第12章空气调节.ppt

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1、第12章 空气调节,空气调节的定义一种技术。实现对某一房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与控制，并提供足够量的新鲜空气。控制范围：特定的空间（室内）控制对象：室内空气控制手段：加热、加湿、降温、降湿、过滤、通风、减振、噪音控制等,内容,12.2 空调负荷和空调房间,12.3 空气处理设备与空调机房,12.1 空调系统的组成和分类,12.5 空调输配系统,12.6 空调冷源及制冷机房,12.4 空调房间的气流组织,12.7 空调系统的消声减振,12.1空调系统的组成与分类,一、空调系统的组成,空气处理设备,工作区,自动控制和调节装置,空气输配系统,空调冷热源,二、空调系统的

2、分类,按服务对象舒适性空调为人服务，使人感到舒适。控制精度不高住宅、办公楼、商店、旅馆、餐馆等工艺性空调为生产、科研等特定对象服务。控制精度较高车间、特定用途的空间特点按照空气处理设备的集中程度按照承担室内负荷的介质分类全空气系统全水系统空气水系统制冷剂直接蒸发式系统：,按空气处理设备的集中程度分类,半集中式空调系统：空调机房集中处理部分或全部空气，在空调房间内由末端设备对空气进行二次处理,集中式空调系统：空气处理设备集中布置在空调机房内混合式、直流式、全封闭,按空气处理设备的集中程度,分散式空调系统：不设集中的空调机房，把整体组装的空调器直接设置在空调房间内或附近,半集中式空调系统,立式卧式

3、,全分散式空调系统,风冷式窗机分体机单冷式热泵（夏季状态）热泵（冬季状态）水冷式,能效比,12.2 空调负荷和空调房间,12.2.1 空调负荷12.2.2 空调房间的建筑布置与热工要求,12.2.1 空调负荷,1.控制指标采暖通风与空气调节设 计规范冬季温度应采用1822，相对湿度应采用4060，风速不大于0.2m/s。新风量、噪声等夏季温度应采用2428，相对湿度应采用4065，风速不大于0.3m/s。新风量、噪声等,节能标准,2.空调负荷,为了保持室内空气温度、湿度的恒定，必须从室内排除的瞬间得热量和得湿量,tair,空调系统与供暖系统热负荷计算方法基本一致,冷负荷热负荷湿负荷,影响空调负

4、荷的内、外扰因素,影响室内冷热负荷的内、外扰因素通过围护结构的传热量；透过外窗的日射得热量；渗透空气带入室内的热量；室内设备、照明等室内热源的散热量；人体散热量。,影响室内湿负荷的内、外扰因素人体散湿；设备散湿；各种潮湿表面、液面散湿；渗透空气带入室内的湿量。,空调系统冷负荷计算,空调的计算负荷不等于室内产热量、室外传热量各项之和室内空气参数对内外扰的响应有一定的衰减和延迟空调冷负荷与得热的关系,空调房间冷负荷新风负荷风机、风道、水泵、水管温升等造成的附加负荷,3.空调冷负荷估算,表单位空调面积冷负荷指标单位建筑面积冷负荷指标不同类型建筑空调面积的百分比,12.2.2 空调房间,室内冷负荷和湿

5、负荷是空调系统设备容量的重要组成部分负荷量的大小与建筑布置和围护结构热工性能有很大关系,1.空调房间的建筑布置,不要靠近产生大量污染物或高温高湿的房间；要求振动与噪声小的空调房间不要靠近振动与噪声大的房间应尽量集中布置；空调参数要求相近的空调房间宜相邻或上下对应布置；尽量用非空调房间包围空调房间；空调房间共用走廊的端头宜设置门斗和保温门美观要求高的要设置技术夹层；建筑高度应在满足功能、建筑、气流组织、管道布置和人体舒适等要求的条件下尽可能降低,2.围护结构的热工要求,空调房间应尽量避免布置在有两面相邻外墙的转角处或有伸缩缝的地方，以减少围护结构传入室内的热量,12.3 空气处理设备,12.3.

6、1 基本的空气处理手段,热湿处理加热、冷却、加湿、除湿。净化处理过滤、消毒、等离子化等。,12.3.2典型的空气处理设备,空气处理设备的作用：实现送风状态的空气分类：直接接触式：表面式：通过分隔壁面进行热交换,1.表面式换热器,结构安装水平安装与垂直安装用蒸汽做热媒的空气加热器，为便于排除凝结水，水平安装时应考虑一定的坡度。表面式冷却器垂直安装时务必要使肋片保持垂直位置，否则将因肋片上存留积水而增加空气阻力和降低传热性能。下部应装滴水盘和排水管换热器的串联与并联通过空气量多时应采用并联，需要的空气温升(或温降)大时应采用串联,2.喷水室,原理：向流过的空气直接喷淋大量的水滴，被处理的空气直接与

7、水滴接触，进行热湿交换，达到要求的状态构造优缺点能实现多种空气处理流程、具有一定净化能力占地面积大、水系统复杂材料主要是钢板和玻璃钢。目前生产已工厂化，作为空调箱的一个组成部分一起出厂,3.加湿与除湿设备,（1）干蒸汽加湿器 外套外壁直接与被处理空气接触，套内将产生部分凝结水并随蒸汽一道进入分离室4分离室断面大，使蒸汽减速，加上惯性作用及分离板3的阻挡，冷凝水便被分离出来分离出冷凝水的蒸汽由分离室顶部的调节阀孔5减压后再进入干燥室6，残留在蒸汽中的水滴在干燥室中汽化，最后从小孔8喷出的是干蒸汽,（2）电加湿器,电热式加湿器管状电热元件置于水槽中做成电极式加湿器三根不锈钢棒或镀铬铜棒作为电极插入

8、水容器中组成,（3）电加热器,让电流通过电阻丝发热来加热空气的设备加热均匀、热量稳定、效率高、结构紧凑和控制方便,结构裸线式热惰性小，结构简单，容易断丝漏电，安全性差。须有可靠的接地装置并与风机连锁运行，以免事故 管式由管状电热元件组成。将电阻丝装在特制的金属套管中，中间填充导热好但不导电的材料，如结晶氧化镁等,应用范围：空调机组和小型空调系统；恒温精度要求较高的大型空调系统；在送风支管上使用电加热器来控制局部加热,4.空气净化设备,空调工程中用于把含尘量较高的空气进行净化处理的设备按过滤效率初效过滤器中效过滤器亚高效过滤器高效过滤器,过滤效率,5.组合式空调机组,根据需要将各种空气处理设备组

9、合成一个整体的箱形设备,一般只使用其中的部分功能段,空调机组,12.3.3 空调机房,空调机房安装（半）集中式空调系统的空气处理设备及送、回风机的地方下列情况，应设专用空调机房室温波动小于1的系统机组的噪声与振动对室内环境造成不良影响机组影响室内清洁或操作机组的水系统的产湿量影响工艺生产过程,1.空调机房的位置,负荷中心、同一垂直位置不靠近要求低噪声房间不穿防火分区新风机可悬挂安装,2.空调机房的大小,空调机房面积约为空调面积的1020；舒适性空调和一般降温系统，约为510；仅处理新风的空气水系统，新风机房约为空调面积的12。如果空调机房、通风机房和冷冻机房统一估算，总面积约为建筑面积的37空

10、调机房的高度应按空调箱的高度及风管、水管与电线管高以及检修空间决定一般净高为46m。分层机房则可为标准层的高度，即2.73.0m,3.空调机房的结构,空调机房的荷载约为56kN/m2，屋顶机组的荷重应根据机组的大小而定空调机房与其它房间的隔墙以240砖墙为宜，机房的门应采用隔声门，机房内墙表面应粘贴吸声材料空调机房的门和拆装设备的通道应考虑能顺利的运入最大空调构件的可能，如构件不能从门运入，则应预留安装孔洞和通道，并应考虑拆换的可能空调机房应有非正立面的外墙，以便设置新风口让新风进入空调系统。如果空调机房位于地下室或大型建筑的内区，则应有足够断面的新风竖井或新风通道,12.4 风量计算与房间气

11、流组织,空调系统的送风量大小决定了送、回、排风管道的断面积大小，是决定吊顶空间最小高度的主要因素,一、送风量的确定,一般用冷负荷确定夏季送风量，在冬季采用与夏季相同的送风量，也可以小于夏季。冬季的送风温度一般以不超过45为宜。,送风温度,二、气流分布方式,仅有足够的送风量，不一定能满足被调房间的设计要求合理组织气流，主要靠送排风口的设置送风方式主要有侧送侧回、上送上下回、中送上下回、下送上回等,上送上（下）回,侧送侧回,中送上（下）回,下送上回,上送上（下）回,中送上（下）回,下送上回,送回风口型式,散流器,百叶风口,孔板、条缝送风口,喷口,12.5 输配系统,风机、风道、风阀、水泵、水管和水

12、阀,12.5.1风道（10.4）,风道的形状一般为圆形或矩形。空调风管多采用矩形风管。此外还有软风管，可任意弯曲伸直，安装方便，截面多为圆形或椭圆形。风道材料镀锌钢板(0.51.2mm)；玻璃钢；复合材料；土建风道风道截面积计算流速的选取风道的布置应尽量减少其长度和不必要的拐弯。吊顶内水平风管所需空间净高为风道高度加100mm。风道的保温,12.5.2 空调水系统,冷（热）水系统冷水供回水温度一般为712热水供回水温度一般为6050冷却水系统冷却塔冷凝水系统,12.5.3管井,管井内设置风管、水管及其他公用设施所用管线管井宜设在建筑物每区的中心部位，且在机房附近。管井应从下至上直通到顶，中途不

13、应拐弯。特别是高层建筑为筒体结构时，其内筒的核心区常作为管井管井分为两种留有检修空间检修距离最小应有5060cm，此类管井的尺寸应不小于风管断面的2倍不考虑检修有一面为空心砖砌或钢丝网抹灰，检修时将该墙拆掉,管井,管井放在墙上开洞不破坏结构强度的地方管井内管道在每层中都有进有出，特别是风管需要开洞较大。地震区最好管井放在结构的核心之外管井内风管距墙的间隙，对于风管（300300以下）为150mm，对大风管（300300以上）应为300mm,12.6 空调冷源及制冷机房,12.6.1 空调冷源,冷源,人工冷源:人工制冷,天然冷源:一切可能提供低于正常环境温度的天热事物，如深井水、地下水、深海水、

14、天然冰等 建筑节能措施之一,制冷过程：消耗一定的能量，把热量从低温物体 转移到高温物体或环境中去的过程,冷源,制冷原理,“液体气化要吸热”制冷剂吸收低温物体热量“气体液化要放热”制冷剂放出热量到环境或其他物体,为实现制冷剂的相变吸热或放热，要保证液态制冷剂气化时，处于低温低压状态；气态制冷剂液化时要处于高温高压状态压缩式制冷吸收式制冷,制冷部件,压缩机容积式改变工作腔的容积，周期性地吸入气体并压缩活塞式压缩机、螺杆式压缩机速度型用机械方法使蒸汽获得高流速后转化为压力离心式压缩机蒸发器直接蒸发式表面冷却器冷凝器风冷式,冷却塔,热泵式冷温水机组,四通换向阀夏季工况冬季工况,12.6.2 制冷机房,

15、冷水机组专门用于为空调箱或其他工艺过程提供不同温度的冷冻水,设备布置原则,台数由2台以上制冷机组成，但不宜超过6台；型号应尽量统一，便于维护设备布置应保证操作、检修的方便，并要求布置紧凑，节省占地面积压缩机应布置在室内，并应有减振基础机房内主要操作通道的宽度必须满足设备运输和安装的要求,冷冻站的土建要求,冷冻站的位置应尽量靠近用户，力求缩短冷冻水和冷却水管网。用电负荷比较大的应尽量靠近变电站应布置在全区夏季主导风向的下风侧。布置在锅炉房等的上风侧，以保证冷冻站的清洁氟利昂制冷设备和溴化锂吸收式制冷设备可布置在建筑内部或其辅助建筑物内，也可独立设置氨制冷设备不得布置在建筑内，应单独设置，或用防火

16、墙隔断的相邻生产厂房的房间内,2.冷冻站的结构,最好是单层建筑，二级耐火材料或不燃材料建造，门窗外启。地面水泥压光或水磨石地面，油漆墙裙，如有特殊要求，还需采取隔声、消声、隔振等措施屋架下弦标高应根据制冷机的高度并考虑起吊设备所占用的空间高度一般要求：氟利昂：不低于3.6m，氨压缩制冷：不低于4.8m；设备间的高度也不应低于2.5m冷冻机房应设有为主要设备安装、维修的大门及通道，必要时可设置设备安装孔冷冻机房的地面荷载约为：46t/m2，且有振动冷却塔一般置于屋顶，占地面积约为总建筑面积的0.51.0。冷却塔的基础荷载：横式冷却塔为1 t/m2；立式冷却塔为23 t/m2,冷冻站的其他要求,采

17、暖地区，冬季设备停止运行时，值班温度应不低于5，运行时采暖温度不应低于16 自然通风换气量应不小于3次/h，氨制冷机房还应有不小于7次/h的事故通风设备必须满足建筑设计防火规范的要求,12.7 空调系统消声减振,第一节 空调系统消声减振,空调设备在运行时产生噪声与振动，通过风管及建筑结构传入空调房间噪声传播方式通过空气传声由振动引起的建筑结构的固体传声通过风管传声,我国的室内噪声标准,房间类型NR(dB)A声级dB(A)卧室、书房、病房 3545 4050 起居室4045 4050 语言教室 35 40 一般教室45 50 门诊室5055 5560 手术室4045 4050 宾馆客房3045

18、3550 会议室30 35 学术报告厅、阅览室25 30 室内乐、演唱厅20 25 办公室35 40 宴会厅35 40,12.7.1消声,合理布置机房，机房墙体采取吸声隔声措施选用低噪声风机、制冷压缩机控制风道中的气流流速风道中增设消声器阻性消声器、共振型消声器、抗性消声器、复合型消声器,12.7.2 减振,振动的危害产生噪声影响人体损坏建筑物和设备措施设备与基础之间安装减振构件剪切型、压缩型、复合型风机、水泵、压缩机应装有软接头风管、水管支吊卡、穿墙处均应作防振处理,考试（开卷）,填空题（每空1分，共18分）不定项选择题（每题2分，共22分，多选、少选、错选均不得分）判断题（每题1分，共15分）问答题（7题共45分）,