第9章 空气调节 建筑设备 李祥平

欢迎进入第9章空气调节第9章空气调节空气调节概述空气处理空调房间空调冷源常用的空调系统9.1空气调节概述空调的诞生空气调节的任务和作用空调的组成室内空气计算参数的表示空调系统的分类空调调节的特点空调和通风的区别9.1空气调节概述9.1.1空调的诞生◆1881年7月，美国总统加菲尔德在华盛顿车站遇刺受重伤，时值盛夏。只有降低室温才能手术。美国工程师谢多用工业制冷用的空气压缩机成功地使总统病房的温度从37℃降到了25℃。被认为是世界上第一台空调器的发明者。

9.1空气调节概述9.1.1空调的诞生◆1902年7月，美国工程师威利斯开利设计出第一套科学空调系统，在纽约市布鲁克林一家印刷厂，成功解决了由于温湿度变化而引起的色彩叠印问题。◆开利的发明标志了现代空调的诞生。定义了空调必须具备四项功能：控制温度、控制湿度、空气流动速度、空气洁净度。9.1空气调节概述9.1.2空气调节的任务和作用空气调节：控制室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度等符合一定要求的工程技术，以满足人体舒适和工艺生产过程的要求。

基本控制“四度”：温度、湿度、速度及洁净度。更高一级的控制：空气的压力、成分、气味及噪声等。9.1空气调节概述9.1.2空气调节的任务和作用舒适性空调：仅满足人体舒适性要求。恒温恒湿空调：根据工艺生产的要求而将温度湿度等严格控制在一定范围内的空调，如计量室、精密车间。9.1空气调节概述9.1.2空气调节的任务和作用无菌空调：医药实验室、手术室人工气候室：为满足科研要求而建立的特殊空间气候，模拟高温、低温、低湿等环境。除湿为主的空调：地下建筑9.1空气调节概述9.1.3空调的组成空调组成：风机、过滤器、加热器、冷却盘管、加湿器、风管、风口等9.1空气调节概述9.1.4室内空气计算参数的表示

空调基数：空调区域内设计规定的空气基准温度和基准相对湿度。空调精度：空调区域内，偏离空调基数的最大允许值。例：温度tn=20±1℃和相对湿度φn=50±5%其中：20℃和50%是空调基数±1℃和±5%是空调精度9.1空气调节概述9.1.5空调系统的分类1）集中式系统定义：空气处理设备都设置在一个集中的空调机房里，空气处理所需的冷、热源集中设置，如冷冻站、锅炉房或热交换站。9.1空气调节概述9.1.5空调系统的分类2）分散式系统定义：不设集中的空调机房，把整体组装的空调器直接设置在空调房间内或附近。9.1空气调节概述9.1.5空调系统的分类3）半集中式系统定义：空调机房集中处理部分或全部空气，在空调房间内由末端设备对空气进行二次处理适用：宾馆9.1空气调节概述9.1.6空调系统的特点夏季空调冷负荷大于冬季供暖热负荷空调系统投资大对空气加热加湿容易，对空气降温和减湿困难制冷比制热耗电，每消耗1kW冷量所消耗能量可制备2.5-4kW热量空调设备较大，风道尺寸大9.1空气调节概述9.1.7空调与通风的区别区别通风空调标准不同满足卫生要求创造室内环境对室外空气的利用不同把室外空气看成新鲜空气除必要新风，尽量减少室外空气进入室内排除空气质量不同排出空气为污染的空气排出空气经过处理，空气质量较好建筑设计思路不同通风要讲究敞开讲究密闭，减少对室内影响耗能不同耗能少耗能多9.2空气处理空气的热湿处理空气的净化处理空气处理室消声与减振9.2空气处理9.2.1空气的热湿处理1）用喷水室处理空气原理：向流过的空气直接喷淋大量的水滴，被处理的空气直接与水滴接触，进行热湿交换，达到要求的状态优点：能实现多种空气处理过程（加热、冷却、加湿、减湿）、具有一定净化能力缺点：占地面积大、水系统复杂9.2空气处理9.2.1空气的热湿处理2）用表面式换热器处理空气风风空气表面式换热器（盘管）根据盘管内流体介质温度，可以对空气进行处理冷水——冷却减湿热水——加热9.2空气处理9.2.1空气的热湿处理3）用电加热器处理空气电流通过电阻丝发热来加热空气的设备9.2空气处理9.2.1空气的热湿处理4）空气的加湿处理9.2空气处理9.2.1空气的热湿处理5）冷冻除湿原理：潮湿空气通过制冷系统的蒸发器时，由于蒸发器的表面温度低于空气露点温度，使得空气冷却到露点温度以下，析出部分凝结水。9.2空气处理9.2.2空气的净化处理中效过滤器高效过滤器初效过滤器空气过滤器用于空调送风中的粉尘过滤9.2空气处理9.2.3空气处理室空气处理室是一个包含各种空气处理设备的专用小室或箱体9.2空气处理9.2.4消声与减振消声和减振原因：空调设备在运行时产生噪声与振动，通过风管及建筑结构传入空调房间9.3空调房间空调房间的建筑布置和建筑热工空调房间的气流组织9.3空调房间9.3.1空调房间的建筑布置和建筑热工不要靠近产生大量污染物或高温高湿的房间；建筑高度应在满足功能、建筑、气流组织、管道布置和人体舒适等要求的条件下尽可能降低应尽量集中布置，空调参数要求相近的空调房间宜相邻或上下对应布置；空调房间宜设置门斗和保温门门斗9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织1）侧风送风9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织1）侧风送风9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织1）侧风送风9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织1）侧风送风9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织2）散流器送风散流器：是一种安装在顶棚上的送风口9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织2）散流器送风9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织3）孔板送风孔板送风：将风送入顶棚的稳压层中，通过小孔向房间送风。9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织4）喷口送风送、回风口设置在房间同侧，送风以较高速度和较大风量由少数的风口射出，射流行至一定路程后折回，使工作区处于回流区。9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织4）喷口送风9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织5）其他送风9.3空调房间9.3.2空调房间的气流组织6）百叶室外进风口9.4空调冷源天然冷源人工冷源冷冻站9.4空调冷源9.4.1天然冷源天然冷源：一切可能提供低于正常环境温度的天然事物，如深井水、地下水、深海水、天然冰、地道风等9.4空调冷源9.4.2人工冷源人工冷源压缩式制冷压缩式机组吸收式制冷9.4空调冷源9.4.2人工冷源1）压缩式制冷(1)工作过程原理：“液体气化要吸热”制冷剂吸收物体热量（蒸发器）“气体液化要放热”制冷剂放出热量到环境或其他物体（冷凝器）9.4空调冷源9.4.2人工冷源1）压缩式制冷(1)工作过程高温低压冷却剂流向汽化吸热高温低压9.4空调冷源9.4.2人工冷源1）压缩式制冷(1)工作过程◆空调冷却水系统是水冷式制冷冷源机组和冷却塔之间循环管道、水泵、仪表及附件。冷却供水冷却回水冷源冷却塔9.4空调冷源9.4.2人工冷源冷却塔制冷原理：9.4空调冷源9.4.2人工冷源9.4空调冷源9.4.2人工冷源1）压缩式制冷(2)制冷剂◆氟里昂制冷剂大致分为3类：①氯氟烃类产品，简称CFC。主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等，对臭氧层的破坏作用最大，被列为一类受控物质。②氢氯氟烃类产品，简称HCFC。主要包括R22、R123、R141b、R142b等，臭氧层破坏系数是R11的百分之几，R22被限定2020年淘汰，R123被限定2030年。③氢氟烃类：简称HFC。主要包括R134a、R125、R32、R407c、R410a、R152等，

臭氧层破坏系数为0，但气候变暖潜能值很高。制冷剂回路：高压制冷剂气体在冷凝器中冷凝产生高压制冷剂液体经节流后形成低压制冷剂液体到蒸发器蒸发制冷形成低压制冷剂液气体被吸收器中吸收剂吸收，形成含制冷剂溶液该溶液用泵送到发生器，经加热使制冷剂重新蒸发出来，形成高压制冷剂气体，送入冷凝器循环。9.4空调冷源9.4.2人工冷源2）吸收式制冷高压高温气态高压低温液态低压低温液态低压高温气态吸冷送冷吸收式制冷—水作制冷剂，溴化锂作吸收剂9.4空调冷源9.4.2人工冷源2）吸收式制冷溴化锂冷热水机组9.4空调冷源9.4.3冷冻站设备布置应保证操作、检修的方便，并要求布置紧凑应布置在全区夏季主导风向的下风侧，在锅炉房等的上风侧，以保证冷冻站的清洁机房内主要操作通道的宽度必须满足设备运输和安装的要求应尽量靠近用户，力求缩短冷冻水和冷却水管网，应尽量靠近电源9.5常用的空调系统集中式空调系统风机盘管空调系统9.5常用的空调系统9.5.1集中式空调系统集中的冷热源空气集中处理设备空调风系统空气分配装置—风口空调水系统（中央空调）9.5常用的空调系统9.5.1集中式空调系统集中的冷热源空气集中处理设备空调风系统空气分配装置—风口空调水系统（中央空调）9.5常用的空调系统9.5.2风机盘管空调系统组成：集中的冷热源集中新风处理设备新风输送风道（同通风）空气末端处理装置控制调节设备冷热源风机盘管新风空调房间空调房间空调房间空调房间新风机9.5常用的空调系统9.5.2风机盘管空调系统新风机组：提供保障室内卫生所需的新鲜空气。9.5常用的空调系统9.5.2风机盘管空调系统风机盘管（末端装置）对空气进行冷