空气调节学习心得_空气调节复习总结

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空气调节与自动控制学习心得

何知庆 过程装备与控制工程 2011500118 目录

一、空气调节概述

二、空调系统的分类

三、室内气流组织

四、空气处理和消声减振

五、冷热源设备

六、常用的几种空调系统

七、建筑节能

一、空气调节的概述

定义：空气调节又称空气调理，简称空调。用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流分布的技术。可使某些场所获得具有一定温度和一定湿度的空气，以满足使用者及生产过程的要求和改善劳动卫生和室内气候条件。一般比较合理的流程是：先使外界空气与控制温度的水充分接触，达到相应的饱和湿度，然后将这饱和空气加热使其达到所需要的温度。当某些原始空气的温度和湿度过低时，可预先进行加热或直接通入蒸汽，以保证与水接触时能变为饱和空气。

目的：空气调节利于人工手段对建筑内的温度、湿度。气流速度。洁净度进行控制，并为室内提供足够的室外新鲜空气，人为的创造和维持人们工作、生活所需的环境或特殊生产工艺的特定环境。任务：采用技术手段创造并保持满足一定要求的空气环境。组成：空气调节系统一般主要由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置等组成，根据需要，它能组成许多不同形式的系统。

应用：空气调节的应用范围十分广泛，应用于工业及科学实验过程一般称为“工艺性空调”，而应用于以人为主的空气环境调节则称为“舒适性空调”

空气处理设备：主要是对空气进行加热、冷却、加湿、减湿、净化等处理。

空气输送管道：经过处理的空气经过管道系统输送至工作区，并将室内需要处理的空气经过管道系统输送至空气处理设备中。空气分配装置：包括各种送风口和送风装置等。

冷、热源设备：指为空气处理设备输送冷量和热量的设备。电气控制装置：由温度、湿度等空气参数的控制设备及元器件等组成。

二、空调系统的分类

1.按空气处理设备的设置情况分类：

⑴集中系统：集中系统的所有空气处理设备（包括风机、冷却器、加湿器、过滤器等）都设在一个集中的空调机房内。

⑵半集中系统：除了集中空调机房外，半集中系统还设有分散在被调房间内的二次设备（又称为末端装置），其中多半设有冷热交换装置（亦称为二次盘管。

⑶全分散系统（又称为局部机组）：这种机组把冷、热源和空气处理、输送设备（风机）集中设置在一个箱体内。2.按负担室内空调负荷所用的介质种类分类：

⑴全空气系统：是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。

⑵全水系统：空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担。

⑶空气——水系统：以空气和水为介质，共同承担室内的负荷。随着空调装置的日益广泛使用，大型建筑物设置空调的场合愈来愈多，全靠空气来负担热湿负荷，将占用较多的建筑空间，因此可以同时使用空气和水来负担空调的室内负荷。

⑷冷剂系统：以制冷剂为介质，直接用于对室内空气进行冷却、去湿或加热。

⒊根据集中式空调系统处理的空气来源分类：

⑴封闭式系统：它所处理的空气全部来自空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循环空气。因此房间和空气处理设备之间形成了一个封闭环路。

⑵直流式系统：它所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后送入室内，然后全部排出室外。⑶混合式系统：从上述两种系统可见，封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统经济上不合理，所以两者都只在特定情况下使用，对于绝大多数场合，往往需要综合这两者的利弊，采用混合一部分回风的系统。这种系统既能满足卫生要求，又经济合理，故应用最广。⒋按用途分类：

⑴舒适性空调系统：简称舒适空调，为室内人员创造舒适健康环境的空调系统。办公楼、旅馆、商店、影剧院、图书馆、餐厅、体育馆、娱乐场所、候机或候车大厅等建筑中所用的空调都属于舒适空调。由于人的舒适感在一定的空气参数范围内，所以这类空调对温度和湿度波动的控制，要求并不严格。

⑵工艺性空调系统：又称工业空调，为生产工艺过程或设备运行创造必要环境条件的空调系统，工作人员的舒适要求有条件时可兼顾。由于工业生产类型不同、各种高精度设备的运行条件也不同，因此工艺性空调的功能、系统形式等差别很大。

三、室内气流组织

1.对温度梯度的要求

在空调或通风房间内，送入与房间温度不同的空气，以及房间内有热源存在，在垂直方向通常有温度差异（即温度梯度）。在舒适的范围内，按照ISO7730标准，在工作区内的地面上方1.1m和0.1m之间的温差不应大于3℃（这实质上考虑了坐着工作的情况）；美国ASHRAE55-92标准建议1.8m和0.1m之间的温差不大于3℃（这是考虑人站立工作情况）。2.工作区的风速

工作区的风速也是影响热舒适的一个重要因素。各国的规范、标准或手册中对工作区的风速都有规定。我国规范规定：舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s，夏季不应大于0.3m/s；工艺性空调冬季室内风速不应大于0.3m/s，夏季宜采用0.2~0.5m/s。3.吹风感和气流分布性能指标

人在空调房间内常见的不满是有吹风感。吹风感是由于空气温度和风速（房间的湿度和辐射温度假定不变）引起人体的局部地方有冷感，从而导致不舒适的感觉。美国ASHRAE用有效吹风温度EDT（Effective Draft Temperature）来判断是否有吹风感。对整个工作区的气流分布的评价则用气流分布性能指标ADPI（Air Diffusion Performance Index）来判断，它定义为工作区内各点满足EDT和风速要求的点占总点数的百分比。对于已有的房间，ADPI可以通过实测各点的空气温度和风速来确定。4.通风效率

通风效率是指稀释通风时，参与工作区内稀释污染物的风量与总送入风量之比，或是污染物排风浓度与工作区浓度之比。由此可见，通风效率也表示通风或空调系统排出污染物的能力，因此通风效率也称为排污效率。

通风效率实际上也是一个经济性指标，通风效率愈大，表明排出同样发生量污染物所需的新鲜空气量愈少，因此相应的空气处理和输送的能耗愈小，设备费用和运行费也就愈低。5.空气龄

空气质点的空气龄简称空气龄（Age of air），是指空气质点自进入房间至到达室内某点所经历的时间。局部平均空气龄定义为某一微小区域中各空气质点的空气龄的平均值。

空气从送风口进入室内后的流动过程中，不断掺混污染物，空气的清洁程度和新鲜程度将不断下降。因此，空气龄短，预示着到达该处的空气可能掺混的污染物少，排除污染物的能力愈强。6.换气效率

换气效率（Air exchange efficiency）是评价换气效果优劣的一个指标，它是气流分布的特性参数，与污染物无关。它定义为空气最短的滞留时间与实际全室平均滞留时间之比。

7.典型的气流分布模式

气流分布的流动模式取决于送风口和回风口位置、送风口形式等因素。其中送风口（它的位置、形式、规格、出口风速等）是气流分布的主要影响因素。房间内空气流动模式有三种类型：（1）单向流—空气流动方向始终保持不变；（2）非单向流—空气流动的方向和速度都在变化；（3)两种流态混合存在的情况。

四、空气处理和消声减振

1.喷水室

喷水室是空气与水直接接触式的热湿处理设备。通过控制不同的喷水温度，喷水室可以实现加热、冷却、加湿和减湿等多种空气处理过程。

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

2.表面式换热器

3.除湿机的使用和维护

除湿机在短时间内不可频繁开停，停机后应间隔3~4分钟才可重新启动。除湿机的排水管要接到地漏或盛水的容器中。对设有容器水量报警装置的除湿机，报警后应立即将机内盛水容器取出倒水。除湿机的空气过滤网要保持清洁，一般每隔1-2周清洗一次，以减少空气流动的阻力。

使用单相电源的除湿机，应采用3芯接地软线、三脚插头和接地良好的三孔插座。使用三相电源的除湿机，接通电源后要注意风扇的旋转方向，如风扇倒转应立即停机，检查接线是否正确。否则不仅不能除湿，还可能烧坏风扇的电机。

3.噪声的主观评价和室内噪声标准

空调房间的消声要求大致可分为两类。

第一类是生产或工作过程对声音有严格要求的房间（如电台播音室、录音室等）。这类房间的噪声标准应由工艺需要提出，经协商确定。

第二类是生产或工作过程要求有较安静的操作环境（如仪表装配、测试、半导体器件生产车间等）。这类房间经多方面调研以后，根据技术经济的许可条件确定。4.空调系统的噪声源

空调系统的噪声源除风机外，还有由于风管内气流压力表话引起钢板的振动而产生的噪声。尤其当气流遇到障碍物（如阀门）时，产生的噪声较大。在高速风管中这种噪声不能忽视，而在低速系统中，由子管内风速的选定已考虑了声学因素所以可不必计算。5.选择消声设备的原则

选择消声设备时，应根据系统所需消声量、噪声源频率特性和消声设备的声学性能及空气动力特性等因素，经技术经济比较确定。

选择消声设备时，首先应了解消声设备的声学特性，使其在各频带的消声能力与噪声源的频率特性及各频带所需消声量相适应。如对中、高频噪声源，宜采用阻性或阻抗复合式消声设备；对于低、中频噪声源，宜采用共振式或微穿孔板阻抗复合式消声设备；对于变频带噪声源，宜采用阻抗复合式或微穿孔板消声设备。其次，还应兼顾消声设备的空气动力特性，消声设备的阻力不宜过大。

五、冷热源设备

1.冷热源种类

按驱动方式分有电动冷水机组和热驱动的吸收式冷水机组。按冷却方式分，有水冷式冷水机组和风冷式冷水机组。按结构形式分，有模块式冷水机组、整装式冷水机组和多机头式冷水机组；冷热源合一的主要有直燃式吸收式冷热水机组、空气源热源冷热水机组等。

在选择空调冷热源时，应该注意：使用能源的种类、占地面积、环境保护、安全、初投资和运行费用等问题。2.空调冷热源的组合方式

电动冷水机组供冷、锅炉供热。

夏季用电动冷水机组供冷、冬季用锅炉供暖。溴化锂吸收式冷水机组供冷、锅炉供热。

溴化锂吸收式冷水机组按工作原理可分为单效型和双效型。3.冷水机组

冷水机组是把整个制冷系统中的压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀等设备，以及电气控制设备组装在一起，为空调系统提供冷冻水的设备。

冷水机组的主要特点是：

⑴结构紧凑，占地面积小，机组产品系列化，冷量可组合配套。便于设计选型，施工安装和维修操作方便； ⑵配备有完善的控制保护装置，运行安全； ⑶以水为载冷剂，可进行远距离输送分配和满足多个用户的需要； ⑷机组电气控制自动化，具有能量自动调节功能，便于运行节能。

六、常用的几种空调系统简介

1.全空气集中式空调系统

全空气集中式空调系统是一种最早出现的基本的空调方式。由于它服务的面积大，处理的空气量多，技术上也比较容易实现，现在仍然用的很广泛，特别是在恒温恒湿，洁净室等工艺性空调场合。

集中式系统的特点是所有的空气处理设备，包括风机、冷却器、加热器、加湿器、过滤器等都设置在一个集中的空调机房里。空气处理所需的冷、热源由集中设置的冷冻站、锅炉房或热交换站供给。

集中式空调系统的主要优点是：

⑴空调设备集中设置在专门的空调机房里，管理维修方便，消声防振也比较容易；

⑵空调机房可以使用较差的建筑面积，如地下室，屋顶间等； ⑶可根据季节变化调节空调系统的新风量，节约运行费用； ⑷使用寿命长，初投资和运行费比较小。集中式空调系统的主要缺点是：

⑴用空气作为输送冷热量的介质，需要的风量大，风道又粗又长，占用建筑空间较多，施工安装工作量大，工期长；

⑵一个系统只能处理出一种送风状态的空气，当各房间的热、湿负荷的变化规律差别较大时，不便于运行调节； ⑶当只有部分房间需要空调时，仍然要开启整个空调系统，造成能量上的浪费。

2.风机盘管空调系统

风机盘管是由风机和表面式热交换器（盘管）组成。由于机组要负担大部分室内负荷，盘管的容量较大（一般3～4排），通常是采用湿工况运行。

风机盘管空调系统是由风机盘管机组、新风系统和水系统三部分组成。

风机盘管空调机组的新风供给方式主要的三种： ⑴靠室内机械排风渗人新风 ⑵墙洞引人新风方式 ⑶ 独立新风系统

3.变风量空调系统

变风量系统是利用改变送入室内的送风量来实现对室内温度调节的全空气空调系统，它的送风状态保持不变。变风量空调系统有单风道、双风道、风机动力箱式和诱导器式四种形式。

4.变制冷剂流量系统——VRV系统

组成：VRV系统由室外机、室内机、制冷剂配管（管道、管道分支配件等）和自动控制器件及系统等组成。图11-48为变频控制K系列VRV系统。特点：

设备少，管路简单，节省建筑面积与空间。布置灵活。设计者可以根据建筑物的用途、不同的负荷、装饰风格等来灵活的选择室内机。具有显著的节能效益。运行管理方便，维修简单。VRV系统的经济效率显著。

六、建筑节能

1.建筑朝向和平面形状

选择合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。空调建筑的平面形状，应在体积一定的情况下，采用外维护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小，冷负荷越小，能耗越小。2.合理规划空间布局及控制体型系数

出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻。3.绿化对节能建筑的影响

绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用，它能调节改善气温，调节碳氧平衡，减弱温室效应，减轻城市的大气污染，减低噪声，遮阳隔热，是改善居住区微小气候，改善建筑室内环境，节约建筑能耗的有效措施。4.外墙的节能措施

使用环保、节能型建筑材料 隔离太阳辐射热 5.门窗的节能技术措施 尽量减少门窗的面积 设置遮阳设施 提高门窗的气密性

尽量使用新型保温节能门窗 合理控制窗墙比 6.屋顶的节能技术措施

隔热太阳辐射热，减少阳光直射，对屋顶可采用架空屋面，浅色屋面，种植屋面等。因此植物覆盖法是空调节能的较好的方法。还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。

所谓“冷屋顶”（cool roofs）是指日射反射率高的屋顶,它通过对普通屋顶涂上高反射率的涂料,提高屋顶的日射反射率,减少太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。7.空调系统节能技术措施 a.降低系统的设计负荷

合理选择冷热源系统对空调系统节能至关重要。空调系统的常采用的冷热源方式是：⑴水冷冷水机组+锅炉；⑵热泵；⑶溴化锂吸收式+锅炉。

b.减少输送系统的动力能耗

空调机组应该选用机组风机风量、风压匹配合理，漏风量少，空气输送系数大的机组。

c.提高送风温差及合理调节新风比

在满足空调精度要求的前提下，我们可以提高送风温差来提高节能效率，利用最少的耗能实现舒适性空调要求的空气环境。为了节能，在夏天取较高的干球温度和相对湿度，冬季取较低的干球温度和相对湿度。就可减少围护结构的传热负荷和新风负荷,从而降低空调系统能耗。d.利用冷却塔供冷技术 冷却塔供冷技术是指在室外空气湿球温度较低时，关闭制冷机组，利用流经冷却塔的循环水直接或间接地向空调系统供冷，提供建筑物所需的冷量，从而节约冷水机组的能耗，是近年来国外发展较快的节能技术。e.蓄冷技术

在实施峰谷电价的地区,可利用低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出来。f.采用热回收与热交换装置

这种装置一般用于可集中排风而需新风量较大的场合。g.充分利用自然冷源

常利用的自然冷源是地下水和室外空气。h.提高运行管理人员的技术素质 合理的用能计费制度

运行管理中一些重要的节能手段 ㈠管路系统的检漏、检垢 ㈡调节新风量

㈢在过渡季节利用室外空气的自然冷量 ㈣合理设定设备的启动和停止的时间