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1、公共场所集中空调系统的基础知识 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望空气调节的意义空气调节的意义空调系统的分类空调系统的分类空调系统空调系统的组成的组成空气调节的意义空气调节的意义空气调节的意义空气调节的意义是利用空调系统对空气进行加是利用空调系统对空气进行加热、冷却、加湿、去湿、净化等处理，然后将其热、冷却、加湿、去湿、净化等处理，然后将其输送到各个房间。输送到各个房间。保证某一保证某一特定空间特定空间的的空气参数空气参数达到达到所要求的状所要求的状态
2、态。某一某一特定空间特定空间指房间、厂房、剧院、手术室指房间、厂房、剧院、手术室、汽车、火车、飞机等。、汽车、火车、飞机等。空气参数空气参数指空气的温度、相对湿度、空气指空气的温度、相对湿度、空气流速、气压、噪声、洁净度等。流速、气压、噪声、洁净度等。所要求的状态所要求的状态分为舒适性要求的状态、工分为舒适性要求的状态、工艺性要求的状态两类。艺性要求的状态两类。空气调节的意义空气调节的意义舒适性空调舒适性空调目的：为人服务，目的：为人服务，使人感到舒适满意使人感到舒适满意范围：住宅、办公范围：住宅、办公楼、商店、旅馆、楼、商店、旅馆、餐馆（茶室、酒吧）餐馆（茶室、酒吧）、医院、客用火车、医院、
3、客用火车、汽车、飞机等等汽车、飞机等等特点：控制精度不特点：控制精度不高高工艺性空调工艺性空调目的：为生产、科目的：为生产、科研等特定对象服务研等特定对象服务范围：车间、特定范围：车间、特定用途的空间（货用用途的空间（货用的运输工具、核研的运输工具、核研究和实验、军事等）究和实验、军事等）特点：控制精度一特点：控制精度一般比较高，严格按般比较高，严格按照工艺要求照工艺要求空调调什么？空调调什么？调节室内的调节室内的空气温度空气温度调节室内的调节室内的空气湿度空气湿度通风换气通风换气净化空气净化空气空调的任务和技术手段空调的任务和技术手段空调的基本方法和系统组成空调的基本方法和系统组成空调的基本
4、方法空调的基本方法：以空气为介质，使送：以空气为介质，使送风参数不同来达到控制特定空间内空气风参数不同来达到控制特定空间内空气参数的目的。参数的目的。典型的集中空调系统主要由四部分组成：典型的集中空调系统主要由四部分组成：1.流体输送与分配系统流体输送与分配系统2.空气处理装置空气处理装置3.冷热源冷热源4.控制调节装置控制调节装置各各类类建建筑筑物物有有不不同同的的用用途途，因因此此对对空空调调系系统的要求也不一样。统的要求也不一样。大大型型的的公公共共场场所所，如如体体育育馆馆、文文化化娱娱乐乐场场所所常常用用全全空空气气式式空空调调系系统统，其其新新风风量量约约占占15%左右。左右。一一
5、些些宾宾馆馆客客房房、办办公公室室使使用用风风机机盘盘管管空空调调系统系统较为普遍。较为普遍。公共场所的集中空调系统公共场所的集中空调系统空调系统的分类空调系统的分类空调系统的分类方法空调系统的分类方法随着空调技术的发展，空调系统的种类日益随着空调技术的发展，空调系统的种类日益增多，常用的分类方法：增多，常用的分类方法：空气处理设备的设置情况空气处理设备的设置情况 处理空气的方式处理空气的方式 负担热湿负荷所用的工作介质负担热湿负荷所用的工作介质 系统风量调节方式系统风量调节方式 风道设置风道设置 其他其他 一、按空气处理设备的设置分一、按空气处理设备的设置分1 1 集中式空调系统集中式空调系
6、统将将空气处理设备和风机集中空气处理设备和风机集中在空调机房内，在空调机房内，由风机把处理后的空气输送到需要空调的由风机把处理后的空气输送到需要空调的房间。房间。这种空调系统的特点是这种空调系统的特点是处理空气量大处理空气量大，有，有集中的冷源和热源，需要专人操作，设备集中的冷源和热源，需要专人操作，设备运行可靠，室内参数稳定，但机房占地面运行可靠，室内参数稳定，但机房占地面积较大。积较大。2 2.半集中式空调系统（混合式）半集中式空调系统（混合式）除了在除了在集中集中的空气处理设备处理一部分空气的空气处理设备处理一部分空气外，还有分散在空调房间内的外，还有分散在空调房间内的空气处理末端空气处
7、理末端设备设备。如诱导器系统和风机盘管系统等。如诱导器系统和风机盘管系统等。它们可以对室内空气进行它们可以对室内空气进行就地处理就地处理或对来自或对来自集中处理设备的空气在进行集中处理设备的空气在进行补充处理补充处理。这种空调系统的特点是减轻了集中空调系统这种空调系统的特点是减轻了集中空调系统的负担，适用于空调的负担，适用于空调房间较多房间较多且各房间要求且各房间要求单独调节单独调节的建筑物。的建筑物。3.3.局部式空调系统局部式空调系统空调设备直接或就近安装在需要空调空调设备直接或就近安装在需要空调的房间内，的房间内，就地处理就地处理空气。空气。空调设备包括制冷机、空气处理设备、空调设备包括
8、制冷机、空气处理设备、风机、自动控制设备等，如柜式空调机风机、自动控制设备等，如柜式空调机组、窗式空调器和分体式空调机组等。组、窗式空调器和分体式空调机组等。窗式空调器的风道示意图窗式空调器的风道示意图窗式空调器的风道示意图窗式空调器的风道示意图混合式系统混合式系统直流式系统直流式系统全封闭系统全封闭系统空调空间空调空间空调空间空调空间空调空间空调空间二、按处理空气的方式分二、按处理空气的方式分1 1全新风式空调系统（直流式）全新风式空调系统（直流式）空调系统空调系统全部使用室外新鲜空气全部使用室外新鲜空气（新风）。（新风）。空气经处理后送入房间，与室内空气进行热湿空气经处理后送入房间，与室内
9、空气进行热湿交换后，全部排出室外，不再循环使用。交换后，全部排出室外，不再循环使用。卫生条件好，但运行费用高卫生条件好，但运行费用高。全新风式（直流式）空气调节系统全新风式（直流式）空气调节系统1百叶窗；百叶窗；2空气过滤器；空气过滤器；3一次加热器；一次加热器；4喷水室；喷水室；5二次加热器：二次加热器：6风机；风机；7风道。风道。2.2.全封闭式空调系统（循环式）全封闭式空调系统（循环式）空调系统空调系统全部使用室内的再循环空气全部使用室内的再循环空气（即室（即室内回风），不补充新风。内回风），不补充新风。全封闭式空调系统能耗最小，但卫生条件也最全封闭式空调系统能耗最小，但卫生条件也最差。
10、差。适用于只有温湿度要求而无新风要求，且无人适用于只有温湿度要求而无新风要求，且无人操作的环境。操作的环境。3.回风式空调系统（混合式）回风式空调系统（混合式）空调系统送入房间的空调系统送入房间的空气是室外新风（为满空气是室外新风（为满足卫生要求）和室内回风的混合物。足卫生要求）和室内回风的混合物。根据室内回风的不同又分为根据室内回风的不同又分为一次回风式和二一次回风式和二次回风式系统。次回风式系统。室内的室内的回风与新风在表冷器（或喷淋室）前回风与新风在表冷器（或喷淋室）前混合。混合。混合后的空气经处理后通过风机及风管送入混合后的空气经处理后通过风机及风管送入房间内，吸收室内多余的热、湿之后
11、由回风房间内，吸收室内多余的热、湿之后由回风管再送一部分空气回空气处理器，这样完成管再送一部分空气回空气处理器，这样完成一个空气循环。一个空气循环。在这个系统中，在这个系统中，只有一次回风只有一次回风，所以称之为，所以称之为一次回风系统。一次回风系统。一次回风式空气调节系统一次回风式空气调节系统1百叶窗；百叶窗；2空气过滤器：空气过滤器：3一次加热器：一次加热器：4喷水室：喷水室：5二次加热器：二次加热器：6风机；风机；7风道：风道：8回风管。回风管。室室外外新新风风与与室室内内部部分分回回风风（一一次次回回风风）在在表冷器（或喷淋室）前混合。表冷器（或喷淋室）前混合。混混合合后后的的空空气气
12、经经过过处处理理后后再再与与室室内内部部分分回回风风（二二次次回回风风）相相混混合合，然然后后送送入入室室内内，吸吸收室内多余的热、湿量，然后排出。收室内多余的热、湿量，然后排出。二次回风系统比一次回风系统节能。二次回风系统比一次回风系统节能。二次回风式空气调节系统二次回风式空气调节系统1百百叶叶窗窗；2空空气气过过滤滤器器：3一一次次加加热热器器：4一一次次混混合合室室；5喷喷水水室室：6二二次次加加热热器器；7二二次次混混合合室室：8风机：风机：9电加热器：电加热器：10风管。风管。（a）全空气系统（）全空气系统（b）全水系统）全水系统（c）空气）空气-水系统（水系统（d）制冷剂系统）制冷
13、剂系统 三、按负担热湿负荷的工作介质分三、按负担热湿负荷的工作介质分1.1.全空气式空调系统全空气式空调系统 热湿负荷全部由经过处理的空气来承担热湿负荷全部由经过处理的空气来承担。空气比热小，要求风道截面积大，占用空间较多。空气比热小，要求风道截面积大，占用空间较多。2.2.全水式空调系统全水式空调系统 热湿负荷全部由经过处理的水来承担。热湿负荷全部由经过处理的水来承担。体积较全空气式小，能够节省建筑物空间，但不能体积较全空气式小，能够节省建筑物空间，但不能够解决房间通风换气的问题。够解决房间通风换气的问题。3.空气空气-水式空调系统水式空调系统 热湿负荷由经过处理的空气和水共同承担热湿负荷由
14、经过处理的空气和水共同承担。风机盘管加新风就是这种系统。风机盘管加新风就是这种系统。4.制冷剂式空调系统制冷剂式空调系统 热湿负荷直接由制冷系统的制冷剂来承担热湿负荷直接由制冷系统的制冷剂来承担。局部式空调系统就属于此类。局部式空调系统就属于此类。四、四、按系统风量调节方式分按系统风量调节方式分 1.定风量系统定风量系统 送风量全年不变，按最大热湿负荷确定。送风量全年不变，按最大热湿负荷确定。2.变风量系统变风量系统 变风量系统靠减少风量的办法来适应负荷的变风量系统靠减少风量的办法来适应负荷的降低，保持室内温度不变。节约了热量降低降低，保持室内温度不变。节约了热量降低了电耗。了电耗。五、按主风
15、道中风速分五、按主风道中风速分 1.低速系统低速系统 主风道风速在主风道风速在1015m/s之间。之间。2.高速系统高速系统 主风道风速在主风道风速在2030m/s之间。风速大，风管之间。风速大，风管尺寸小，但阻力却按风速的平方规律增加，使尺寸小，但阻力却按风速的平方规律增加，使风机的压力和噪声大大增加。风机的压力和噪声大大增加。六、按风道设置分六、按风道设置分 1.单风道系统单风道系统 一条送风管道和一条回风管道。一条送风管道和一条回风管道。2双风道系统双风道系统 由两条送风管道（一条送冷风、一条送热风）由两条送风管道（一条送冷风、一条送热风）和一条回风管道组成，两种状态的空气在每个和一条回
16、风管道组成，两种状态的空气在每个空调房间或每个区的双风道混合箱中混合。空调房间或每个区的双风道混合箱中混合。七、其他分类方法七、其他分类方法按系统用途按系统用途 工艺性和舒适性空调系统。工艺性和舒适性空调系统。按系统控制精度按系统控制精度 一般精度和高精度空调系统。一般精度和高精度空调系统。按系统运行时间按系统运行时间 全年性和季节性空调系统。全年性和季节性空调系统。空调系统的组成空调系统的组成空调系统对空气的调节主要是由空调系统对空气的调节主要是由空气处理设备、空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备空气输送设备和空气分配设备三个部分来完成三个部分来完成的。此外，还有冷、热源和冷却水及其输送
17、系的。此外，还有冷、热源和冷却水及其输送系统等部件和自动控制设备等，构成一个集中空统等部件和自动控制设备等，构成一个集中空调系统整体。调系统整体。空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备都都直接处理室内空气直接处理室内空气，冷却水系统冷却水系统容易产生污容易产生污染染，它们的卫生状况也就与室内空气品质有密，它们的卫生状况也就与室内空气品质有密切的关系。切的关系。一、空气处理设备一、空气处理设备为了实现不同的为了实现不同的空气处理过程空气处理过程就要采用不就要采用不同的空气处理设备同的空气处理设备过滤、加热设备、冷却设备、加湿设备及减湿设备过滤、加热设备、
18、冷却设备、加湿设备及减湿设备 等等包括包括作为热湿交换的介质作为热湿交换的介质水、水蒸汽、液体吸湿剂和制冷剂水、水蒸汽、液体吸湿剂和制冷剂 过滤器过滤器表冷器表冷器加湿器加湿器热湿交换设备热湿交换设备 根据工作特点的不同可分为两大类根据工作特点的不同可分为两大类：直接接触式热湿交换设备直接接触式热湿交换设备表面式热湿交换设备表面式热湿交换设备特特 点点与空气进行热湿交换的介质与被处理的空气与空气进行热湿交换的介质与被处理的空气直接接触，做法是让空气流经热湿交换介质的直接接触，做法是让空气流经热湿交换介质的表面或将热湿交换介质喷淋到空气中间去。表面或将热湿交换介质喷淋到空气中间去。特特 点点与空
19、气进行热湿交换的介质不与空气直接接与空气进行热湿交换的介质不与空气直接接触。空气与介质间的热湿交换是通过设备的金触。空气与介质间的热湿交换是通过设备的金属表面来进行的。属表面来进行的。直接接触式直接接触式 （1）喷水室）喷水室 （2）空气加湿器与减湿器）空气加湿器与减湿器表面式表面式 （1）空气加热器，蒸汽、热水加热器）空气加热器，蒸汽、热水加热器 （2）表面冷却器（冷却盘管），水冷式、）表面冷却器（冷却盘管），水冷式、盐水冷却式和直接蒸发式。盐水冷却式和直接蒸发式。空气调节处理过程空气调节处理过程加热过程加热过程 冷却过程冷却过程 减湿过程减湿过程 加湿过程加湿过程 等温加湿过程等温加湿过程
20、 冷却干燥过程冷却干燥过程 裸线式电加热器(a)裸线式电加热器；(b)抽屉式电加热器1钢板；2隔热层；3电阻丝；4瓷绝缘子管式电加热器1接线端子；2绝缘端子；3紧固装置；4绝缘材料；5电阻丝；6金属套管空气加热器空气加热器1前挡水板；2喷嘴与排管；3后挡水板；4底池；5冷水管；6滤水器；7循环水管；8三通混合阀；9水泵；10供水管；11补水管；12浮球阀；13溢水器；14溢水管；15泄水管；16-防水灯；17检查门；18外壳喷水室喷水室蒸汽加湿器蒸汽加湿器采采用用蒸蒸汽汽加加湿湿、电电加加湿湿或或喷喷水水加加湿湿等等几几种种方方式式。空空气气去去湿湿则则可可采采用用加加热热通通风风去去湿湿、机
21、机械械去去湿湿、液液体体或或固固体体吸吸湿湿剂剂去去湿湿等方式。等方式。空气加湿空气加湿表面式换热器表面式换热器表表面面式式空空气气换换热热器器是是冷冷、热热媒媒（冷冷媒媒水水、热热水水或或热热蒸蒸汽汽）通通过过金金属属表表面面与与空空气气进进行行热热交交换，使空气加热、冷却或去湿的设备。换，使空气加热、冷却或去湿的设备。空气过滤器是一种空气过滤器是一种把固态或液态的把固态或液态的微粒从大气中分离微粒从大气中分离出来的一种设备出来的一种设备,根据根据过滤效率的高低，通常分为过滤效率的高低，通常分为初效、中效初效、中效和高效和高效过滤器三种类型。过滤器三种类型。为了便于更换，一般做成块状。此为了
22、便于更换，一般做成块状。此外，为了提高过滤器的过滤效率和增大外，为了提高过滤器的过滤效率和增大额定风量，可做成袋式或抽屉式。额定风量，可做成袋式或抽屉式。空气过滤器空气过滤器1.初效过滤器初效过滤器 滤材多采用玻璃纤维、人造纤维、金属丝及滤材多采用玻璃纤维、人造纤维、金属丝及粗孔聚氨脂泡沫塑料等，也有用铁屑及瓷环粗孔聚氨脂泡沫塑料等，也有用铁屑及瓷环作为填充滤料的。金属网丝、铁屑及瓷环等作为填充滤料的。金属网丝、铁屑及瓷环等类的滤料可以浸油后使用，以便提高过滤效类的滤料可以浸油后使用，以便提高过滤效率并防止金属表面锈蚀。初效过滤器需人工率并防止金属表面锈蚀。初效过滤器需人工清洁或更换，为减少清
23、洗工作量、提高运行清洁或更换，为减少清洗工作量、提高运行质量，可采用自动浸油式过滤器或自动卷绕质量，可采用自动浸油式过滤器或自动卷绕式空气过滤器。式空气过滤器。初效过滤器适用于一般的空调系统，对尘粒初效过滤器适用于一般的空调系统，对尘粒较大的灰尘（较大的灰尘（5m5m）可以有效过滤。）可以有效过滤。2.2.中效过滤器中效过滤器主要滤料是玻璃纤维（比初效过滤器所用主要滤料是玻璃纤维（比初效过滤器所用的玻璃纤维直径小，约的玻璃纤维直径小，约10m）、人造纤）、人造纤维合成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料维合成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料等。这种过滤器一般可做成袋式和抽屉式。等。这种过滤器一般可做成
24、袋式和抽屉式。中效过滤器一般对大于中效过滤器一般对大于1m的粒子能有效的粒子能有效过滤。大多数情况下用于高效过滤器的前过滤。大多数情况下用于高效过滤器的前级保护，少数用于清洁度要求较高的空调级保护，少数用于清洁度要求较高的空调系统。系统。3.3.高效过滤器高效过滤器高效过滤器可分为亚高效、高效及超高高效过滤器可分为亚高效、高效及超高效过滤器。一般滤料为超细玻璃纤维或效过滤器。一般滤料为超细玻璃纤维或合成纤维，加工成纸状，称为滤纸。为合成纤维，加工成纸状，称为滤纸。为了降低气溶胶穿过滤纸的速度，采用低了降低气溶胶穿过滤纸的速度，采用低滤速（以滤速（以0.01m/s计），需大大增加滤纸计），需大大
25、增加滤纸的面积，因而高效过滤器常做成折叠状。的面积，因而高效过滤器常做成折叠状。空气过滤器的选用空气过滤器的选用根据空调房间的根据空调房间的净化要求净化要求和和室外空气的污染室外空气的污染情况。情况。对以温度、湿度要求为主的对以温度、湿度要求为主的一般净化一般净化要求的空调系要求的空调系统，通常只设统，通常只设一级粗效一级粗效过滤器，在新风、回风混合之过滤器，在新风、回风混合之后或新风入口处采用初次过滤器即可。后或新风入口处采用初次过滤器即可。对有对有较高净化较高净化要求的空调系统，应设要求的空调系统，应设粗效和中效粗效和中效两两级过滤器，在风机之后增加中效过滤器，第二级中效级过滤器，在风机之
26、后增加中效过滤器，第二级中效过滤器应集中设在系统的正压段过滤器应集中设在系统的正压段(即风机的出口段即风机的出口段)。有有高度净化高度净化要求的空调系统，一般用要求的空调系统，一般用粗效和中效粗效和中效两两级过滤器作级过滤器作预过滤预过滤，再根据要求洁净度级别的高低使，再根据要求洁净度级别的高低使用用亚高效亚高效过滤器或过滤器或高效高效过滤器进行过滤器进行第三级过滤第三级过滤。亚高。亚高效过滤器和高效过滤器尽量靠近送风口安装。效过滤器和高效过滤器尽量靠近送风口安装。二、空气输送设备二、空气输送设备空空气气输输送送设设备备的的作作用用是是将将处处理理后后的的空空气气沿沿风风道道送送到到空空调调房
27、房间间，并并从从房房间间内内抽抽回回或或排排出出一一定定量量的的室室内内空空气气，以以保保证证能能够够送送入入一一定定量量的的新新风风，保保持持室室内内空空气气平平衡衡，并使室内空气品质能够达到标准的要求。并使室内空气品质能够达到标准的要求。输输送送设设备备包包括括通通风风机机（送送风风机机和和排排风风机机）和和风风管管系系统统。排排风风机机并并不不是是每每个个系系统统都都存在。存在。空空调调系系统统的的风风道道主主要要用用于于空空气气的的输输送送，分为分为送风风道和回风风道送风风道和回风风道两种。两种。送送风风风风道道又又有有低低速速（风风速速小小于于10m/s）和和高高速速（风风速速大大于
28、于10m/s）两两类类，回回风风风风道道一般为低速风道。一般为低速风道。空空调调风风道道多多采采用用薄薄钢钢板板（镀镀锌锌或或不不镀镀锌锌）或或铝铝合合金金板板，在在某某些些大大型型建建筑筑的的空空调调系系统统中中也也有有用用砖砖或或混混凝凝土土做做风风道道材材料料的的，现现在在也有采用塑料板、玻璃钢板等材料的风道。也有采用塑料板、玻璃钢板等材料的风道。三、空气分配设备三、空气分配设备空气分配设备是指安排在不同位置的空气分配设备是指安排在不同位置的各种类型的各种类型的送风末端设备与排风设备送风末端设备与排风设备（送风口和回风口），（送风口和回风口），它们起合理组它们起合理组织分配室内气流的作用
29、，使室内的空织分配室内气流的作用，使室内的空气温度场及速度场满足要求。气温度场及速度场满足要求。送风口的作用是将送风状态的空气均送风口的作用是将送风状态的空气均匀地送入空调房间。匀地送入空调房间。按照送、回风口布置位置和型式的不按照送、回风口布置位置和型式的不同，可以有各种各样的气流组织形式。同，可以有各种各样的气流组织形式。大致可以归纳为以下五种：大致可以归纳为以下五种：侧送侧回侧送侧回上送下回上送下回中送上下回中送上下回下送上回下送上回上送上回上送上回1）排风口尽量靠近有害物源或有害物浓排风口尽量靠近有害物源或有害物浓度高的区域度高的区域迅速排出有害物迅速排出有害物2）送风口尽量靠近人员活
30、动区域）送风口尽量靠近人员活动区域保保障人员健康障人员健康3）尽量使室内气流分布均匀、减少涡流）尽量使室内气流分布均匀、减少涡流避免有害物积聚避免有害物积聚 结合实际情况，设计室内气流分布结合实际情况，设计室内气流分布 室内气流分布原则室内气流分布原则回风口回风口回风口由于汇流速度衰减很快、作用范回风口由于汇流速度衰减很快、作用范围小，回风口吸风速度的大小对室内气围小，回风口吸风速度的大小对室内气流组织的影响很小，因此，回风口的类流组织的影响很小，因此，回风口的类型较少。型较少。常用的有格栅、单层百叶、金属网格等常用的有格栅、单层百叶、金属网格等形式，但要求能调节风量和定型生产。形式，但要求能
31、调节风量和定型生产。四、空调系统的水系统四、空调系统的水系统空空调调系系统统水水系系统统分分为为冷冷媒媒水水和和冷冷却却水水两两类。类。冷冷媒媒水水作作为为传传递递冷冷量量的的介介质质，循循环环构构成成一个冷媒水系统。一个冷媒水系统。冷冷却却水水系系统统的的作作用用是是将将水水冷冷式式制制冷冷机机组组吸吸收收的的热热量量散散发发出出去去，并并使使冷冷却却水水循循环环使使用用，节节约约用用水水，减减少少空空调调系系统统的的运运行行费用。费用。蒸汽凝水7123732冷却塔冷却塔冷凝器冷凝器风机盘管风机盘管冷媒水泵冷媒水泵蒸发器蒸发器空调系统的冷、热源设备；空调系统的冷、热源设备；测量控制元件及其装置，等等。测量控制元件及其装置，等等。五、其他设备五、其他设备