建筑設(shè)備課件：空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)-

空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

空氣調(diào)節(jié)對空氣溫度、濕度、空氣流動速度及清潔度進行人工調(diào)節(jié)，以滿足人體舒適和工藝生產(chǎn)要求。一.空調(diào)系統(tǒng)的組成及分類二.建筑常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)三.房間的氣流組織四.空氣處理及處理設(shè)備五.空調(diào)系統(tǒng)的冷源六.空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振§8－3空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1.空調(diào)系統(tǒng)的組成

1）工作區(qū)（又稱空調(diào)區(qū)）：指距地面2m，離墻0.5m的空間。應(yīng)保持所要求的室內(nèi)空氣參數(shù)。2）空氣的輸送和分配設(shè)施：主要由輸送和分配空氣的送、回風機、風管、風口等設(shè)備。3）空氣的處理設(shè)備：由各種對空氣進行加熱、冷卻、加濕、減濕、凈化等處理的設(shè)備組成。4）處理空氣所需要的冷熱源：指為空氣處理提供冷量和熱量的設(shè)備，如鍋爐房、冷凍站、冷水機組等。一.空調(diào)系統(tǒng)的組成及分類按空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況分類集中式空調(diào)系統(tǒng)局部空調(diào)機組半集中式空調(diào)系統(tǒng)所有空氣處理設(shè)備，包括風機、冷卻器、加熱器、加濕器、過濾器等都設(shè)置在一個集中的空調(diào)機房里，空氣經(jīng)過集中處理后，再送往各個空調(diào)房間。把冷、熱源和空氣處理、輸送設(shè)備、控制設(shè)備集中設(shè)置在一個箱體內(nèi)，形成一個緊湊的空調(diào)機組。按照需要靈活而分散地設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)。是在空氣進入被調(diào)房間之前，對來自集中處理設(shè)備的空氣作補充處理。除了集中空調(diào)機房外，還設(shè)有分散在各個房間里的二次設(shè)備，其中多半設(shè)有冷熱交換裝置。1.空調(diào)系統(tǒng)的冷源空調(diào)系統(tǒng)的冷源分為天然冷源和人工冷源。天然冷源一般是指深井水、山澗水、溫度較低的河水等。這些溫度較低的水可直接用泵抽取供空調(diào)系統(tǒng)的噴水室、表面冷卻器使用，然后排放掉。天然水源往往難以獲得，在實際工程中主要使用人工冷源。人工冷源是指采用制冷設(shè)備制取的冷量，用人工冷源制取的冷凍水或冷風來處理空氣時，制冷機是空調(diào)系統(tǒng)中消耗能量最大的設(shè)備。二.空調(diào)系統(tǒng)的冷源二.空調(diào)系統(tǒng)的冷源蒸汽壓縮式制冷機的組成

蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)是通過制冷劑（如氨、氟利昂等）在壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等熱力設(shè)備中進行的壓縮、放熱、節(jié)流、吸熱等熱力過程，來實現(xiàn)一個完整的制冷循環(huán)。二.空調(diào)系統(tǒng)的冷源1.制冷機的工作原理⑴制冷壓縮機：是從蒸發(fā)器中抽吸氣態(tài)制冷劑，以保證蒸發(fā)器中具有一定的蒸發(fā)壓力和提高氣態(tài)制冷劑的壓力，使氣態(tài)制冷劑在較高的冷凝溫度下被冷卻劑冷凝液化。二.空調(diào)系統(tǒng)的冷源2.制冷機的工作原理⑵冷凝器：是把壓縮機排出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷卻并使其液化。根據(jù)所使用冷卻介質(zhì)的不同，可分為水冷冷凝器、風冷冷凝器等。⑶節(jié)流裝置：是對高溫高壓液態(tài)制冷劑進行節(jié)流降壓，保證冷凝器和蒸發(fā)器之間的壓力差，以便使蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑在所要求的低溫低壓下吸熱氣化，制取冷量；調(diào)整進入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑的流量，以適應(yīng)蒸發(fā)器熱負荷的變化，使制冷裝置更加有效運行。二.空調(diào)系統(tǒng)的冷源⑷蒸發(fā)器：是使進入其中的低溫低壓液態(tài)制冷劑吸收周圍介質(zhì)（水、空氣等）的熱量氣化，同時，蒸發(fā)器周圍的介質(zhì)因失去熱量，溫度降低。二.空調(diào)系統(tǒng)的冷源

點劃線外的部分是制冷段，貯液器中高溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥降溫降壓后進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸收周圍介質(zhì)的熱量氣化后回到壓縮機。同時，蒸發(fā)器周圍的介質(zhì)因失去熱量，溫度降低。二.空調(diào)系統(tǒng)的冷源

點劃線內(nèi)的部分稱為液化段，其作用是使在蒸發(fā)器中吸熱氣化的低溫低壓氣態(tài)制冷劑重新液化去制冷。方法是先用壓縮機將其壓縮為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，然后在冷凝器中利用外界常溫下的冷卻劑(如水、空氣等)將其冷卻為高溫高壓的液態(tài)制冷劑，重新回到貯液器去用于制冷。二.空調(diào)系統(tǒng)的冷源3)制冷劑、載冷劑、冷卻劑制冷劑是在制冷裝置中進行制冷循環(huán)的工作物質(zhì)。目前常用的制冷劑有氨、氟利昂等。為了把制冷系統(tǒng)制取的冷量遠距離輸送到使用冷量的地方，需要有一種中間物質(zhì)在蒸發(fā)器中冷卻降溫，然后再將所攜帶的冷量輸送到其他地方使用。這種中間物質(zhì)稱為載冷劑。常用的載冷劑有水、鹽水和空氣等。為了在冷凝器中把高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝為高溫高壓的液態(tài)制冷劑，需要用溫度較低的物質(zhì)帶走制冷劑冷凝時放出的熱量，這種工作物質(zhì)稱為冷卻劑。常用的冷卻劑有水（如井水、河水、循環(huán)冷卻水等）和空氣等。二.空調(diào)系統(tǒng)的冷源

1.集中式空調(diào)系統(tǒng)三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1.集中式空調(diào)系統(tǒng)三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1）集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成：系統(tǒng)中的所有空氣處理設(shè)備，包括風機、冷卻器、加熱器、加濕器、過濾器等都設(shè)置在一個集中的空調(diào)機房里，而空氣處理所需的冷、熱源由集中設(shè)置的冷凍站、鍋爐或熱交換站供給。三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)2)分類：集中式空調(diào)系統(tǒng)按所處理的空氣來源分為封閉式、直流式和回風式三類。三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)二.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)的分類所處理的空氣全部來自空調(diào)房間本身，沒有室外新鮮空氣補充，全部為再循環(huán)空氣。冷、熱耗量最少，但衛(wèi)生條件很差。所處理的空氣全部來自室外的新鮮空氣，新鮮空氣經(jīng)過處理后送入室內(nèi)，吸收了室內(nèi)的余熱、余濕后全部排出室外。封閉式不能滿足衛(wèi)生要求，直流式經(jīng)濟上不合理，兩者在特定情況下使用，絕大多數(shù)場合為了減少耗能和滿足室內(nèi)衛(wèi)生條件要求，采用一部分回風的空調(diào)系統(tǒng)。封閉式空調(diào)系統(tǒng)直流式空調(diào)系統(tǒng)回風式空調(diào)系統(tǒng)三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)2.局部空調(diào)機組局部空調(diào)機組實際上是一個小型空調(diào)系統(tǒng)，它結(jié)構(gòu)緊湊，占用機房面積少，安裝方便，使用靈活，在許多需要空調(diào)的場所，特別是舒適性空調(diào)工程中是廣泛應(yīng)用的設(shè)備。三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)2.局部空調(diào)機組三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)按容量大小分類容量小，冷量小于7KW，風量在1200m3/h以下。冷凝器一般都用水冷卻容量大，冷量大于7KW，風量20000m3/h以上窗機立柜式空調(diào)器按冷凝器的冷卻方式分水冷式空調(diào)器風冷式空調(diào)器冷凝器部分設(shè)置在室外，借助風機用室外空氣冷卻冷凝器。冬季用電加熱空氣供暖按供熱方式分普通式空調(diào)器熱泵式空調(diào)器在冬季仍然由制冷機工作，只是通過一個四通換向閥使制冷劑作供熱循環(huán)。這時原來的蒸發(fā)器變?yōu)槔淠?，空氣通過冷凝器時被加熱送入房間。三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)3.半集中式空調(diào)系統(tǒng)三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)3.半集中式空調(diào)系統(tǒng)：風機盤管空調(diào)系統(tǒng)是為了克服集中式空調(diào)系統(tǒng)這些不足而發(fā)展起來的一種半集中式空調(diào)系統(tǒng)。冷、熱媒是集中供給，新風可單獨處理和供給，采用水作為輸送冷熱量的介質(zhì)。三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)三.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)從風機盤管的結(jié)構(gòu)特點來看，它的主要優(yōu)點是布置靈活，各房間可獨立地通過風量、水量（或水溫）的調(diào)節(jié)，改變室內(nèi)的溫濕度，房間不住人時可方便地關(guān)閉風機盤管機組而不影響其他房間，從而比較節(jié)省運轉(zhuǎn)費用。此外，房間之間空氣互不串通，又因風機多檔變速，在冷量上能由使用者直接進行一定的調(diào)節(jié)。二.常用的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)房間的氣流組織是指通過空調(diào)房間送、回風口的選擇和布置，使送入房間的空氣合理的流動和分布，從而使房間的溫度、濕度、清潔度和風速等參數(shù)滿足生產(chǎn)工藝和人體熱舒適的要求。影響空調(diào)房間氣流分布的因素很多，主要由送風口的位置和型式、回風口位置、房間的幾何形狀和送風射流參數(shù)等。四.房間的氣流組織四.房間的氣流組織常見的氣流分布形式

1.上送下回：由空間上部送入空氣由下部排出，是傳統(tǒng)的基本方式，送風氣流不直接進入工作區(qū)，由較長的與室內(nèi)空氣混參的距離，能夠形成比較均勻的溫度場和速度場，方案c尤其適用于溫濕度和潔凈度要求高的對象。2.上送上回：是將送排（回）風管道集中于空間上部。三.房間的氣流組織（a）地板下送；（b）末端裝置下送；（c）置換式下送3.

下送上回除（b）外，要求降低送風溫差，控制工作區(qū)內(nèi)的風速，但其排風溫度高于工作區(qū)溫度，具有節(jié)能效果，同時有利于改善工作區(qū)的空氣質(zhì)量。三.房間的氣流組織

4.中送風對于廠房、車間等高大空間的場合，若實際工作區(qū)在下部，則不需將整個空間都作為控制調(diào)節(jié)的對象，從節(jié)省能量考慮，采用“中送風”形式。但這種氣流分布會造成空間豎向分布溫度不均，存在著溫度“分層”現(xiàn)象。三.房間的氣流組織噴水室五.空氣處理及處理設(shè)備噴水室是空調(diào)系統(tǒng)中夏季對空氣冷卻除濕、冬季加濕的設(shè)備。在噴水室中噴入不同溫度的水，可以實現(xiàn)空氣的加熱、冷卻、加濕和減濕等過程。噴水室的優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)多種空氣處理過程，冬夏季工況可以共用一套空氣處理設(shè)備，具有一定的凈化空氣的能力，金屬耗量小，容易加工制作，缺點是對水質(zhì)條件要求高，占地面積大，水系統(tǒng)復(fù)雜，耗電較多。

在空調(diào)房間的溫、濕度要求較高的場合，如紡織廠等工藝性空調(diào)系統(tǒng)中，得到了廣泛的應(yīng)用。五.空氣處理及處理設(shè)備2.表面式換熱器用表面式換熱器處理空氣時，對空氣進行熱濕交換的工作介質(zhì)不直接和被處理接觸，而是通過換熱器的金屬表面與空氣進行熱濕交換。在表面式加熱器中通入熱水或蒸汽，可以實現(xiàn)空氣的等濕加熱過程，通入冷水或制冷劑，可以實現(xiàn)空氣的等濕和減濕冷卻過程。五.空氣處理及處理設(shè)備3.電加熱器電加熱器是讓電流通過電阻絲發(fā)熱來加熱空氣的設(shè)備。具有結(jié)構(gòu)緊湊、加熱均勻、熱量穩(wěn)定、控制方便等優(yōu)點。但由于電費較貴，通常在加熱量較小的空調(diào)機組等場合采用。在恒溫精度較高的空調(diào)系統(tǒng)里，常安裝在空調(diào)房間的送風支管上，作為控制房間溫度的調(diào)節(jié)加熱器。五.空氣處理及處理設(shè)備電加熱器4.加濕器加濕器是用于對空氣進行加濕處理的設(shè)備，常用的有干蒸汽加濕器和電加濕器兩種類型。1)干蒸汽加濕器：是使用鍋爐等加熱設(shè)備生產(chǎn)的蒸汽對空氣進行加濕處理。五.空氣處理及處理設(shè)備干蒸汽加濕器五.空氣處理及處理設(shè)備2)電加濕器：是使用電能生產(chǎn)蒸汽來加濕空氣。根據(jù)工作原理不同，有電熱式和電極式兩種。

五.空氣處理及處理設(shè)備5.空氣過濾器：是用來對空氣進行凈化處理的設(shè)備，通常分為初效、中效和高效過濾器三種類型。五.空氣處理及處理設(shè)備對于空調(diào)系統(tǒng)，噪聲主要是由通風機、制冷機、機械通風冷卻塔等產(chǎn)生。噪聲的傳播方式有三種：（1）通過空氣傳聲；（2）由振動引起的建筑結(jié)構(gòu)的固體傳聲；（3）通過風管傳聲。六.空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振1.消聲原理和消聲器消聲器是根據(jù)不同的消聲原理設(shè)計成的管路構(gòu)件，按所采用的消聲原理可分為阻性、抗性、共振和復(fù)合消聲器等類型。六.空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振阻性消聲器1）阻性消聲器：是把吸聲材料固定在氣流流動的管道內(nèi)壁，或按一定的方式在管道內(nèi)排列氣流起來，利用吸聲材料消耗聲能降低噪聲。其主要特點是對中、高頻噪聲的消聲效果好，對低頻噪聲消聲效果差。阻性消聲器常用有管式、片式和格式消聲器。六.空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振六.空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振抗性消聲器構(gòu)造示意圖

2）抗性消聲器：抗性消聲器又稱為膨脹式消聲器，它是由一些小室和風管組成，其消聲原理是利用管道內(nèi)截面的突然變化，使沿風管傳播的聲波向聲源方向反射，起到消聲作用。這種消聲方法對于中、低頻噪聲有較好的消聲效果，但消聲頻率的范圍較窄，要求風道截面的變化在4倍以上才較為有效。六.空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振共振消聲器六.空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振3）共振消聲器：低頻噪聲的吸聲，常用共振消聲器。共振消聲器的金屬板上開有一些小孔，金屬板后是共振腔。當聲波傳到共振結(jié)構(gòu)時，小孔孔徑中的氣體在聲波壓力作用下，象活塞一樣往復(fù)運動，通過孔徑壁面的摩擦和阻尼作用，使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。六.空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振4）復(fù)合消聲器又稱為寬頻