却器适用于低湿度地区，如我国海拉尔——锡林浩特——呼和浩特——西宁——兰州——甘孜一线以西地区（如甘肃、新疆、内蒙、宁夏等省区）。间接蒸发冷却器适用于低湿度地区和中等湿度地区，如我国哈尔滨——太原——宝鸡——西昌——昆明一线以西地区。2.直接蒸发冷却器

（1）蒸发式冷气机

结构示意图

实物照片

（2）组合式空气处理机组的蒸发冷却段（图4-69）

（3）直接蒸发冷却器填料性能

1）

气流阻力最小。

2）

有最大的空气－水接触面积。

3）

气流阻力、空气－水接触面积及水流等的均匀分布。

4）

能阻止化学或生物的分解退化。

5）

具有自我清洁空气中的尘埃的能力。

6）

经久耐用，使用周期性能保持稳定。

7）

投资低。

3.间接蒸发冷却器(1)板翅式间接蒸发冷却器

结构示意图

实物照片

(2)管式间接蒸发冷却器

结构示意图

实物照片

(3)热管式间接蒸发冷却器

结构示意图

实物照片(4)转轮式间接蒸发冷却器实物照片(5)露点式间接蒸发冷却器叉流式露点蒸发冷却器原理图

实物照片4.复合式蒸发冷却器

（1）间接蒸发冷却器+直接蒸发冷却器冷却塔供冷型间接蒸发冷却器＋直接蒸发冷却器(外冷型复合蒸发冷却器)

结构示意图

实物照片

其他形式间接蒸发冷却器＋直接蒸发冷却器(外冷型复合蒸发冷却器)

图4-83

(3)两级间接蒸发冷却器+直接蒸发冷却器

外冷式间接蒸发冷却器+内冷式间接蒸发冷却器+直接蒸发冷却器

结构示意图

实物照片两级内冷式间接蒸发冷却器+直接蒸发冷却器图4-85

(3)间接蒸发冷却器+机械制冷空气冷却器+直接蒸发冷却器

图4-86

实物照片5.空气蒸发冷却器的性能评价（1）直接蒸发冷却器的性能评价

冷却过程焓湿图

公式

（2）间接蒸发冷却器的性能评价

冷却过程焓湿图

公式

4.4.7空调排风热回收装置

1．空调排风热回收装置的类型

2．板式热回收装置图4-90

3．转轮式热回收装置图4-91

4．热管式热回收装置图4-93

5．其它型式的热回收装置

热回收装置的效率常用空气能量回收装置性能和适用对象4.5

空气的净化处理设备

4.5.1

空气净化处理设备的类型

空气净化设备可按室内污染物存在的状态分为处理悬浮颗粒物的除尘式和处理气态污染物的除气式两类。4.5.2

除尘式空气净化处理设备1.纤维过滤器

（1）过滤器的分类（表4-16）

（2）过滤器的性能指标

表征空气过滤器性能的主要指标为过滤效率、过滤器阻力和容尘量。（3）常用过滤器的型式、滤材及性能（表4-17）

（4）过滤器的标准和效率检测方法（5）常用空气过滤器

1）粗效过滤器

尼龙网粗效过滤器的外形图

板式过滤器的外形图2）中效过滤器

袋式过滤器的外形图

中效过滤器的外形图

密褶式过滤器的外形图

3）亚高效空气过滤器

亚高效过滤器的外形图

4）高效空气过滤器

有隔板高效过滤器的外形图

无隔板高效空气过滤器过滤器的外形图

2．驻极体静电过滤器（纤维—静电过滤器）

驻极体静电过滤器的滤尘机理是利用滤料纤维本身带电，通过荷电纤维（驻极体）的库仑力实现对灰尘的捕获。在驻极体静电过滤器中极化的纤维通常带有几百甚至上千伏电压，纤维间隙的电场可达每米几十兆伏甚至更高，由于静电的排斥作用使纤维扩散成网状孔洞，间隙尺寸远大于粉尘的尺寸，形成了纤维间距比粉尘尺寸大得多的开式结构。当灰尘经过过滤器时，静电力不仅能有效地吸引带电粉尘，而且以静电感应效应捕获感应极化的中性粒子。

3．CosaTron（使带电微粒中性化）装置

CosaTron装置设有3个具有污染物激励概念的空间。第一个装有CosaTron电极网的风管箱段，位于滤网和盘管之间,第二个是被进行空气调节的空间，第三个是混气箱空间。（图4-106）4.惯性过滤器

进风筒、出风筒示意图、排尘气流、实物照片4.5.3除气式空气净化处理设备1．活性炭过滤器（化学过滤器）

某活性炭标准过滤单元的外形图

板（块）式

多筒式

2.光催化过滤器（图4-111）

3．空气净化器（1）光催化空气净化器

光催化空气净化器与传统净化产品对比（表4-20）

（2）组合技术空气净化器

三级纳米光催化空气净化器（图4-113a）四级纳米光催化空气净化器（图4-113b）

5.1

空调系统的分类5.2集中式空调系统5.3水—空气系统(风机盘管加新风空调系统)5.4分散式系统5.1

空调系统的分类

1.按空气处理设备的集中程度分类（1）集中式系统（2）半集中式系统（3）分散式系统

2.按负担室内热湿负荷所用的介质分类（1）全空气系统（2）水—空气系统（3）全水式系统（4）冷剂式系统

3.按系统风量调节方式分类（1）定风量系统（2）变风量系统

4.按系统风管内风速分类

（1）低速系统（2）高速系统5.按热量传递（移动）的原理分类（1）对流式系统（2）辐射式系统

6.就全空气系统而言，按被处理空气的来源分类（1）封闭式系统（2）直流式系统（3）混合式系统7.全空气系统按向空气调节区送风参数的数量分类（1）单风管系统（2）双风管系统

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736—2012)7.3.5中规定:“全空气空调系统宜采用单风管式系统冶。在“条文说明”中指出,“一般情况下,在全空气空调系统(包括定风量和变风量系统)中,不应采用分别送冷热风的双风管系统,因该系统易存在冷热量互相抵消现象,不符合节能原则;同时,系统造价较高,不经济。”空调系统分类图5.2集中式空调系统《公共建筑节能设计规范》（GB14650189-2015）5.3.2规定：房间面积或空间较大，人员较多或有必要集中进行温、湿度控制的空气调节区，其空气调节风系统宜采用全空气调节系统，不宜采用风机盘管系统。

集中式全空气系统存在风管占用空间较大的缺点，但人员较多的空气调节区新风比例较大，与风机盘管加新风等半集中式空气－水式系统相比，多占用空间不明显，人员较多的大空间空调负荷和风量较大，便于独立设置空调风系统，因而不存在多空气调节区共用集中式全空气定风量系统难以分别控制的问题；集中式全空气定风量系统易于改变新回风比例，必要时可实现全新风送风，能够获得较大的节能效果；且设备集中，便于维修管理。因此，推荐在影剧院、体育馆等人员较多的大空间建筑中采用。集中式全空气定风量系统易于消除噪声、过滤净化和控制空气调节区温湿度，且气流组织稳定，因此，推荐用于要求较高的工艺性空调系统。全空气系统5.2.1一次回风式系统

1.夏季空气处理过程一次回风式系统夏季处理过程

空气处理过程空气冷却器或喷水室处理空气所需的冷量的计算公式（公式5-4,5-7）

再热器的加热量为（公式5-5）

2.冬季空气处理过程

（1）一次回风喷水室系统

南方地区：

无预热器的一次回风式系统冬季处理过程

空气处理过程表述

公式

北方地区：

新风经过预热后状态点W'的比焓

北方寒冷地区：

有预热器的一次回风式系统冬季处理过程（先混合后预热）

空气处理过程表述

公式

北方严寒地区：

有预热器的一次回风式系统冬季处理过程（先预热后混合）

空气处理过程表述

公式（2）一次回风空气冷却器系统

南方地区:

具有喷蒸汽加湿和再热器的一次回风式系统冬季处理过程

空气处理过程表述

公式

北方寒冷（或严寒）地区:

具有预热器、喷蒸汽加湿和再热器的一次回风式系统冬季处理过程

5.2.2二次回风式系统

1.夏季空气处理过程

二次回风式系统的夏季空气处理过程

空气处理过程表述

公式2.冬季空气处理过程

（1）二次回风喷水室系统

寒冷地区：

二次回风式系统中喷水室的冬季空气处理过程（先混合后预热）

空气处理过程表述

公式

严寒地区：

二次回风式系统中喷水室的冬季空气处理过程（先预热后混合）

空气处理过程表述

（2）二次回风空气冷却器系统二次回风式系统中空气冷却器系统的冬季空气处理过程（先混合后预热）

空气处理过程表述二次回风式系统中空气冷却器系统的冬季空气处理过程（先预热后混合）

空气处理过程表述

二次回风式系统要不要预热器的判别式

5.2.3直流式系统《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736—2012)7.3.18

规定下列情况应采用直流式（全空气）空调系统：

1）夏季空调系统的室内空气比焓高于室外空气比焓。

2）系统服务的各空气调节区排风量大于按负荷计算出的送风量。

3）室内散发有毒有害物质，以及防火防爆等要求不允许空气循环使用。

4）工艺要求采用直流式(全新风)空调系统。1.夏季空气处理过程

夏季空气处理过程（工艺性空调）

空气处理过程表述

公式

夏季空气处理过程（舒适性空调）

空气处理过程表述

公式2.冬季空气处理过程

（1）直流喷水室系统

直流喷水室系统冬季处理过程

空气处理过程表述

公式

（2）直流空气冷却器系统

直流空气冷却器系统冬季处理过程

空气处理过程表述

公式

5.2.4全空气系统的划分原则和分区处理1.全空气系统的划分原则（表5-1）

2.全空气系统的分区处理

1)若甲、乙两个房间允许采用不同的送风温差时，可以用同一个机器露点而分室加热的方法。

分室加热空调系统

空气处理过程表述2）若甲、乙两个房间室温相同,但相对湿度允许有偏差,此时可以采用相同的送风温差和相同的机器露点。图5-23

3）各房间室内参数要求相同,Ex不同,但又要求送风温差相同。

分区空调系统

空气处理过程表述5.2.5全空气系统设计中的几个问题

1.单风机系统和双风机系统及其选择2.新风进风口面积、新风风管面积及新风口位置的确定

3.机器露点“L”的确定问题

4.挡水板过水问题

（图5-25）

5.风机、风管温升问题普通空调风机温升一般按0.5~1.0℃计,高压空调按10~15℃计。风管温升大小与风管尺寸,保温情况以及风管内外温差有关

。5.2.6

全空气系统的空气处理机组1.组合式空气处理机组(AirHandlingUnit，AHU)（1）组合式空气处理机组的分类

1）按对空气进行热湿处理的方式分类

①具有喷水室的组合式空气处理机组

②具有空气冷却器和喷蒸汽（或喷高压水）加湿的组合式空气处理机组③具有直接式和间接式蒸发冷却的组合式空气处理机组

2）按空气处理机组外壳所用的材料分类

①金属空气处理机组

②非金属空气处理机组

3）按用途分类

①恒温恒湿空气处理机组

②净化空气处理机组

③某些行业专用空气处理机组

④普通空气处理机组

4）按各功能段的排列顺序与被处理空气流动方向的相互关系分类

①左式

②右式

（2）组合式空气处理机组各功能段的特点

1）回风段

2）新风段或新回风混合段

3）回风机段

4）回风调节段

5）粗效过滤段

6）加热段

7）喷水段

8）冷却段或冷却挡水段

9）喷水式冷却段

10）冷却加热段

11）蒸发冷却段

12）二次回风段13）加湿段

14）送风机段

15）中效过滤段或亚高效过滤段16）消声段,17）送风段18）中间段19）均流段

（3）工程上常见的组合式空气处理机组

1）一次回风式单风机系统

a.具有空气冷却器和喷干蒸汽（或喷高压水雾）加湿的组合式空气处理机组。

图5-27a所示为采用夏、冬季兼用的冷却

加热段和喷蒸汽加湿段处理空气

空气处理过程表述

夏季h-d图

冬季h-d图如果冬季采用喷高压水雾加湿空气，则将图5-27a中的干蒸汽加湿段取消，在冷却加热段前设高压喷雾段。空气处理过程

北方寒冷地区：应将预热器和空气冷却器分开设置,如图5-27b

所示空气处理过程

对于北方严寒地区,应将新风先预热至5℃后,再与回风相混合,然后经由粗效过滤器过滤,进入后续的处理。因此,将预热段设在新风进入之后。

b.具有喷水室的组合式空气处理机组（图5-28）

空气处理过程表述

夏季h-d图

冬季h-d图

2）一次回风式双风机系统

a.具有空气冷却器、再热器和喷蒸汽加湿的重叠式组合式空气处理机组。（图5-29）

夏季h-d图

冬季h-d图

该机组适用于空调机房面积紧张但机房高度较高的场合。

b.具有空气冷却器、再热器、喷蒸汽加湿器并具有能量回收段的组合式空气处理机组。（图5-30）夏季h-d图

冬季h-d图该机组适用于机房面积充裕的场合。

3)二次回风式单风机系统

具有预热段、冷却挡水段、喷蒸汽加湿段和再热段的组合式空气处理机组。（图5-31）空气处理过程表述

夏季h-d图

冬季h-d图

该空调机组主要适用于北方寒冷地区有恒温净化要求的工艺性空调。

4)二次回风式双风机系统

具有喷水段和再热段的组合式空气处理机组（图5-32）空气处理过程

夏季h-d图

冬季h-d图该空调机组主要适用于南方地区的工艺性空调。（4）组合式空气处理机组的选择

1）给出制造厂家提供组合式空气处理机组所需功能段的组合示意图。2）参照组合式空气处理机组的操作面规定。3）空气冷却器、加热器和消声器前，必须设置过滤器（段），以保持换热器和消声器表面清洁。4）喷水段、冷却段等，除已有排水管接至空调机组之外，还应考虑排水需要的水封装置及应有的水封高度。5）选用喷水室段时，应说明几级几排。6）选用冷却器、加热器（段）时，应注明形式和排数，使用的冷（热）媒性质、温度和压力等。7）选用喷蒸汽加湿器要说明加湿量、供汽压力和控制方法。

8）选用风机段要说明风机的型号、规格、安装形式、出风口位置。

9）注明各风口接口的位置、方向和尺寸，送、回风阀的形式、规格，采用的控制方式。

10）需要留出的观察孔及仪表安装孔位置和个数，风机供电的引线位置、走向。

11）机组的基础应高出室内地坪足够高度,以便排除冷凝水和放空设备底部存水。基础四周应设有排水沟或地漏

12)机组四周或布置多台机组时，应留出足够的操作和检修空间。

13)考虑机组防腐性能，箱体材料宜选用镀锌钢板、玻璃钢或其他合适的材料。

14)参照机组漏风率标准。

2.整体式空气处理机组（1）立式空气处理机组

1)单风机普通机组（图5-33）

空气处理过程表述

2)双风机净化机组（图5-34）（2）卧式空气处理机组（图5-35）（3）新风机组（图5-36）

（4）柜式空调机组

1）吊挂（顶）式柜式机组（图5-39）

2）卧式柜式机组（图5-40）

3）立式柜式机组（图5-42）

4）卧式增压型柜式机组（图5-44）

5）变风量柜式机组

6）商场用柜式机组（图5-45）

7）柜式机组的应用5.3水—空气系统

(风机盘管加新风空调系统)风机盘管加新风空调系统具有各空气调节区可单独调节,比全空气系统节省空间,比带冷源的分散设置的空气调节器和变风量系统造价低廉等优点。目前,仍在宾馆客房、办公室等建筑中大量采用。因此,《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736—2012)推荐使用。1.风机盘管系统的新风供给方式

“加新风系统”是指新风需经过处理，达到一定的参数要求，有组织地直接送入室内。如果新风风管与风机盘管吸入口相接或只送到风机盘管的回风吊顶处，将减少室内的通风量，当风机盘管风机停止运行时，新风有可能从带有过滤器的回风口吹出，不利于室内卫生；新风和风机盘管的送风混合后再送入室内的情况，送风和新风的压力难以平衡，有可能影响新风量的送入；因此，推荐新风直接送入室内。

2.风机盘管加新风空调系统的特点

1）与直流系统相比，节省能源。2）与集中式空调系统相比，可进行局部区域的温度控制。3）可部分节省整个大楼空调系统的电气安装容量。4）由于风机盘管体积较小，结构紧凑，因此布置较为灵活。

5）由于各空调房间都设有风机盘管，因此其台数较多，导致检修和日常维护工作量增加。

6）水管进入室内，要求施工严格。

7）与室内装修有时可能会存在一定的矛盾。

8）室内空调噪声主要取决于风机盘管本身的质量。

9）每个风机盘管必须接凝结水管。

10）与全空气系统相比，有可能延长冷水机组的运行时间而耗能。3.风机盘管加新风空调系统的空气处理过程

(1)新风处理到室内状态的等焓线

1）夏季空气处理过程（图5-46）

空气处理过程表述

2）冬季空气处理过程（图5-47）

空气处理过程表述(2)新风处理到室内状态的等含湿量线（图5-48）(3)新风处理到低于室内空气的含湿量线（图5-49）

4.风机盘管加新风空调系统的新风、排风系统设计

(1)新风系统设计以旅馆类建筑为例，新风系统按系统的大小来分，有小系统和大系统之分。小系统一般管辖30～50间客房；大系统要管辖150～250间客房。

(2)排风系统设计排风系统按其规模可分为小系统和大系统。小系统的竖风管一直延伸到屋面与屋顶风机相接，一般可带动40～60间卫生间的排风；大系统一般利用中间某层或顶层吊顶空间布置水平排风干管，将竖风管的排风汇集起来，通过竖井与顶层排风机房的排风风机相接排出室外。

5.设计风机盘管加新风空调系统时应注意的主要问题

1）如果吊顶的空间不能满足凝结水管坡度（i≥0.01）的要求，将会造成无坡甚至反坡。2）在风机盘管与冷热水管接管上的手动与电动水阀下边应做集水盘。

3）风机盘管选配不当，会导致房间噪声太大。

6.风机盘管机组（FanCoilUnit——FCU）

（1）风机盘管机组的分类

1）按空气流程形式分类

a.吸入式：吸入式的特点为风机位于盘管的下风侧，空气先经盘管处理后，由风机送入空调房间。

b.压出式：即风机处于盘管的上风侧,风机把室内空气抽入,压送至盘管进行冷、热交换,然后送入空调房间。2）按其安装形式分类

a.立式明装（图5-50）

b.卧式明装（图5-51）

c.立式暗装（图5-52）

d.卧式暗装（图5-53）

e.吸顶式(嵌入式或顶棚式)（图5-54）

f.立柱式

立柱式明装机组

立柱式暗装机组

3）按水管的接管方向分类

a.左式：人面对机组的出风口，接管在左侧的称为左式（左进水）

b.右式：人面对机组的出风口，接管在右侧的称为右式（右进水）4）按运行工况分类

a.湿工况式

b.干工况式

贯流型干式风机盘管

风机盘管的类型、特点和适用范围（2）卧式暗装机组的布置方式

1）将机组设在人行小通（过）道的吊顶内（图5-58）

2）将机组设在沿内墙布置的局部吊顶内（图5-59）

3）将机组设在房间吊顶的中部（图5-60）

4）高静压型卧式暗装机组的布置（图5-61）

（3）风机盘管机组的选择

1）对严寒地区，应以房间的冬季供热负荷为依据，选取风机盘管机组的型号，再校核夏季的供冷量。

2）选择风机盘管时要考虑到人体的舒适感范围比较宽，为满足不同人员对温、湿度的不同要求，有一个适当的灵活调节范围是必要的。

3）选定机组后，应使机组的全冷量和显冷量均能满足空调区的要求。

4）除了机组冷量满足空调区的要求外，还应该校核机组的额定风量是否满足要求。

风机盘管选择用线算图5.4分散式系统5.4.1

分散式系统的分类（表5-4）（表5-4续1）（表5-4续2）

5.4.2常用的局部空调机组

（图5-63ab）（图5-63cde）5.4.3单元式空调机

单元式空气机的分类

图5-645.4.4空调机组的性能和应用

（1）空调机组的能效比（EER），亦即性能系数

1）制冷工况

2）制热工况

制热季节性能系数（HSPF）（2）空调机组的选定

根据空调区的总冷负荷(包括新风负荷)和h-d图上处理过程的实际要求,查空调机组的特性曲线或性能表(不同进风湿球温度和不同冷凝器进水或进风温度下的制冷量),使冷量和出风温度符合工程设计的要求。（3）空调机组的工作特性

空调机组是一个采用冷剂直接膨胀冷却处理空气的小型空调装置。虽然,它的容量有不同规格,但其空气处理过程具有通用性(适应一般地区的室内、外设计参数、室内热湿比、送风温差、新风比等)。夏季机组的空气处理焓差———又称“冷、风比”(冷量kW/风量kg/s)是按15~20来设计的,并相应地配备风机和制冷机的容量。（4）空调机组的应用（表5-7）6.1

变风量（VAV）空调系统6.2水—空气辐射板空调系统6.3

变制冷剂流量多联分体式空调系统6.4户式集中空调系统6.5热泵空调系统6.6蓄冷(热)空调系统6.7低温送风空调系统6.

8净化空调系统6.9温湿度独立控制空调系统6.10蒸发冷却空调系统6.1

变风量（VAV）空调系统6.1.1VAV系统的分类1）按照它所服务的区间来分：

单区系统和多区系统2）按照空调机组所采用的送风管道的数目来分：单风管变风量系统和双风管变风量系统3）按照风机风量是否可以变化来分“真”变风量系统（VAV）;“准”变风量系统（BVV）4）按照变风量箱的结构形式和调节原理来分

节流型、风机动力型、旁通型和双风管型5）根据建筑物的内部区和外区供暖方式不同来分6.1.2VAV末端装置（变风量箱）按VAV末端装置的功能划分：

常用VAV末端装置的分类及应用范围（表6–1）

1）风机动力型VAV末端装置

（FanPoweredBox--FPB）（图6-1）2）节流型VAV末端装置

单叶风阀变风量箱；空气阀变风量箱6.1.3VAV系统的组成与形式1.VAV系统的组成

（1）空气处理设备（2）送（回）风系统

（3）末端装置（变风量箱）

（4）自动控制仪表2.VAV系统的形式（1）单风管变风量空调系统单风管变风量空调系统原理图（仅设送风机）（图6-3）单风管变风量空调系统的原理图（设送、回风机）（图6-7）（2）具有风机动力型变风量箱的一次风变风量系统（图6-8）

（3）多风机变风量系统（图6-10）一次回风变风量系统

二次回风变风量系统6.1.4VAV系统的特点（1）分区温度控制

（2）设备容量减小，运行能耗节省（3）房间分隔灵活;（4）维修工作量少6.1.5VAV系统设计（1）内、外分区;（2）空气处理装置（3）系统风量的确定;（4）噪声控制6.1.6VAV系统与其他常用集中冷热源舒适性空调系统比较（表6-2）6.2水—空气辐射板空调系统6.2.1

辐射板的分类1“混凝土核心”结构(ConcreteCore,简称C型)（图6-13）2.“三明治”结构（Sandwich,简称S型）（图6-14）3.“冷网格”结构（CoolingGrid,简称G型）（图6-15）4.“双层波状不锈钢膜”结构（TwoCorrugatedStainlessSteelFoils，简称F型）（图6-16）5.“多通道塑料板”结构（Multi-ChannelPlasticPanel，简称P型）（图6-17）6.2.2水—空气辐射板空调系统的组成与形式1组成：由新风系统和水系统所组成2形式：冷水机组供冷和冷却塔供冷相结合的冷却吊顶水系统（图6-18）用混合法制备冷却吊顶冷水的水系统（图6-19）6.2.3水—空气辐射板空调系统的特点（表6-3）6.2.4水—空气辐射板空调系统的设计

1）确定室内设计参数。2）计算空调区的显热、潜热冷负荷。3）根据建筑结构特点和使用要求及技术经济比较确定辐射板形式。

4）根据辐射供冷需承担的负荷量和辐射板单位面积供冷能力计算辐射板面积。

5）根据辐射板的设计供冷量、管径及室内空气露点温度确定冷媒参数。

6）根据风系统要承担的负荷及人体舒适条件确定送风量、送风温度、送风速度等参数。7）冷源选用。冷却吊顶空调系统的空气处理过程与计算方法（表6-4）6.2.5空气－水辐射空调系统与其他HVAC系统的能耗比较（表6-5）6.3

变制冷剂流量多联分体式空调系统主要工作原理：

室内温度传感器控制室内机制冷剂管道上的电子膨胀阀，通过制冷剂压力的变化，对室外机的制冷压缩机进行变频调速控制或改变压缩机的运行台数、工作气缸数、节流阀开度等，使系统的制冷剂流量变化，达到制冷或制热两种方式随负荷变化而改变供冷量或供热量的目的。（图6-20）6.3.1多联机系统的分类（表6-6）6.3.2多联机系统的特点（1）节能（2）节省建筑空间（3）施工安装方便、运行可靠（4）满足不同工况的房间使用要求6.3.3多联机系统的设计（1）系统的确定（2）选择室内机