空調(diào)原理和基礎(chǔ)知識(shí)(完整版).ppt

1、劉曉明,空調(diào)原理及基礎(chǔ)知識(shí),主要內(nèi)容,空氣調(diào)節(jié)的主要任務(wù) 空調(diào)系統(tǒng)分類 空調(diào)系統(tǒng)的組成 普通的集中式空調(diào)系統(tǒng) 全空氣空調(diào)系統(tǒng) 風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng) 風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用 空調(diào)水系統(tǒng) 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng) 空調(diào)系統(tǒng)造價(jià)概算,a,3,第一章、空氣調(diào)節(jié)的主要任務(wù),空氣調(diào)節(jié)是指在任何自然條件下,使房間或封閉空間內(nèi)的空氣溫度、濕度、潔凈度、氣流速度 (新鮮度)等參數(shù),部分或全部達(dá)到規(guī)定指標(biāo)的一門技術(shù).,a,4,空氣調(diào)節(jié)四要素,空氣調(diào)節(jié)四要素 (四個(gè)“度”：溫度、濕度、氣流速度、潔凈度)： 溫度調(diào)節(jié)空氣的冷卻、加熱（顯熱變化） 濕度調(diào)節(jié)空氣的減濕、加濕（潛熱變化） 氣流調(diào)節(jié)氣流的調(diào)節(jié)（速度、方向、流經(jīng)路線

2、等） 空氣凈化 空氣的清凈（除塵、消臭）,第二章、空調(diào)系統(tǒng)的分類,按服務(wù)對(duì)象分類 按負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)分類 按空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況分類,一、按系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象分類,1 、舒適型空調(diào)系統(tǒng) (以人和環(huán)境為主要對(duì)象) 2 、工藝型空調(diào)系統(tǒng) (以保證產(chǎn)品質(zhì)量和工藝過程為主要對(duì)象),二、按負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)分類,1 、全空氣空調(diào)系統(tǒng) (以組合式空調(diào)器為主要處理手段) 2 、空氣-水空調(diào)系統(tǒng) (以風(fēng)機(jī)盤管+空調(diào)機(jī)組為主要處理手段) 3 、全水空調(diào)系統(tǒng) (以風(fēng)機(jī)盤管為主要處理手段) 4 、制冷劑直接蒸發(fā)系統(tǒng) (如多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)、屋頂機(jī)空調(diào)系統(tǒng)),1、全空氣空調(diào)系統(tǒng),系統(tǒng)介紹,a,9,1、全空氣

3、系統(tǒng)的定義,利用空氣作為負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的介質(zhì). (將經(jīng)過處理的空氣利用系統(tǒng)輸送設(shè)備送入空調(diào)區(qū)域.),a,10,全空氣系統(tǒng)的特點(diǎn)1,系統(tǒng)功能強(qiáng)大,可滿足不同需求; 系統(tǒng)衛(wèi)生條件好; 系統(tǒng)設(shè)備布置集中,管理方便; 介質(zhì)輸送過程中無水介質(zhì),使用中安全性好; 系統(tǒng)控制點(diǎn)少; 系統(tǒng)運(yùn)行噪聲小.,全空氣系統(tǒng)的特點(diǎn)2,由于空氣的比熱容小,為承擔(dān)空調(diào)負(fù)荷系統(tǒng)所需的送風(fēng)量很大; 系統(tǒng)設(shè)備體積較大,大部分需獨(dú)立機(jī)房進(jìn)行安裝; 系統(tǒng)的部分負(fù)荷調(diào)節(jié)成本大,末端系統(tǒng)可調(diào)性能差; 風(fēng)管尺寸大,對(duì)標(biāo)高及吊裝空間要求高; 系統(tǒng)工程成本高.,全空氣系統(tǒng)的分類,單風(fēng)管定風(fēng)量系統(tǒng) 單風(fēng)管變風(fēng)量系統(tǒng) 雙風(fēng)管系統(tǒng) 全空氣誘導(dǎo)系統(tǒng),單風(fēng)管

4、定風(fēng)量系統(tǒng)(單風(fēng)管系統(tǒng)),指全空氣、低風(fēng)速、定風(fēng)量的集中空調(diào)系統(tǒng); 冬夏共用一條送回風(fēng)管道； 送風(fēng)量恒定，通過改變送風(fēng)溫度來調(diào)節(jié)室內(nèi)負(fù)荷 簡稱CAV系統(tǒng),單風(fēng)管變風(fēng)量系統(tǒng)(單風(fēng)管系統(tǒng)),指全空氣、低風(fēng)速、變風(fēng)量的集中空調(diào)系統(tǒng); 冬夏共用一條送回風(fēng)管道； 送風(fēng)溫度恒定，通過改變送風(fēng)量來調(diào)節(jié)室內(nèi)負(fù)荷 簡稱VAV系統(tǒng) CAV與VAV系統(tǒng)的成本討論 CAV+VAV系統(tǒng)的可行性,雙風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)(雙風(fēng)管系統(tǒng)),指由獨(dú)立的風(fēng)管（冷、熱風(fēng)管）進(jìn)行混合送風(fēng)； 系統(tǒng)回風(fēng)管路共用； 宜采用雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)； 造價(jià)昂貴，混合時(shí)能量損失大； 目前在工程實(shí)踐中已很少使用。,2、空氣-水空調(diào)系統(tǒng),系統(tǒng)介紹,（1）、空氣-水系統(tǒng)的

5、定義,同時(shí)利用水和空氣作為負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的介質(zhì)系統(tǒng)； （即利用空氣、水向室內(nèi)輸送冷量或熱量。）,（2）、系統(tǒng)形式,風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng) 系統(tǒng)設(shè)備：風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組+組合式空調(diào)機(jī)組、立(臥吊頂）式空調(diào)機(jī)組,（3）、系統(tǒng)形式分析,風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組作用： 就地處理空氣； 保證室內(nèi)空氣的溫度和濕度； 室內(nèi)負(fù)荷大部分由水來承擔(dān)。,（3）、系統(tǒng)形式分析,新風(fēng)機(jī)組作用： 向房間送入新風(fēng)、稀釋室內(nèi)污染物、滿足房間衛(wèi)生要求； 風(fēng)量較小、管道斷面小、只負(fù)擔(dān)小部分負(fù)荷。,3、全水空調(diào)系統(tǒng),系統(tǒng)介紹,（1）、全水系統(tǒng)的定義,不向房間供給新風(fēng)的風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng),（2）、系統(tǒng)形式,風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)全部室內(nèi)負(fù)荷 系統(tǒng)設(shè)備：風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組,（

6、3）、系統(tǒng)形式分析,系統(tǒng)全部采用風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組； 不向房間送入新風(fēng)； 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行變流量控制的方法簡單、成不低廉； 衛(wèi)生條件差； 投資低廉。,4、直接蒸發(fā)空調(diào)系統(tǒng),系統(tǒng)介紹,（1）、直接蒸發(fā)系統(tǒng)的定義,自帶冷（熱）源的空調(diào)機(jī)組以冷媒為介質(zhì)，通過表冷器直接與室內(nèi)空氣進(jìn)行冷熱交換的空調(diào)系統(tǒng)。,（2）、系統(tǒng)形式,獨(dú)立的空調(diào)機(jī)組：冷源部分+冷媒輸送系統(tǒng)+送風(fēng)換熱裝置 多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng),（2）、系統(tǒng)形式,獨(dú)立的空調(diào)機(jī)組：冷源部分+冷媒輸送系統(tǒng)+送風(fēng)換熱裝置 風(fēng)冷冷風(fēng)式空調(diào)機(jī)組,（3）、系統(tǒng)形式分析,系統(tǒng)冷媒全部直接蒸發(fā)； 冷熱交換效率高（一次交換系統(tǒng)）； 風(fēng)冷系統(tǒng)受外界氣候條件影響大； 單機(jī)冷量小，不適合大型

7、項(xiàng)目使用； 投資較高。,三、按空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況分類,1 、集中式空調(diào)系統(tǒng) 2 、半集中式空調(diào)系統(tǒng) 3 、全分散式空調(diào)系統(tǒng),1、集中式空調(diào)系統(tǒng),所有設(shè)備全部集中在空調(diào)機(jī)房內(nèi)； 空氣處理集中完成后，經(jīng)風(fēng)管輸送到空調(diào)房間內(nèi)。,2、半集中式空調(diào)系統(tǒng),冷源設(shè)備全部集中在空調(diào)機(jī)房內(nèi)； 房間內(nèi)設(shè)有處理空氣的末端設(shè)備。 如：風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng),3、全分散式空調(diào)系統(tǒng),所有設(shè)備全部分散在空調(diào)房間內(nèi)； 如：多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)、家用空調(diào)器。,四、按風(fēng)速進(jìn)行分類,可按系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)速進(jìn)行分類： （1）、V8m/s：低速空調(diào)系統(tǒng)； （2）、 8m/s V20m/s：中速空調(diào)系統(tǒng)； （3）、 20m/s V30m/s：高速空

8、調(diào)系統(tǒng).,第三章、空調(diào)系統(tǒng)的組成,中央空調(diào)系統(tǒng)通常由5部分組成： 1、空氣處理設(shè)備末端設(shè)備 2、冷源和熱源主機(jī)、鍋爐房、城市熱網(wǎng)等 3、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)輸送送風(fēng)，抽回回風(fēng)的輸送系統(tǒng) 4、空調(diào)水系統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng) 5、空調(diào)控制系統(tǒng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行控制，以達(dá)到對(duì)溫度 等的調(diào)節(jié)和控制,空調(diào)水系統(tǒng)圖,空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)圖,一、風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng),1、系統(tǒng)概述： 屬于半集中式空調(diào)-水式系統(tǒng)； 系統(tǒng)冷熱源（冷熱媒水）由制冷機(jī)房或熱交換站集中供給； 系統(tǒng)新風(fēng)由新風(fēng)機(jī)組提供； 可不設(shè)立單獨(dú)的新風(fēng)系統(tǒng)，但衛(wèi)生條件差； 系統(tǒng)初投資小。,2、風(fēng)機(jī)盤管的新風(fēng)供給方式,3、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的供水形式,風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的供水形式有：

9、兩管制、三管制、四管制； 系統(tǒng)熱媒水范圍：供水4560 系統(tǒng)冷媒水范圍：供水518 特殊工況條件：冰蓄冷系統(tǒng)、工業(yè)低溫系統(tǒng)等,3.1、兩管制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單、投資少 適用于冬季供暖、夏季制冷的單一工況系統(tǒng),電動(dòng)兩通閥,供 水,回 水,風(fēng)機(jī)盤管,3.2、三管制系統(tǒng),3.2、三管制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、投資較大，很少使用 適用于要求制冷、供暖同時(shí)使用的工況系統(tǒng)（賓館、過度季節(jié)、醫(yī)院等） 回水熱損失大,電動(dòng)三通閥,供冷 水,供 熱 水,風(fēng)機(jī)盤管,回 水,3.3、四管制系統(tǒng),工程實(shí)例中兩管制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用（1）,由于冬、夏工況要進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)換無法滿足不同工況要求,風(fēng)機(jī)盤管,冷 水 機(jī) 組,換 熱 機(jī) 組,閥

10、 門,二、空調(diào)水系統(tǒng),空調(diào)水系統(tǒng)=冷凍水系統(tǒng)+冷卻水系統(tǒng)+冷凝水系統(tǒng) 冷凍水系統(tǒng)：輸送低（高）溫水的系統(tǒng)；（閉式水循環(huán)系統(tǒng)） 冷卻水系統(tǒng)：為主機(jī)冷凝器提供冷卻水的系統(tǒng)； 冷凝水系統(tǒng)：回收系統(tǒng)設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水的系統(tǒng)。,空調(diào)水系統(tǒng),冷凍水系統(tǒng),1、同程式水系統(tǒng),同程式系統(tǒng)：供水和回水干管中的水流方向相同； (立管、干管、支管的通用概念） 便于調(diào)節(jié)，環(huán)路水壓力平衡，以達(dá)到水流量的合理分配。,2、異程式水系統(tǒng),供水與回水干管中的水流方向相反； 系統(tǒng)初投資少，但水力平衡較難實(shí)現(xiàn)。,供水干管,回水干管,供水立管,回水干管,3、同程式和異程式在工程中的應(yīng)用,如支管上末端設(shè)備的阻力很大，而主干管上阻力較

11、小，宜采用異程式； （如組空機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組等設(shè)備） 如支管上末端設(shè)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；(如風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)） 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； 根據(jù)項(xiàng)目及系統(tǒng)分區(qū)特點(diǎn)靈活選用。,4、定流量空調(diào)水系統(tǒng),定義：系統(tǒng)中循環(huán)水量保持恒定，通過改變供回水溫度（或末端設(shè)備的風(fēng)量）來進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)。 優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡單，操作方便，不需復(fù)雜的自控系統(tǒng)。 缺點(diǎn)：系統(tǒng)循環(huán)水泵的能耗始終處于最大值。 適用于：空調(diào)面積不大、間歇性使用的建筑。 特別適用于：只有一臺(tái)冷水機(jī)組和一臺(tái)循環(huán)泵的空調(diào)系統(tǒng)。,5、變流量空調(diào)水系統(tǒng),定義：系統(tǒng)中供回水溫度保

12、持恒定，通過改變循環(huán)水量來進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)。（如風(fēng)機(jī)盤管的回水管安裝電動(dòng)兩通閥） 優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)節(jié)能，運(yùn)行方便。 缺點(diǎn)：系統(tǒng)運(yùn)行需自控設(shè)備的支持。 適用于：空調(diào)面積較大，功能用途復(fù)雜的建筑。 特別適用于：多臺(tái)冷水機(jī)組和多臺(tái)循環(huán)泵的且使用時(shí)間不統(tǒng)一的空調(diào)系統(tǒng)。,6、空調(diào)水系統(tǒng)的豎向分區(qū),系統(tǒng)是否有必要分區(qū)取決于：系統(tǒng)底部的冷水機(jī)組、末端設(shè)備、管件和閥門的承壓能力。 系統(tǒng)中設(shè)備入口的運(yùn)行壓力應(yīng)小于設(shè)備本省的承壓能力！ 規(guī)范要求：建筑高度100M以內(nèi)的不必要分區(qū)； 規(guī)范要求：建筑高度超過110M的必須分區(qū) A B,7、水系統(tǒng)定壓,保證系統(tǒng)任何一點(diǎn)的壓力高于大氣壓，避免外接氣體進(jìn)入系統(tǒng)。 通常采用高位膨脹水箱

13、進(jìn)行定壓。 膨脹水箱設(shè)在比系統(tǒng)最高點(diǎn)高出1.11.5M的位置。 當(dāng)無法設(shè)置高位膨脹水箱時(shí)，可采用落地膨脹水箱進(jìn)行定壓。,問題1：空調(diào)冷凍水系統(tǒng)冬夏循環(huán)泵是否分開設(shè)置？,以中國南方地區(qū)為例： 夏季負(fù)荷大、冬季負(fù)荷小，空調(diào)系統(tǒng)水流量的實(shí)際需求相差很大，系統(tǒng)運(yùn)行阻力相差也很大； 分開設(shè)置的節(jié)能效果明顯！ 分開設(shè)置加大初投資和機(jī)房的占地面積。,問題2：冷凍水系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)多功能分區(qū)的需要？,以酒店項(xiàng)目為例： 建議采用集、分水器對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行分流，以應(yīng)對(duì)多功能、不同使用時(shí)間區(qū)域的空調(diào)要求。 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了使用分區(qū)，明確了系統(tǒng)的部份負(fù)荷要求，降低了系統(tǒng)能耗。 初投資加大，管路較復(fù)雜，機(jī)房面積加大； 對(duì)冷水機(jī)組的

14、部分負(fù)荷性能提出了更高的要求。,8、管材、管道敷設(shè),管材：鍍鋅管（支管）、焊管（干管）、無縫管（立管）、PVC管（冷凝水管） 管材的選用有明確的規(guī)范要求（按管徑進(jìn)行劃分）； 除冷凝水管外，空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的其他管道必須進(jìn)行保溫處理； 管道敷設(shè)：冷凍水系統(tǒng)水平安裝（流速0.25M/S）、 冷凝水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)坡度（i 0.005）（重力流排放）,空調(diào)水系統(tǒng),冷卻水系統(tǒng),1、冷卻水系統(tǒng)的構(gòu)成,冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵、電子水處理儀、管道、閥門,2、冷卻水系統(tǒng)的作用,為冷水機(jī)組的冷凝器提供低溫冷卻水，保證機(jī)組的正常工作！,問題1：空調(diào)冷卻水泵的揚(yáng)程如何計(jì)算？,H=(系統(tǒng)管路的阻力+冷凝器阻力+冷卻塔集水盤到布水

15、器之高差+布水器 壓 頭) 1.2,問題2：冷卻水進(jìn)水溫度對(duì)主機(jī)的運(yùn)行是否有影響？,有直接影響！ 壓頭的概念：P=P1-P2 W (壓縮機(jī)功耗) P1冷凝器工作壓力 ；P2蒸發(fā)器工作壓力 P1與T1(冷凝溫度)成正比！,空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)系統(tǒng) 正壓送風(fēng)系統(tǒng) 回風(fēng)系統(tǒng) 排風(fēng)系統(tǒng) 排煙系統(tǒng),新風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成（正壓送風(fēng)系統(tǒng)）,系統(tǒng)新風(fēng)機(jī)組（或其他正壓送風(fēng)裝置） 通風(fēng)管道 風(fēng)口風(fēng)閥,風(fēng)管的形式和應(yīng)用,金屬風(fēng)管、非金屬風(fēng)管。 按照風(fēng)管系統(tǒng)輸送空氣的工作壓力可分為： 1、低壓系統(tǒng)：p500Pa,多用于一般空調(diào)和排風(fēng)系統(tǒng)中； 2、 中壓系統(tǒng)：500Pa p1500Pa,多用于潔凈空調(diào)和排煙系統(tǒng)中； 3、 高壓

16、系統(tǒng)：1500Pa p,多用于潔凈空調(diào)和生物工程系統(tǒng)中； 按照風(fēng)管截面形狀可分為：圓形、矩形、螺旋型。,金屬風(fēng)管類型,鍍鋅鐵皮風(fēng)管：應(yīng)用的最廣泛的風(fēng)管形式； 特點(diǎn)： 1、成品牢固、材質(zhì)穩(wěn)定； 2、可就地制作，充分配合項(xiàng)目的變更要求； 3、按裝方便，國家有明確的施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，能保證工程總體質(zhì)量 4、截面的設(shè)計(jì)制作尺寸靈活，可最大限度的配合裝修等其他工種。 鍍鋅鐵皮風(fēng)管：通過法蘭進(jìn)行連接。 金屬柔性風(fēng)管,非金屬風(fēng)管類型,玻璃鋼風(fēng)管 復(fù)合類材料風(fēng)管（玻纖風(fēng)管、酚醛風(fēng)管等）； 混凝土風(fēng)管 特制的合成風(fēng)管,通風(fēng)系統(tǒng)的配件,1、風(fēng)閥類：一次性風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、對(duì)可多葉調(diào)節(jié)閥、多葉調(diào)節(jié)閥、防火 閥、三通調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)風(fēng)閥等 2、風(fēng)口類：方形散流器、單層百業(yè)、雙層百業(yè)、條縫型、可開格柵型、噴口、旋流送風(fēng)口等,空調(diào)系統(tǒng)的氣流分布（組織）,重要性：是空調(diào)方案設(shè)計(jì)中的重要組成部分，對(duì)空調(diào)使用效果起到非常重要的作用！ 氣流組織的好壞直接影響空調(diào)效果。,影響氣流組織的因素,送風(fēng)口的形式和位置； 回風(fēng)口的形式、尺寸和位置； 送風(fēng)參數(shù)（全壓、余壓）； 房間的幾何形狀 熱源在室內(nèi)的位置,空調(diào)系統(tǒng)中的送回風(fēng)形式,1、上送下回,空調(diào)系統(tǒng)中的送回風(fēng)形