建筑设备课件：空气调节系统-

空气调节系统

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。一.空调系统的组成及分类二.建筑常用的空气调节系统三.房间的气流组织四.空气处理及处理设备五.空调系统的冷源六.空调系统的消声、防振§8－3空气调节系统

1.空调系统的组成

1）工作区（又称空调区）：指距地面2m，离墙0.5m的空间。应保持所要求的室内空气参数。2）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、风管、风口等设备。3）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。4）处理空气所需要的冷热源：指为空气处理提供冷量和热量的设备，如锅炉房、冷冻站、冷水机组等。一.空调系统的组成及分类按空气处理设备的设置情况分类集中式空调系统局部空调机组半集中式空调系统所有空气处理设备，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机房里，空气经过集中处理后，再送往各个空调房间。把冷、热源和空气处理、输送设备、控制设备集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调机组。按照需要灵活而分散地设置在空调房间内。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补充处理。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。1.空调系统的冷源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。天然水源往往难以获得，在实际工程中主要使用人工冷源。人工冷源是指采用制冷设备制取的冷量，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。二.空调系统的冷源二.空调系统的冷源蒸汽压缩式制冷机的组成

蒸汽压缩式制冷系统是通过制冷剂（如氨、氟利昂等）在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等热力设备中进行的压缩、放热、节流、吸热等热力过程，来实现一个完整的制冷循环。二.空调系统的冷源1.制冷机的工作原理⑴制冷压缩机：是从蒸发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下被冷却剂冷凝液化。二.空调系统的冷源2.制冷机的工作原理⑵冷凝器：是把压缩机排出的高温高压的气态制冷剂冷却并使其液化。根据所使用冷却介质的不同，可分为水冷冷凝器、风冷冷凝器等。⑶节流装置：是对高温高压液态制冷剂进行节流降压，保证冷凝器和蒸发器之间的压力差，以便使蒸发器中的液态制冷剂在所要求的低温低压下吸热气化，制取冷量；调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变化，使制冷装置更加有效运行。二.空调系统的冷源⑷蒸发器：是使进入其中的低温低压液态制冷剂吸收周围介质（水、空气等）的热量气化，同时，蒸发器周围的介质因失去热量，温度降低。二.空调系统的冷源

点划线外的部分是制冷段，贮液器中高温高压的液态制冷剂经膨胀阀降温降压后进入蒸发器，在蒸发器中吸收周围介质的热量气化后回到压缩机。同时，蒸发器周围的介质因失去热量，温度降低。二.空调系统的冷源

点划线内的部分称为液化段，其作用是使在蒸发器中吸热气化的低温低压气态制冷剂重新液化去制冷。方法是先用压缩机将其压缩为高温高压的气态制冷剂，然后在冷凝器中利用外界常温下的冷却剂(如水、空气等)将其冷却为高温高压的液态制冷剂，重新回到贮液器去用于制冷。二.空调系统的冷源3)制冷剂、载冷剂、冷却剂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。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。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（如井水、河水、循环冷却水等）和空气等。二.空调系统的冷源

1.集中式空调系统三.常用的空气调节系统

1.集中式空调系统三.常用的空气调节系统

1）集中式空气调节系统的组成：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。三.常用的空气调节系统2)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。三.常用的空气调节系统三.常用的空气调节系统集中式空调系统二.常用的空气调节系统集中式空调系统集中式空调系统的分类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。冷、热耗量最少，但卫生条件很差。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、余湿后全部排出室外。封闭式不能满足卫生要求，直流式经济上不合理，两者在特定情况下使用，绝大多数场合为了减少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。封闭式空调系统直流式空调系统回风式空调系统三.常用的空气调节系统2.局部空调机组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，特别是舒适性空调工程中是广泛应用的设备。三.常用的空气调节系统2.局部空调机组三.常用的空气调节系统按容量大小分类容量小，冷量小于7KW，风量在1200m3/h以下。冷凝器一般都用水冷却容量大，冷量大于7KW，风量20000m3/h以上窗机立柜式空调器按冷凝器的冷却方式分水冷式空调器风冷式空调器冷凝器部分设置在室外，借助风机用室外空气冷却冷凝器。冬季用电加热空气供暖按供热方式分普通式空调器热泵式空调器在冬季仍然由制冷机工作，只是通过一个四通换向阀使制冷剂作供热循环。这时原来的蒸发器变为冷凝器，空气通过冷凝器时被加热送入房间。三.常用的空气调节系统三.常用的空气调节系统3.半集中式空调系统三.常用的空气调节系统3.半集中式空调系统：风机盘管空调系统是为了克服集中式空调系统这些不足而发展起来的一种半集中式空调系统。冷、热媒是集中供给，新风可单独处理和供给，采用水作为输送冷热量的介质。三.常用的空气调节系统三.常用的空气调节系统三.常用的空气调节系统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。二.常用的空气调节系统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。四.房间的气流组织四.房间的气流组织常见的气流分布形式

1.上送下回：由空间上部送入空气由下部排出，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c尤其适用于温湿度和洁净度要求高的对象。2.上送上回：是将送排（回）风管道集中于空间上部。三.房间的气流组织（a）地板下送；（b）末端装置下送；（c）置换式下送3.

下送上回除（b）外，要求降低送风温差，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。三.房间的气流组织

4.中送风对于厂房、车间等高大空间的场合，若实际工作区在下部，则不需将整个空间都作为控制调节的对象，从节省能量考虑，采用“中送风”形式。但这种气流分布会造成空间竖向分布温度不均，存在着温度“分层”现象。三.房间的气流组织喷水室五.空气处理及处理设备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。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。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、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。五.空气处理及处理设备2.表面式换热器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，可以实现空气的等湿和减湿冷却过程。五.空气处理及处理设备3.电加热器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。但由于电费较贵，通常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。五.空气处理及处理设备电加热器4.加湿器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。1)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。五.空气处理及处理设备干蒸汽加湿器五.空气处理及处理设备2)电加湿器：是使用电能生产蒸汽来加湿空气。根据工作原理不同，有电热式和电极式两种。

五.空气处理及处理设备5.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。五.空气处理及处理设备对于空调系统，噪声主要是由通风机、制冷机、机械通风冷却塔等产生。噪声的传播方式有三种：（1）通过空气传声；（2）由振动引起的建筑结构的固体传声；（3）通过风管传声。六.空调系统的消声、防振1.消声原理和消声器消声器是根据不同的消声原理设计成的管路构件，按所采用的消声原理可分为阻性、抗性、共振和复合消声器等类型。六.空调系统的消声、防振阻性消声器1）阻性消声器：是把吸声材料固定在气流流动的管道内壁，或按一定的方式在管道内排列气流起来，利用吸声材料消耗声能降低噪声。其主要特点是对中、高频噪声的消声效果好，对低频噪声消声效果差。阻性消声器常用有管式、片式和格式消声器。六.空调系统的消声、防振六.空调系统的消声、防振抗性消声器构造示意图

2）抗性消声器：抗性消声器又称为膨胀式消声器，它是由一些小室和风管组成，其消声原理是利用管道内截面的突然变化，使沿风管传播的声波向声源方向反射，起到消声作用。这种消声方法对于中、低频噪声有较好的消声效果，但消声频率的范围较窄，要求风道截面的变化在4倍以上才较为有效。六.空调系统的消声、防振共振消声器六.空调系统的消声、防振3）共振消声器：低频噪声的吸声，常用共振消声器。共振消声器的金属板上开有一些小孔，金属板后是共振腔。当声波传到共振结构时，小孔孔径中的气体在声波压力作用下，象活塞一样往复运动，通过孔径壁面的摩擦和阻尼作用，使一部分声能转化为热能消耗掉。六.空调系统的消声、防振4）复合消声器又称为宽频