1、 空氣調節空氣調節（AIR CONDITIONING）1. 物理性質和焓濕圖物理性質和焓濕圖2. 冷、濕負荷和送風量的確定冷、濕負荷和送風量的確定3. 空氣調節系統空氣調節系統4. 空氣的熱濕處理空氣的熱濕處理5. 空調系統的風道設計空調系統的風道設計6. 空調房間的氣流組織空調房間的氣流組織7. 空調冷熱源及輔助設備空調冷熱源及輔助設備8. 蓄能空調系統蓄能空調系統空氣調節空氣調節空氣調節任務空氣調節任務：采用技術手段，創造和滿足一定要求的空氣環境。1. 1.一定要求的空氣環境一定要求的空氣環境：一般是指在某一特定空間內對其a) a)空氣空氣溫度溫度通過加溫、降溫，調節空氣的溫度b)b)空氣

2、空氣濕度濕度通過加濕或減濕，調節空氣的濕度c) c)空氣空氣流動速度流動速度使空氣具有一定的流動速度d) d)空氣空氣清潔度清潔度通過凈化處理，使空氣具有一定的潔凈程度 （簡稱“四度”）進行調節，達到并保持滿足人體舒適和工藝過程的要求。2. 2.更高要求的空氣環境更高要求的空氣環境：除上述之外，有時還需對空氣的壓力、成分、氣味和噪聲壓力、成分、氣味和噪聲等進行調節和控制。我國空調事業發展：我國空調事業發展： 3030年代工業空調年代工業空調紡織廠紡織廠 然后舒適空調然后舒適空調電影院電影院解放后：解放后： 8080年代以前主要是發展工藝性空調。年代以前主要是發展工藝性空調。 8080年代中期舒

3、適空調中央空調開始逐年代中期舒適空調中央空調開始逐 步發展進入商場、影劇院等公共場所。步發展進入商場、影劇院等公共場所。 90 90 年代初窗機、分體機開始進入家庭。年代初窗機、分體機開始進入家庭。 9090年代末戶式中央空調又開始進入年代末戶式中央空調又開始進入 家庭。家庭。根據系統的用途不同，根據系統的用途不同，空調系空調系統分為統分為: :(1)(1) 舒適性空調系統舒適性空調系統(2) (2) 工藝性空調系統工藝性空調系統空調帶來的問題：空調帶來的問題：耗能環境問題：CFCs和全球變暖空調病第一節第一節 濕空氣性質與焓濕圖濕空氣性質與焓濕圖.Nitrogen 78.08%Oxygen

4、20.95%Argon 0.93%Carbon dioxide 0.03%Other gases such as neon, sulfur dioxide, etc. 0.01% 濕空氣的狀態參數濕空氣的狀態參數 濕空氣的狀態通常可以用壓力、溫度、相對濕濕空氣的狀態通常可以用壓力、溫度、相對濕度、含濕量及焓等參數來度量和描述，這些參數稱度、含濕量及焓等參數來度量和描述，這些參數稱為濕空氣的狀態參數。為濕空氣的狀態參數。主要狀態參數：主要狀態參數：l壓力壓力p pl溫度溫度t tl密度密度l相對濕度相對濕度l含濕量含濕量d dl焓焓i i壓力壓力 P P 大氣壓力大氣壓力 B B ，B B =

5、= Pg Pg + + Pq Pq (Pa) (Pa) 水蒸汽分壓力水蒸汽分壓力 PqPq干空氣的分壓力干空氣的分壓力 PgPg 溫度溫度 T T表示空氣的冷熱程度。表示空氣的冷熱程度。溫度的高低用溫度的高低用“溫標溫標”來衡量。來衡量。常用：常用： 絕對溫標絕對溫標T T （K K） 攝氏溫標攝氏溫標t t （） 華氏溫標華氏溫標t t （） 三種溫標的換算關系為；三種溫標的換算關系為； t = T - 273.15 T 273t = T - 273.15 T 273 t = 5/9 t = 5/9（t - 32t - 32） 注意：分子運動得越激烈，溫度越高。注意：分子運動得越激烈，溫度越

6、高。濕度濕度濕度是表示濕空氣中水蒸汽含量多少的物理量。濕度是表示濕空氣中水蒸汽含量多少的物理量。一般有一般有三種表示方法三種表示方法。1. 1.絕對濕度：單位容積空氣中含有水蒸汽的質絕對濕度：單位容積空氣中含有水蒸汽的質量。量。2. 2.含濕量：濕空氣中與公斤干空氣同時并存含濕量：濕空氣中與公斤干空氣同時并存的水蒸汽質量。的水蒸汽質量。式中式中 ： m mq q 濕空氣中水蒸汽的質量。濕空氣中水蒸汽的質量。 m mg g 濕空氣中干空氣的質量。濕空氣中干空氣的質量。干空氣kgkgmmdgq/3. 3.相對濕度相對濕度 飽和空氣：含有最大限度水蒸汽的濕空氣。飽和空氣：含有最大限度水蒸汽的濕空氣。

7、 相對濕度：就是空氣中水蒸汽分壓力相對濕度：就是空氣中水蒸汽分壓力q q和同溫度和同溫度 下飽和水蒸汽分壓力下飽和水蒸汽分壓力qbqb之比。之比。 由上式可知：由上式可知： 吸水能力吸水能力 ； 吸水能力吸水能力； 干空氣干空氣 ； = =飽和空氣飽和空氣 。 %100qbqPP濕空氣的焓濕空氣的焓 i i 1kg1kg干空氣的焓和干空氣的焓和dkgdkg水蒸氣的焓兩者的總和，水蒸氣的焓兩者的總和，稱為（稱為（d d）kgkg濕空氣的焓。濕空氣的焓。 取取的干空氣和的干空氣和的水的焓值為，則濕的水的焓值為，則濕空氣的焓表示如下：空氣的焓表示如下： i = ia +d iw =（1.01+1.8

8、4d）t + 2500d (kJ/kg (kJ/kg干干) ) 要點：要點： 濕空氣的焓濕空氣的焓 i i 隨溫度隨溫度t t和含濕量和含濕量d d的升高而的升高而加大，隨其降低而減小。加大，隨其降低而減小。露點溫度露點溫度 tt 在含濕量在含濕量d d不變的條件下，濕空氣達到飽和不變的條件下，濕空氣達到飽和時的溫度。它只取決于空氣的含濕量時的溫度。它只取決于空氣的含濕量d d，含濕，含濕量量d d不變時，不變時，tt也為定值。也為定值。 要點：要點：濕空氣的露點溫度濕空氣的露點溫度tt是判斷空氣結露的判據。是判斷空氣結露的判據。干球溫度干球溫度濕球溫度濕球溫度干濕球溫度計干濕球溫度計 d1d

9、s濕度計：濕度計：機械式濕度計：機械式濕度計：電容式濕度計：（氧化鋁）電容式濕度計：（氧化鋁）電阻式濕度計：電阻式濕度計： 氯化鋰電阻式濕度計氯化鋰電阻式濕度計 陶瓷濕度傳感器陶瓷濕度傳感器 電解型電阻濕度計電解型電阻濕度計 吸著型電阻濕度計吸著型電阻濕度計 熱電阻式濕度計熱電阻式濕度計電解式電解式電磁波濕度計電磁波濕度計光譜吸收式濕度計光譜吸收式濕度計光纖濕度計光纖濕度計 機械式濕度計機械式濕度計 電子式濕度計電子式濕度計 There are three types of electronic hygrometers: l Dunmore resistance hygrometers （Du

10、nmore電阻式濕度計）l ion-exchange resistance hygrometers （離子交換式電阻濕度計）l capacitance hygrometers. （電容式濕度計）分析墻面和天花板的濕度分析墻面和天花板的濕度 testo 635-2 溫濕度儀溫濕度儀 濕空氣的焓濕圖濕空氣的焓濕圖l焓濕圖的制作焓濕圖的制作 在空調工程中為避免空氣狀態參數的繁瑣公在空調工程中為避免空氣狀態參數的繁瑣公式計算又反映空氣狀態的變化過程，因此需要一式計算又反映空氣狀態的變化過程，因此需要一個線算圖。個線算圖。l表示法：表示法：我國現在采用的是以我國現在采用的是以焓焓為縱坐標，以為縱坐標，以

11、含濕量含濕量為橫坐標的焓濕圖。為橫坐標的焓濕圖。 等焓線等焓線等含濕量線等含濕量線熱濕比線熱濕比線 焓濕圖的應用焓濕圖的應用1. 1. 根據兩個獨立的狀態參數確定空氣狀態及其余參數根據兩個獨立的狀態參數確定空氣狀態及其余參數 獨立參數共有獨立參數共有t、d、i 、ts五個。當大氣壓力五個。當大氣壓力一定時，可以根據其中任意兩個決定空氣狀態，再從一定時，可以根據其中任意兩個決定空氣狀態，再從焓濕圖上查得焓濕圖上查得tl、pq、pqb、db等其余參數。等其余參數。 例例1 144 已知大氣壓力已知大氣壓力B B101325Pa101325Pa，空氣，空氣的溫度的溫度t t2020，相對濕度，相對濕

12、度=60=60，求露點，求露點溫度溫度tltl和濕球溫度和濕球溫度tsts。2. 2. 空氣狀態變化過程在空氣狀態變化過程在h-dh-d圖上的表示圖上的表示 1) 1) 等濕（干式）加熱過程等濕（干式）加熱過程 ABAB 特點：特點：d=0 hd=0 h0 t0 t0 0 設備：電加熱器。設備：電加熱器。 2) 2) 等濕（干式）冷卻過程等濕（干式）冷卻過程 ACAC 特點：特點：d=0 hd=0 h0 = -0 = - 設備：表面式冷卻器。設備：表面式冷卻器。3) 3) 等焓減濕過程等焓減濕過程 AD AD dehumidification 特點：特點：dd0 h=0 =00 h=0 =0

13、處理介質：固體吸濕劑。處理介質：固體吸濕劑。dh4) 4) 等焓加濕過程等焓加濕過程 AE AE （humidification） 特點：特點：dd0 h=0 =00 h=0 =0 設備設備: : 噴水室。噴水室。5) 5) 等溫加濕過程等溫加濕過程 AFAF 特點：通過向空氣中噴蒸汽而實現的。特點：通過向空氣中噴蒸汽而實現的。 因為空氣中增加水蒸汽后，因為空氣中增加水蒸汽后，h =dhqh =dhq， 其值由其值由hq=2500+1.84tqhq=2500+1.84tq計算。計算。6) 6) 減濕冷卻過程減濕冷卻過程 AGAG 特點：特點：d d 0 h 0 h 0 0 0 0 設備：表面式

14、冷卻器，噴水室。設備：表面式冷卻器，噴水室。 第二節第二節 空氣調節系統的分類空氣調節系統的分類 空氣調節系統一般由空氣調節系統一般由被調對象、空氣處理系統被調對象、空氣處理系統、 空氣輸送系統、空氣分配系統空氣輸送系統、空氣分配系統組成。組成。一一. 根據空氣處理設備的集中程度分類：根據空氣處理設備的集中程度分類：1.集中式空調系統集中式空調系統2.半集中式空調系統半集中式空調系統3.分散式空調系統分散式空調系統(一一) 集中式空調系統集中式空調系統 這種系統的所有空氣處理設備這種系統的所有空氣處理設備(加熱器、冷加熱器、冷卻器、過濾器、加濕器卻器、過濾器、加濕器等等)以及通風機全都集中以及

15、通風機全都集中在空調機房。通常，把這種由空氣處理設備及在空調機房。通常，把這種由空氣處理設備及通風機組成的箱體稱為通風機組成的箱體稱為空調箱空調箱或或空調機空調機，把不，把不包括通風機的箱體稱為包括通風機的箱體稱為空氣處理箱空氣處理箱或或空氣處理空氣處理室室。 集中式空調系統的冷、熱源一般也是集中集中式空調系統的冷、熱源一般也是集中的，集中在冷凍站和鍋爐房或熱交換站。的，集中在冷凍站和鍋爐房或熱交換站。 包括包括單風道空調系統、雙風道空調系統、單風道空調系統、雙風道空調系統、變風量空調系統變風量空調系統。( (二二) ) 半集中式空調系統半集中式空調系統 這種系統除有集中在空調機房的空氣處理設

16、這種系統除有集中在空調機房的空氣處理設備可以處理一部分空氣外，還有分散在被調房間備可以處理一部分空氣外，還有分散在被調房間內的空氣處理設備，它們可以對室內空氣進行就內的空氣處理設備，它們可以對室內空氣進行就地處理或對來自集中處理設備的空氣再進行補充地處理或對來自集中處理設備的空氣再進行補充處理。處理。 包括包括誘導器系統、風機盤管系統誘導器系統、風機盤管系統。( (三三) ) 分散式空調系統分散式空調系統 又稱又稱局部空調系統局部空調系統，是指將空氣處理設備，是指將空氣處理設備全分散在被調房間內的系統。空調機組把空氣全分散在被調房間內的系統。空調機組把空氣處理設備、風機以及冷熱源都集中在一個箱

17、體處理設備、風機以及冷熱源都集中在一個箱體內，形成了一個非指緊湊的空調系統，只要接內，形成了一個非指緊湊的空調系統，只要接上電源就能對房間進行空調。因此，這種系統上電源就能對房間進行空調。因此，這種系統不需要空調機房，一般也沒有輸送空氣的風道不需要空調機房，一般也沒有輸送空氣的風道。 在工程上，把空調機組安裝在空調房間的在工程上，把空調機組安裝在空調房間的鄰室，使用少量風道與空調房間相連的系統也鄰室，使用少量風道與空調房間相連的系統也成為局部空調系統。成為局部空調系統。二二. 根據負擔室內熱濕負荷所用的介質不同分類：根據負擔室內熱濕負荷所用的介質不同分類：1.全空氣系統全空氣系統：室內負荷全部

18、由經過處理的空氣來：室內負荷全部由經過處理的空氣來負擔。包括負擔。包括集中式空調系統、全空氣誘導器系統集中式空調系統、全空氣誘導器系統。由于空氣的比熱和密度都小，所需空氣量大、。由于空氣的比熱和密度都小，所需空氣量大、風道斷面尺寸大。風道斷面尺寸大。2.全水系統全水系統：室內負荷全部由冷水或熱水來負擔。包括：室內負荷全部由冷水或熱水來負擔。包括風機盤管系統風機盤管系統。水管斷面尺寸小。不過靠水只能消除。水管斷面尺寸小。不過靠水只能消除余熱和余濕，達不到通風換氣的目的。余熱和余濕，達不到通風換氣的目的。3.空氣空氣-水系統水系統：室內負荷由空氣和水共同負擔。包括：室內負荷由空氣和水共同負擔。包括

19、空氣空氣-水誘導器系統水誘導器系統、風機盤管加新風系統風機盤管加新風系統。4.冷劑系統冷劑系統：室內負荷由制冷劑直接負擔。包括：室內負荷由制冷劑直接負擔。包括房間空房間空調器調器等。等。三三. 根據空調系統使用的空氣來源分類：根據空調系統使用的空氣來源分類：1.直流式系統直流式系統：使用的空氣全部來自室外，吸收：使用的空氣全部來自室外，吸收余熱余濕后又全部排掉，因而室內空氣得到百余熱余濕后又全部排掉，因而室內空氣得到百分之百的交換。耗能最多。分之百的交換。耗能最多。2.封閉式系統封閉式系統：全部使用室內再循環的空氣。最：全部使用室內再循環的空氣。最節能，衛生條件最差，適用于無人的庫房。節能，衛

20、生條件最差，適用于無人的庫房。3.回風式系統回風式系統：使用的空氣一部分為室外新風，：使用的空氣一部分為室外新風，另一部分為室內回風。既經濟又符合衛生要求另一部分為室內回風。既經濟又符合衛生要求。根據使用回風次數的多少又分為一次回風系。根據使用回風次數的多少又分為一次回風系統和二次回風系統。統和二次回風系統。按處理空氣的來源不同對空調系統分按處理空氣的來源不同對空調系統分類示意圖類示意圖(a) 封閉式；封閉式；(b) 直流式；直流式；(c) 混合式混合式 其他分類原則：其他分類原則：根據系統的根據系統的風量固定與否風量固定與否：定風量和變風量空調：定風量和變風量空調系統。系統。根據系統根據系統

21、風道內空氣流速高低風道內空氣流速高低：低速（：低速（8-12m/s）和高速（和高速（20-30m/s）空調系統。）空調系統。根據系統的根據系統的用途不同用途不同：工藝性和舒適性空調系統。：工藝性和舒適性空調系統。根據系統的根據系統的控制精度不同控制精度不同：一般空調系統和高精：一般空調系統和高精度空調系統。度空調系統。根據系統的根據系統的運行時間不同運行時間不同：全年性和季節性空調：全年性和季節性空調系統系統。 空調的冷熱源空調的冷熱源 能為中央空調系統的空氣處理裝置對能為中央空調系統的空氣處理裝置對 空氣進行熱濕處理提供冷熱量的物質和裝空氣進行熱濕處理提供冷熱量的物質和裝 置，都可以作為空調

22、的冷熱源。置，都可以作為空調的冷熱源。4-1 4-1 天然冷熱源天然冷熱源 天然冷熱源的利用不僅可以節約常規天然冷熱源的利用不僅可以節約常規 能源，具有節能效益，同時還可以減輕因能源，具有節能效益，同時還可以減輕因 能源造成的環境污染，具有環保效益。能源造成的環境污染，具有環保效益。 天然冷熱源主要是天然水，天然水又天然冷熱源主要是天然水，天然水又分為地表水和地下水兩大類。分為地表水和地下水兩大類。 一、地表水一、地表水 1 1、河流水、河流水 2 2、湖泊水、湖泊水 3 3、海水、海水二、地下水二、地下水 1 1、深井水、深井水 2 2、水溫、水溫 3 3、水質、水質三、天然水的應用三、天然

23、水的應用 直接和間接應用兩種方式。直接和間接應用兩種方式。4-2 4-2 空調冷源設備空調冷源設備一、蒸汽壓縮式冷水機組一、蒸汽壓縮式冷水機組 1 1、離心式冷水機組、離心式冷水機組 2 2、螺桿式冷水機組、螺桿式冷水機組 3 3、活塞式冷水機組、活塞式冷水機組 4 4、渦旋式冷水機組、渦旋式冷水機組 5 5、模塊化冷水機組、模塊化冷水機組二、吸收式冷水機組二、吸收式冷水機組 它主要以消耗熱能來制取冷水。它主要以消耗熱能來制取冷水。4-3 4-3 空調熱源設備空調熱源設備 空調熱源分為熱源設備和直供熱源空調熱源分為熱源設備和直供熱源 兩大類。兩大類。一、鍋爐一、鍋爐 1 1、燃煤鍋爐、燃煤鍋爐 2 2、燃油和燃氣鍋爐、燃油和燃氣鍋爐 3