建筑设备课件---第八章3

1、 空气调节对空气温度、湿度、空气流动速度及清洁度进行人空气调节对空气温度、湿度、空气流动速度及清洁度进行人工调节，以满足人体舒适和工艺生产要求。工调节，以满足人体舒适和工艺生产要求。n一一. .空调系统的组成及分类空调系统的组成及分类n二二. .建筑常用的空气调节系统建筑常用的空气调节系统n三三. .房间的气流组织房间的气流组织n四四. .空气处理及处理设备空气处理及处理设备n五五. .空调系统的冷源空调系统的冷源n六六. .空调系统的消声、防振空调系统的消声、防振 1.1.空调系统的组成空调系统的组成n 1 1）工作区（又称为空调区）：通常指距地面）工作区（又称为空调区）：通常指距地面2m2

2、m，离墙，离墙0.5m0.5m的空间。在此空间内。应保持所要求的室内空气参数。的空间。在此空间内。应保持所要求的室内空气参数。n 2 2）空气的输送和分配设施：主要由输送和分配空气的送）空气的输送和分配设施：主要由输送和分配空气的送、回风机，送、回风管，送、回风口等设备组成。、回风机，送、回风管，送、回风口等设备组成。n 3 3）空气的处理设备：由各种对空气进行加热、冷却、加）空气的处理设备：由各种对空气进行加热、冷却、加湿、减湿、净化等处理的设备组成。湿、减湿、净化等处理的设备组成。n 4 4）处理空气所需要的冷热源：指为空气处理提供冷量和）处理空气所需要的冷热源：指为空气处理提供冷量和热量

3、的设备，如锅炉房、冷冻站、冷水机组等。热量的设备，如锅炉房、冷冻站、冷水机组等。 2.2.空调系统的分类空调系统的分类按空气处理设备的设置情况分类：按空气处理设备的设置情况分类： 1 1）集中式空调系统：系统中的所有空气处理设备，包括）集中式空调系统：系统中的所有空气处理设备，包括风机、冷却器、加热器、加湿器、过滤器等都设置在一个集中风机、冷却器、加热器、加湿器、过滤器等都设置在一个集中的空调机房里，空气经过集中处理后，再送往各个空调房间。的空调机房里，空气经过集中处理后，再送往各个空调房间。 2 2）局部空调机组：把冷、热源和空气处理、输送设备、）局部空调机组：把冷、热源和空气处理、输送设备

4、、控制设备等集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调机组。控制设备等集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调机组。可以按照需要，灵活而分散地设置在空调房间内。可以按照需要，灵活而分散地设置在空调房间内。 3 3）半集中式空调系统：主要是在空气进入被调房间之前，）半集中式空调系统：主要是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气作进一步补充处理，进而承担一部对来自集中处理设备的空气作进一步补充处理，进而承担一部分冷热负荷。除了集中空调机房外，还设有分散在各个房间里分冷热负荷。除了集中空调机房外，还设有分散在各个房间里的二次设备，其中多半设有冷热交换装置。的二次设备，其中多半设有冷热交换装置

5、。n 1.1.集集中中式式空空调调系系统统n 1 1）组成：系统中的所有空气处理设备，包括风机、冷）组成：系统中的所有空气处理设备，包括风机、冷却器、加热器、加湿器、过滤器等都设置在一个集中的空调却器、加热器、加湿器、过滤器等都设置在一个集中的空调机房里，而空气处理所需的冷、热源由集中设置的冷冻站、机房里，而空气处理所需的冷、热源由集中设置的冷冻站、锅炉或热交换站供给。锅炉或热交换站供给。n 2) 2)分类：集中式空调系统按所处理的空气来源分为封闭分类：集中式空调系统按所处理的空气来源分为封闭式、直流式和回风式三类。式、直流式和回风式三类。n 封闭式空调系统：它所处理的空气全部来自空调房间封闭

6、式空调系统：它所处理的空气全部来自空调房间本身，没有室外新鲜空气补充，全部为再循环空气。这种系本身，没有室外新鲜空气补充，全部为再循环空气。这种系统冷、热耗量最少，但卫生条件很差。统冷、热耗量最少，但卫生条件很差。n 直流式空调系统：所处理的空气全部来自室外的新鲜直流式空调系统：所处理的空气全部来自室外的新鲜空气，新鲜空气经过处理后送入室内，吸收了室内的余热、空气，新鲜空气经过处理后送入室内，吸收了室内的余热、余湿后全部排出室外。余湿后全部排出室外。n 回风式空调系统：封闭式系统不能满足卫生要求，直回风式空调系统：封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统经济上不合理，所以两者都只是在特定情况下使

7、用流式系统经济上不合理，所以两者都只是在特定情况下使用，对于绝大多数场合，为了减少空调耗能和满足室内卫生条，对于绝大多数场合，为了减少空调耗能和满足室内卫生条件要求，采用一部分回风的空调系统，即回风式空调系统。件要求，采用一部分回风的空调系统，即回风式空调系统。n2.2.局部空调机组局部空调机组n局部空调机组实际上是一个小型空调系统，它结构紧凑，占局部空调机组实际上是一个小型空调系统，它结构紧凑，占用机房面积少，安装方便，使用灵活，在许多需要空调的场所，特用机房面积少，安装方便，使用灵活，在许多需要空调的场所，特别是舒适性空调工程中是广泛应用的设备。别是舒适性空调工程中是广泛应用的设备。n1

8、1）按容量大小分）按容量大小分n窗机：容量小，冷量小于窗机：容量小，冷量小于7KW7KW，风量在，风量在1200m1200m3 3/h/h以下。以下。n立柜式空调器：容量大，冷量大于立柜式空调器：容量大，冷量大于7KW7KW，风量，风量20000m20000m3 3/h/h以下以下n2 2）按冷凝器的冷却方式分）按冷凝器的冷却方式分n水冷式空调器：容量较大的机组，其冷凝器一般都用水冷水冷式空调器：容量较大的机组，其冷凝器一般都用水冷却。用户要具备冷却水源。却。用户要具备冷却水源。n风冷式空调器：容量较小的机组，如窗式，其冷凝器部分风冷式空调器：容量较小的机组，如窗式，其冷凝器部分设置在室外，借

9、助风机用室外空气冷却冷凝器。设置在室外，借助风机用室外空气冷却冷凝器。n3 3）按供热方式分）按供热方式分n普通式空调器：普通式空调器：这种空调器冬季用电加这种空调器冬季用电加热空气供暖。热空气供暖。n热泵式空调器：热泵式空调器：在冬季仍然由制冷机工在冬季仍然由制冷机工作，只是通过一个四通作，只是通过一个四通换向阀使制冷剂作供热换向阀使制冷剂作供热循环。这时原来的蒸发循环。这时原来的蒸发器变为冷凝器，空气通器变为冷凝器，空气通过冷凝器时被加热送入过冷凝器时被加热送入房间。房间。n3.3.半集中式空调系半集中式空调系统：风机盘管空调系统统：风机盘管空调系统是为了克服集中式空调是为了克服集中式空调

10、系统这些不足而发展起系统这些不足而发展起来的一种半集中式空调来的一种半集中式空调系统。冷、热媒是集中系统。冷、热媒是集中供给，新风可单独处理供给，新风可单独处理和供给，采用水作为输和供给，采用水作为输送冷热量的介质，具有送冷热量的介质，具有占用建筑空间少，运行占用建筑空间少，运行调节方便等优点，得到调节方便等优点，得到广泛应用。广泛应用。n风机盘管空调机组的新风供给方式主要有三种。风机盘管空调机组的新风供给方式主要有三种。n从风机盘管的结构特点来看，它的主要优点是布置灵活，从风机盘管的结构特点来看，它的主要优点是布置灵活，各房间可独立地通过风量、水量（或水温）的调节，改变室内各房间可独立地通过

11、风量、水量（或水温）的调节，改变室内的温湿度，房间不住人时可方便地关闭风机盘管机组而不影响的温湿度，房间不住人时可方便地关闭风机盘管机组而不影响其他房间，从而比较节省运转费用。此外，房间之间空气互不其他房间，从而比较节省运转费用。此外，房间之间空气互不串通，又因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定串通，又因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的调节。的调节。n 房间的气流组织是指通过空调房间送、回风口的选择房间的气流组织是指通过空调房间送、回风口的选择和布置，使送入房间的空气合理的流动和分布，从而使房和布置，使送入房间的空气合理的流动和分布，从而使房间的温度、湿度、清洁度和风速

12、等参数满足生产工艺和人间的温度、湿度、清洁度和风速等参数满足生产工艺和人体热舒适的要求。影响空调房间气流分布的因素很多，主体热舒适的要求。影响空调房间气流分布的因素很多，主要由送风口的位置和型式、回风口位置、房间的几何形状要由送风口的位置和型式、回风口位置、房间的几何形状和送风射流参数等。常见的气流分布形式有以下几种：和送风射流参数等。常见的气流分布形式有以下几种：n 1. 1.上送下回：由空间上部送入空气由下部排出的上送下回：由空间上部送入空气由下部排出的“上送下回上送下回”送风形式是传统的基本方式，送风气流不直接进入工作区，由送风形式是传统的基本方式，送风气流不直接进入工作区，由较长的与室

13、内空气混参的距离，能够形成比较均匀的温度场和速较长的与室内空气混参的距离，能够形成比较均匀的温度场和速度场，方案度场，方案c c尤其适用于温湿度和洁净度要求高的对象。尤其适用于温湿度和洁净度要求高的对象。n 2. 2.上送上回：是将送排（回）风管道集中于空间上部。上送上回：是将送排（回）风管道集中于空间上部。n 3. 3. 下送上回下送上回n 三种三种“下送上回下送上回”气流分布形式，其中气流分布形式，其中(a)(a)为地板送风；为地板送风；(b)(b)为末端装置送风；为末端装置送风；(c)(c)为下侧送风。除（为下侧送风。除（b b）外，要求降低）外，要求降低送风温差，控制工作区内的风速，但

14、其排风温度高于工作区温送风温差，控制工作区内的风速，但其排风温度高于工作区温度，具有节能效果，同时有利于改善工作区的空气质量。度，具有节能效果，同时有利于改善工作区的空气质量。n 4. 4.中送风中送风n 对于厂房、车间等对于厂房、车间等高大空间的场合，若实高大空间的场合，若实际工作区在下部，则不际工作区在下部，则不需将整个空间都作为控需将整个空间都作为控制调节的对象，因此从制调节的对象，因此从节省能量考虑，可采用节省能量考虑，可采用“中送风中送风”形式。但这形式。但这种气流分布会造成空间种气流分布会造成空间竖向分布温度不均，存竖向分布温度不均，存在着温度在着温度“分层分层”现象现象。n1 1

15、. .n喷喷n水水n室室n 1. 1.喷水室喷水室n 喷水室是空调系统中夏季对空气冷却除湿、冬季加湿喷水室是空调系统中夏季对空气冷却除湿、冬季加湿的设备。它是通过水直接与被处理的空气接触来进行热湿交的设备。它是通过水直接与被处理的空气接触来进行热湿交换，在喷水室中喷入不同温度的水，可以实现空气的加热、换，在喷水室中喷入不同温度的水，可以实现空气的加热、冷却、加湿和减湿等过程。冷却、加湿和减湿等过程。n 喷水室的优点是能够实现多种空气处理过程，冬夏季喷水室的优点是能够实现多种空气处理过程，冬夏季工况可以共用一套空气处理设备，具有一定的净化空气的能工况可以共用一套空气处理设备，具有一定的净化空气的

16、能力，金属耗量小，容易加工制作，缺点是对水质条件要求高力，金属耗量小，容易加工制作，缺点是对水质条件要求高，占地面积大，水系统复杂，耗电较多。在空调房间的温、，占地面积大，水系统复杂，耗电较多。在空调房间的温、湿度要求较高的场合，如纺织厂等工艺性空调系统中，得到湿度要求较高的场合，如纺织厂等工艺性空调系统中，得到了广泛的应用。了广泛的应用。n2.2.表面式换热器表面式换热器n用表面式换热器处理空气时，对空气进行热湿交换的工作用表面式换热器处理空气时，对空气进行热湿交换的工作介质不直接和被处理接触，而是通过换热器的金属表面与空气介质不直接和被处理接触，而是通过换热器的金属表面与空气进行热湿交换。

17、在表面式加热器中通入热水或蒸汽，可以实现进行热湿交换。在表面式加热器中通入热水或蒸汽，可以实现空气的等湿加热过程，通入冷水或制冷剂，可以实现空气的等空气的等湿加热过程，通入冷水或制冷剂，可以实现空气的等湿和减湿冷却过程。湿和减湿冷却过程。n3. 3. 电加热器电加热器n电加热器是让电流通过电阻丝发热来加热空气的设备。具电加热器是让电流通过电阻丝发热来加热空气的设备。具有结构紧凑、加热均匀、热量稳定、控制方便等优点。但由于有结构紧凑、加热均匀、热量稳定、控制方便等优点。但由于电费较贵，通常只在加热量较小的空调机组等场合采用。在恒电费较贵，通常只在加热量较小的空调机组等场合采用。在恒温精度较高的空

18、调系统里，常安装在空调房间的送风支管上，温精度较高的空调系统里，常安装在空调房间的送风支管上，作为控制房间温度的调节加热器。作为控制房间温度的调节加热器。n 4. 4. 加湿器加湿器n 加湿器是用于对空气进行加湿处理的设备，常用加湿器是用于对空气进行加湿处理的设备，常用的有干蒸汽加湿器和电加湿器两种类型。的有干蒸汽加湿器和电加湿器两种类型。n 1)1)干蒸汽加湿器：是使用锅炉等加热设备生产的干蒸汽加湿器：是使用锅炉等加热设备生产的蒸汽对空气进行加湿处理。蒸汽对空气进行加湿处理。n 2)2)电加湿器：是使用电能电加湿器：是使用电能生产蒸汽来加湿空气。根据工作原生产蒸汽来加湿空气。根据工作原理不同

19、，有电热式和电极式两种。理不同，有电热式和电极式两种。 n 5.5.空气过滤器：是用来对空气进行净化处理的设备空气过滤器：是用来对空气进行净化处理的设备，通常分为初效、中效和高效过滤器三种类型。，通常分为初效、中效和高效过滤器三种类型。n 1. 1.空调系统的冷源空调系统的冷源n 空调系统的冷源分为天然冷源和人工冷源。天然冷空调系统的冷源分为天然冷源和人工冷源。天然冷源一般是指深井水、山涧水、温度较低的河水等。这些温度源一般是指深井水、山涧水、温度较低的河水等。这些温度较低的水可直接用泵抽取供空调系统的喷水室、表面冷却器较低的水可直接用泵抽取供空调系统的喷水室、表面冷却器使用，然后排放掉。由于

20、天然水源往往难以获得，在实际工使用，然后排放掉。由于天然水源往往难以获得，在实际工程中，主要是使用人工冷源。人工冷源是指采用制冷设备制程中，主要是使用人工冷源。人工冷源是指采用制冷设备制取的冷量。空调系统采用人工冷源制取的冷冻水或冷风来处取的冷量。空调系统采用人工冷源制取的冷冻水或冷风来处理空气时，制冷机是空调系统中消耗能量最大的设备。理空气时，制冷机是空调系统中消耗能量最大的设备。2.2.制冷机的组成及原理制冷机的组成及原理 制冷压缩机：是从蒸发制冷压缩机：是从蒸发器中抽吸气态制冷剂，以保证器中抽吸气态制冷剂，以保证蒸发器中具有一定的蒸发压力蒸发器中具有一定的蒸发压力和提高气态制冷剂的压力，

21、使和提高气态制冷剂的压力，使气态制冷剂在较高的冷凝温度气态制冷剂在较高的冷凝温度下被冷却剂冷凝液化。下被冷却剂冷凝液化。 2.2.制冷机的组成及原理制冷机的组成及原理 冷凝器：是把压缩机排冷凝器：是把压缩机排出的高温高压的气态制冷剂冷出的高温高压的气态制冷剂冷却并使其液化。根据所使用冷却并使其液化。根据所使用冷却介质的不同，可分为水冷冷却介质的不同，可分为水冷冷凝器、风冷冷凝器、蒸发式和凝器、风冷冷凝器、蒸发式和淋激式冷凝器等类型。淋激式冷凝器等类型。 节流装置：是对高温高节流装置：是对高温高压液态制冷剂进行节流降温降压液态制冷剂进行节流降温降压，保证冷凝器和蒸发器之间压，保证冷凝器和蒸发器之

22、间的压力差，以便使蒸发器中的的压力差，以便使蒸发器中的液态制冷剂在所要求的低温低液态制冷剂在所要求的低温低压下吸热气化，制取冷量；调压下吸热气化，制取冷量；调整进入蒸发器的液态制冷剂的整进入蒸发器的液态制冷剂的流量，以适应蒸发器热负荷的流量，以适应蒸发器热负荷的变化，使制冷装置更加有效运变化，使制冷装置更加有效运行。行。 蒸发器：是使进入其蒸发器：是使进入其中的低温低压液态制冷剂吸中的低温低压液态制冷剂吸收周围介质（水、空气等）收周围介质（水、空气等）的热量气化，同时，蒸发器的热量气化，同时，蒸发器周围的介质因失去热量，温周围的介质因失去热量，温度降低。度降低。 蒸汽压缩式制冷系蒸汽压缩式制冷

23、系统是通过制冷剂（如氨、统是通过制冷剂（如氨、氟利昂等）在压缩机、氟利昂等）在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发冷凝器、膨胀阀、蒸发器等热力设备中进行的器等热力设备中进行的压缩、放热、节流、吸压缩、放热、节流、吸热等热力过程，来实现热等热力过程，来实现一个完整的制冷循环。一个完整的制冷循环。 图中点划线外的部分图中点划线外的部分是制冷段，贮液器中高温是制冷段，贮液器中高温高压的液态制冷剂经膨胀高压的液态制冷剂经膨胀阀降温降压后进入蒸发器，阀降温降压后进入蒸发器，在蒸发器中吸收周围介质在蒸发器中吸收周围介质的热量气化后回到压缩机。的热量气化后回到压缩机。同时，蒸发器周围的介质同时，蒸发器周围的介质因失

24、去热量，温度降低。因失去热量，温度降低。 点划线内的部分称为液点划线内的部分称为液化段，其作用是使在蒸发器化段，其作用是使在蒸发器中吸热气化的低温低压气态中吸热气化的低温低压气态制冷剂重新液化去制冷。方制冷剂重新液化去制冷。方法是先用压缩机将其压缩为法是先用压缩机将其压缩为高温高压的气态制冷剂，然高温高压的气态制冷剂，然后在冷凝器中利用外界常温后在冷凝器中利用外界常温下的冷却剂下的冷却剂( (如水、空气等如水、空气等) )将其冷却为高温高压的液态将其冷却为高温高压的液态制冷剂，重新回到贮液器去制冷剂，重新回到贮液器去用于制冷。用于制冷。 n3)3)制冷剂、载冷剂、冷却剂制冷剂、载冷剂、冷却剂n

25、制冷剂是在制冷装置中进行制冷循环的工作物质。目前常制冷剂是在制冷装置中进行制冷循环的工作物质。目前常用的制冷剂有氨、氟利昂等。用的制冷剂有氨、氟利昂等。n为了把制冷系统制取的冷量远距离输送到使用冷量的地方为了把制冷系统制取的冷量远距离输送到使用冷量的地方，需要有一种中间物质在蒸发器中冷却降温，然后再将所携带，需要有一种中间物质在蒸发器中冷却降温，然后再将所携带的冷量输送到其他地方使用。这种中间物质称为载冷剂。常用的冷量输送到其他地方使用。这种中间物质称为载冷剂。常用的载冷剂有水、盐水和空气等。的载冷剂有水、盐水和空气等。n为了在冷凝器中把高温高压的气态制冷剂冷凝为高温高压为了在冷凝器中把高温高

26、压的气态制冷剂冷凝为高温高压的液态制冷剂，需要用温度较低的物质带走制冷剂冷凝时放出的液态制冷剂，需要用温度较低的物质带走制冷剂冷凝时放出的热量，这种工作物质称为冷却剂。常用的冷却剂有水（如井的热量，这种工作物质称为冷却剂。常用的冷却剂有水（如井水、河水、循环冷却水等）和空气等。水、河水、循环冷却水等）和空气等。n对于空调系统，噪声主要是由通风机、制冷机、机械通对于空调系统，噪声主要是由通风机、制冷机、机械通风冷却塔等产生。风冷却塔等产生。n噪声的传播方式有三种：（噪声的传播方式有三种：（1 1）通过空气传声；（）通过空气传声；（2 2）由）由振动引起的建筑结构的固体传声；（振动引起的建筑结构的固体传声；（3 3）通过风管传声。）通过风管传声。n1.1.消声原理和消声器消声原理和消声器n消声器是根据不同的消声原理设计成的管路构件，按所消声器是根据不同的消声原理设计成的管