空調(diào)工程（第3版）課件：空調(diào)系統(tǒng)（一）

5.1

空調(diào)系統(tǒng)的分類5.2集中式空調(diào)系統(tǒng)5.3水—空氣系統(tǒng)(風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng))5.4分散式系統(tǒng)5.1

空調(diào)系統(tǒng)的分類

1.按空氣處理設(shè)備的集中程度分類（1）集中式系統(tǒng)（2）半集中式系統(tǒng)（3）分散式系統(tǒng)

2.按負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)分類（1）全空氣系統(tǒng)（2）水—空氣系統(tǒng)（3）全水式系統(tǒng)（4）冷劑式系統(tǒng)

3.按系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)節(jié)方式分類（1）定風(fēng)量系統(tǒng)（2）變風(fēng)量系統(tǒng)

4.按系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速分類

（1）低速系統(tǒng)（2）高速系統(tǒng)5.按熱量傳遞（移動(dòng)）的原理分類（1）對(duì)流式系統(tǒng)（2）輻射式系統(tǒng)

6.就全空氣系統(tǒng)而言，按被處理空氣的來源分類（1）封閉式系統(tǒng)（2）直流式系統(tǒng)（3）混合式系統(tǒng)7.全空氣系統(tǒng)按向空氣調(diào)節(jié)區(qū)送風(fēng)參數(shù)的數(shù)量分類（1）單風(fēng)管系統(tǒng)（2）雙風(fēng)管系統(tǒng)

《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50736—2012)7.3.5中規(guī)定:“全空氣空調(diào)系統(tǒng)宜采用單風(fēng)管式系統(tǒng)冶。在“條文說明”中指出,“一般情況下,在全空氣空調(diào)系統(tǒng)(包括定風(fēng)量和變風(fēng)量系統(tǒng))中,不應(yīng)采用分別送冷熱風(fēng)的雙風(fēng)管系統(tǒng),因該系統(tǒng)易存在冷熱量互相抵消現(xiàn)象,不符合節(jié)能原則;同時(shí),系統(tǒng)造價(jià)較高,不經(jīng)濟(jì)。”空調(diào)系統(tǒng)分類圖5.2集中式空調(diào)系統(tǒng)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB14650189-2015）5.3.2規(guī)定：房間面積或空間較大，人員較多或有必要集中進(jìn)行溫、濕度控制的空氣調(diào)節(jié)區(qū)，其空氣調(diào)節(jié)風(fēng)系統(tǒng)宜采用全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不宜采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。

集中式全空氣系統(tǒng)存在風(fēng)管占用空間較大的缺點(diǎn)，但人員較多的空氣調(diào)節(jié)區(qū)新風(fēng)比例較大，與風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)等半集中式空氣－水式系統(tǒng)相比，多占用空間不明顯，人員較多的大空間空調(diào)負(fù)荷和風(fēng)量較大，便于獨(dú)立設(shè)置空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，因而不存在多空氣調(diào)節(jié)區(qū)共用集中式全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)難以分別控制的問題；集中式全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)易于改變新回風(fēng)比例，必要時(shí)可實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)送風(fēng)，能夠獲得較大的節(jié)能效果；且設(shè)備集中，便于維修管理。因此，推薦在影劇院、體育館等人員較多的大空間建筑中采用。集中式全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)易于消除噪聲、過濾凈化和控制空氣調(diào)節(jié)區(qū)溫濕度，且氣流組織穩(wěn)定，因此，推薦用于要求較高的工藝性空調(diào)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)5.2.1一次回風(fēng)式系統(tǒng)

1.夏季空氣處理過程一次回風(fēng)式系統(tǒng)夏季處理過程

空氣處理過程空氣冷卻器或噴水室處理空氣所需的冷量的計(jì)算公式（公式5-4,5-7）

再熱器的加熱量為（公式5-5）

2.冬季空氣處理過程

（1）一次回風(fēng)噴水室系統(tǒng)

南方地區(qū)：

無預(yù)熱器的一次回風(fēng)式系統(tǒng)冬季處理過程

空氣處理過程表述

公式

北方地區(qū)：

新風(fēng)經(jīng)過預(yù)熱后狀態(tài)點(diǎn)W'的比焓

北方寒冷地區(qū)：

有預(yù)熱器的一次回風(fēng)式系統(tǒng)冬季處理過程（先混合后預(yù)熱）

空氣處理過程表述

公式

北方嚴(yán)寒地區(qū)：

有預(yù)熱器的一次回風(fēng)式系統(tǒng)冬季處理過程（先預(yù)熱后混合）

空氣處理過程表述

公式（2）一次回風(fēng)空氣冷卻器系統(tǒng)

南方地區(qū):

具有噴蒸汽加濕和再熱器的一次回風(fēng)式系統(tǒng)冬季處理過程

空氣處理過程表述

公式

北方寒冷（或嚴(yán)寒）地區(qū):

具有預(yù)熱器、噴蒸汽加濕和再熱器的一次回風(fēng)式系統(tǒng)冬季處理過程

5.2.2二次回風(fēng)式系統(tǒng)

1.夏季空氣處理過程

二次回風(fēng)式系統(tǒng)的夏季空氣處理過程

空氣處理過程表述

公式2.冬季空氣處理過程

（1）二次回風(fēng)噴水室系統(tǒng)

寒冷地區(qū)：

二次回風(fēng)式系統(tǒng)中噴水室的冬季空氣處理過程（先混合后預(yù)熱）

空氣處理過程表述

公式

嚴(yán)寒地區(qū)：

二次回風(fēng)式系統(tǒng)中噴水室的冬季空氣處理過程（先預(yù)熱后混合）

空氣處理過程表述

（2）二次回風(fēng)空氣冷卻器系統(tǒng)二次回風(fēng)式系統(tǒng)中空氣冷卻器系統(tǒng)的冬季空氣處理過程（先混合后預(yù)熱）

空氣處理過程表述二次回風(fēng)式系統(tǒng)中空氣冷卻器系統(tǒng)的冬季空氣處理過程（先預(yù)熱后混合）

空氣處理過程表述

二次回風(fēng)式系統(tǒng)要不要預(yù)熱器的判別式

5.2.3直流式系統(tǒng)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50736—2012)7.3.18

規(guī)定下列情況應(yīng)采用直流式（全空氣）空調(diào)系統(tǒng)：

1）夏季空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)空氣比焓高于室外空氣比焓。

2）系統(tǒng)服務(wù)的各空氣調(diào)節(jié)區(qū)排風(fēng)量大于按負(fù)荷計(jì)算出的送風(fēng)量。

3）室內(nèi)散發(fā)有毒有害物質(zhì)，以及防火防爆等要求不允許空氣循環(huán)使用。

4）工藝要求采用直流式(全新風(fēng))空調(diào)系統(tǒng)。1.夏季空氣處理過程

夏季空氣處理過程（工藝性空調(diào)）

空氣處理過程表述

公式

夏季空氣處理過程（舒適性空調(diào)）

空氣處理過程表述

公式2.冬季空氣處理過程

（1）直流噴水室系統(tǒng)

直流噴水室系統(tǒng)冬季處理過程

空氣處理過程表述

公式

（2）直流空氣冷卻器系統(tǒng)

直流空氣冷卻器系統(tǒng)冬季處理過程

空氣處理過程表述

公式

5.2.4全空氣系統(tǒng)的劃分原則和分區(qū)處理1.全空氣系統(tǒng)的劃分原則（表5-1）

2.全空氣系統(tǒng)的分區(qū)處理

1)若甲、乙兩個(gè)房間允許采用不同的送風(fēng)溫差時(shí)，可以用同一個(gè)機(jī)器露點(diǎn)而分室加熱的方法。

分室加熱空調(diào)系統(tǒng)

空氣處理過程表述2）若甲、乙兩個(gè)房間室溫相同,但相對(duì)濕度允許有偏差,此時(shí)可以采用相同的送風(fēng)溫差和相同的機(jī)器露點(diǎn)。圖5-23

3）各房間室內(nèi)參數(shù)要求相同,Ex不同,但又要求送風(fēng)溫差相同。

分區(qū)空調(diào)系統(tǒng)

空氣處理過程表述5.2.5全空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題

1.單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及其選擇2.新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口面積、新風(fēng)風(fēng)管面積及新風(fēng)口位置的確定

3.機(jī)器露點(diǎn)“L”的確定問題

4.擋水板過水問題

（圖5-25）

5.風(fēng)機(jī)、風(fēng)管溫升問題普通空調(diào)風(fēng)機(jī)溫升一般按0.5~1.0℃計(jì),高壓空調(diào)按10~15℃計(jì)。風(fēng)管溫升大小與風(fēng)管尺寸,保溫情況以及風(fēng)管內(nèi)外溫差有關(guān)

。5.2.6

全空氣系統(tǒng)的空氣處理機(jī)組1.組合式空氣處理機(jī)組(AirHandlingUnit，AHU)（1）組合式空氣處理機(jī)組的分類

1）按對(duì)空氣進(jìn)行熱濕處理的方式分類

①具有噴水室的組合式空氣處理機(jī)組

②具有空氣冷卻器和噴蒸汽（或噴高壓水）加濕的組合式空氣處理機(jī)組③具有直接式和間接式蒸發(fā)冷卻的組合式空氣處理機(jī)組

2）按空氣處理機(jī)組外殼所用的材料分類

①金屬空氣處理機(jī)組

②非金屬空氣處理機(jī)組

3）按用途分類

①恒溫恒濕空氣處理機(jī)組

②凈化空氣處理機(jī)組

③某些行業(yè)專用空氣處理機(jī)組

④普通空氣處理機(jī)組

4）按各功能段的排列順序與被處理空氣流動(dòng)方向的相互關(guān)系分類

①左式

②右式

（2）組合式空氣處理機(jī)組各功能段的特點(diǎn)

1）回風(fēng)段

2）新風(fēng)段或新回風(fēng)混合段

3）回風(fēng)機(jī)段

4）回風(fēng)調(diào)節(jié)段

5）粗效過濾段

6）加熱段

7）噴水段

8）冷卻段或冷卻擋水段

9）噴水式冷卻段

10）冷卻加熱段

11）蒸發(fā)冷卻段

12）二次回風(fēng)段13）加濕段

14）送風(fēng)機(jī)段

15）中效過濾段或亞高效過濾段16）消聲段,17）送風(fēng)段18）中間段19）均流段

（3）工程上常見的組合式空氣處理機(jī)組

1）一次回風(fēng)式單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)

a.具有空氣冷卻器和噴干蒸汽（或噴高壓水霧）加濕的組合式空氣處理機(jī)組。

圖5-27a所示為采用夏、冬季兼用的冷卻

加熱段和噴蒸汽加濕段處理空氣

空氣處理過程表述

夏季h-d圖

冬季h-d圖如果冬季采用噴高壓水霧加濕空氣，則將圖5-27a中的干蒸汽加濕段取消，在冷卻加熱段前設(shè)高壓噴霧段?？諝馓幚磉^程

北方寒冷地區(qū)：應(yīng)將預(yù)熱器和空氣冷卻器分開設(shè)置,如圖5-27b

所示空氣處理過程

對(duì)于北方嚴(yán)寒地區(qū),應(yīng)將新風(fēng)先預(yù)熱至5℃后,再與回風(fēng)相混合,然后經(jīng)由粗效過濾器過濾,進(jìn)入后續(xù)的處理。因此,將預(yù)熱段設(shè)在新風(fēng)進(jìn)入之后。

b.具有噴水室的組合式空氣處理機(jī)組（圖5-28）空氣處理過程表述

夏季h-d圖

冬季h-d圖

2）一次回風(fēng)式雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)

a.具有空氣冷卻器、再熱器和噴蒸汽加濕的重疊式組合式空氣處理機(jī)組。（圖5-29）

夏季h-d圖

冬季h-d圖

該機(jī)組適用于空調(diào)機(jī)房面積緊張但機(jī)房高度較高的場(chǎng)合。

b.具有空氣冷卻器、再熱器、噴蒸汽加濕器并具有能量回收段的組合式空氣處理機(jī)組。（圖5-30）夏季h-d圖

冬季h-d圖該機(jī)組適用于機(jī)房面積充裕的場(chǎng)合。

3)二次回風(fēng)式單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)

具有預(yù)熱段、冷卻擋水段、噴蒸汽加濕段和再熱段的組合式空氣處理機(jī)組。（圖5-31）空氣處理過程表述

夏季h-d圖

冬季h-d圖該空調(diào)機(jī)組主要適用于北方寒冷地區(qū)有恒溫凈化要求的工藝性空調(diào)。

4)二次回風(fēng)式雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)

具有噴水段和再熱段的組合式空氣處理機(jī)組（圖5-32）空氣處理過程夏季h-d圖

冬季h-d圖該空調(diào)機(jī)組主要適用于南方地區(qū)的工藝性空調(diào)。（4）組合式空氣處理機(jī)組的選擇

1）給出制造廠家提供組合式空氣處理機(jī)組所需功能段的組合示意圖。2）參照組合式空氣處理機(jī)組的操作面規(guī)定。3）空氣冷卻器、加熱器和消聲器前，必須設(shè)置過濾器（段），以保持換熱器和消聲器表面清潔。4）噴水段、冷卻段等，除已有排水管接至空調(diào)機(jī)組之外，還應(yīng)考慮排水需要的水封裝置及應(yīng)有的水封高度。5）選用噴水室段時(shí)，應(yīng)說明幾級(jí)幾排。6）選用冷卻器、加熱器（段）時(shí)，應(yīng)注明形式和排數(shù)，使用的冷（熱）媒性質(zhì)、溫度和壓力等。7）選用噴蒸汽加濕器要說明加濕量、供汽壓力和控制方法。

8）選用風(fēng)機(jī)段要說明風(fēng)機(jī)的型號(hào)、規(guī)格、安裝形式、出風(fēng)口位置。

9）注明各風(fēng)口接口的位置、方向和尺寸，送、回風(fēng)閥的形式、規(guī)格，采用的控制方式。

10）需要留出的觀察孔及儀表安裝孔位置和個(gè)數(shù)，風(fēng)機(jī)供電的引線位置、走向。

11）機(jī)組的基礎(chǔ)應(yīng)高出室內(nèi)地坪足夠高度,以便排除冷凝水和放空設(shè)備底部存水?；A(chǔ)四周應(yīng)設(shè)有排水溝或地漏

12)機(jī)組四周或布置多臺(tái)機(jī)組時(shí)，應(yīng)留出足夠的操作和檢修空間。

13)考慮機(jī)組防腐性能，箱體材料宜選用鍍鋅鋼板、玻璃鋼或其他合適的材料。

14)參照機(jī)組漏風(fēng)率標(biāo)準(zhǔn)。

2.整體式空氣處理機(jī)組（1）立式空氣處理機(jī)組

1)單風(fēng)機(jī)普通機(jī)組（圖5-33）

空氣處理過程表述

2)雙風(fēng)機(jī)凈化機(jī)組（圖5-34）（2）臥式空氣處理機(jī)組（圖5-35）（3）新風(fēng)機(jī)組（圖5-36）

（4）柜式空調(diào)機(jī)組

1）吊掛（頂）式柜式機(jī)組（圖5-39）

2）臥式柜式機(jī)組（圖5-40）

3）立式柜式機(jī)組（圖5-42）

4）臥式增壓型柜式機(jī)組（圖5-44）

5）變風(fēng)量柜式機(jī)組

6）商場(chǎng)用柜式機(jī)組（圖5-45）

7）柜式機(jī)組的應(yīng)用5.3水—空氣系統(tǒng)

(風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng))風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具有各空氣調(diào)節(jié)區(qū)可單獨(dú)調(diào)節(jié),比全空氣系統(tǒng)節(jié)省空間,比帶冷源的分散設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)器和變風(fēng)量系統(tǒng)造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。目前,仍在賓館客房、辦公室等建筑中大量采用。因此,《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50736—2012)推薦使用。1.風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的新風(fēng)供給方式

“加新風(fēng)系統(tǒng)”是指新風(fēng)需經(jīng)過處理，達(dá)到一定的參數(shù)要求，有組織地直接送入室內(nèi)。如果新風(fēng)風(fēng)管與風(fēng)機(jī)盤管吸入口相接或只送到風(fēng)機(jī)盤管的回風(fēng)吊頂處，將減少室內(nèi)的通風(fēng)量，當(dāng)風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，新風(fēng)有可能從帶有過濾器的回風(fēng)口吹出，不利于室內(nèi)衛(wèi)生；新風(fēng)和風(fēng)機(jī)盤管的送風(fēng)混合后再送入室內(nèi)的情況，送風(fēng)和新風(fēng)的壓力難以平衡，有可能影響新風(fēng)量的送入；因此，推薦新風(fēng)直接送入室內(nèi)。

2.風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

1）與直流系統(tǒng)相比，節(jié)省能源。2）與集中式空調(diào)系統(tǒng)相比，可進(jìn)行局部區(qū)域的溫度控制。3）可部分節(jié)省整個(gè)大樓空調(diào)系統(tǒng)的電氣安裝容量。4）由于風(fēng)機(jī)盤管體積較小，結(jié)構(gòu)緊湊，因此布置較為靈活。

5）由于各空調(diào)房間都設(shè)有風(fēng)機(jī)盤管，因此其臺(tái)數(shù)較多，導(dǎo)致檢修和日常維護(hù)工作量增加。

6）水管進(jìn)入室內(nèi)，要求施工嚴(yán)格。

7）與室內(nèi)裝修有時(shí)可能會(huì)存在一定的矛盾。

8）室內(nèi)空調(diào)噪聲主要取決于風(fēng)機(jī)盤管本身的質(zhì)量。

9）每個(gè)風(fēng)機(jī)盤管必須接凝結(jié)水管。

10）與全空氣系統(tǒng)相比，有可能延長冷水機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間而耗能。3.風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理過程

(1)新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線

1）夏季空氣處理過程（圖5-46）

空氣處理過程表述

2）冬季空氣處理過程（圖5-47）

空氣處理過程表述(2)新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等含濕量線（圖5-48）(3)新風(fēng)處理到低于室內(nèi)空氣的含濕量線（圖5-49）

4.風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以旅館類建筑為例，新風(fēng)系統(tǒng)按系統(tǒng)的大小來分，有小系統(tǒng)和大系統(tǒng)之分。小系統(tǒng)一般管轄30～50間客房；大系統(tǒng)要管轄150～250間客房。

(2)排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)排風(fēng)系統(tǒng)按其規(guī)模可分為小系統(tǒng)和大系統(tǒng)。小系統(tǒng)的豎風(fēng)管一直延伸到屋面與屋頂風(fēng)機(jī)相接，一般可帶動(dòng)40～60間衛(wèi)生間的排風(fēng)；大系統(tǒng)一般利用中間某層或頂層吊頂空間布置水平排風(fēng)干管，將豎風(fēng)管的排風(fēng)匯集起來，通過豎井與頂層排風(fēng)機(jī)房的排風(fēng)風(fēng)機(jī)相接排出室外。

5.設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意的主要問題

1）如果吊頂?shù)目臻g不能滿足凝結(jié)水管坡度（i≥0.01）的要求，將會(huì)造成無坡甚至反坡。2）在風(fēng)機(jī)盤管與冷熱水管接管上的手動(dòng)與電動(dòng)水閥下邊應(yīng)做集水盤。

3）風(fēng)機(jī)盤管選配不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致房間噪聲太大。

6.風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組（FanCoilUnit——FCU）

（1）風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的分類

1）按空氣流程形式分類

a.吸入式：吸入式的特點(diǎn)為風(fēng)機(jī)位于盤管的下風(fēng)側(cè)，空氣先經(jīng)盤管處理后，由風(fēng)機(jī)送入空調(diào)房間。

b.壓出式：即風(fēng)機(jī)處于盤管的上風(fēng)側(cè),風(fēng)機(jī)把室內(nèi)空氣抽入,壓送至盤管進(jìn)行冷、熱交換,然后送入空調(diào)房間。2）按其安裝形式分類

a.立式明裝（圖5-50）

b.臥式明裝（圖5-51）

c.立式暗裝（圖5-52）

d.臥式暗裝（圖5-53）

e.吸頂式(嵌入式或頂棚式)（圖5-54）

f.立柱式

立柱式明裝機(jī)組

立柱式暗裝機(jī)組

3）按水管的接管方向分類

a.左式：人面對(duì)機(jī)組的出風(fēng)口，接管在左側(cè)的稱為左式（左進(jìn)水）

b.右式：人面對(duì)機(jī)組的出風(fēng)口，接管在右側(cè)的稱為右式（右進(jìn)水）4）按運(yùn)行工況分類

a.濕工況式

b.干工況式

貫流型干式風(fēng)機(jī)盤管

風(fēng)機(jī)盤管的類型、特點(diǎn)和適用范圍（2）臥式暗裝機(jī)組的布置方式

1）將機(jī)組設(shè)在人行小通（過）道的吊頂內(nèi)（圖5-58）

2）將機(jī)組設(shè)在沿內(nèi)墻布置的局部吊頂內(nèi)（圖5-59）

3）將機(jī)組設(shè)在房間吊頂?shù)闹胁浚▓D5-60）

4）高靜壓型臥式暗裝機(jī)組的布置（圖5-61）

（3）風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的選擇

1）對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)，應(yīng)以房