空调系统与气流组织

空调系统及气流组织叶海第1讲2016年3月01日《建筑设备》概述第2讲2016年3月08日室外给排水工程第3讲2016年3月15日建筑内部给水系统第4讲2016年3月22日建筑内部排水系统第5讲2016年3月29日建筑消防系统第6讲2016年4月05日建筑热水供应系统第7讲2016年4月12日建筑供暖第8讲2016年4月19日建筑通风第9讲2016年4月26日空气调节

第10讲2016年5月3日空调系统及气流组织冬季还是夏季？-12冬季还是夏季？-232012年夏季伦敦奥运期间，央视主持人段暄在演播室空气热湿处理设备4冬季还是夏季？-3阿拉伯世界文化中心

ArabWorldInstituteJeanNouvel,1981~1987,Pairs,France阿拉伯世界文化中心

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开闭AchimMengeUniversitätStuttgartHygroskin：仿生与建筑设计的融合89

hygroskin1011本讲主要内容空气热湿处理设备普通集中式空调系统半集中式空调系统冷剂式空调系统空调末端与气流组织一、空气热湿处理设备1.1，空调设备构成冷热源设备：锅炉，冷冻机，天然冷热源空气输送分配设备：送、回风机和管道，送、回风口，空气处理设备：热湿处理、净化处理控制调节设备：各类阀门、传感器、调节器辅助设备：防震、消声、安全设备141.2，空气与水的热湿交换15a-敞开的水面b-飞溅的水滴1.3，喷水室构造161—前挡水板；2—喷嘴与排管；3—后挡水板；4—底池；5—冷水管；6—滤水器；7—循环水管；8—三通混合阀；9—水泵；10—供水管；11—补水管；12—浮球阀；13—溢水器；14—溢水管；15—泄水管；16—防水灯；17—检查门；18—外壳喷水室的优缺点优点：能够实现多种空气处理过程，具有一定的净化能力，耗金属少，容易加工；缺点：对水质要求高，占地面积大，水泵耗能大；现状：一般不常使用，在纺织厂，卷烟厂等调节湿度为主的地方使用。171.4，表面式换热器水与空气不直接接触，比喷水室更常用特点：结构简单，占地少，水质要求低，水系统阻力小分空气加热器和表面冷却器两类，表面冷却器又分水冷式和直接蒸发式（冷媒）光管式因为效率低已很少使用，助片式强化了换热效果，但积灰难以清洗。1819强化传热的办法采用肋片串片式，冲好孔径的肋片与管束串到一起胀管后即成串片管绕片式：将铜带围绕片机绕在管子外可制成，皱褶式绕片管。轧片管：轧片机在光滑的管道外轧出肋片，肋片与管子是一个整体。管内壁采用螺纹肋片采用两次翻边，提高胀管质量采用纹片，裁缝片，波形中缝片2021盘管翅片结构22强化传热管241.5，其他热湿处理设备电加热器加湿器方法：喷水加湿，喷蒸汽加湿，电加湿，超声波加湿。设备：干蒸汽加湿器，电加湿器，超声波加湿器，压缩空气喷雾器。252627工业及民用加湿器28超声波加湿器加湿器使用注意除湿设备除湿方法：加热通风法：仅改变相对湿度冷却除湿：改变绝对含湿量使用吸湿剂：改变绝对含湿量31常用除湿方法32冷却除湿33吸湿剂除湿：转轮除湿机3435二、普通集中式空调系统2.1，集中式空调概念空调组成：冷热源输送系统空气处理系统空气分布系统（又可称为“末端设备”）冷热量载体有制冷剂、水、空气三种372.1，集中式空调概念上述四个系统在一个机箱内称为独立式空调（如窗式空调）一个冷热源（压缩机）只负担一个空气处理系统称为分散式空调（如分体式空调）上述四个系统分开设置、或一个冷热源负担多个空气处理系统，称为集中式空调（俗称中央空调）382.2，全空气系统集中的冷热源，冷热水由管路输送到各个空气处理装置；空气的加热冷却集中在空气处理装置中处理后，由风道输送到各个房间。39集中式空调系统（全空气）空调箱

制冷机锅炉送风管冷却塔回风管2.3，空气处理装置常见的有空调箱，也称空气处理机组。即AHU:AirHandlingUnit。有混合、加热、冷却、加湿、过滤、送风等不同的功能段，按需要组合。有处理新风、循环风、新风＋回风等不同形式。仅处理新风称MAU(make-upairunit)或PAU(primaryairunit)或OHU.仅处理循环风称RAU.41空调箱AHU43典型集中式空调系统空调箱冷却塔制冷机44空调箱

三、半集中式空调系统全水式空调系统风机盘管制冷机锅炉风机盘管半集中式空调系统（空气－水）空调箱

半集中式空调系统（空气－水）空调箱

冷却塔制冷机锅炉风机盘管风机盘管3.1，风机盘管(FCU)系统风机盘管，即FCU，Fan-CoilUnit；集中的冷热源，冷热水由管路输送到各个房间，但空气的加热和冷却是在各个房间内完成的；仅空气加热和冷却这一点来看是分散式系统，但水是集中式系统，故又称为半集中式系统50风机盘管构造示意图1—风机；2—电机；3—盘管；4—凝结水盘；5—循环风进口及过滤器；6—出风格栅；7—控制器；8—吸声材料；9—箱体风机盘管的管道连接宾馆客房风机盘管示例风机盘管→不同型式的风机盘管风机盘管的应用风机盘管送风管空调箱制冷机锅炉3.2，辐射板系统用于空调时，通常为冷辐射吊顶形式为了避免吊顶结露，辐射板没有除湿能力，须结合新风解决除湿和空气卫生问题。对于办公楼，辐射板供水温度不低于16℃，新风露点不低于14℃。送风方式：混合送风、置换送风（地板下送风）这种系统的优点是符合人体的热舒适原理，并且可以采用天然冷源辐射吊顶送风管空调箱制冷机锅炉辐射吊顶3.2.1，辐射吊顶应用房间保温隔热良好；为防止夏季结露和保证舒适性，夏季用18－20℃冷水，冬季用28－39℃热水。夏季辅以传统吊扇、冬季辅以散热器；必须与内装修配合。a，封闭式

b，开敞式c、冷辐射吊顶+置换通风系统对流换热量:辐射换热量=1：11、削弱垂直温度梯度。2、加大制冷量，弥补置换通风制冷量较小的缺点。3、噪音低，小于25dB。4、新风量小，节能。5、由于辐射作用，人体实际感受温度会比室内实际温度低2℃，所以该系统下室内温度可高一些，节能。6、有效降低建筑层高。7、可利用部分天然冷源提供冷吊顶用水。

返回（1）冷辐射吊顶+置换通风系统优点

1、冷吊顶易结露。

2、部分破坏置换通风的流型，削弱了置换通风的优点。（2）冷辐射吊顶+置换通风系统缺点：地板送风-敷设风管香港汇丰银行新楼的地板送风空间地板送风–无风管大林组东京本社的地板送风空间地板送风-工位空调地板送风Vs顶送顶回Mixing–DisplacementSystemSpreadsLikeWaterFreshAirAroundPeopleLowVelocities

Café

Airports

Restaurants3.2.2，辐射空调末端的特点辐射空调：冷热均可，无吹风感，舒适。吊顶辐射：不影响室内布置，需采用金属天花板。窗下辐射板：可抵御窗际传热的影响。辐射采暖：舒适感好，节能，不影响室内布置。主要靠自然对流换热，空气流速小，通常具有较好的热舒适性，气流组织问题不突出。四、冷剂式空调系统4.1，分体式房间空调器（RAC）77窗式空调器78柜式空调机79RAC的优点安装、使用十分简便；由于系统简单因此维修工作量很小，一般5～10年使用期内故障率很低；由于是家电产品，耗电的计量很方便；可以满足家庭一般降温和非严寒地区冬季采暖（热泵型）的需求。80RAC的缺点整机能效比低，在2.5～3.1之间自控水平低，难于保证良好的室内环境品质和舒适性没有新风，空气过滤器的效率很低，尤其对5微米以下的小粒径可吸入粉尘几乎不起作用。破坏建筑立面和城市景观。凝结水排放、室外机的废热和噪声、悬挂的室外机成为安全隐患。安装和维护的非专业化和城市大气污染加快RAC效率衰减814.2，户式空调一家一户有一个冷热源供多个房间（集合式住宅）或多个楼层（独立式住宅）最早在美国兴起，适应美国居住条件需要设置风管，送风到各房间82户式空调的房间送风管道83户式空调的房间送风管道844.3，多联机系统（VRV）854.3，多联机系统（VRV）优点：适合于独立式住宅，也可用于集合式住宅室内机有多种形式，适应各种室内装修管径小，便于埋墙敷设或进行伪装自控水平高，运行调节十分方便，可以实现节能经济运行86多联机系统（VRV）缺点：技术附加值高，价格昂贵室内机没有摆脱RAC的模式，因此对室内环境的改善程度有限87多联机系统(VRV)88全新风室内机夏冬季节过渡季节空调新风全新风处理机空调室内机空调室外机全新风室外机全新风室外机全新风室内机风冷热泵冬季采暖风冷热泵不适宜用作北方地区采暖热源。北京地区采暖设计温度－9℃，此时风冷热泵效率只有额定工况（＋7℃）时的一半，而且启动困难；90风冷热泵冷热水机组可输出冷水或热水，水泵送入室内与风机盘管机组或AHU结合使用小型风冷热泵冷热水机组带有自控和管道泵，安装使用都十分简便。机组噪声要高于家用空调的室外机91风冷热泵机组示例92住宅中央空调末端形式最常见的是风机盘管、空调箱和空调室内机93五、空调末端与气流组织空调风系统5.1，常见空调末端种类空调末端是实现室内空气温度、湿度、空气品质的最后一个环节，其常见形式包括：风口（送风口、回风口）风机盘管末端空调室内机辐射换热类末端5.2，常见空调末端分类根据末端最终是将空气还是冷热水送入被调房间，可将空调末端进一步划分为两大类空气型末端：将空气送入房间，并将一部分空气从房间排出（含空气在房间中循环使用）辐射型末端：不将空气送入房间，而仅将冷热水送入，通过换热器直接将热量作用于房间空气（房间空气通常为自然对流）5.2.1，空气型末端从使用类型看全空气系统送风，风机盘管送风空调器室内机送风，风扇直接送风从最终外形看百叶风口、条缝风口、喷口、孔板、散流器、旋流风口、矢流风口空气型末端要将空气送入房间，如果送风温度、风速不合适，就可能导致不舒适，因此要合理地组织气流送风口形式孔板送风口

风口示例-散流器全空气系统末端示例置换通风送风器空气型末端外形空气型末端外形风口与吊顶风口与吊顶风口与吊顶深圳宝安国际机场T3航站楼“空调树”：共设计了116个空调树，部分空调树还集成了播音设备和消防设备。建筑设计：意大利FUKSAS事务所杭州东站杭州东站大阪关西国际机场T1航站楼大阪关西国际机场T1航站楼建筑设计：伦佐·皮亚诺（RenzoPiano）和日本建筑师冈部宪明（NoriakiOkabe）负责主要设计，1988年。通过填海造地修建而成，1994年投入使用。机场刚建成时，引来建筑界和工程界无数赞誉，美国土木工程师协会甚至称其为“新世纪的丰碑”。开放的风道设计：在桁架间安装PTFE材质弧形板，引导喷嘴流出的空气在室内均匀分布，同时反射下方的照明灯光。5.2.2，辐射型末端冷却顶板（用于供冷）散热器（俗称暖气片）地板采暖电热膜5,3，气流组织形式的分类按驱动空气在房间中流动的动力分混合通风和置换通风混合通风的常见气流组织形式上送上回上送下（侧）回侧送侧