空調系統(tǒng)與建筑節(jié)能

16.2空調的日常省電16.3空調的節(jié)能新技術第16講空調系統(tǒng)與建筑節(jié)能16.1空調的基本知識16.1空調的基本知識定義：空氣調節(jié)器(roomairconditioner，一般國內國際縮寫為AC)，是一種用于給空間區(qū)域(一般為密閉)提供處理空氣變化的機組。它的功能是對該房間(或封閉空間、區(qū)域)內空氣的溫度、濕度、潔凈度和氣流速度(俗稱“四度”)參數(shù)進行調節(jié)，以滿足人體舒適或工藝過程的要求。

16.1空調的基本知識空調分類：舒適性空調：旨在確保人體舒適、健康和高效工作、生活的空氣調節(jié)器。以家庭、辦公、商廈、賓館、醫(yī)院等民用建筑為主。工藝性空調：以滿足某些生產、操作過程或產品儲存對空氣環(huán)境的特定要求為目的空氣調節(jié)器。比舒適性空調的調控要求更加嚴格，其種類繁多：恒溫恒濕空調：空氣溫度、濕度有必要的基準參數(shù)，其波動范圍也有嚴格規(guī)定。如生產、科研部門使用的計量室、檢驗室與控制室等。工業(yè)潔凈：除了空氣溫濕度外，對空氣中懸浮微粒大小與濃度的控制也有嚴格要求。如精密電子電路等生產場所等。生物潔凈：除了空氣溫濕度外，對空氣中微生物粒子也有嚴格要求。如醫(yī)院一些燒傷病房、手術治療等，藥品、食品生產等

16.1空調的基本知識常用空調分類：單體式：即窗機掛壁式

立柜式

嵌入式：即吸頂機，室內機主體藏于天花板里面16.1空調的基本知識16.1空調的基本知識空調工作原理：分單冷和冷暖兩用空調，工作原理一樣一般使用氟利昂制冷劑，其特性是：由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時，釋放大量的熱量。而由液態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)時，會吸收大量的熱量。壓縮機將氣態(tài)的制冷劑壓縮為高溫高壓的液態(tài)制冷劑，然后送到冷凝器(室外機)散熱后成為常溫高壓的液態(tài)制冷劑，所以室外機吹出來的是熱風。常溫高壓的液態(tài)制冷劑經過毛細管，進入蒸發(fā)器(室內機)，由于制冷劑從毛細管到達蒸發(fā)器后空間突然增大，壓力減小，液態(tài)的制冷劑就會汽化，變成氣態(tài)低溫的制冷劑，從而吸收大量的熱量，蒸發(fā)器就會變冷，室內機的風扇將室內的空氣從蒸發(fā)器中吹過，所以室內機吹出來的就是冷風；空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發(fā)器后就會凝結成水滴，順著水管流出去，這就是空調會出水的原因。制熱的時候有一個叫四通閥的部件，使制冷劑在冷凝器與蒸發(fā)器的流動方向與制冷時相反，所以制熱的時候室外吹的是冷風，室內機吹的是熱風。

16.1空調的基本知識空調功能：降溫：在空調器設計與制造中，一般允許將溫度控制在16~32℃之間。如若溫度設定過低時，一方面增加不必要的電力消耗，另一方面造成室內外溫差偏大時，人們進出房間不能很快適應溫度變化，容易患感冒。除濕：空調器在制冷過程中伴有除濕作用。人們感覺舒適的環(huán)境相對濕度應在40~60%左右，當相對濕度過大如在90%以上，即使溫度在舒適范圍內，人的感覺仍然不佳。升溫：熱泵型與電熱型空調器都有升溫功能。升溫能力隨室外環(huán)境溫度下降逐步變小，若溫度在-5℃時幾乎不能滿足供熱要求。16.1空調的基本知識凈化空氣：空氣中含一定量有害氣體如NH3、SO2等，以及各種汗臭、體臭和浴廁臭等臭氣。利用空調風機系統(tǒng)將室內潮濕空氣往室外排，使室內形成一定程度負壓，新鮮空氣從四周門縫、窗縫進入室內，改善室內空氣質量。增加空氣負離子濃度：空氣中帶電微粒濃度大小，會影響人體舒適感?？照{上安裝負離子發(fā)生器可增加空氣負離子度，使環(huán)境更舒適，同時對降低血壓、抑制哮喘等方面有一定醫(yī)療效果。16.1空調的基本知識空調銘牌的意義：型號：KFR-26GWK：代表家用空調F：分體式空調(C：窗式空調)R：代表熱泵加熱功能（沒有R則代表單冷功能的空調，D代表有輔助電加熱功能）26：這個數(shù)字代表額定制冷量G:壁掛型空調(L代表落地式空調，即柜機)W：表示分體式的室外機16.1空調的基本知識能效比COP：額定制冷量與額定功率的比值，越大越好。目前國家規(guī)定的家用定速空調能效比3.2~3.6(制冷量CC<=4500W)，共分為三級，一級是最好的，也就是能效比在3.6以上的屬于最節(jié)能的一級空調產品(舊標準分五級，新標準定速空調分三級，變頻空調分五級3.0-5.2，新標準從2010-6-1起執(zhí)行，詳見：GB12021.3-2010)額定制冷量：2700W，1匹空調的額定制冷量約在2200W~2600W額定制熱量：3000W(3600W)，括號里表示最大的制熱瓦數(shù)額定功率：制冷903W，制熱920W(1520W)外形尺寸：(室內/室外)（mm)寬x高x深質量：室內12kg/室外35kg運行噪音：室內機(低-高檔，26~35dB)，室外機(小于等于51dB)16.1空調的基本知識空調能效新標準：《房間空氣調節(jié)器能效限定值及能效等級》2010年03月03日公布，2010-06-01實施額定制冷量

(簡稱CC)能效等級123整體式3.303.102.90分體式≤4500W3.603.403.204500~7100W3.503.303.107100~14000W3.403.203.0016.2空調的日常省電空調省電竅門不要貪圖空調的低溫，溫度設定適當即可：因為空調在制冷時，設定溫度高2℃，就可節(jié)電20%。對于靜坐或正在進行輕度勞動的人來說，室內可以接受的溫度一般在27℃―28℃之間。過濾網(wǎng)要常清洗：太多的灰塵會塞住網(wǎng)孔，使空調加倍費力?？照{扇長時間運行后，由于受到灰塵、污物的阻塞，會影響到過濾網(wǎng)、風簾的風量和制冷效果。所以，最好每兩周清洗一次。改進房間的維護結構：對一些房間的門窗結構較差，縫隙較大的，可做一些應急性改善；如用膠水紙帶封住窗縫，并在玻璃窗外貼一層透明的塑料薄膜、采用遮陽窗簾，室內墻壁貼木制板或塑料板，在墻外涂刷白色涂料等，以減少通過外墻帶來的冷氣損耗。開空調時關閉門窗?？照{房間不要頻頻開門，以減少熱空氣滲入。選擇制冷功率適中的空調：一臺制冷功率不足的空調，不僅不能提供足夠的制冷效果，而且由于長時間不斷地運轉，還會減短空調的使用壽命，增加空調產生使用故障的可能性。另外，如果空調的制冷功率過大，就會使空調的恒溫器過于頻繁地開關，從而導致對空調壓縮機的磨損加大；同時，也會造成空調耗電器的增加?？照{制冷時，導風板的位置調置為水平方向，制冷的效果會更好。連接室內機和室外機的空調配管短且不彎曲，制冷效果好且不費電。即使不得已必須要彎曲的話，也要保持配管處于水平位置。

16.2空調的日常省電空調功率應與房間大小相匹配1匹的制冷量大約為2000大卡，換算成國際單位瓦應乘以1.162，這樣，1匹制冷量應為2000大卡×1.162=2324W。家庭普通房間所需的制冷量為115~145W/m2，客廳、飯廳所需的制冷量為145~175W/m2。

16.2空調的日常省電16.2空調的日常省電空調匹數(shù)空調制冷量空調耗電量1P2300~2500W900W左右1.25P2600~2800W1.5P3000~3600W1300W左右2P4000~5200W1800W左右2.5P5800~6200W3P6500~7200W2800W左右5P12000W5000W左右10P24000W10000W左右空調具體耗電量視室外氣候、空調設置、空調能效比等而定空調使用的五條禁忌緊閉門窗不能長時間依賴空調升降溫，要間斷開窗通風，保持室內空氣流通，避免缺乏新鮮空氣。

不安裝換氣設備在安裝空調的同時安裝一臺負氧離子發(fā)生器和一臺換氣機，能為空調房間輸送大量經過過濾的新鮮空氣。室內外溫差過大夏季不要把室內溫度調得過低，室內外溫差以5℃～8℃為宜。設備不清潔對空調及除濕裝置要定期檢查并進行清洗，尤其要按時清潔過濾網(wǎng)，使其真正能起到濾粉塵、病菌和有害氣體的作用。日常使用時，不要將溫度設置得過低，以免空調器長期處于高速運行狀態(tài)而影響使用壽命。最好設置在自動方式擋，這樣既能快速制冷，又能節(jié)電。16.2空調的日常省電空調的危害當頻繁使用空調時，就會出現(xiàn)空調病，癥狀多為渾身無力、咳嗽、發(fā)燒等。由于頻繁使用，給電力也帶來很大的壓力。低溫環(huán)境會使血管急劇收縮，血流不暢，使關節(jié)受損受冷導致關節(jié)痛；由于室內與室外溫差大，人經常進出會感受到忽冷忽熱，這會造成人體內平衡調節(jié)系統(tǒng)功能紊亂，平衡失調就會引起頭痛，易患感冒?！袄洹备杏X還可使交感神經興奮，導致腹腔內血管收縮、胃腸運動減弱，從而出現(xiàn)諸多相應癥狀。16.2空調的日常省電空氣中的陰離子可抑制人體中樞神經系統(tǒng)并起著調節(jié)大腦皮質功能狀態(tài)的作用，然而，空調的過濾器可過多吸附空氣中的陰離子，使室內的陽離子增多，陰陽離子正常比例失調造成人體生理的紊亂，導致出現(xiàn)臨床癥狀。空調房間一般都較密封，這使室內空氣混濁，細菌含量增加，二氧化碳等有害氣體濃度增高，而對人們有益的負離子密度將會降低，如果在室內還有人抽煙，將更加劇室內空氣的惡化。在這樣的環(huán)境中呆得稍久必然會使人頭暈目眩。過敏性鼻炎患者長時間呆在空調屋里還有可能引起過敏性鼻炎的復發(fā)?？照{房內有大量易導致過敏性鼻炎復發(fā)的物質——螨蟲，而其最適宜生存在25℃左右的環(huán)境中。長期在空調房內的市民要定期開窗通風，床單被褥要經常用60℃的熱水洗燙，地毯要定期吸塵，窗簾也要經常清洗。16.2空調的日常省電16.3空調的節(jié)能新技術環(huán)保型空調16.3空調的節(jié)能新技術環(huán)保型空調原理

用循環(huán)水泵不間斷地把水箱內的水抽出，并通過布水系統(tǒng)均勻地噴淋在蒸發(fā)過濾層上，室外熱空氣進入蒸發(fā)降溫介質，在蒸發(fā)降溫介質CELdek(特殊材質的蜂窩狀過濾層，讓降溫效果更理想)內與水充分進行熱量交換，因水蒸發(fā)吸熱而降溫的清涼、潔凈的空氣由低噪音風機加壓送入室內，使室內的熱空氣排到室外，從而達到室內降溫的目的。16.3空調的節(jié)能新技術一、三變技術(變頻-VRV)：變風量－VAV變水量－VWV變制冷劑流量－VRF16.3空調的節(jié)能新技術變風量－VAV變風量空調系統(tǒng)的原理：根據(jù)空調負荷變化及室內要求參數(shù)的改變，自動調節(jié)空調送風量，以滿足室內人員舒適要求或其他工藝要求。通過變頻器改變風機轉速，實現(xiàn)變風量。變風量空調系統(tǒng)原理圖16.3空調的節(jié)能新技術變風量空調系統(tǒng)的優(yōu)點：靈活性好，可實現(xiàn)局部區(qū)域(房間)的靈活控制。根據(jù)負荷變化或個人舒適要求自動調節(jié)個房間的送入風量，空調器的總裝機容量可減少10~30%。消除或減小再熱量，無過熱過冷現(xiàn)象，減少空調負荷的15~30%。部分負荷運轉降低風機能耗。16.3空調的節(jié)能新技術變水量－VWV變水量空調系統(tǒng)的原理：通過變頻器，改變水泵的轉速，在部分負荷下減小循環(huán)水量，以實現(xiàn)節(jié)能。變水量空調系統(tǒng)的優(yōu)點：傳統(tǒng)的中央空調水系統(tǒng)是定流量調節(jié)的方式，導致在低負荷下水系統(tǒng)處于大流量小溫差下運行工況，浪費了大量電能。而變水量空調系統(tǒng)，降低水泵的轉速，進而降低了水泵及整個空調系統(tǒng)的能耗。16.3空調的節(jié)能新技術變制冷劑流量－VRF：制冷劑流量可自動調節(jié)變制冷劑流量空調系統(tǒng)的原理：通過變頻器驅動可變速的壓縮機，在部分負荷下自動減小制冷劑流量，以實現(xiàn)節(jié)能。變制冷劑流量空調系統(tǒng)的優(yōu)點：空調系統(tǒng)在全年絕大部分時間里，處于部分負荷運行狀態(tài)。常規(guī)空調設計時是按負荷選定的制冷設備，在非額定工況下，制冷機COP較低；而變制冷劑流量空調系統(tǒng)，在部分負荷運行時，制冷機COP也較高。變制冷劑流量空調系統(tǒng)，可以不同房間設置不同溫度，滿足不同使用者要求，避免集中控制造成的無效能源浪費，也提高舒適水平。變制冷劑流量空調系統(tǒng)以制冷劑為傳熱介質。傳熱量為水的10倍、空氣的20倍，不需要龐大的風管、水管系統(tǒng)。減少耗材、空間，減少輸送能耗以及輸送中的損失。

16.3空調的節(jié)能新技術二、除濕供冷除濕供冷的原理：空調系統(tǒng)溫濕度獨立控制，即用干燥劑除濕代替?zhèn)鹘y(tǒng)空調的冷凝除濕的方法，來控制空氣的濕度，實現(xiàn)高溫冷水對空氣冷卻。

16.3空調的節(jié)能新技術

16.3空調的節(jié)能新技術雙冷源溫濕獨立控制系統(tǒng)原理圖16.3空調的節(jié)能新技術除濕供冷的優(yōu)點：常規(guī)空調系統(tǒng)使用制冷機制備的5~7℃或溫度更低的冷水作為冷媒，除去建筑所有的潛熱負荷(即除濕，總負荷的30~50%)和顯熱負荷(即排熱，總負荷的50~70%)。舉例：空氣中室內溫度控制25℃，相對濕度60%，露點溫度為16.6℃，考慮5℃的傳熱溫差和5℃的介質傳輸溫差，實現(xiàn)16.6℃的露點溫度需要6.6℃的冷源溫度，即空調系統(tǒng)采用5~7℃的冷凍水。若只降低室內空氣的干球溫度，冷源的溫度只需低于25℃即可。考慮5℃的傳熱溫差和5℃的介質傳輸溫差，冷源溫度在15℃左右。如果溫濕度獨立控制，就可以降低能耗。除濕系統(tǒng)可以利用低品位能源，如太陽能、余熱等來驅動，減少化石能源的消耗。除濕系統(tǒng)以空氣和水位工質，對環(huán)境無害，干燥劑還可吸附空氣中污染物質，提高空氣品質。

16.3空調的節(jié)能新技術除濕供冷的方法：固體除濕空調液體除濕空調復合式除濕空調系統(tǒng)16.3空調的節(jié)能新技術三、輻射供冷輻射供冷的概念：降低圍護結構內表面中的一個或多個表面溫度，形成冷輻射，依靠輻射面與人體、家具和圍護結構等其余表面的輻射熱交換，以及輻射冷表面與室內空氣對流換熱，對房間進行降溫的技術方法。

16.3空調的節(jié)能新技術置換通風與輻射吊頂空調系統(tǒng)自然對流熱空氣上升，冷空氣下降

16.3空調的節(jié)能新技術冷輻射吊頂

16.3空調的節(jié)能新技術輻射供冷的節(jié)能性：送風量減少，輸送空氣的能量減少，節(jié)省風機能耗及輸送空氣的能量消耗。輻射供冷降低人體實感溫度，減少系統(tǒng)能耗。采用溫濕獨立控制系統(tǒng)，提高制冷設備的COP。避免傳統(tǒng)空調送風量大、有吹風感的缺點，房間有較好的舒適度；沒有室內風機，水流速度慢，噪聲很??；沒有大的風管(道)，減少占用建筑的空間，減少層高。

16.3空調的節(jié)能新技術四、熱回收熱回收的原理：回收建筑物內外的余熱(冷)或廢熱(冷)，并把回收的熱(冷)量作為供熱(冷)或其他加熱設備的熱源。夏天低溫低濕的排風可冷卻干燥新風，冬天高溫高濕的排風可加熱加濕新風，這樣可以對空調系統(tǒng)進行有效的熱回收，降低空調系統(tǒng)的能耗。建筑物空調負荷中，新風負荷占空調總負荷的30%或以上?？梢岳没厥盏挠酂?冷)對新風進行預熱或預冷，減少處理新風需要的能量

16.3空調的節(jié)能新技術空調熱水器：空調