建筑設(shè)備第九章

9空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)目錄空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類1空氣處理設(shè)備2空調(diào)水系統(tǒng)4空調(diào)系統(tǒng)的冷源33常用的空調(diào)系統(tǒng)6空調(diào)房間的氣流組織35空氣調(diào)節(jié)的節(jié)能79.1空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類實(shí)現(xiàn)對(duì)某一房間或空間內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度和空氣流速等進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并提供足夠量的新鮮空氣的方法叫做空氣調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)稱空調(diào)?？照{(diào)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑熱濕環(huán)境、空氣品質(zhì)全面進(jìn)行控制，它包含了采暖和通風(fēng)的部分功能。9.1空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類9.1.1空調(diào)系統(tǒng)的組成空調(diào)系統(tǒng)是指需要采用空調(diào)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的具有一定溫、濕度等參數(shù)要求的室內(nèi)空間及所使用的各種設(shè)備的總稱。如圖9-1所示，空調(diào)系統(tǒng)由下面幾部分組成：

1、空調(diào)房間或空調(diào)區(qū)空調(diào)房間對(duì)溫度和濕度的要求，通常用空調(diào)基數(shù)和空調(diào)精度兩組指標(biāo)來(lái)規(guī)定?？照{(diào)基數(shù)是指室內(nèi)空氣所要求的基準(zhǔn)準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)相對(duì)濕度，空調(diào)精度是指在空調(diào)房間內(nèi)溫度，相對(duì)濕度允許的波動(dòng)范圍。9.1空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類

例如在tN=20±1oC和=50±10%中，20oC和50%是空調(diào)基數(shù)，±1oC和±10%是空調(diào)精度。空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)對(duì)象的不同，可分為工藝性空調(diào)和舒適性空調(diào)。工藝性空調(diào)是為工業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)研究服務(wù)的空調(diào)，其室內(nèi)空氣參數(shù)主要是按照生產(chǎn)工藝或科學(xué)研究對(duì)工作區(qū)溫、濕度的特殊要求確定，同時(shí)兼顧人體熱舒適的要求。而舒適性空調(diào)的任務(wù)是創(chuàng)造一個(gè)舒適的室內(nèi)空氣環(huán)境，其室內(nèi)空氣參數(shù)主要是根據(jù)滿足人體熱舒適的需求確定，對(duì)空調(diào)精度沒(méi)有嚴(yán)格的要求。

9.1空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類2、空氣的處理設(shè)備由各種對(duì)空氣進(jìn)行加熱、冷卻、加濕、減濕、凈化等處理的設(shè)備組成。3、空氣的輸送和分配設(shè)施主要由輸送和分配空氣的送、回風(fēng)機(jī)，送、回風(fēng)管，送、回風(fēng)口等設(shè)備組成。4、處理空氣所需要的冷熱源指為空氣處理提供冷量和熱量的設(shè)備，如鍋爐房、冷凍站、冷水機(jī)組等。5、消聲和減振設(shè)備消聲和減振設(shè)備有消聲器和減振器等。9.1空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類空調(diào)系統(tǒng)的分類方法有很多，按空氣處理設(shè)備的設(shè)置不同，有集中式空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)和分散式空調(diào)系統(tǒng)。

1、集中式空調(diào)系統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：系統(tǒng)中的所有空氣處理設(shè)備，包括風(fēng)機(jī)、冷卻器、加熱器、加濕器、過(guò)濾器等都設(shè)置在一個(gè)集中的空調(diào)機(jī)房里，空氣經(jīng)過(guò)集中處理后，再送往各個(gè)空調(diào)房間。集中式空調(diào)主要用于工藝性空調(diào)。

9.1.2空調(diào)系統(tǒng)的分類9.1空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類2、半集中式空調(diào)系統(tǒng)半集中式系統(tǒng)的特點(diǎn)是：除了設(shè)有集中的空調(diào)機(jī)房外，還設(shè)有分散在各個(gè)空調(diào)房間里的二次設(shè)備(又稱為末端裝置)來(lái)承擔(dān)一部分冷熱負(fù)荷。如一些辦公樓、賓館中采用的風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)就是一種半集中式空調(diào)系統(tǒng)。它是把空調(diào)機(jī)房集中處理的新風(fēng)送入房間，與經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)盤管處理的室內(nèi)空氣一起承擔(dān)空調(diào)房間的熱濕負(fù)荷。在半集中式系統(tǒng)中，空氣處理所需的冷、熱源也是由集中設(shè)置的冷凍站、鍋爐房或熱交換站供給。因此，集中式和半集中式空調(diào)系統(tǒng)又統(tǒng)稱為中央空調(diào)系統(tǒng)。9.1空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類3、分散式空調(diào)系統(tǒng)（空調(diào)機(jī)組）分散式空調(diào)系統(tǒng)又稱為局部空調(diào)系統(tǒng)。它是把空氣處理所需的冷熱源、空氣處理和輸送設(shè)備、控制設(shè)備等集中設(shè)置在一個(gè)或兩個(gè)箱體內(nèi)，組成一個(gè)緊湊的空調(diào)機(jī)組?？砂凑招枰?，靈活地設(shè)置在需要空調(diào)的地方。空調(diào)房間通常所使用的窗式和柜式空調(diào)器就屬于這類系統(tǒng)。工程上，把空調(diào)機(jī)組安裝在空調(diào)房間的鄰室，使用少量風(fēng)道與空調(diào)房間相連的系統(tǒng)也稱為局部空調(diào)系統(tǒng)。9.1空調(diào)系統(tǒng)的組成和分類圖9-1空調(diào)系統(tǒng)原理圖Back9.2空氣處理設(shè)備9.2.1噴水室噴水室是空調(diào)系統(tǒng)中夏季對(duì)空氣冷卻除濕、冬季對(duì)空氣加熱加濕的設(shè)備。它是通過(guò)水直接與被處理的空氣接觸來(lái)進(jìn)行熱濕交換，在噴水室中噴入不同溫度的水，可以實(shí)現(xiàn)空氣的加熱、冷卻、加濕和減濕等過(guò)程。用噴水室處理空氣的主要優(yōu)點(diǎn)是：能夠?qū)崿F(xiàn)多種空氣處理過(guò)程，冬夏季工況可以共用一套空氣處理設(shè)備，具有一定的凈化空氣的能力，金屬耗量小，容易加工制作。9.2空氣處理設(shè)備

缺點(diǎn)是：對(duì)水質(zhì)條件要求高，占地面積大，水系統(tǒng)復(fù)雜，和耗電較多。

圖9-2(a)、(b)分別是應(yīng)用較多的低速、單級(jí)臥式和立式噴水室的結(jié)構(gòu)示意圖。立式噴水室占地面積小，空氣是從下而上流動(dòng)，水則是從上向下噴淋。因此，空氣與水的熱濕交換效果比臥式噴水室好。一般用于要處理的空氣量不大或者說(shuō)空調(diào)機(jī)房的層高較高的場(chǎng)合。此外，根據(jù)空氣熱濕處理的要求，還有帶旁通風(fēng)道的噴水室和加填料層的噴水室。前者可使一部空氣不經(jīng)噴水室處理，直接與經(jīng)過(guò)噴水室處理的空氣混合，達(dá)到要求的空氣終參數(shù)，后者可進(jìn)一步提高空氣的凈化和熱濕交換效果。

9.2空氣處理設(shè)備在噴水室中，被處理的空氣先經(jīng)過(guò)前擋水板（其作用是擋住可能飛濺出來(lái)的水滴，并使進(jìn)入噴水室的空氣能均勻地流過(guò)整個(gè)斷面），與噴嘴噴出的水滴接觸進(jìn)行熱濕交換，處理后的空氣經(jīng)過(guò)后擋水板流出（后擋水板的作用是把夾在空氣中的水滴分離出來(lái)，減少空氣帶走的水量）。噴淋段通常設(shè)有1~3排噴嘴，噴水方向根據(jù)與被處理空氣的流動(dòng)情況分為順噴、逆噴和對(duì)噴。噴出的水滴與空氣進(jìn)行熱濕交換后落入底池中。

9.2空氣處理設(shè)備9.2.2表面式換熱器用表面式換熱器處理空氣時(shí)，對(duì)空氣進(jìn)行熱濕交換的工作介質(zhì)不直接和被處理的空氣接觸，而是通過(guò)換熱器的金屬表面與空氣進(jìn)行熱濕交換。在表面式加熱器中通入熱水或蒸汽，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的等濕加熱過(guò)程，通入冷水或制冷劑，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的等濕和減濕冷卻過(guò)程。表面式換熱器具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、占地面積小、水質(zhì)要求不高、水系統(tǒng)阻力小等優(yōu)點(diǎn)，因而，在機(jī)房面積較小的場(chǎng)合，特別是高層建筑的舒適性空調(diào)中得到了廣泛的應(yīng)用。9.2空氣處理設(shè)備表面式換熱器的構(gòu)造如圖9-3所示，為了增強(qiáng)傳熱效果，表面式換熱器通常采用肋片管制做。表面式換熱器通常垂直安裝，也可以水平或傾斜安裝。但是，以蒸汽做熱媒的空氣加熱器不宜水平安裝，以免集聚凝結(jié)水而影響傳熱效果。此外，垂直安裝的表面式冷卻器必須使肋片處于垂直位置，以免肋片上部積水而增加空氣阻力。表面式冷卻器的下部應(yīng)裝設(shè)集水盤，以接收和排除凝結(jié)水，集水盤的安裝如圖9-4所示。

9.2空氣處理設(shè)備9.2.3電加熱器電加熱器是讓電流通過(guò)電阻絲發(fā)熱來(lái)加熱空氣的設(shè)備。具有結(jié)構(gòu)緊湊、加熱均勻、熱量穩(wěn)定、控制方便等優(yōu)點(diǎn)。但由于電費(fèi)較貴，通常只在加熱量較小的空調(diào)機(jī)組等場(chǎng)合采用。在恒溫精度較高的空調(diào)系統(tǒng)里，常安裝在空調(diào)房間的送風(fēng)支管上，作為控制房間溫度的調(diào)節(jié)加熱器。電加熱器分為裸線式和管式兩種。裸線式電加熱器的構(gòu)造如圖9-5所示。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱惰性小、加熱迅速等優(yōu)點(diǎn)。但由于電阻絲容易燒斷，安全性差，使用時(shí)必須有可靠的接地裝置。為方便檢修，常做成抽屜式的。9.2空氣處理設(shè)備管式電加熱器的構(gòu)造如圖9-6所示，它是把電阻絲裝在特制的金屬套管內(nèi)，套管中填充有導(dǎo)熱性好，但不導(dǎo)電的材料，這種電加熱器的優(yōu)點(diǎn)是加熱均勻、熱量穩(wěn)定、經(jīng)久耐用、使用安全性好，但它的熱惰性大，構(gòu)造也比較復(fù)雜。9.2空氣處理設(shè)備9.2.4加濕器加濕器是用于對(duì)空氣進(jìn)行加濕處理的設(shè)備，常用的有干蒸汽加濕器和電加濕器兩種類型。1、干蒸汽加濕器蒸汽加濕向空氣中所噴的是干蒸汽。干蒸汽加濕器的構(gòu)造如圖9-7所示，它是使用鍋爐等加熱設(shè)備生產(chǎn)的蒸汽對(duì)空氣進(jìn)行加濕處理。為了防止蒸汽噴管中產(chǎn)生凝結(jié)水，蒸汽先進(jìn)入噴管外套1，對(duì)噴管7中的蒸汽加熱、保溫，然后經(jīng)導(dǎo)流板進(jìn)入加濕器筒體3，分離出產(chǎn)生的凝結(jié)水后，再經(jīng)導(dǎo)流箱49.2空氣處理設(shè)備和導(dǎo)流管5進(jìn)入加濕器內(nèi)筒體6，在此過(guò)種中，使夾帶的凝結(jié)水蒸發(fā)，最后進(jìn)入噴管7的便是沒(méi)有凝結(jié)水的干蒸汽。2、電加濕器電加濕器是使用電能生產(chǎn)蒸汽來(lái)加濕空氣。根據(jù)工作原理不同，有電熱式和電極式兩種，如圖9-8所示。電熱式加濕器是在水槽中放入管狀電熱元件，元件通電后將水加熱產(chǎn)生蒸汽。補(bǔ)水靠浮球閥自動(dòng)控制，以免發(fā)生斷水空燒現(xiàn)象。電極式加濕器是利用三根銅棒或不銹鋼棒插入盛水容器中作電極，當(dāng)電極與三相電源接通后，電流從水中流過(guò)，水9.2空氣處理設(shè)備的電阻轉(zhuǎn)化的熱量把水加熱產(chǎn)生蒸汽。電極式加濕器結(jié)構(gòu)緊湊，加濕量易于控制。但耗電量較大，電極上容易產(chǎn)生水垢和腐蝕。因此，適用于小型空調(diào)系統(tǒng)。9.2空氣處理設(shè)備9.2.5除濕機(jī)除濕機(jī)是一種對(duì)空氣進(jìn)行減濕處理的設(shè)備，常用于對(duì)濕度要求低的生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品貯存以及產(chǎn)濕量大的地下建筑等場(chǎng)所的除濕。1、除濕機(jī)的工作原理除濕機(jī)實(shí)際上是一個(gè)小型的制冷系統(tǒng)，其工作原理如圖9-9所示。當(dāng)潮濕空氣流過(guò)蒸發(fā)器時(shí)，由于蒸發(fā)器表面的溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度，空氣溫度降低，將空氣在蒸發(fā)器外表面溫度下所能容納的飽和含濕量以上的那部分水分凝結(jié)出9.2空氣處理設(shè)備來(lái)，達(dá)到除濕目的。減濕降溫后的空氣隨后再流過(guò)冷凝器，吸收高溫氣態(tài)制冷劑凝結(jié)放出的熱量，使空氣的溫度升高、相對(duì)濕度減小，然后進(jìn)入室內(nèi)。2、除濕機(jī)的使用范圍從除濕機(jī)的工作原理可知，它的送風(fēng)溫度較高。因此，適用于既要減濕，又需要加熱的場(chǎng)所。當(dāng)相對(duì)濕度低于50%，或空氣的露點(diǎn)溫度低于4℃時(shí)不可使用。9.2空氣處理設(shè)備9.2.6空氣過(guò)濾器空氣過(guò)濾器是用來(lái)對(duì)空氣進(jìn)行凈化處理的設(shè)備，通常分為低效、中效和高效過(guò)濾器三種類型。為了便于更換，一般做成塊狀，如圖9-10所示。此外，為了提高過(guò)濾器的過(guò)濾效率和增大額定風(fēng)量，可做成袋式（圖9-11）或抽屜式（圖9-12）。

低效過(guò)濾器主要用于空氣的初級(jí)過(guò)濾，過(guò)濾粒徑在10~100μm范圍的大顆?；覊m。通常采用金屬網(wǎng)格、聚氨酯泡沫塑料及各種人造纖維濾料制作。

9.2空氣處理設(shè)備

中效過(guò)濾器用于過(guò)濾粒徑在1~10μm范圍的灰塵。通常采用玻璃纖維、無(wú)紡布等濾料制作。為了提高過(guò)濾效率和處理較大的風(fēng)量，常做成抽屜式或袋式等形式。

高效過(guò)濾器用于過(guò)濾粒徑在0.5～1μm范圍的灰塵，應(yīng)用在對(duì)空氣潔凈度要求較高的凈化空調(diào)。通常采用超細(xì)玻璃纖維，超細(xì)石棉纖維等濾料制作。對(duì)空氣過(guò)濾器的選用，應(yīng)主要根據(jù)空調(diào)房間的凈化要求和室外空氣的污染情況而定。對(duì)以溫度、濕度要求為主的一般凈化要求的空調(diào)系統(tǒng)，通常只設(shè)一級(jí)粗效過(guò)濾器，在新風(fēng)、回風(fēng)混合之后或新風(fēng)入口處采用初次過(guò)濾器即可。對(duì)有較高9.2空氣處理設(shè)備凈化要求的空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)粗效和中效兩級(jí)過(guò)濾器，在風(fēng)機(jī)之后增加中效過(guò)濾器，其中第二級(jí)中效過(guò)濾器應(yīng)集中設(shè)在系統(tǒng)的正壓段(即風(fēng)機(jī)的出口段)。有高度凈化要求的空調(diào)系統(tǒng)，一般用粗效和中效兩級(jí)過(guò)濾器作預(yù)過(guò)濾，再根據(jù)要求潔凈度級(jí)別的高低使用亞高效過(guò)濾器或高效過(guò)濾器進(jìn)行第三級(jí)過(guò)濾。亞高效過(guò)濾器和高效過(guò)濾器盡量靠近送風(fēng)口安裝?？諝膺^(guò)濾器應(yīng)經(jīng)常拆換清洗，以免因?yàn)V料上積塵太多，風(fēng)管系統(tǒng)的阻力增加，使空調(diào)房間的溫、濕度和室內(nèi)空氣潔凈度達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。9.2空氣處理設(shè)備

臥式噴水室

立式噴水室圖9-2噴水室的構(gòu)造1-前擋水板；2-噴嘴與排管；3-后擋水板；4-底池；5-冷水管；6-濾水器；7-循環(huán)水管；8-三通混合閥；9-水泵；10-供水管；11-補(bǔ)水管；12-浮球閥；13-溢水器；14-溢水管；15-泄水管；16-防水燈；17-檢查門；18-外殼Back9.2空氣處理設(shè)備圖9-3表面式空氣換熱器

Back9.2空氣處理設(shè)備圖9-4集水盤的垂直安裝Back9.2空氣處理設(shè)備圖9-5裸線式電加熱器(a)裸線式電加熱器；(b)抽屜式電加熱器1-鋼板；2-隔熱層；3-電阻線；4-瓷絕緣子；

Back9.2空氣處理設(shè)備

圖9-6管式電加熱器

1-接線端子；2-瓷絕緣子；3-緊固裝置；

4-絕緣材料；5-電阻絲；6-金屬套管Back9.2空氣處理設(shè)備

圖9-7干蒸汽加濕器1-噴管外套；2-導(dǎo)流板；3-加濕器筒體；4-導(dǎo)流箱；5-導(dǎo)流管；6-加濕器內(nèi)筒體；7-加濕器噴管；8-疏水器；Back9.2空氣處理設(shè)備圖9-8電加濕器（a)電熱式加濕器；(b)電極式加濕器1-進(jìn)水管；2-電極；3-保溫層；4-外殼；5-接線柱；6-溢水管；7-橡皮短管；8-溢水嘴；9-蒸汽出口Back9.2空氣處理設(shè)備圖9-9冷凍除濕機(jī)工作原理Back9.2空氣處理設(shè)備圖9-10初效過(guò)濾器（a）金屬網(wǎng)格濾網(wǎng)；（b）過(guò)濾器外形；（c）過(guò)濾器安裝方式Back9.2空氣處理設(shè)備圖9-11袋式過(guò)濾器（a）外形；（b）斷面形狀Back9.2空氣處理設(shè)備圖9-12抽屜式過(guò)濾器（a）外形；（b）斷面形狀Back9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源9.3.1冷源的分類空調(diào)系統(tǒng)的冷源分為天然冷源和人工冷源。天然冷源一般是指深井水、山澗水、溫度較低的河水等。這些溫度較低的水可直接用泵抽取供空調(diào)系統(tǒng)的噴水室、表冷器等空氣處理設(shè)備使用，然后排放掉。采用深井水做冷源時(shí)，為了防止地面下沉，需要采用深井回灌技術(shù)。由于天然冷源往往難以獲得，在實(shí)際工程中，主要是使用人工冷源。人工冷源是指采用制冷設(shè)備制取的冷量?？照{(diào)系統(tǒng)采用人工冷源制取的冷凍水或冷風(fēng)來(lái)處理空氣時(shí)，制冷機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)中耗能量最大的設(shè)備。9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源9.3.2蒸汽壓縮式制冷的工作原理按照制冷設(shè)備所使用的能源類型的不同，制冷機(jī)可劃分為壓縮式制冷機(jī)、吸收式制冷機(jī)和蒸汽噴射式制冷機(jī)，蒸汽壓縮式制冷機(jī)組是空調(diào)系統(tǒng)使用最多、應(yīng)用最廣的制冷設(shè)備。1、蒸汽壓縮式制冷原理

蒸汽壓縮式制冷是利用液體氣化時(shí)要吸收熱量的物理特性來(lái)制取冷量，其原理如圖9-13所示。圖中點(diǎn)劃線外的部分是制冷段。貯液器中高溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥降溫降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸收9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源周圍介質(zhì)的熱量氣化后回到壓縮機(jī)。同時(shí)，蒸發(fā)器周圍的介質(zhì)因失去熱量，溫度降低。點(diǎn)劃線內(nèi)的部分稱為液化段。其作用是使在蒸發(fā)器中吸熱氣化的低溫低壓氣態(tài)制冷劑重新液化去制冷。方法是先用壓縮機(jī)將其壓縮為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，然后在冷凝器中利用外界常溫下的冷卻劑（如水、空氣等）將其冷卻為高溫高壓的液態(tài)制冷劑，重新回到貯液器去用于制冷。

由此可見(jiàn)，蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)是通過(guò)制冷劑（如氨、氟利昂等）在如圖9-14所示的壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等熱力設(shè)備中進(jìn)行的壓縮、放熱、節(jié)流、吸熱等熱力過(guò)程，來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的制冷循環(huán)。

9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源2、制冷劑、載冷劑和冷卻劑

制冷劑是在制冷裝置中進(jìn)行制冷循環(huán)的工作物質(zhì)。目前常用的制冷劑有氨、氟利昂等。為了把制冷系統(tǒng)制取的冷量遠(yuǎn)距離輸送到使用冷量的地方，需要有一種中間物質(zhì)在蒸發(fā)器中冷卻降溫，然后再將所攜帶的冷量輸送到其他地方使用。這種中間物質(zhì)稱為載冷劑。常用的載冷劑有水、鹽水和空氣等。為了在冷凝器中把高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝為高溫高壓的液態(tài)制冷劑，需要用溫度較低的物質(zhì)帶走制冷劑冷凝時(shí)放出的熱量，這種工作物質(zhì)稱為冷卻劑。常用的冷卻劑有水（如井水、河水、循環(huán)冷卻水等）和空氣等。9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源9.3.3溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理吸收式制冷工作原理與壓縮式制冷基本相似，不同之處是用發(fā)生器、吸收器和溶液泵代替了制冷壓縮機(jī)，吸收式制冷不是靠消耗機(jī)械功來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移，而是靠消耗熱能來(lái)完成這種非自發(fā)的過(guò)程。溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的工作原理如圖9-15所示，主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器四個(gè)熱交換設(shè)備組成。系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)是兩種沸點(diǎn)相差較大的物質(zhì)（溴化鋰和水）組成的二元溶液，其中沸點(diǎn)低的物質(zhì)（水）為制冷劑，沸點(diǎn)高的物質(zhì)（溴化鋰）為吸收劑。9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源四個(gè)熱交換設(shè)備組成兩個(gè)循環(huán)環(huán)路：制冷劑循環(huán)與吸收劑循環(huán)。左半部是制冷劑循環(huán)，由冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流裝置組成。高壓氣態(tài)制冷劑在冷凝器中向冷卻水放熱被冷凝成液態(tài)后，經(jīng)節(jié)流裝置減壓后進(jìn)入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器內(nèi)，制冷劑液體被氣化為低壓制冷劑蒸氣，同時(shí)吸取被冷卻介質(zhì)的熱量產(chǎn)生制冷效應(yīng)。右半部為吸收劑循環(huán)，主要由吸收器、發(fā)生器和溶液泵組成。在吸收器中，液態(tài)吸收劑吸收蒸發(fā)器產(chǎn)生的低壓氣態(tài)制冷劑形成的制冷劑—吸收劑溶液，經(jīng)溶液泵升壓后進(jìn)入發(fā)9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源生器，在發(fā)生器中該溶液被加熱至沸騰，其中沸點(diǎn)低的制冷劑氣化形成高壓氣態(tài)制冷劑，又與吸收劑分離。然后前者進(jìn)入冷凝器液化，后者則返回吸收器再次吸收低壓氣態(tài)制冷劑。9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源圖9-13液體氣化制冷原理示意圖

Back9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源冷凝器蒸發(fā)器膨脹閥活塞運(yùn)動(dòng)冷凍水管冷卻水管壓縮機(jī)Back圖9-14蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)

壓縮冷凝膨脹蒸發(fā)低溫低壓氣體低溫低壓液體高溫高壓氣體高溫高壓液體制冷劑流向9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源Back9.3空調(diào)系統(tǒng)的冷源Back9.4空調(diào)水系統(tǒng)9.4.1冷凍水系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)中，隨著季節(jié)的變化，需要向空氣處理設(shè)備供給冷水或熱水來(lái)消除空調(diào)房間的冷、熱、濕負(fù)荷。根據(jù)提供冷、熱水方式的不同，空調(diào)水系統(tǒng)分為雙管系統(tǒng)、三管系統(tǒng)和四管系統(tǒng)。1、雙管水系統(tǒng)雙管系統(tǒng)是目前用的最廣泛的水系統(tǒng)，特別是在以夏季供冷為主要目的的南方地區(qū)。雙管系統(tǒng)采用一根供水管和一根回水管，冬季供熱水和夏季供冷水都是在同一套管路中進(jìn)行，在過(guò)渡季節(jié)的某個(gè)室外溫度時(shí)，進(jìn)行冷、熱水的轉(zhuǎn)換。

9.4空調(diào)水系統(tǒng)雙管系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)簡(jiǎn)單，初投資較小。但存在以下缺點(diǎn)：（1）由于冬季供熱水和夏季供冷水時(shí)，供、回水溫差的差別較大，使冬、夏季工況水系統(tǒng)中循環(huán)水量的差別較大，有時(shí)冬、夏季工況需要分設(shè)兩臺(tái)水泵；（2）由于各空調(diào)房間熱濕負(fù)荷的變化規(guī)律不一致，在過(guò)渡季節(jié)，會(huì)出現(xiàn)朝陽(yáng)面有的房間要求供冷，而背陰面有的房間要求供熱的現(xiàn)象，難以同時(shí)以滿足所有房間的要求。

2、三管系統(tǒng)為了克服雙管系統(tǒng)適應(yīng)冷熱濕負(fù)荷變化的能力較差的缺點(diǎn)，發(fā)展了三管系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是采用冷、熱兩條供水管，回水共用一根回水管。9.4空調(diào)水系統(tǒng)三管系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：適應(yīng)負(fù)荷變化的能力強(qiáng)，可較好地進(jìn)行全年的溫度調(diào)節(jié)，滿足空調(diào)房間的要求。三管系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：（1）在季節(jié)變化時(shí)由于冷熱水同時(shí)進(jìn)入回水管，能量損失較大和水力工況復(fù)雜；（2）初投資比雙管系統(tǒng)高。3、四管系統(tǒng)四管系統(tǒng)設(shè)有各自獨(dú)立的冷、熱水系統(tǒng)的供、回水管。從而克服了三管系統(tǒng)存在的回水管冷熱水混合能量損失大和系統(tǒng)水力工況復(fù)雜的缺點(diǎn)，使運(yùn)行調(diào)節(jié)更為靈活方便，全年不需要進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)是初投資大，管道占用建筑空間多。9.4空調(diào)水系統(tǒng)4、開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)開(kāi)式水系統(tǒng)的特點(diǎn)是回水集中回到建筑物底層或地下室的水池，再用水泵把經(jīng)營(yíng)過(guò)冷卻或加熱后的水送往使用地點(diǎn)，如圖9-16所示。

開(kāi)式水系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：(1)為了克服系統(tǒng)的靜水壓頭，水泵的揚(yáng)程高，運(yùn)行能耗大；(2)由于系統(tǒng)中的水與大氣相接，水質(zhì)容易被污染，管路系統(tǒng)易產(chǎn)生污垢和腐蝕。閉式水系統(tǒng)如圖9-17所示，其主要特點(diǎn)是水在系統(tǒng)中密閉循環(huán)，不與大氣相接觸，只需在水系統(tǒng)中的最高點(diǎn)設(shè)置膨脹水箱。優(yōu)點(diǎn)是：(1)水系統(tǒng)的管道不易產(chǎn)生污垢和腐蝕；(2)由于水泵不需要克服提升水的靜水壓頭，需要的揚(yáng)程小，

9.4空調(diào)水系統(tǒng)運(yùn)行耗電量小。因此，在工程實(shí)際中得到廣泛的應(yīng)用。

5、同程式和異程式水系統(tǒng)同程式水系統(tǒng)如圖9-18所示，其特點(diǎn)是冷凍水流過(guò)每個(gè)空調(diào)設(shè)備環(huán)路的管道長(zhǎng)度相同。因此，系統(tǒng)水量的分配和調(diào)節(jié)方便，管路的阻力容易平衡。但同程式水系統(tǒng)需要設(shè)置同程管，管材用量大，系統(tǒng)的初投資較高。異程式水系統(tǒng)如圖9-17所示，其特點(diǎn)是冷凍水流過(guò)每個(gè)空調(diào)設(shè)備環(huán)路的管道長(zhǎng)度都不相同。它的管路系統(tǒng)簡(jiǎn)單，管道長(zhǎng)度較短，初投資小。但異程式系統(tǒng)的水量分配和調(diào)節(jié)較困難，平衡管路的阻力比較麻煩，特別是在建筑較高、空調(diào)系統(tǒng)較大的場(chǎng)合。9.4空調(diào)水系統(tǒng)9.4.2冷卻水系統(tǒng)1、冷卻水系統(tǒng)的分類

在冷水機(jī)組中，為了把冷凝器中高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝為高溫高壓的液態(tài)制冷劑，需要用溫度較低的水、空氣等物質(zhì)帶走制冷劑冷凝時(shí)放出的熱量，對(duì)于制冷量較大的冷水機(jī)組，通常采用水作冷卻劑。用水作冷卻劑時(shí)，按照冷卻水的供水方式分為直流式和循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)。

直流式冷卻水系統(tǒng)的冷卻水在經(jīng)過(guò)冷凝器升溫后，直接排入河道、下水道、或用于小區(qū)的綜合用水系統(tǒng)的管道。9.4空調(diào)水系統(tǒng)為了節(jié)約水資源，應(yīng)重復(fù)利用冷卻水，通常采用循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)。在循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)中，是采用冷卻塔把在冷凝器中升溫后的冷卻水重新冷卻，再送入冷凝器中重復(fù)使用，這樣，只需補(bǔ)充少量的新鮮水即可。冷卻塔按通風(fēng)方式不同分為自然通風(fēng)冷卻塔和機(jī)械通風(fēng)冷卻塔。民用建筑空調(diào)系統(tǒng)的冷水機(jī)組通常是采用機(jī)械通風(fēng)的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)。

2、機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的工作原理是使水和空氣上下對(duì)流，讓溫度較高的冷卻水通過(guò)與空氣的溫差傳熱，以及部分冷卻水的蒸發(fā)吸熱，把冷卻水的溫度降低，其結(jié)構(gòu)及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)如圖9-19所示。9.4空調(diào)水系統(tǒng)圖9-16開(kāi)式水系統(tǒng)示意圖

Back9.4空調(diào)水系統(tǒng)圖9-17閉式水系統(tǒng)示意圖

Back9.4空調(diào)水系統(tǒng)圖9-18同程式水系統(tǒng)示意圖

Back9.4空調(diào)水系統(tǒng)圖9-17閉式水系統(tǒng)示意圖

Back9.4空調(diào)水系統(tǒng)

圖9-19機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)

(a)冷卻塔結(jié)構(gòu)原理圖；(b)機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)1-電機(jī)；2-風(fēng)機(jī)；3-布水器；4-填料；5-塔體；6-進(jìn)風(fēng)百葉；7-水槽；8-進(jìn)水管；9-溢水器；10-出水管；11-補(bǔ)水管Back9.5空調(diào)房間的氣流組織合理的組織室內(nèi)空氣的流動(dòng)，使室內(nèi)空氣的溫度、濕度、流速等能更好地滿足工藝要求和符合人體舒適感，是氣流組織的任務(wù)。空調(diào)房間的氣流組織是指通過(guò)對(duì)空調(diào)房間送、回風(fēng)口的選擇和布置，使送入房間的空氣合理的流動(dòng)和分布，從而使空調(diào)房間的溫度、濕度、速度和潔凈度等參數(shù)滿足生產(chǎn)和人體熱舒適的要求?？照{(diào)房間的氣流組織是否合理，不僅直接影響房間的空調(diào)效果，而且也影響到空調(diào)系統(tǒng)的耗能量。影響空調(diào)房間氣流組織的因素很多，主要有送風(fēng)口的位置和型式、回風(fēng)口位置，房間的幾何形狀和送風(fēng)射流的參數(shù)等。其中送風(fēng)口的位置、型式和送風(fēng)射流的參數(shù)對(duì)氣流組織的影響最為重要。

9.5空調(diào)房間的氣流組織9.5.1送、回風(fēng)口的型式送風(fēng)口的型式對(duì)射流的發(fā)展和室內(nèi)氣流的流型有著較大的影響，因而，其類型較多。在進(jìn)行室內(nèi)氣流組織的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)空調(diào)房間所需要的空調(diào)精度、氣流流型、送回風(fēng)口的安裝位置以及建筑裝修等條件合理的選用。

9.5.1.1送風(fēng)口的型式9.5空調(diào)房間的氣流組織1、側(cè)送風(fēng)口側(cè)送風(fēng)口是指安裝在空調(diào)房間側(cè)墻或風(fēng)道側(cè)面上，可橫向送風(fēng)的風(fēng)口。有格柵風(fēng)口、百葉風(fēng)口、條縫風(fēng)口等。其中用的最多的是活動(dòng)百葉風(fēng)口，分為單層百葉、雙層百葉和三層百葉三種。單層百葉和雙層百葉風(fēng)口的構(gòu)造如圖9-20所示。單層百葉中的葉片是水平布置，雙層百葉中的葉片一層水平布置，另一層垂直布置?；顒?dòng)百葉片不僅可以調(diào)節(jié)風(fēng)量，而且還可以調(diào)節(jié)出風(fēng)的方向，通過(guò)調(diào)節(jié)葉片水平和垂直方向的傾角，改變射流的擴(kuò)散性能和貼附長(zhǎng)度。單層百葉風(fēng)口在葉片后面增加過(guò)濾網(wǎng)可作為回風(fēng)口用。9.5空調(diào)房間的氣流組織2、散流器送風(fēng)口散流器是一種安裝在頂棚上的送風(fēng)口。其送風(fēng)氣流從風(fēng)口向四周呈現(xiàn)輻射狀送出。根據(jù)出流方向的不同分為平送散流器和下送散流器。如圖9-21(a)所示，平送散流器送出的氣流是貼附著頂棚向四周擴(kuò)散，適用于房間層高較低、恒溫精度較高的場(chǎng)合。下送散流器送出的氣流是向下擴(kuò)散，適用于房間的層高較高、凈化要求較高的場(chǎng)合，如圖9-21(b)和(c)所示。3.孔板送風(fēng)口孔板送風(fēng)口的形式如圖9-22所示。送入靜壓箱的空氣通9.5空調(diào)房間的氣流組織過(guò)開(kāi)有一些圓形小孔的孔板送入室內(nèi)。孔板送風(fēng)口主要特點(diǎn)是：送風(fēng)均勻，氣流速度衰減快。因此，適用于要求工作區(qū)氣流均勻、流速小、區(qū)域溫差小和潔凈度較高的場(chǎng)合，如高精度恒溫室和平行流潔凈室。4.噴射式送風(fēng)口噴射式送風(fēng)口是一個(gè)漸縮的圓錐臺(tái)形短管，如圖9-23(a)所示，特點(diǎn)是風(fēng)口的漸縮角很小，風(fēng)口無(wú)葉片阻檔，噪聲小、紊流系數(shù)小，射程長(zhǎng)，適用于大空間公共建筑的送風(fēng)，如體育館、影劇院等場(chǎng)合。為了提高送風(fēng)口的靈活性，可作成既能調(diào)節(jié)風(fēng)量，又能調(diào)節(jié)出風(fēng)方向的球形轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)口，如圖9-23(b)所示。9.5空調(diào)房間的氣流組織回風(fēng)口由于匯流速度衰減很快，作用范圍小，回風(fēng)口吸風(fēng)速度的大小對(duì)室內(nèi)氣流組織的影響很小，因此，回風(fēng)口的類型較少。常用的有格柵、單層百葉、金屬網(wǎng)格等形式，但要求能調(diào)節(jié)風(fēng)量和定型生產(chǎn)。圖9-24是設(shè)在影劇院座位下面的散點(diǎn)式回風(fēng)口和設(shè)在地面上的格柵回風(fēng)口的示意圖?；仫L(fēng)口的安裝位置和形狀應(yīng)根據(jù)室內(nèi)氣流組織的要求確定。當(dāng)設(shè)置在房間下部時(shí)，為了防止吸入灰塵和雜物，風(fēng)口下邊到地面距離應(yīng)大于150mm以上。

9.5.1.2回風(fēng)口的型式9.5空調(diào)房間的氣流組織9.5.2空調(diào)房間的氣流組織形式空調(diào)房間的氣流組織形式，根據(jù)送、回風(fēng)口布置位置和送風(fēng)口型式的不同、主要有以下幾種：1、側(cè)向送風(fēng)這種送風(fēng)方式是把側(cè)送風(fēng)口布置在房間側(cè)墻或風(fēng)道側(cè)面上。空氣橫向送出，為了增大射流的射程，避免射流在中途脫落，通常采用貼附射流，使送風(fēng)射流貼附在頂棚表面流動(dòng)。圖9-25是側(cè)送風(fēng)方式的幾種布置形式，其中的(a)、(b)、(c)是單側(cè)上送上回、單側(cè)上送下回、單側(cè)上送走廊回風(fēng)形式；(d)是雙側(cè)外送上回形式；(e)、(f)分別為雙側(cè)內(nèi)送上回和雙側(cè)內(nèi)9.5空調(diào)房間的氣流組織送下回的形式；(g)是中部雙側(cè)內(nèi)送，上下回風(fēng)或上下部排風(fēng)。側(cè)向送風(fēng)氣流組織的主要特點(diǎn)是：（1）氣流在室內(nèi)形成大的回旋渦流，工作區(qū)處于回流區(qū)，只是在房間的角落處有小的滯流區(qū)，由于送風(fēng)氣流在到達(dá)工作區(qū)之前已經(jīng)與房間的空氣進(jìn)行了比較充分的混合，從而使工作區(qū)具有比較均勻、穩(wěn)定的溫度和速度分布；（2）由于采用貼附射流，射程較長(zhǎng)，因而可用采用較大的送風(fēng)溫差以節(jié)省風(fēng)量和減少再熱冷負(fù)荷；（3）側(cè)向送風(fēng)還具有管路布置簡(jiǎn)單、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。它適用于空調(diào)精度≥0.5℃的空調(diào)房間。9.5空調(diào)房間的氣流組織2、散流器送風(fēng)散流器送風(fēng)有平送風(fēng)和下送風(fēng)兩種形式。平送風(fēng)時(shí)，氣流貼附著頂棚向四周擴(kuò)散下落，與室內(nèi)空氣混合后從布置在下部的回風(fēng)口排出，如圖9-26所示。散流器平送風(fēng)的主要特點(diǎn)是：作用范圍大，射流擴(kuò)散快，射程比側(cè)送風(fēng)短，工作區(qū)處于回流區(qū)，具有較均勻的溫度和速度分布。它適用于要求較高的恒溫車間。散流器下送風(fēng)的氣流組織織形式如圖9-27所示。這時(shí)，送風(fēng)射流以20°~30°的擴(kuò)散角向下射出，在風(fēng)口附近的混合段與室內(nèi)空氣混合后形成穩(wěn)定的下送平行流流型，通過(guò)工9.5空調(diào)房間的氣流組織作區(qū)后從布置在下部的回風(fēng)口排出。散流器下送的工作區(qū)處于穩(wěn)定平行的射流區(qū)。它適用于凈化要求較高的場(chǎng)合。采用散流器送風(fēng)時(shí)通常要設(shè)置吊頂，需要的房間層高較高，一般需3.5~4.0，因而初投資比側(cè)送風(fēng)高。3、孔板送風(fēng)孔板送風(fēng)的氣流流型如圖9-28所示，它與孔板上的開(kāi)孔數(shù)量、送風(fēng)量和送風(fēng)溫差等因素有關(guān)。對(duì)于全孔板，當(dāng)孔口風(fēng)速v0≥3m/s，送風(fēng)溫差△t0≥3℃，風(fēng)量≥60m3/m2·h時(shí)，孔板下方形成下送直流流型，適用于凈化要求較高的場(chǎng)合；當(dāng)孔口風(fēng)速v0和送風(fēng)溫差△t0較小9.5空調(diào)房間的氣流組織時(shí)，孔板下方形成不穩(wěn)定流。由于不穩(wěn)定流可使送風(fēng)射流與室內(nèi)空氣充分混合，工作區(qū)的流速分布均勻，區(qū)域溫差很小，適用于恒溫精度要求較高和流速要求較低的空調(diào)場(chǎng)合。對(duì)于局部孔板，其下方一般是不穩(wěn)定流，這種流型適用于射流下方有局部熱源或局部區(qū)域恒溫精度要求較高的場(chǎng)合。孔板送風(fēng)需要的房間層高較小，初投資比側(cè)送風(fēng)高，但比散流器送風(fēng)方式小。9.5空調(diào)房間的氣流組織4、噴口送風(fēng)噴口送風(fēng)又稱為集中送風(fēng)，多用于高大建筑的舒適性空調(diào)，如禮堂、影劇院、體育館等。它通常是把送、回風(fēng)口布置在同側(cè)，空氣以較高的速度和較大的風(fēng)量集中在少數(shù)幾個(gè)送風(fēng)口射出，射流到達(dá)一定的射程后折回，在室內(nèi)形成大的渦旋，工作區(qū)處于回流區(qū)，室內(nèi)汽流流型如圖9-29所示。噴口送風(fēng)的風(fēng)速大，射程長(zhǎng)，沿途卷吸大量的室內(nèi)空氣，射流流量可達(dá)到送風(fēng)量的3-5倍。由于送風(fēng)射流與室內(nèi)空氣進(jìn)行的強(qiáng)烈的摻混作用，保證了工作區(qū)空氣新鮮，工作區(qū)具有較均勻的溫度和速度分布。9.5空調(diào)房間的氣流組織5、下送風(fēng)

這種氣流組織方式是把送風(fēng)口布置在房間的下部，回風(fēng)口布置在房間的上部或下部，如圖9-30所示。當(dāng)回風(fēng)口布置在房間的上方時(shí)，如圖9-30(a)，送風(fēng)射流直接進(jìn)入工作區(qū)，上部空間的余熱不經(jīng)工作區(qū)就被排走，因此，它適用于電視臺(tái)演播大廳這類室內(nèi)熱源靠近頂棚的空調(diào)場(chǎng)合。但是，由于送風(fēng)直接進(jìn)入工作區(qū)，為了滿足人體熱舒適的要求，送風(fēng)溫差和風(fēng)速比較小，當(dāng)送風(fēng)量較大時(shí)，因需要的送風(fēng)口面積較大，風(fēng)口布置較困難。

9.5空調(diào)房間的氣流組織當(dāng)回風(fēng)口布置在房間的下部時(shí)，如圖9-30(b)，送風(fēng)射流在室內(nèi)形成大的渦旋，工作區(qū)處于回流區(qū)，可采用較大的送風(fēng)溫差和風(fēng)速。6、中間送風(fēng)

圖9-31是中部送風(fēng)，下部或上下部回風(fēng)的氣流流型。對(duì)于廠房、車間等高大空間的場(chǎng)合，為了減少能量的浪費(fèi)，可采用這種氣流組織形式。這時(shí)房間下部的工作區(qū)是空調(diào)區(qū)，上部是非空調(diào)區(qū)。工作區(qū)處于回流區(qū)，具有側(cè)送風(fēng)的氣流組織特點(diǎn)。圖9-31(b)中設(shè)在上部的排風(fēng)是用于排走非空調(diào)區(qū)內(nèi)的余熱，防止其在送風(fēng)射流的卷吸下向工作區(qū)擴(kuò)散。9.5空調(diào)房間的氣流組織

圖9-20百葉風(fēng)口構(gòu)造示意圖

(a)單層百葉風(fēng)口；(b)雙層百葉風(fēng)口1-鋁框（或其他材料的外框）2-水平百葉片；3-百葉片軸；4-垂直百葉片Back9.5空調(diào)房間的氣流組織Back

圖9-21散流器送風(fēng)口(a)盤式散流器送風(fēng)口；(b)流線性散流器送風(fēng)口；(c)圓形直片式送風(fēng)口

9.5空調(diào)房間的氣流組織Back圖9-22孔板送風(fēng)口

1-風(fēng)管；2-靜壓箱；3-孔板；4-空調(diào)房間

9.5空調(diào)房間的氣流組織Back

圖9-23噴射式送風(fēng)口(a)圓形噴口；(b)球形轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)口9.5空調(diào)房間的氣流組織Back圖9-24地面散點(diǎn)式和格柵式回風(fēng)口(a)散點(diǎn)式回風(fēng)口；(b)格柵式回風(fēng)口9.5空調(diào)房間的氣流組織Back

圖9-25側(cè)向送風(fēng)的氣流流型

9.5空調(diào)房間的氣流組織Back圖9-26散流器平送氣流流型9.5空調(diào)房間的氣流組織Back

圖9-27散流器下送氣流流型9.5空調(diào)房間的氣流組織Back圖9-28孔板送風(fēng)氣流流型(a)下送直流流型；(b)不穩(wěn)定流流型9.5空調(diào)房間的氣流組織Back圖9-29噴口送風(fēng)的氣流流型

9.5空調(diào)房間的氣流組織Back

圖9-30下送風(fēng)氣流流型9.5空調(diào)房間的氣流組織Back圖9-31中間送風(fēng)氣流流型

9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)1、集中式空調(diào)系統(tǒng)的組成集中式系統(tǒng)的特點(diǎn)是：所有的空氣處理設(shè)備，包括風(fēng)機(jī)、冷卻器、加熱器、加濕器、過(guò)濾器等都設(shè)置在一個(gè)集中空調(diào)機(jī)房里?？諝馓幚硭璧睦洹嵩从杉性O(shè)置的冷凍站、鍋爐房或熱交換站供給，其組成如圖9-32所示。2、集中式空調(diào)系統(tǒng)的分類集中式空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)所使用的室外新風(fēng)情況分為封閉式、直流式和混合式三種，如圖9-33所示。

9.6.1集中式空調(diào)系統(tǒng)9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)3、集中式空調(diào)系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)集中式空調(diào)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)空調(diào)設(shè)備集中設(shè)置在專門的空調(diào)機(jī)房里，管理維修方便，消聲防振也比較容易；(2)空調(diào)機(jī)房可以使用較差的建筑面積，如地下室，屋頂間等；(3)可根據(jù)季節(jié)變化調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用；(4)使用壽命長(zhǎng)，初投資和運(yùn)行費(fèi)比較小。

9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：(1)用空氣作為輸送冷熱量的介質(zhì)，需要的風(fēng)量大，風(fēng)道又粗又長(zhǎng)，占用建筑空間較多，施工安裝工作量大，工期長(zhǎng)；(2)一個(gè)系統(tǒng)只能處理出一種送風(fēng)狀態(tài)的空氣，當(dāng)各房間的熱、濕負(fù)荷的變化規(guī)律差別較大時(shí)，不便于運(yùn)行調(diào)節(jié)；(3)當(dāng)只有部分房間需要空調(diào)時(shí)，仍然要開(kāi)啟整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，造成能量上的浪費(fèi)。從上面闡述可知，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)的服務(wù)面積大，各房間熱濕負(fù)荷的變化規(guī)律相近，各房間使用時(shí)間也較一致的場(chǎng)合，采用集中式空調(diào)系統(tǒng)較合適。

9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)由于具有系統(tǒng)大、風(fēng)道粗、占用建筑面積和空間較多、系統(tǒng)的靈活性差等缺點(diǎn)，在許多民用建筑，特別是高層民用建筑的應(yīng)用中受到限制。風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)就是為了克服集中式空調(diào)系統(tǒng)這些不足而發(fā)展起來(lái)的一種半集中式空調(diào)系統(tǒng)。它的冷、熱媒是集中供給，新風(fēng)可單獨(dú)處理和供給，采用水作輸送冷熱量的介質(zhì)，具有占用建筑空間少，運(yùn)行調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。9.6.2風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)1、風(fēng)機(jī)盤管的構(gòu)造

風(fēng)機(jī)盤管是由風(fēng)機(jī)和表面式熱交換器（盤管）組成，其構(gòu)造如圖9-34。由于機(jī)組要負(fù)擔(dān)大部分室內(nèi)負(fù)荷，盤管的容量較大（一般3～4排），通常是采用濕工況運(yùn)行。風(fēng)機(jī)盤管采用的電機(jī)多為單向電容調(diào)速電機(jī)，可通過(guò)調(diào)節(jié)輸入電壓改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)冷熱量的目的。風(fēng)機(jī)盤管除了采用風(fēng)量調(diào)節(jié)外，還可在盤管回水管上安裝電動(dòng)二通（或三通）閥，通過(guò)室溫控制器調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度，用改變進(jìn)入盤管的水量（或水溫）調(diào)節(jié)空調(diào)房間的溫濕度。9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)2、風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的組成風(fēng)機(jī)盤管可以獨(dú)立地負(fù)擔(dān)全部室內(nèi)負(fù)荷，成為全水系統(tǒng)的空調(diào)方式。但由于這樣解決不了房間的通風(fēng)換氣問(wèn)題，因此，通常都是和新風(fēng)系統(tǒng)共同運(yùn)行，組成空氣-水系統(tǒng)的空調(diào)方式。因此，概括地說(shuō)，風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)是由風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組、新風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)三部分組成。此外，為了收集排放夏季濕工況運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水，還需要設(shè)置凝結(jié)水管路系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組通常設(shè)置在需要空調(diào)的房間內(nèi)，對(duì)通過(guò)盤管的空氣進(jìn)行冷卻、減濕冷卻或加熱處理后送入室內(nèi)，消除空調(diào)房間的冷（熱）濕負(fù)荷。9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)系統(tǒng)是為了保證人體健康的衛(wèi)生要求，給空調(diào)房間補(bǔ)充新風(fēng)量的設(shè)施。對(duì)于集中設(shè)置的新風(fēng)系統(tǒng)，還可以負(fù)擔(dān)一部分新風(fēng)和房間的熱、濕負(fù)荷。水系統(tǒng)用于給風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)機(jī)組提供處理空氣所需要的冷熱量，通常是采用集中制取的冷水和熱水。

風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)布置靈活，節(jié)省建筑空間;(2)各房間可獨(dú)立地通過(guò)風(fēng)量、水量（或水溫）的調(diào)節(jié)，改變室內(nèi)的溫濕度;(3)當(dāng)房間無(wú)人時(shí)可關(guān)閉風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組而不會(huì)影響其他房間，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是:(1)對(duì)機(jī)組制作有較高的質(zhì)量要求，否則將帶來(lái)大量的維修工作量;(2)在噪聲要求嚴(yán)格的地方，由于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能過(guò)高，風(fēng)機(jī)余壓較小，使氣流分布受到限制，一般只適用于進(jìn)深小于6米的場(chǎng)合;(3)在沒(méi)有新風(fēng)系統(tǒng)的加濕設(shè)備配合時(shí)，冬季室內(nèi)相對(duì)濕度偏低，對(duì)空氣的凈化（過(guò)濾）能力較差。9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)3、風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)機(jī)組的新風(fēng)供給方式風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)機(jī)組的新風(fēng)供給方式主要有如圖9-35所示的四種：

(1)靠室內(nèi)機(jī)械排風(fēng)滲入新風(fēng)這種新風(fēng)供給方式是靠設(shè)在室內(nèi)衛(wèi)生間、浴室等處的機(jī)械排風(fēng)，在房間內(nèi)形成負(fù)壓，使室外新鮮空氣滲入室內(nèi)。這種方法比較經(jīng)濟(jì)，但室內(nèi)衛(wèi)生條件不易保證。受無(wú)組織滲風(fēng)的影響，室內(nèi)溫度場(chǎng)分布不均勻。(2)墻洞引入新風(fēng)方式這種新風(fēng)供給方式是把風(fēng)機(jī)盤管設(shè)置在外墻窗臺(tái)下，立式明裝，在盤管機(jī)組背后的墻上開(kāi)洞，把室外新風(fēng)吸入機(jī)組9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)。這種方式能保證室內(nèi)要求的新風(fēng)量，也可通過(guò)安裝在新風(fēng)管上的閥門調(diào)節(jié)新風(fēng)，但運(yùn)行管理麻煩，且新風(fēng)口還會(huì)破壞建筑立面，增加污染和噪聲。因此，適用于要求不高的場(chǎng)合。(3)獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)以上兩種新風(fēng)供給方式的共同特點(diǎn)是需要風(fēng)機(jī)盤管負(fù)擔(dān)對(duì)新風(fēng)的處理，這就要求風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組必須具有較大的冷卻和加熱能力，使風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的尺寸增大。獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)是把新風(fēng)集中處理到一定參數(shù)。根據(jù)所處理空氣終參數(shù)的情況，新風(fēng)系統(tǒng)可承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷和部分空調(diào)房間的冷、熱負(fù)荷。在過(guò)渡季節(jié)，可增大新風(fēng)量，必要時(shí)可9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)可關(guān)掉風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，單獨(dú)使用新風(fēng)系統(tǒng)。具體的作法的有兩種：

①

新風(fēng)管單獨(dú)接入室內(nèi)這時(shí)送風(fēng)口可以緊靠風(fēng)機(jī)盤管的出風(fēng)口，也可以不在同一地點(diǎn)，從氣流組織的角度講是希望兩者混合后再送入工作區(qū)。

②

新風(fēng)接入風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組在這種處理方法中，新風(fēng)和回風(fēng)先在混合箱內(nèi)混合，再經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管處理后送入房間。這種作法，由于新風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)盤管，風(fēng)量增加，使風(fēng)機(jī)的運(yùn)行能耗增加，噪聲增大，盤管只能在濕工況下運(yùn)行。

9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組實(shí)際上是一個(gè)小型的空調(diào)系統(tǒng)。它體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，需要的機(jī)房面積少。小容量的空調(diào)機(jī)組可不要機(jī)房，直接布置在空調(diào)房間內(nèi)，施工安裝工作量小，上馬快。在許多需要空調(diào)的場(chǎng)所，特別是舒適性空調(diào)，得到了廣泛的應(yīng)用。

空調(diào)機(jī)組的分類方法很多，常用的有：1、按容量大小劃分(1)窗式空調(diào)器：空調(diào)器的容量較小，冷量一般小于7kW,風(fēng)量在1200m3/h以下。9.6.3局部空調(diào)機(jī)組9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)(2)立柜式空調(diào)器：空調(diào)器的容量較大，冷量一般在70kW左右，風(fēng)量可達(dá)20000m3/h。2、按冷凝器的冷卻方式劃分(1)水冷式空調(diào)器：水冷式空調(diào)器一般用于容量較大的機(jī)組。采用這種空調(diào)機(jī)組時(shí)，用戶要具備水源和冷卻塔。水冷柜式空調(diào)機(jī)組，如圖9-36所示。(2)風(fēng)冷式空調(diào)器：對(duì)于容量較小的風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組（如窗式），其冷凝器設(shè)置在機(jī)組的室外部分，用室外空氣冷卻；對(duì)于容量較大的風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組，需要在室外設(shè)置獨(dú)立的風(fēng)冷冷凝器（分體式）。9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)3、按供熱方式劃分(1)普通式空調(diào)器：這種空調(diào)器制冷系統(tǒng)只在夏季運(yùn)行，冬季用電加熱器加熱空氣供暖。(2)熱泵式空調(diào)器：熱泵式空調(diào)器在冬季仍然由制冷機(jī)工作，只是通過(guò)一個(gè)四通換向閥使制冷劑作供熱循環(huán)。這時(shí)原來(lái)的蒸發(fā)器變?yōu)槔淠?，空氣通過(guò)冷凝器時(shí)被加熱送入房間，如圖9-37所示。

熱泵式空調(diào)器的工作原理，如圖9-38所示。由制冷方式運(yùn)行轉(zhuǎn)變?yōu)楣岱绞竭\(yùn)行的關(guān)鍵部件是四通換向閥。

9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)4、按空調(diào)機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式分根據(jù)空調(diào)機(jī)組的結(jié)構(gòu)形式分為整體式、分體式和組合式三種。(1)整體式空調(diào)機(jī)組：是指壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、通風(fēng)機(jī)和空氣過(guò)濾器等組合在一個(gè)機(jī)組內(nèi)，如窗式空調(diào)機(jī)組和水冷柜式空調(diào)機(jī)組。(2)分體式空調(diào)機(jī)組：如圖9-39所示，是指壓縮機(jī)、冷凝器及冷卻冷凝器的風(fēng)機(jī)組成壓縮冷凝機(jī)組，通常放在室外，蒸發(fā)器和送風(fēng)機(jī)組成室內(nèi)機(jī)組，兩部分各自獨(dú)立安裝，如家庭壁掛式空調(diào)器和以熱舒適為目的的柜式空調(diào)機(jī)組。9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)圖9-32集中式空調(diào)系統(tǒng)示意圖Back9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)Back

圖9-33普通集中式空調(diào)系統(tǒng)的三種形式

(a)封閉式系統(tǒng)；(b)直流式系統(tǒng)；(c)混合式系統(tǒng)N-室內(nèi)空氣；W-室外空氣；C-混合空氣；O-冷卻器后的空氣狀態(tài)

9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)Back

圖9-34風(fēng)機(jī)盤管構(gòu)造示意圖(a)立式；(b)臥式1-風(fēng)機(jī)；2-電機(jī)；3-盤管；4-凝結(jié)水盤；5-循環(huán)風(fēng)進(jìn)口及過(guò)濾器；6-出風(fēng)格柵；7-控制器；8-吸聲材料；9-箱體9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)Back

圖9-35風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的新風(fēng)供給方式(a)室外滲入新風(fēng)；(b)外墻洞口引入新風(fēng)；(c)獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)（上部送入）；(d)獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)（送入風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組）

9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)Back圖9-36水冷式空調(diào)機(jī)組（柜式）9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)Back圖9-37風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組（窗式、熱泵式）9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)Back（a）制冷方式運(yùn)行；

(b)供熱方式運(yùn)行圖9-38熱泵工作原理9.6常用的空調(diào)系統(tǒng)Back

圖9-39分體式空調(diào)機(jī)組9.7空氣調(diào)節(jié)的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的能耗在建筑總能耗中占有相當(dāng)大的比重，高達(dá)40%~60%左右。其中空調(diào)房間的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備投資、制冷機(jī)容量的配置和能耗等具有直接影響。由于空調(diào)房間設(shè)計(jì)冷負(fù)荷的大小與建筑設(shè)計(jì)、空調(diào)房間的布置、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能等因素有很大的關(guān)系，為了減小由溫差傳熱、太陽(yáng)輻射熱造成的空調(diào)房間的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意使空調(diào)建筑的設(shè)計(jì)、布置和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能等符合以下幾方面的要求：

9.7.1建筑設(shè)計(jì)節(jié)能9.7空氣調(diào)節(jié)的節(jié)能1、合理設(shè)計(jì)建筑平面與體形、力求方正，避免狹長(zhǎng)、細(xì)高、過(guò)多的凹凸和錯(cuò)落，以減少建筑物的外表面積。嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)主體建筑的體形系數(shù)（圍護(hù)結(jié)構(gòu)裸露的外表面積與建筑物體積的比值）宜控制在0.35以下。2、改善空調(diào)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，減少開(kāi)窗面積，主體建筑標(biāo)準(zhǔn)層的窗墻面積比不宜大于0.45。應(yīng)通過(guò)采用吸熱玻璃、鍍膜玻璃，密封條、隔熱窗簾、雙層玻璃、遮陽(yáng)窗簾、遮陽(yáng)板等措施減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量。屋頂應(yīng)采取隔熱措施或通風(fēng)屋面。建筑物的外表采用白色或淺色表面，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)不宜大于表9-1的規(guī)定值。

9.7空氣調(diào)節(jié)的節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大傳熱系數(shù)[w/(m2·℃)]

表9-1圍護(hù)結(jié)構(gòu)名稱工藝性空調(diào)舒適性空調(diào)室溫允許波動(dòng)范圍（℃）±0.1~0.2±0.5≥±1.0屋蓋--0.81.0頂棚0.50.80.91.2外墻-0.81.01.5內(nèi)墻和樓板0.70.91.22.09.7空氣調(diào)節(jié)的節(jié)能3、合理布置空調(diào)房間,室內(nèi)溫濕度基數(shù)和使用要求相近的房間宜相鄰布置,盡可能將高精度空調(diào)房間布置一般的空調(diào)房間之中,盡量避免東