空調原理及基礎知識(完整版)

1、 劉曉明劉曉明空調原理及基礎知識空調原理及基礎知識空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越主要內容主要內容空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越第一章、空氣調節(jié)的主要任務第一章、空氣調節(jié)的主要任務l空氣調節(jié)是指在任何自然條件下空氣調節(jié)是指在任何自然條件下,使房間或封閉空間內的使房間或封閉空間內的空氣空氣、氣流速度氣流速度 (新鮮度新鮮度)等等參數參數,部分或全部達到規(guī)定指標的一門技術部分或全部達到規(guī)定指標的一門技術.空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越空氣調節(jié)四要素空氣調節(jié)四要素空氣調節(jié)四要素空氣調節(jié)四要素 (四個四個“度度”：溫度、濕度、氣流速度、潔凈度：溫度、濕度、氣流速度、潔凈度)： 溫度調節(jié)

2、溫度調節(jié)空氣的冷卻、加熱（顯熱變化）空氣的冷卻、加熱（顯熱變化） 濕度調節(jié)濕度調節(jié)空氣的減濕、加濕（潛熱變化）空氣的減濕、加濕（潛熱變化） 氣流調節(jié)氣流調節(jié)氣流的調節(jié)（速度、方向、流經路線等）氣流的調節(jié)（速度、方向、流經路線等） 空氣凈化空氣凈化 空氣的清凈（除塵、消臭）空氣的清凈（除塵、消臭）空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越第二章、空調系統的分類第二章、空調系統的分類l按按服務對象服務對象分類分類l按負擔室內熱濕負荷所用的按負擔室內熱濕負荷所用的介質介質分類分類l按空氣處理按空氣處理設備設備的設置情況分類的設置情況分類空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越一、按系統服務對象分類一、按系統服

3、務對象分類1 、2 、空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越、1 、2 、全水空調系統全水空調系統 、制冷劑直接蒸發(fā)系統制冷劑直接蒸發(fā)系統1、全空氣空調系統、全空氣空調系統系統介紹系統介紹空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越1、全空氣系統的定義、全空氣系統的定義l利用空氣作為負擔室內負荷的介質利用空氣作為負擔室內負荷的介質. (將經過處理的空氣利用系統輸送設備送入空調區(qū)域將經過處理的空氣利用系統輸送設備送入空調區(qū)域.)空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越全空氣系統的特點全空氣系統的特點1l系統功能強大,可滿足不同需求;l系統衛(wèi)生條件好;l系統設備布置集中,管理方便;l介質輸送過程中無水介質,使用

4、中安全性好;l系統控制點少;l系統運行噪聲小.空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越全空氣系統的特點全空氣系統的特點2l由于空氣的比熱容小,為承擔空調負荷系統所需的送風量很大;l系統設備體積較大,大部分需獨立機房進行安裝;l系統的部分負荷調節(jié)成本大,末端系統可調性能差;l風管尺寸大,對標高及吊裝空間要求高;l系統工程成本高.空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越全空氣系統的分類全空氣系統的分類l單風管定風量系統l單風管變風量系統l雙風管系統l全空氣誘導系統空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越單風管定風量系統單風管定風量系統(單風管系統單風管系統)l指全空氣、低風速、定風量的集中空調系統;l冬夏共用

5、一條送回風管道；l送風量恒定，通過改變來調節(jié)室內負荷l簡稱CAV系統空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越單風管單風管變變風量系統風量系統(單風管系統單風管系統)l指全空氣、低風速、變風量的集中空調系統;l冬夏共用一條送回風管道；l送風溫度恒定，通過來調節(jié)室內負荷l簡稱VAV系統lCAV與VAV系統的成本討論lCAV+VAV系統的可行性空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越雙風管空調系統雙風管空調系統(雙風管系統雙風管系統)l指由獨立的風管（冷、熱風管）進行混合送風；l系統回風管路共用；l宜采用雙風機系統；l造價昂貴，混合時能量損失大；l目前在工程實踐中已很少使用。2、空氣、空氣-水空調系統水空調

6、系統系統介紹系統介紹空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（1）、空氣）、空氣-水系統的定義水系統的定義l同時利用水和空氣作為負擔室內負荷的介質系統；（即利用空氣、水向室內輸送冷量或熱量。）空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（2）、系統形式）、系統形式l系統設備：風機盤管機組+組合式空調機組、立(臥臥吊頂吊頂）式空調機組空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（3）、系統形式分析）、系統形式分析l就地處理空氣；l保證室內空氣的溫度和濕度；l室內負荷大部分由水來承擔?？照{原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（3）、系統形式分析）、系統形式分析l向房間送入新風、稀釋室內污染物、滿足房間衛(wèi)生要求；l風量較小

7、、管道斷面小、只負擔小部分負荷風量較小、管道斷面小、只負擔小部分負荷。3、全水空調系統、全水空調系統系統介紹系統介紹空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（1）、全水系統的定義）、全水系統的定義空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（2）、系統形式）、系統形式l系統設備：風機盤管機組空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（3）、系統形式分析）、系統形式分析l不向房間送入新風；l對系統進行變流量控制的方法簡單、成不低廉；l衛(wèi)生條件差衛(wèi)生條件差；l投資低廉。4、直接蒸發(fā)空調系統、直接蒸發(fā)空調系統系統介紹系統介紹空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（1）、直接蒸發(fā)系統的定義）、直接蒸發(fā)系統的定義空調原理及

8、基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（2）、系統形式）、系統形式空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（2）、系統形式）、系統形式空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越（3）、系統形式分析）、系統形式分析l風冷系統受外界氣候條件影響大；l單機冷量小，不適合大型項目使用；l投資較高?？照{原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越、1 、式式2 、半集中半集中式式、全分散全分散式式空調系統空調系統 空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越1、集中式空調系統、集中式空調系統l所有設備全部集中在空調機房內；l空氣處理集中完成后，經風管輸送到空調房間內。空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越2、半集中式空調系統、半集中式空調系統l冷

9、源設備全部集中在空調機房內；l房間內設有處理空氣的末端設備。l如：風機盤管+新風系統空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越3、全分散式空調系統、全分散式空調系統l所有設備全部分散在空調房間內；l如：多聯機空調系統、家用空調器?？照{原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越、l可按系統設計風速進行分類：（1）、V8m/s：低速空調系統；（2）、 8m/s V20m/s：中速空調系統；（3）、 20m/s V30m/s：高速空調系統.空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越第三章、空調系統的組成第三章、空調系統的組成l中央空調系統通常由5部分組成：1、空氣處理設備空氣處理設備末端設備末端設備2、冷源和熱源冷源和熱

10、源主機、鍋爐房、城市熱網等主機、鍋爐房、城市熱網等3、空調風系統空調風系統輸送送風，抽回回風的輸送系統輸送送風，抽回回風的輸送系統4、空調水系統空調水系統冷凍水系統、冷卻水系統冷凍水系統、冷卻水系統5、空調控制系統空調控制系統對空調系統設備進行控制，以達到對溫度對空調系統設備進行控制，以達到對溫度 等的調節(jié)和控制等的調節(jié)和控制空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越空調水系統圖空調水系統圖空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越空調通風系統圖空調通風系統圖空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越一、風機盤管空調系統一、風機盤管空調系統1、系統概述：l屬于半集中式空調-水式系統；l系統冷熱源（冷熱媒水）由制

11、冷機房或熱交換站集中供給；l系統新風由新風機組提供；l可不設立單獨的新風系統，但衛(wèi)生條件差；l系統初投資小?？照{原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越2、風機盤管的新風供給方式、風機盤管的新風供給方式空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越3、風機盤管系統的供水形式、風機盤管系統的供水形式l風機盤管機組的供水形式有：兩管制、三管制、四管制；l系統熱媒水范圍：供水4560l系統冷媒水范圍：供水518l特殊工況條件：冰蓄冷系統、工業(yè)低溫系統等空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越3.1、兩兩管制系統管制系統l結構簡單、投資少l適用于冬季供暖、夏季制冷的單一工況系統電動兩通閥供水回水風機盤管空調原理及基礎知識追

12、求完美 創(chuàng)造卓越3.2、三管制系統、三管制系統3.2、三三管制系統管制系統l結構較為復雜、投資較大，很少使用l適用于要求制冷、供暖同時使用的工況系統（）l回水熱損失大電動三通閥供冷水供熱水風機盤管回 水空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越3.3、四管制系統、四管制系統空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越工程實例中兩管制系統的設計應用（工程實例中兩管制系統的設計應用（1）l由于冬、夏工況要進行由于冬、夏工況要進行無法滿足不同工況要求無法滿足不同工況要求風機盤管冷水機組換熱機組閥門空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越二、空調水系統二、空調水系統l空調水系統=冷凍水系統+冷卻水系統+冷凝水系統l冷凍

13、水系統：輸送低（高）溫水的系統；（閉式水循環(huán)系統閉式水循環(huán)系統）l冷卻水系統：為主機冷凝器提供冷卻水的系統；l冷凝水系統：回收系統設備工作時產生的凝結水的系統。空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越空調水系統空調水系統空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越1、同程式水系統、同程式水系統l同程式系統：供水和回水的水流方向水流方向相同； l(立管、干管、支管的通用概念）l便于調節(jié)，環(huán)路水壓力平衡，以達到水流量的合理分配。 空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越2、異程式水系統、異程式水系統l供水與回水干管中的水流方向相反；供水與回水干管中的水流方向相反；l系統初投資少，但水力平衡較難實現。系統初投資少，

14、但水力平衡較難實現。供水干管回水干管供水立管回水干管空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越3、同程式和異程式在工程中的應用、同程式和異程式在工程中的應用l如支管上末端設備的阻力很大，而主干管上阻力較小，宜采用異程式；如支管上末端設備的阻力很大，而主干管上阻力較小，宜采用異程式； （如組空機組、新風機組等設備）（如組空機組、新風機組等設備）l如支管上末端設備的阻力較小，彼此較為接近，而主干管上阻力比例占的如支管上末端設備的阻力較小，彼此較為接近，而主干管上阻力比例占的較大，宜采用同程式；較大，宜采用同程式；(如風機盤管系統）如風機盤管系統）l為了節(jié)省管材和建筑空間，可考慮總立管采用異程式，水平干管

15、選用同程為了節(jié)省管材和建筑空間，可考慮總立管采用異程式，水平干管選用同程式；式；l根據項目及系統分區(qū)特點靈活選用。根據項目及系統分區(qū)特點靈活選用。 空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越4、定流量空調水系統、定流量空調水系統l定義：系統中循環(huán)水量保持恒定，通過改變供回水溫度（或末端設備的風量）來進行負荷調節(jié)。l優(yōu)點：系統簡單，操作方便，不需復雜的自控系統。l缺點：系統循環(huán)水泵的能耗始終處于最大值。l適用于：空調面積不大、間歇性使用的建筑。l特別適用于：只有一臺冷水機組和一臺循環(huán)泵的空調系統?？照{原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越5、變流量空調水系統、變流量空調水系統l定義：系統中供回水溫度保持恒定

16、，通過改變循環(huán)水量來進行負荷調節(jié)。（如風機盤管的回水管安裝電動兩通閥）l優(yōu)點：系統節(jié)能，運行方便。l缺點：系統運行需自控設備的支持。l適用于：空調面積較大，功能用途復雜的建筑。l特別適用于：多臺冷水機組和多臺循環(huán)泵的且使用時間不統一的空調系統。空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越6、空調水系統的豎向分區(qū)、空調水系統的豎向分區(qū)l系統是否有必要分區(qū)取決于：系統底部的冷水機組、末端設備、管件和閥門的承壓能力。l系統中設備入口的運行壓力應小于設備本省的承壓能力！l規(guī)范要求：建筑高度100M以內的不必要分區(qū)；l規(guī)范要求：建筑高度超過110M的必須分區(qū) A B空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越7、水系統

17、定壓、水系統定壓l保證系統任何一點的壓力高于大氣壓，避免外接氣體進入系統。l通常采用高位膨脹水箱進行定壓。l膨脹水箱設在比系統最高點高出1.11.5M的位置。l當無法設置高位膨脹水箱時，可采用落地膨脹水箱進行定壓?？照{原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越：空調冷凍水系統冬夏循環(huán)泵是否分開設置？空調冷凍水系統冬夏循環(huán)泵是否分開設置？l以中國南方地區(qū)為例：l夏季負荷大、冬季負荷小，空調系統水流量的實際需求相差很大，系統運行阻力相差也很大；l分開設置的節(jié)能效果明顯！l分開設置加大初投資和機房的占地面積。空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越：冷凍水系統如何應對多功能分區(qū)的需要？冷凍水系統如何應對多功能分區(qū)

18、的需要？l以酒店項目為例：l建議采用集、分水器對水系統進行分流，以應對多功能、不同使用時間區(qū)域的空調要求。l對系統進行了使用分區(qū)，明確了系統的部份負荷要求，降低了系統能耗。l初投資加大，管路較復雜，機房面積加大；l對冷水機組的部分負荷性能提出了更高的要求對冷水機組的部分負荷性能提出了更高的要求?？照{原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越8、管材、管道敷設、管材、管道敷設l管材：鍍鋅管（支管）、焊管（干管）、無縫管（立管）、PVC管（冷凝水管）l管材的選用有明確的規(guī)范要求（按管徑進行劃分）；l除冷凝水管外，空調冷凍水系統的其他管道必須進行保溫保溫處理；l管道敷設：冷凍水系統水平安裝（流速0.25M/S

19、）、 冷凝水系統應設坡度（冷凝水系統應設坡度（i 0.005）（重力流排放）（重力流排放）空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越空調水系統空調水系統冷卻水系統冷卻水系統空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越1、冷卻水系統的構成、冷卻水系統的構成l冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵、電子水處理儀、管道、閥門冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵、電子水處理儀、管道、閥門空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越2、冷卻水系統的作用、冷卻水系統的作用l為冷水機組的冷凝器提供低溫冷卻水，保證機為冷水機組的冷凝器提供低溫冷卻水，保證機組的正常工作！組的正常工作！空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越：空調冷卻水泵的揚程如何計算？空調冷卻水泵的揚

20、程如何計算？lH=(系統管路的阻力+冷凝器阻力+冷卻塔集水盤到布水器之高差+布水器 壓 頭) 1.2空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越：冷卻水進水溫度對主機的運行是否有影響？冷卻水進水溫度對主機的運行是否有影響？空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越空調通風系統空調通風系統空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越新風系統的構成（正壓送風系統）新風系統的構成（正壓送風系統）l系統新風機組（或其他正壓送風裝置）l通風管道l風口風閥空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越風管的形式和應用風管的形式和應用l金屬風管、非金屬風管。l按照風管系統輸送空氣的工作壓力可分為：1、低壓系統：p500Pa,多用于一般空調

21、和排風系統中；2、 中壓系統：500Pa p1500Pa,多用于潔凈空調和排煙系統中；3、 高壓系統：1500Pa p,多用于潔凈空調和生物工程系統中；l按照風管截面形狀可分為：圓形、矩形、螺旋型。空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越金屬風管類型金屬風管類型l鍍鋅鐵皮風管：應用的最廣泛的風管形式；l特點：1、成品牢固、材質穩(wěn)定；2、可就地制作，充分配合項目的變更要求；3、按裝方便，國家有明確的施工和驗收標準，能保證工程總體質量4、截面的設計制作尺寸靈活，可最大限度的配合裝修等其他工種。l鍍鋅鐵皮風管：通過法蘭進行連接。l金屬柔性風管空調原理及基礎知識追求完美 創(chuàng)造卓越非金屬風管類型非金屬風管類型l玻璃鋼風管l復合類材料風管（玻纖風管、酚醛風管等）；