空气调节 01 第一讲绪论.ppt

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1、空空 气气 调调 节节Air-conditioningAir-conditioning 人类进入居住环境自由人类进入居住环境自由王国的一个重大飞跃王国的一个重大飞跃华中科技大学 制冷与低温工程系2009年9月主讲：谢军龙 博士、副教授1课程组成员课程组成员l l陈焕新陈焕新陈焕新陈焕新 教授、博导教授、博导教授、博导教授、博导l l谢军龙谢军龙谢军龙谢军龙 博士、副教授博士、副教授博士、副教授博士、副教授l l舒朝晖舒朝晖舒朝晖舒朝晖 博士、副教授博士、副教授博士、副教授博士、副教授2 第一讲第一讲 绪论绪论AC&R AC&R 的发展历史的发展历史世界世界世界世界中国中国中国中国今后的展望今后

2、的展望今后的展望今后的展望3绪绪 论论空调:取火御寒 摇扇驱暑 空调技术4一空调的世界历史沿革一空调的世界历史沿革l l人类基本生存的需要人类基本生存的需要人类基本生存的需要人类基本生存的需要 经济发展的需要经济发展的需要经济发展的需要经济发展的需要l l早期空调方法早期空调方法早期空调方法早期空调方法 通风：靠建筑设计获得自然通风通风：靠建筑设计获得自然通风通风：靠建筑设计获得自然通风通风：靠建筑设计获得自然通风 制冷制冷制冷制冷 l l旧石器时代：收集和利用天然冷量旧石器时代：收集和利用天然冷量旧石器时代：收集和利用天然冷量旧石器时代：收集和利用天然冷量l l新石器时代：规划和发展天然冷量

3、新石器时代：规划和发展天然冷量新石器时代：规划和发展天然冷量新石器时代：规划和发展天然冷量l l1815181518151815年，年，年，年，BOSTONBOSTONBOSTONBOSTON的的的的Frederic TudorFrederic TudorFrederic TudorFrederic Tudor开始用船向温暖地区运天开始用船向温暖地区运天开始用船向温暖地区运天开始用船向温暖地区运天然冰。然冰。然冰。然冰。1864186418641864年业务遍布南美、远东、中国、菲律宾、印度和年业务遍布南美、远东、中国、菲律宾、印度和年业务遍布南美、远东、中国、菲律宾、印度和年业务遍布南美、远

4、东、中国、菲律宾、印度和澳大利亚。澳大利亚。澳大利亚。澳大利亚。采暖：烧柴的壁炉采暖：烧柴的壁炉采暖：烧柴的壁炉采暖：烧柴的壁炉 烧柴和煤的铸铁采暖炉烧柴和煤的铸铁采暖炉烧柴和煤的铸铁采暖炉烧柴和煤的铸铁采暖炉 蒸汽集中区域供暖系统蒸汽集中区域供暖系统蒸汽集中区域供暖系统蒸汽集中区域供暖系统5一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段1.1.1.1.初期：初期：初期：初期：采暖与通风为主采暖与通风为主采暖与通风为主采暖与通风为主l l14141414世纪世纪世纪世纪,古罗马时代古罗马时代古罗马时代古罗马时代,据考察有将热空气从床据考察有将热空气从床据考察有将

5、热空气从床据考察有将热空气从床下送入房间的装置下送入房间的装置下送入房间的装置下送入房间的装置l l18181818世纪的英国，世纪的英国，世纪的英国，世纪的英国，由于工业革命的兴起由于工业革命的兴起由于工业革命的兴起由于工业革命的兴起,城市人城市人城市人城市人口急剧膨胀，只有一部分人才有取暖口急剧膨胀，只有一部分人才有取暖口急剧膨胀，只有一部分人才有取暖口急剧膨胀，只有一部分人才有取暖l l19191919世纪后期，欧洲出现了保持人体舒适和维持世纪后期，欧洲出现了保持人体舒适和维持世纪后期，欧洲出现了保持人体舒适和维持世纪后期，欧洲出现了保持人体舒适和维持健康的必要的通风换气法规健康的必要的

6、通风换气法规健康的必要的通风换气法规健康的必要的通风换气法规6一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段1.1.1.1.初期：初期：初期：初期：采暖与通风为主采暖与通风为主采暖与通风为主采暖与通风为主古古希希腊腊人人的的采采暖暖方方式式7一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段2.2.2.2.17551755175517551875187518751875年，人工制冷史的初级阶段年，人工制冷史的初级阶段年，人工制冷史的初级阶段年，人工制冷史的初级阶段l l热力学理论热力学理论热力学理论热力学理论 William Cull

7、enWilliam Cullen的学生的学生的学生的学生Joseph Black(Joseph Black(生于法国生于法国生于法国生于法国)创造了量热创造了量热创造了量热创造了量热学（热量、温度、比热）学（热量、温度、比热）学（热量、温度、比热）学（热量、温度、比热）物质的状态方程物质的状态方程物质的状态方程物质的状态方程 热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律l l1755175517551755年可以看作人工制冷史的起点年可以看作人工制冷史的起点年可以看作人工制冷史的起点年可以看作人工制冷史的起点 1748174817481748年，年，年，年，William Cull

8、en William Cullen William Cullen William Cullen（苏格兰人，格拉斯哥大学教授）（苏格兰人，格拉斯哥大学教授）（苏格兰人，格拉斯哥大学教授）（苏格兰人，格拉斯哥大学教授）科学地观察到乙醚蒸发会引起温度的下降科学地观察到乙醚蒸发会引起温度的下降科学地观察到乙醚蒸发会引起温度的下降科学地观察到乙醚蒸发会引起温度的下降 1755175517551755年，年，年，年，William CullenWilliam CullenWilliam CullenWilliam Cullen发明了第一台采用减压水蒸发的制发明了第一台采用减压水蒸发的制发明了第一台采用减压

9、水蒸发的制发明了第一台采用减压水蒸发的制冷机，同时发表了冷机，同时发表了冷机，同时发表了冷机，同时发表了“液体蒸发制冷液体蒸发制冷液体蒸发制冷液体蒸发制冷”论文，开创了人工制冷论文，开创了人工制冷论文，开创了人工制冷论文，开创了人工制冷的新纪元的新纪元的新纪元的新纪元8一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段2.2.2.2.17551755175517551875187518751875年，人工制冷史的初级阶段年，人工制冷史的初级阶段年，人工制冷史的初级阶段年，人工制冷史的初级阶段l l机械空调出现机械空调出现机械空调出现机械空调出现 1805180518

10、051805年年年年 蒸汽压缩制冷被提出蒸汽压缩制冷被提出蒸汽压缩制冷被提出蒸汽压缩制冷被提出 1834183418341834年年年年 做出了蒸汽压缩制冷机械模型做出了蒸汽压缩制冷机械模型做出了蒸汽压缩制冷机械模型做出了蒸汽压缩制冷机械模型 1850185018501850年代初年代初年代初年代初 做了进一步的蒸汽压缩制冷实验做了进一步的蒸汽压缩制冷实验做了进一步的蒸汽压缩制冷实验做了进一步的蒸汽压缩制冷实验 1867186718671867年年年年 在在在在San AntonioSan AntonioSan AntonioSan Antonio，D.HoldenD.HoldenD.Hold

11、enD.Holden和和和和 J.J.J.J.MuhlMuhlMuhlMuhl建建建建成蒸汽锅炉驱动的制冷装置成蒸汽锅炉驱动的制冷装置成蒸汽锅炉驱动的制冷装置成蒸汽锅炉驱动的制冷装置 18751875年年年年LindeLinde 制造出第一台甲醚压缩机制造出第一台甲醚压缩机制造出第一台甲醚压缩机制造出第一台甲醚压缩机 18761876年年年年LindeLinde制造出氨压缩机制造出氨压缩机制造出氨压缩机制造出氨压缩机 18751875年前年前年前年前产生了四种制冷机：空气膨胀式产生了四种制冷机：空气膨胀式产生了四种制冷机：空气膨胀式产生了四种制冷机：空气膨胀式制冷机、（氨）吸收式制冷机、蒸发式

12、制冷机、水减压制冷机、（氨）吸收式制冷机、蒸发式制冷机、水减压制冷机、（氨）吸收式制冷机、蒸发式制冷机、水减压制冷机、（氨）吸收式制冷机、蒸发式制冷机、水减压蒸发式制冷机，拉开人工制冷序幕蒸发式制冷机，拉开人工制冷序幕蒸发式制冷机，拉开人工制冷序幕蒸发式制冷机，拉开人工制冷序幕9一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段3.3.3.3.18751875187518751914191419141914年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化l l制冷开始工业化制冷开始工业化制冷开始工业化制冷开始工业化 1890189018901

13、890年代中年代中年代中年代中 出现最早的电动压缩机出现最早的电动压缩机出现最早的电动压缩机出现最早的电动压缩机 1890189018901890年代年代年代年代 蒸汽发动机成为制冷和通风蒸汽发动机成为制冷和通风蒸汽发动机成为制冷和通风蒸汽发动机成为制冷和通风(离心离心离心离心风机风机风机风机)的动力的动力的动力的动力l l发现与发明了各种制冷剂：发现与发明了各种制冷剂：发现与发明了各种制冷剂：发现与发明了各种制冷剂：NHNHNHNH3 3 3 3,SO,SO,SO,SO2 2 2 2,CHClF,CHClF,CHClF,CHClF2 2 2 2等等等等l l制冷技术的广泛应用：酿造、食品、水

14、产、肉食制冷技术的广泛应用：酿造、食品、水产、肉食制冷技术的广泛应用：酿造、食品、水产、肉食制冷技术的广泛应用：酿造、食品、水产、肉食加工、冷藏链、土木工程、娱乐加工、冷藏链、土木工程、娱乐加工、冷藏链、土木工程、娱乐加工、冷藏链、土木工程、娱乐l l学术交流：学术交流：学术交流：学术交流：1908190819081908年第一届国际制冷大会在法国年第一届国际制冷大会在法国年第一届国际制冷大会在法国年第一届国际制冷大会在法国巴黎召开，巴黎召开，巴黎召开，巴黎召开，1909190919091909年，国际制冷学会成立年，国际制冷学会成立年，国际制冷学会成立年，国际制冷学会成立1018691869

15、年年D.HoldenD.Holden设计设计的制冰装置的制冰装置11一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段3.3.3.3.18751875187518751914191419141914年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化l l1890年代年代中期出现的中期出现的早期蒸汽驱早期蒸汽驱动的风机动的风机12一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段3.3.3.3.18751875187518751914191419141914年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化年：制冷

16、开始工业化 l l18901890年代早期的电动制冷压缩机年代早期的电动制冷压缩机年代早期的电动制冷压缩机年代早期的电动制冷压缩机13l l1890189018901890年代年代年代年代 制作成了由风机和喷水室组成的空调系制作成了由风机和喷水室组成的空调系制作成了由风机和喷水室组成的空调系制作成了由风机和喷水室组成的空调系统统统统l l1900190019001900年年年年 已经正式使用并制作出机械冷却空气的系统已经正式使用并制作出机械冷却空气的系统已经正式使用并制作出机械冷却空气的系统已经正式使用并制作出机械冷却空气的系统l l1900190019001900年以后年以后年以后年以后 热

17、风系统出现，与冷风系统合并热风系统出现，与冷风系统合并热风系统出现，与冷风系统合并热风系统出现，与冷风系统合并l l1900190019001900s s s s 美国印刷厂采用风机和喷水室组成的空调系美国印刷厂采用风机和喷水室组成的空调系美国印刷厂采用风机和喷水室组成的空调系美国印刷厂采用风机和喷水室组成的空调系 统，应用于工业建筑统，应用于工业建筑统，应用于工业建筑统，应用于工业建筑l l1902190219021902年年年年 开开开开利利利利(Willis.H.Carrier)Willis.H.Carrier)Willis.H.Carrier)Willis.H.Carrier)在印刷厂

18、首次应用了在印刷厂首次应用了在印刷厂首次应用了在印刷厂首次应用了 空调装置；空调装置；空调装置；空调装置；一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段3.3.3.3.18751875187518751914191419141914年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化年：制冷开始工业化14一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段4.4.4.4.1914 1914 1914 1914 1945194519451945年：战争推进制冷发展年：战争推进制冷发展年：战争推进制冷发展年：战争推进制冷发展l l压缩式制

19、冷机称霸制冷行业压缩式制冷机称霸制冷行业压缩式制冷机称霸制冷行业压缩式制冷机称霸制冷行业 氟利昂的出现氟利昂的出现氟利昂的出现氟利昂的出现 回转式压缩机普及回转式压缩机普及回转式压缩机普及回转式压缩机普及l l制冷进入日常生活制冷进入日常生活制冷进入日常生活制冷进入日常生活 家用冰箱、食品储藏柜、冷藏库、冷藏运输家用冰箱、食品储藏柜、冷藏库、冷藏运输家用冰箱、食品储藏柜、冷藏库、冷藏运输家用冰箱、食品储藏柜、冷藏库、冷藏运输l l空调进入（美国）生活的各个领域空调进入（美国）生活的各个领域空调进入（美国）生活的各个领域空调进入（美国）生活的各个领域 电影院、交通运输工具、特殊场合（军事）电影院

20、、交通运输工具、特殊场合（军事）电影院、交通运输工具、特殊场合（军事）电影院、交通运输工具、特殊场合（军事）15一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段4.4.4.4.1914 1914 1914 1914 1945194519451945年：战争推进制冷发展年：战争推进制冷发展年：战争推进制冷发展年：战争推进制冷发展l l1922192219221922年医院有了空调；年医院有了空调；年医院有了空调；年医院有了空调；l l1922192219221922年年年年,由由由由 开开开开利利利利研制出研制出研制出研制出 了第一台离了第一台离了第一台离了第一台离

21、 心式冷冻机心式冷冻机心式冷冻机心式冷冻机16一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段4.4.1914 1914 19451945年：战争推进制冷发展年：战争推进制冷发展年：战争推进制冷发展年：战争推进制冷发展 1907 1907年年年年 在在在在Chicago Chicago 的的的的Congress HotelCongress Hotel采用采用采用采用喷水室空调系统，首次喷水室空调系统，首次喷水室空调系统，首次喷水室空调系统，首次应用于民用建筑。应用于民用建筑。应用于民用建筑。应用于民用建筑。1919 19191920 1920 芝加哥一芝加哥一芝加哥一

22、芝加哥一电影院采用喷水室空调电影院采用喷水室空调电影院采用喷水室空调电影院采用喷水室空调17一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段5.5.5.5.19451945194519451975197519751975年：技术进步与推广年：技术进步与推广年：技术进步与推广年：技术进步与推广l l在世界范围内，惊人的发明甚少，更多的则是技术的在世界范围内，惊人的发明甚少，更多的则是技术的在世界范围内，惊人的发明甚少，更多的则是技术的在世界范围内，惊人的发明甚少，更多的则是技术的进步与推广进步与推广进步与推广进步与推广 制冷剂品种广泛增加制冷剂品种广泛增加制冷剂品种

23、广泛增加制冷剂品种广泛增加 蒸气压缩式制冷技术仍然占主导地位蒸气压缩式制冷技术仍然占主导地位蒸气压缩式制冷技术仍然占主导地位蒸气压缩式制冷技术仍然占主导地位 压缩机与部件的性能改善压缩机与部件的性能改善压缩机与部件的性能改善压缩机与部件的性能改善 应用领域广泛应用领域广泛应用领域广泛应用领域广泛l l化工工业化工工业化工工业化工工业l l冶金与机械工程冶金与机械工程冶金与机械工程冶金与机械工程l l公共工程公共工程公共工程公共工程l l运动场运动场运动场运动场l l海水淡化海水淡化海水淡化海水淡化l l污水净化污水净化污水净化污水净化l l人工降雨人工降雨人工降雨人工降雨l l人工环境工程（空

24、调工程）人工环境工程（空调工程）人工环境工程（空调工程）人工环境工程（空调工程）18一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段6 6.1975.1975年以后：普及与挑战年以后：普及与挑战年以后：普及与挑战年以后：普及与挑战l l现代空调技术高度发展，无处不在现代空调技术高度发展，无处不在现代空调技术高度发展，无处不在现代空调技术高度发展，无处不在 工业建筑：工业建筑：工业建筑：工业建筑：电子、精密仪器、纺织、烟草、音像制品、电子、精密仪器、纺织、烟草、音像制品、电子、精密仪器、纺织、烟草、音像制品、电子、精密仪器、纺织、烟草、音像制品、制药、化工、生物制药、化

25、工、生物制药、化工、生物制药、化工、生物决定了产品质量决定了产品质量决定了产品质量决定了产品质量 商用建筑：商用建筑：商用建筑：商用建筑：商场、影剧院、体育设施、写字楼、会议厅、商场、影剧院、体育设施、写字楼、会议厅、商场、影剧院、体育设施、写字楼、会议厅、商场、影剧院、体育设施、写字楼、会议厅、餐饮设施、娱乐设施餐饮设施、娱乐设施餐饮设施、娱乐设施餐饮设施、娱乐设施决定了营业额决定了营业额决定了营业额决定了营业额 居住建筑：居住建筑：居住建筑：居住建筑：宾馆客房、住宅、医院病房、幼儿园宾馆客房、住宅、医院病房、幼儿园宾馆客房、住宅、医院病房、幼儿园宾馆客房、住宅、医院病房、幼儿园决定决定决定

26、决定了居住者的健康了居住者的健康了居住者的健康了居住者的健康 交通工具：交通工具：交通工具：交通工具：飞机、船舶、火车、地铁、汽车飞机、船舶、火车、地铁、汽车飞机、船舶、火车、地铁、汽车飞机、船舶、火车、地铁、汽车决定了安决定了安决定了安决定了安全与健康全与健康全与健康全与健康 特殊用途：特殊用途：特殊用途：特殊用途：手术室、实验室、果菜储藏、温室、宇手术室、实验室、果菜储藏、温室、宇手术室、实验室、果菜储藏、温室、宇手术室、实验室、果菜储藏、温室、宇航、军事、核能航、军事、核能航、军事、核能航、军事、核能决定性因素决定性因素决定性因素决定性因素19一空调的世界历史沿革（一空调的世界历史沿革（

27、6 6阶段）阶段）阶段阶段阶段阶段6 6 6 6.1975.1975.1975.1975年以后：普及与挑战年以后：普及与挑战年以后：普及与挑战年以后：普及与挑战l l在世界范围内，制冷技术得到普及与发展在世界范围内，制冷技术得到普及与发展在世界范围内，制冷技术得到普及与发展在世界范围内，制冷技术得到普及与发展 现有技术的普及、改进、发展现有技术的普及、改进、发展现有技术的普及、改进、发展现有技术的普及、改进、发展 高性能部件诞生高性能部件诞生高性能部件诞生高性能部件诞生 智能化控制智能化控制智能化控制智能化控制l l制冷面临的挑战制冷面临的挑战制冷面临的挑战制冷面临的挑战 环境保护环境保护环境

28、保护环境保护l lODPODP、GWPGWPl l关注原始技术方案关注原始技术方案关注原始技术方案关注原始技术方案 节能节材节能节材节能节材节能节材l l系统与部件优化系统与部件优化系统与部件优化系统与部件优化l l能源的综合利用能源的综合利用能源的综合利用能源的综合利用20二、空调在中国的发展二、空调在中国的发展l l历史历史历史历史l l 清代清代清代清代 “冰窑冰窑冰窑冰窑”冬季贮冰夏季出售冬季贮冰夏季出售冬季贮冰夏季出售冬季贮冰夏季出售l l 传统的采暖方式：炉子、火盆、火炕、火墙传统的采暖方式：炉子、火盆、火炕、火墙传统的采暖方式：炉子、火盆、火炕、火墙传统的采暖方式：炉子、火盆、火

29、炕、火墙l l 31 31年年年年上海纺织厂，采用深井水作冷源的上海纺织厂，采用深井水作冷源的上海纺织厂，采用深井水作冷源的上海纺织厂，采用深井水作冷源的喷水室空调喷水室空调喷水室空调喷水室空调l l 50 50年代年代年代年代在多数北方主要城市建成城市热网在多数北方主要城市建成城市热网在多数北方主要城市建成城市热网在多数北方主要城市建成城市热网l l 80 80年代前年代前年代前年代前 采暖通风、工业空调为主采暖通风、工业空调为主采暖通风、工业空调为主采暖通风、工业空调为主l l 85 85年年年年房间空调器需求量房间空调器需求量房间空调器需求量房间空调器需求量8 8万台万台万台万台l l

30、80 80年代末年代末年代末年代末 舒适空调大发展，空调设备总产值舒适空调大发展，空调设备总产值舒适空调大发展，空调设备总产值舒适空调大发展，空调设备总产值约约约约5 5亿元亿元亿元亿元21二、空调在中国的发展二、空调在中国的发展家用空调器产量居世界首位家用空调器产量居世界首位家用空调器产量居世界首位家用空调器产量居世界首位22家用能耗设备的增长家用能耗设备的增长 23重庆重庆重庆重庆59.368.31997 1998%每百户家用每百户家用每百户家用每百户家用空调器拥有空调器拥有空调器拥有空调器拥有量量量量62.268.2 1997 1998%上海上海上海上海63.771.1 1997 199

31、8%广东省广东省广东省广东省24每百户家用空调器拥有量每百户家用空调器拥有量广东省广东省25二、空调在中国的发展二、空调在中国的发展高等教育发展：设置暖通空调专业的院校高等教育发展：设置暖通空调专业的院校高等教育发展：设置暖通空调专业的院校高等教育发展：设置暖通空调专业的院校8 843439090606011011026二、空调在中国的发展二、空调在中国的发展90909090年代中年代中年代中年代中房间空调房间空调房间空调房间空调器产品的器产品的器产品的器产品的类型构成类型构成类型构成类型构成比例比例比例比例窗式窗式34%柜式柜式7%分体分体59%27三、空气调节的定义三、空气调节的定义Air

32、-conditioningAir-conditioningl l广义广义广义广义获得满意的建筑室内空气环境的手段获得满意的建筑室内空气环境的手段获得满意的建筑室内空气环境的手段获得满意的建筑室内空气环境的手段l l狭义狭义狭义狭义采用人工或机械的主动手段获得满采用人工或机械的主动手段获得满采用人工或机械的主动手段获得满采用人工或机械的主动手段获得满意的建筑室内空气环境。不含被动意的建筑室内空气环境。不含被动意的建筑室内空气环境。不含被动意的建筑室内空气环境。不含被动手段手段手段手段l l更狭义更狭义更狭义更狭义人工和机械的手段同时处理空气多人工和机械的手段同时处理空气多人工和机械的手段同时处理

33、空气多人工和机械的手段同时处理空气多参数参数参数参数(温度、湿度、速度、辐射、空温度、湿度、速度、辐射、空温度、湿度、速度、辐射、空温度、湿度、速度、辐射、空气质量等气质量等气质量等气质量等)28三、空气调节的定义三、空气调节的定义Air-conditioningAir-conditioning 定义定义 1.1.空气调节（空气调节（Air ConditioningAir Conditioning）：使空气达到）：使空气达到所要求的状态或使空气处于正常状态。所要求的状态或使空气处于正常状态。即采用技术手段创造并保持一定要求的空即采用技术手段创造并保持一定要求的空气环境气环境空调的任务。对房间内

34、的空气温度、空调的任务。对房间内的空气温度、湿度、空气流动速度、清洁度进行人工调节，湿度、空气流动速度、清洁度进行人工调节，满足人体舒适和工艺生产过程的一定要求。满足人体舒适和工艺生产过程的一定要求。29三、空气调节的定义三、空气调节的定义Air-conditioningAir-conditioning 一定空间内的空气环境受到两方面干扰：一定空间内的空气环境受到两方面干扰：1 1）.来自空间内部生产过程、设备、人体所产生来自空间内部生产过程、设备、人体所产生的热、湿和其他有害物的干扰。的热、湿和其他有害物的干扰。2 2）.来自空间外部气候变化、太阳辐射及外部空来自空间外部气候变化、太阳辐射及

35、外部空气中有害物的干扰。气中有害物的干扰。30三、空气调节的定义三、空气调节的定义Air-conditioningAir-conditioning2.2.空气调节涉及内容：空气调节涉及内容：1 1）.内部空间内、外扰量的计算；内部空间内、外扰量的计算；2 2）.空气调节的方式和方法；空气调节的方式和方法；31三、空气调节的定义三、空气调节的定义Air-conditioningAir-conditioning3 3）.空气的各种处理方法（加热、加湿、冷却、空气的各种处理方法（加热、加湿、冷却、干燥及净化等）；干燥及净化等）；4 4）.空气的输运与分配及在干扰量度化时的运行空气的输运与分配及在干扰

36、量度化时的运行调节等。调节等。32三、空气调节的定义三、空气调节的定义Air-conditioningAir-conditioning一般而言：一般而言：温度调节温度调节称供暖或降温称供暖或降温 有害物浓度调节有害物浓度调节工业通风工业通风33三、空气调节的定义三、空气调节的定义Air-conditioningAir-conditioning3.3.意义意义 提高劳动生产率、保证安全操作、保护提高劳动生产率、保证安全操作、保护 人体健康、创造舒适性工作、生活环境。人体健康、创造舒适性工作、生活环境。不是一种奢侈手段，是现代化生产和社会生活不是一种奢侈手段，是现代化生产和社会生活不可缺少的条件。

37、不可缺少的条件。34三、空气调节的定义三、空气调节的定义Air-conditioningAir-conditioning35四、空气调节的分类与处理参数四、空气调节的分类与处理参数l l工艺性空调工艺性空调工艺性空调工艺性空调 应用场合：工业建筑，医院、实验室、演播室应用场合：工业建筑，医院、实验室、演播室应用场合：工业建筑，医院、实验室、演播室应用场合：工业建筑，医院、实验室、演播室 处理参数：温度、湿度、洁净度、风速、压力处理参数：温度、湿度、洁净度、风速、压力处理参数：温度、湿度、洁净度、风速、压力处理参数：温度、湿度、洁净度、风速、压力 控制标准表达方式：空调基数允许波动范围控制标准表

38、达方式：空调基数允许波动范围控制标准表达方式：空调基数允许波动范围控制标准表达方式：空调基数允许波动范围l l精密仪器制造车间要求：精密仪器制造车间要求：精密仪器制造车间要求：精密仪器制造车间要求：温度温度温度温度20202020 0.10.10.10.1，相对湿度，相对湿度，相对湿度，相对湿度50505050 5 5 5 5l l超大规模集成电路生产车间：超大规模集成电路生产车间：超大规模集成电路生产车间：超大规模集成电路生产车间：洁净度标准为洁净度标准为洁净度标准为洁净度标准为M 1M 1M 1M 1级级级级(直径直径直径直径 0.10.10.10.1 mmmm的尘粒个数的尘粒个数的尘粒个

39、数的尘粒个数350350350350粒粒粒粒/mmmm3 3 3 3)l l合成纤维生产车间要求：相对湿度合成纤维生产车间要求：相对湿度合成纤维生产车间要求：相对湿度合成纤维生产车间要求：相对湿度55555555 2 2 2 2 特点特点特点特点l l精度高精度高精度高精度高 难，对测量和控制设备及控制算法要求高难，对测量和控制设备及控制算法要求高难，对测量和控制设备及控制算法要求高难，对测量和控制设备及控制算法要求高l l参数少参数少参数少参数少 易，多数仅对一两个参数有高要求易，多数仅对一两个参数有高要求易，多数仅对一两个参数有高要求易，多数仅对一两个参数有高要求36四、空气调节的分类与处

40、理参数四、空气调节的分类与处理参数l l舒适性空调（应用场合：商用建筑，民用建筑）舒适性空调（应用场合：商用建筑，民用建筑）舒适性空调（应用场合：商用建筑，民用建筑）舒适性空调（应用场合：商用建筑，民用建筑）处理参数：处理参数：处理参数：处理参数：l l温度、湿度、风速温度、湿度、风速温度、湿度、风速温度、湿度、风速(平均值、脉动频率、脉动幅度平均值、脉动频率、脉动幅度平均值、脉动频率、脉动幅度平均值、脉动频率、脉动幅度)、空气质、空气质、空气质、空气质量量量量(新鲜度、气味、新鲜度、气味、新鲜度、气味、新鲜度、气味、洁净度、洁净度、洁净度、洁净度、VOCVOCVOCVOC浓度、负离子含量浓度

41、、负离子含量浓度、负离子含量浓度、负离子含量)、平均、平均、平均、平均辐射温度、噪声、压力等。辐射温度、噪声、压力等。辐射温度、噪声、压力等。辐射温度、噪声、压力等。控制标准表达方式：空调基数控制标准表达方式：空调基数控制标准表达方式：空调基数控制标准表达方式：空调基数l l五星级宾馆客房：温度五星级宾馆客房：温度五星级宾馆客房：温度五星级宾馆客房：温度2325232523252325，相对湿度，相对湿度，相对湿度，相对湿度5060506050605060，风速，风速，风速，风速 0.25 0.25 0.25 0.25m/sm/sm/sm/s，新风量新风量新风量新风量100100100100m

42、mmm3 3 3 3/h/h/h/h，含尘量含尘量含尘量含尘量0.150.150.150.15mg/mmg/mmg/mmg/m3 3 3 3，噪声噪声噪声噪声30303030dBdBdBdB 特点：特点：特点：特点：l l参数多参数多参数多参数多 难，参数间相关关系对人体感觉的影响复杂，新难，参数间相关关系对人体感觉的影响复杂，新难，参数间相关关系对人体感觉的影响复杂，新难，参数间相关关系对人体感觉的影响复杂，新因素存在未知影响因素存在未知影响因素存在未知影响因素存在未知影响l l精度低精度低精度低精度低 易，人体有一定的容忍度易，人体有一定的容忍度易，人体有一定的容忍度易，人体有一定的容忍度

43、37五存在的问题和前沿研究的焦点五存在的问题和前沿研究的焦点l l存在的问题（存在的问题（1 1）高能耗，建筑能耗占社会总能耗高能耗，建筑能耗占社会总能耗高能耗，建筑能耗占社会总能耗高能耗，建筑能耗占社会总能耗30303030以上以上以上以上l l中国：目前中国：目前中国：目前中国：目前25%25%25%25%（含采暖）。（含采暖）。（含采暖）。（含采暖）。97 97 97 97家用空调器新增家用空调器新增家用空调器新增家用空调器新增装机容量占全国发电总装机容量增加的装机容量占全国发电总装机容量增加的装机容量占全国发电总装机容量增加的装机容量占全国发电总装机容量增加的25252525 。989

44、89898年全国电力增容年全国电力增容年全国电力增容年全国电力增容1500150015001500万万万万kWkWkWkW，空调峰值容量空调峰值容量空调峰值容量空调峰值容量1400140014001400万万万万kWkWkWkW。l l日本：日本：日本：日本：30303030l l美国：美国：美国：美国：3535353538我国建筑能耗状况我国建筑能耗状况 商用建筑商用建筑l l中央空调用电占城市用电量中央空调用电占城市用电量中央空调用电占城市用电量中央空调用电占城市用电量 广东省：广东省：广东省：广东省：40404040 上海：上海：上海：上海：31.131.131.131.1 重庆：重庆：

45、重庆：重庆：23232323l l采暖空调系统能耗一般占整个建筑能耗的采暖空调系统能耗一般占整个建筑能耗的采暖空调系统能耗一般占整个建筑能耗的采暖空调系统能耗一般占整个建筑能耗的40604060406040603990年代末我国办公楼建筑的一次能源消耗比例年代末我国办公楼建筑的一次能源消耗比例409090年代末上海公共建筑一次能源消耗比例年代末上海公共建筑一次能源消耗比例417070年代日本办公楼建筑的一次能源消耗比例年代日本办公楼建筑的一次能源消耗比例42中国中国日本日本43我国目前住宅建筑能耗组成我国目前住宅建筑能耗组成(占建筑总能耗占建筑总能耗60%)44存在的问题（存在的问题（2）l

46、l都市环境污染都市环境污染都市环境污染都市环境污染 空调排热造成的城市热岛效应空调排热造成的城市热岛效应空调排热造成的城市热岛效应空调排热造成的城市热岛效应 空调室外设备产生的噪声污染空调室外设备产生的噪声污染空调室外设备产生的噪声污染空调室外设备产生的噪声污染 室外设备设置不当造成的视觉污染室外设备设置不当造成的视觉污染室外设备设置不当造成的视觉污染室外设备设置不当造成的视觉污染 地球温室效应地球温室效应地球温室效应地球温室效应(COCO2 2排放排放排放排放)臭氧层被破坏臭氧层被破坏臭氧层被破坏臭氧层被破坏(CFCCFC物质物质物质物质)l l病态建筑综合症：建筑的非天然环境影响居住者病态

47、建筑综合症：建筑的非天然环境影响居住者病态建筑综合症：建筑的非天然环境影响居住者病态建筑综合症：建筑的非天然环境影响居住者健康健康健康健康 封闭空间新风不足，封闭空间新风不足，封闭空间新风不足，封闭空间新风不足，VOCVOC及致病微生物排除不良及致病微生物排除不良及致病微生物排除不良及致病微生物排除不良 稳态的室内热湿环境使人体调节功能退化稳态的室内热湿环境使人体调节功能退化稳态的室内热湿环境使人体调节功能退化稳态的室内热湿环境使人体调节功能退化 45存在的问题（存在的问题（2）微生物积聚的空气冷却器微生物积聚的空气冷却器微生物积聚的空气冷却器微生物积聚的空气冷却器积尘的风道成为积尘的风道成为

48、积尘的风道成为积尘的风道成为二次空气污染源二次空气污染源二次空气污染源二次空气污染源46l空调是一柄双刃剑。47l前途是光明的，道路是曲折的！48前沿研究的焦点（前沿研究的焦点（1）l l环境保护与可持续发展环境保护与可持续发展环境保护与可持续发展环境保护与可持续发展 资源与传统能源的合理利用，新的建筑设备与系统资源与传统能源的合理利用，新的建筑设备与系统资源与传统能源的合理利用，新的建筑设备与系统资源与传统能源的合理利用，新的建筑设备与系统 新能源的应用新能源的应用新能源的应用新能源的应用 建筑环境控制与建筑设计紧密结合，主动被动建筑环境控制与建筑设计紧密结合，主动被动建筑环境控制与建筑设计

49、紧密结合，主动被动建筑环境控制与建筑设计紧密结合，主动被动l l如何实现如何实现如何实现如何实现“舒适健康舒适健康舒适健康舒适健康”？新末端设备的开发：满足人的热舒适与新末端设备的开发：满足人的热舒适与新末端设备的开发：满足人的热舒适与新末端设备的开发：满足人的热舒适与IAQIAQIAQIAQ要求要求要求要求 高水平的系统设计：高水平的系统设计：高水平的系统设计：高水平的系统设计：Design by simulationDesign by simulationDesign by simulationDesign by simulationl l通过建筑热模拟设计系统的全年运行方案通过建筑热模拟

50、设计系统的全年运行方案通过建筑热模拟设计系统的全年运行方案通过建筑热模拟设计系统的全年运行方案l l通过通过通过通过CFDCFDCFDCFD设计手段提高室内热环境与空气质量环境设计手段提高室内热环境与空气质量环境设计手段提高室内热环境与空气质量环境设计手段提高室内热环境与空气质量环境49前沿研究的焦点（前沿研究的焦点（2）办办办办公公公公楼楼楼楼建建建建筑筑筑筑的的的的节节节节能能能能途途途途径径径径(节节节节能能能能3 3 3 30 0 0 05 5 5 50 0 0 0%)50前沿研究的焦点（前沿研究的焦点（3）l l 本学科难点本学科难点 高水平的设计要考虑自然的、人为的、社会高水平的设