《城市軌道交通通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)（第2版）》 課件6-1空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)新

項目六空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)城軌交通通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)項目6空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類1變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)33普通集中式空調(diào)系統(tǒng)2半集中式空調(diào)系統(tǒng)34分散式空調(diào)系統(tǒng)35√√√√§6.1前言一、按空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況①集中式空調(diào)系統(tǒng)②半集中式空調(diào)系統(tǒng)③分散式空調(diào)系統(tǒng)

§6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類1.集中式空調(diào)系統(tǒng)該系統(tǒng)的特點是所有的空氣處理設(shè)備（加熱器、冷卻器、過濾器、加濕器等）以及通風(fēng)機等設(shè)備都設(shè)在一個集中的空調(diào)機房內(nèi)，處理后的空氣經(jīng)風(fēng)道輸送到各空調(diào)房間。集中式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣量大，有集中的冷源和熱源，運行可靠，便于管理和維修，但機房占地面積較大。普通集中式空調(diào)系統(tǒng)2.半集中式空調(diào)系統(tǒng)該系統(tǒng)除了設(shè)有集中在空調(diào)機房的空氣處理設(shè)備可以處理一部分空氣外，還有分散在被調(diào)房間內(nèi)的空氣處理設(shè)備。它們可以對室內(nèi)空氣進(jìn)行就地處理或?qū)碜约刑幚碓O(shè)備的空氣進(jìn)行補充處理，以滿足不同房間對送風(fēng)狀態(tài)的不同要求。誘導(dǎo)器系統(tǒng)、風(fēng)機盤管系統(tǒng)等均屬此類3.分散式空調(diào)系統(tǒng)分散式空調(diào)系統(tǒng)又稱局部空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點是將冷（熱）源、空氣處理設(shè)備和空氣輸送設(shè)備全部或部分集中在一個空調(diào)機組內(nèi)、組成整體式或分散式等空調(diào)機組，可以根據(jù)需要，靈話、方便的布置在各個不同的空調(diào)房間或鄰室內(nèi)。分散式空調(diào)系統(tǒng)又可以分為窗式空調(diào)器系統(tǒng)、分體式空調(diào)器系統(tǒng)、柜式空調(diào)器系統(tǒng)等。§6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類二、按負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷所用介質(zhì)不同①全空氣系統(tǒng)②全水系統(tǒng)③空氣—水系統(tǒng)

④冷劑系統(tǒng)

§6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類（a）全空氣系統(tǒng)1.全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)是指空調(diào)房間的室內(nèi)負(fù)荷全部由經(jīng)過處理的空氣來承擔(dān)的空調(diào)系統(tǒng)（如圖（a）所示）。由于空氣的比熱容較小，需要用較多的空氣量才能達(dá)到消除余熱余濕的目的，因此要求有較大斷面的風(fēng)道，占用建筑空間較多。全空氣系統(tǒng)可以分為定風(fēng)量式系統(tǒng)（單風(fēng)道式、雙風(fēng)道式）和變風(fēng)量式系統(tǒng)。2.全水系統(tǒng)全水系統(tǒng)是指空調(diào)房間的熱混負(fù)荷全部靠水作為冷熱介質(zhì)來承擔(dān)的空調(diào)系統(tǒng)（如圖（b）所示）。由于水的比熱容比空氣大得多，所以在相同條件下只需較小的水量，這樣輸送管道所占用的空間較少。但是僅靠水來消除余熱余濕并不能解決房間的通風(fēng)換氣問題，室內(nèi)空氣品質(zhì)較差，因而通常不單獨采用這種方法。風(fēng)機盤管系統(tǒng)（b）全水系統(tǒng)§6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類3.空氣-水系統(tǒng)由空氣和水共同負(fù)擔(dān)空調(diào)房間熱濕負(fù)荷的空調(diào)系統(tǒng)稱為空氣-水系統(tǒng)（如圖（c）所示）。該系統(tǒng)有效地解決了全空氣系統(tǒng)占用建筑空間大和全水系統(tǒng)中空調(diào)房間通風(fēng)換氣的問題。風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)誘導(dǎo)器系統(tǒng)輻射板系統(tǒng)（c）空氣-水系統(tǒng)§6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類4.冷劑系統(tǒng)冷劑系統(tǒng)是將制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器直接放在空調(diào)房間來吸收余熱余濕，常用于分散安裝的局部空調(diào)機組（如圖（d）所示）。冷劑系統(tǒng)一般屬于全分散系統(tǒng)，如窗式空調(diào)器、分體式空調(diào)器、柜式空調(diào)器。較常用的是多聯(lián)機系統(tǒng)，采用變頻控制技術(shù)。（d）冷劑系統(tǒng)§6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、空氣-水系統(tǒng)與制冷劑系統(tǒng)的對比關(guān)系§6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類三、根據(jù)集中式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣來源分類

①封閉式系統(tǒng)

NNOO冷卻器封閉式系統(tǒng)全部使用室內(nèi)再循環(huán)空氣，沒有室外空氣補充，因此房間和空氣處理設(shè)備之間形成了一個封閉環(huán)路，如圖所示。這種系統(tǒng)最節(jié)能，但衛(wèi)生條件也最差。它只適合于無人或很少有人進(jìn)出但又需保持一定溫濕度的庫房等場所。全回風(fēng)式系統(tǒng)

6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類三、根據(jù)集中式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣來源分類

②直流式系統(tǒng)

NOO過濾器直流式系統(tǒng)使用的空氣全部來自室外（又稱室外新風(fēng)），經(jīng)熱濕處理后送入空調(diào)房間，吸收余熱余濕后又全部排至室外，如圖所示。該系統(tǒng)耗能最多，但室內(nèi)空氣得到了百分之百的交換。它適合于產(chǎn)生劇毒物質(zhì)、病菌及散發(fā)放射性有害物的空調(diào)房間。全新風(fēng)系統(tǒng)

6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類三、根據(jù)集中式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣來源分類③混合式系統(tǒng)

NOO風(fēng)機NCC由于直流式系統(tǒng)不經(jīng)濟，而封閉式系統(tǒng)又不衛(wèi)生，所以上述兩種系統(tǒng)只能在特定情況下使用。對于絕大多數(shù)場合，往往需要綜合兩者的利弊。即采用室外空氣（又稱新風(fēng)）與室內(nèi)再循環(huán)空氣（又稱回風(fēng)）相混合的系統(tǒng)（如圖所示）。新、回風(fēng)混合式系統(tǒng)

按風(fēng)道中空氣流速分類①高速空調(diào)系統(tǒng)②低速空調(diào)系統(tǒng)四、其它分類方法6.1空調(diào)系統(tǒng)的分類按風(fēng)量固定與否分類①定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)②變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)按空調(diào)系統(tǒng)的用途分類①工藝性空調(diào)系統(tǒng)②舒適性空調(diào)系統(tǒng)按系統(tǒng)運行時間不同①全年性空調(diào)系統(tǒng)②季節(jié)性空調(diào)系統(tǒng)6.2普通集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

普通集中式空調(diào)系統(tǒng)是低速、單風(fēng)道集中式空調(diào)系統(tǒng)，屬于典型的全空氣系統(tǒng)。普通集中式空調(diào)系統(tǒng)①封閉式系統(tǒng)②直流式系統(tǒng)③新、回風(fēng)混合式系統(tǒng)直流式和封閉式系統(tǒng)僅在特定情況下使用。新、回風(fēng)混合式系統(tǒng)又包括一次回風(fēng)式系統(tǒng)和二次回風(fēng)式系統(tǒng)兩種6.2普通集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)一次回風(fēng)

回風(fēng)與室外新風(fēng)在噴水室(或表面式空氣冷卻器，簡稱表冷器)前混合。二次回風(fēng)

回風(fēng)與新風(fēng)在噴水室（或表冷器）前混合并經(jīng)熱濕處理后，再次與回風(fēng)混合。

根據(jù)新風(fēng)、回風(fēng)混合過程的不同，工程上常見的有兩種形式：一、一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)1、夏季工況WNNOLC混合冷卻減濕加熱WNNLCOO§12.2普通集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)狀態(tài)為W的室外新風(fēng)與狀態(tài)為N的室內(nèi)新風(fēng)回風(fēng)混合為狀態(tài)C，經(jīng)噴水室或（表面冷卻器）冷卻減濕到點L，再從L加熱到送風(fēng)狀態(tài)點O，然后送入房間，吸收房間的余熱余濕后變?yōu)槭覂?nèi)狀態(tài)N，一部分空氣排到室外，另一部分返回到空調(diào)機組與新風(fēng)混合。一次回風(fēng)焓濕圖

示意圖（夏季）2、冬季工況w′NNL′絕熱加濕再熱再熱器冷卻器NN§12.2普通集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)狀態(tài)為w′的室外新風(fēng)與狀態(tài)為N的室內(nèi)新風(fēng)回風(fēng)混合為狀態(tài)C′，經(jīng)絕熱加濕到機器露點L′，再從L加熱到送風(fēng)狀態(tài)點O′，然后送入房間，吸收房間的余熱余濕后變?yōu)槭覂?nèi)狀態(tài)N。二、二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)NNNNG2G1WCLOWNCLNNO§12.2普通集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)１、夏季工況二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是在噴水室（或空氣冷卻器）前后兩次引入室內(nèi)回風(fēng)，以冷卻減濕設(shè)備后的回風(fēng)代替再熱器對空氣再加熱，送到節(jié)省熱量和冷量的目的。冷卻減濕混合混合冷卻減濕§12.2普通集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)２、冬季工況兩種空氣處理方案：6.2普通集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)三、應(yīng)用特點

一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點是處理流程簡單，操作管理方便；缺點是當(dāng)有送風(fēng)溫差要求時，需采用再熱過程，有冷、熱抵消的現(xiàn)象，會造成能量浪費。一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)尤其適用于使用舒適性空調(diào)的工程。二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點是用二次混合過程代替了再熱過程，節(jié)能效果明顯；缺點是處理流程復(fù)雜，給運行管理帶來不便。因此，該系統(tǒng)只適合室內(nèi)于對室內(nèi)溫度、濕度要求嚴(yán)格，送風(fēng)溫差較小、風(fēng)量較大的恒溫恒濕或凈化空調(diào)之類的工程。定風(fēng)量系統(tǒng)CAV(ConstantAirVolume）：

普通集中式空調(diào)系統(tǒng)是按房間最大熱濕負(fù)荷確定送風(fēng)量，并在全年運行中保持送風(fēng)量固定不變。

變風(fēng)量系統(tǒng)VAV（VariableAirVolume）：

是一種較先進(jìn)的空調(diào)，它可根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)送風(fēng)量。如果室內(nèi)負(fù)荷下降，它不需要改變送風(fēng)狀態(tài)，只需減少送風(fēng)量就可以維持室內(nèi)溫度不變。6.3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)6.3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)一、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置１、節(jié)流型末端裝置

文氏管型變風(fēng)量風(fēng)口

文氏管由兩個獨立的動作部分：一個是隨室內(nèi)負(fù)荷變化、由室內(nèi)溫控器控制的電動或氣動執(zhí)行機構(gòu)，用來帶動錐形體中心的閥桿，使錐形體在文氏管內(nèi)移動，調(diào)節(jié)錐形體與管道間的流通面積，從而達(dá)到改變風(fēng)量的目的；另一個是定風(fēng)量機構(gòu)，依靠調(diào)整錐形體內(nèi)的彈簧來達(dá)到定風(fēng)量的目的。條縫型變風(fēng)量風(fēng)口室內(nèi)回風(fēng)風(fēng)口本身就是靜壓箱，可內(nèi)貼吸聲材料，也可均勻的靜壓出風(fēng)。它的變風(fēng)量與定風(fēng)量作用是依靠其內(nèi)部的一個橡皮囊來完成的。當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷減少時，在室內(nèi)溫度控制器的作用下使其皮囊充分膨脹，減少了流通空氣的截面積，從而達(dá)到了變風(fēng)量的目的。6.3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)6.3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)節(jié)流型末端裝置的工作原理２、旁通型末端裝置

旁通型變風(fēng)量末端裝置是利用設(shè)置在末端箱體上的旁通調(diào)節(jié)閥來改變房間送風(fēng)量的一種末端裝置。旁通型變風(fēng)量末端裝置6.3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)旁通型變風(fēng)量系統(tǒng)工作原理

該系統(tǒng)風(fēng)機的風(fēng)量是一定的，當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷減少時，通過送風(fēng)口的分流機構(gòu)來減少送入室內(nèi)的空氣量，其余部分則送入頂棚內(nèi)轉(zhuǎn)而進(jìn)入回風(fēng)管循環(huán)。

旁通口和送風(fēng)口上設(shè)有動作相反的風(fēng)閥，并與電動（或氣動）執(zhí)行機構(gòu)相連接，且受室內(nèi)溫度控制器控制。6.3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)３、誘導(dǎo)型末端裝置

工作原理圖1—一次風(fēng)2—二次風(fēng)3—室內(nèi)感溫元件4—混合空氣6—燈罩6—定風(fēng)量裝置

工作原理：

經(jīng)過集中空調(diào)器處理的一次風(fēng)由風(fēng)機送入設(shè)于各空調(diào)房間內(nèi)的誘導(dǎo)型末端裝置中。一次風(fēng)進(jìn)入誘導(dǎo)型變風(fēng)量末端裝置，經(jīng)噴嘴高速射出。由于噴出氣流的引射作用，在誘導(dǎo)型變風(fēng)量末端裝置內(nèi)局部區(qū)域形成負(fù)壓，室內(nèi)空氣被吸入，與一次風(fēng)混合后從出風(fēng)口送出。。6.3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)

誘導(dǎo)型末端裝置的特點：（1）由于—次風(fēng)溫度可以很低，所需要的風(fēng)量少，同時采用高速，所以風(fēng)道斷面積小，然而要達(dá)到誘導(dǎo)作用必須提高風(fēng)機壓頭。（2）由于可以利用室內(nèi)熱量，特別是照明熱量，故適用于高照度的辦公大樓等場合。（3）室內(nèi)空氣（二次風(fēng)）不能進(jìn)行有效的過濾。（4）即使負(fù)荷減少，房間風(fēng)量變化也不大，對氣流分布的影響較節(jié)流型末端裝置小。6.3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)二、變風(fēng)量系統(tǒng)的特點（1）設(shè)備容量減小，運行能耗節(jié)省。由于VAV系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)送入房間的風(fēng)量來適應(yīng)負(fù)荷的變化，所以能夠節(jié)約風(fēng)機運行能耗和減少風(fēng)機裝機容量。（2）能進(jìn)行分區(qū)溫度控制。各個房間的室內(nèi)溫度可以個別調(diào)節(jié)，每個房間的風(fēng)量調(diào)節(jié)直接受裝在室內(nèi)的恒溫器控制。（3）維修工作量少。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)屬于全空氣系統(tǒng)，與風(fēng)機盤管系統(tǒng)相比有明顯的好處是冷凍水管與冷凝水管不進(jìn)入建筑吊頂空間，因而免除了盤管凝水和霉變問題。（4）系統(tǒng)靈活性較好，易于改、擴建，尤其適用于格局多變的建筑，例如出租寫字樓等。（6）節(jié)能效果不明顯，系統(tǒng)的初投資比較大；6.3變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)二次空氣處理設(shè)備種類不同分為：

風(fēng)機盤管系統(tǒng)誘導(dǎo)器系統(tǒng)輻射板系統(tǒng)

6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)

半集中式空調(diào)系統(tǒng)除了有集中的空氣處理室外，還在空調(diào)房間內(nèi)設(shè)有二次空氣處理設(shè)備。該系統(tǒng)克服了集中式空調(diào)系統(tǒng)空氣處理量大，設(shè)備、風(fēng)道斷面積大等缺點，同時具有局部式空調(diào)系統(tǒng)便于獨立調(diào)節(jié)的優(yōu)點。風(fēng)機盤管系統(tǒng)在每個空調(diào)房間內(nèi)設(shè)有風(fēng)機盤管機組。風(fēng)機盤管機組既空氣處理輸送設(shè)備，又是末端裝置，再加上經(jīng)集中處理后的新風(fēng)送人房間，由兩者結(jié)合運行。該系統(tǒng)在辦公樓、商用建筑及小型別墅中采用較多。風(fēng)機盤管機組的構(gòu)造風(fēng)機盤管機組是由冷熱盤管（一般2～4排銅管串片式）和風(fēng)機（多采用前向多翼離心式風(fēng)機或貫流風(fēng)機）組成。室內(nèi)空氣直接通過機組內(nèi)盤管進(jìn)行冷卻減濕或加熱處理。風(fēng)機的電動機多采用單相電容調(diào)速低噪聲電動機。與風(fēng)機盤管相連接的有冷、熱水管路和凝結(jié)水管路。一、風(fēng)機盤管系統(tǒng)6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)１、風(fēng)機盤管系統(tǒng)的構(gòu)造、分類和特點一、風(fēng)機盤管系統(tǒng)6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機盤管結(jié)構(gòu)臥式風(fēng)機盤管立式風(fēng)機盤管6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)該系統(tǒng)的優(yōu)點：布置靈活，各房間可獨立調(diào)節(jié)，噪音較小，占建筑空間少，運行經(jīng)濟。缺點：機組分散設(shè)置，臺數(shù)多時，維護工作量大，因有凝水，故需經(jīng)常清理，以防霉菌產(chǎn)生。6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)２、風(fēng)機盤管新風(fēng)供給方式(a)靠室外滲入新風(fēng)，浴室或廁所機械排風(fēng)(b)裝設(shè)新風(fēng)引入風(fēng)口，新風(fēng)口可進(jìn)行調(diào)節(jié)

(c)設(shè)有獨立的新風(fēng)系統(tǒng)

分為以下幾種：6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)回風(fēng)新風(fēng)排風(fēng)（a）室外滲入新風(fēng)

特點：投資和運行費用經(jīng)濟，但新風(fēng)量無法控制，清潔度差；室內(nèi)溫濕度分布不均勻。

適用場所：室內(nèi)人少，舊建筑物增設(shè)風(fēng)機盤管系統(tǒng)及布置新風(fēng)管困難時。6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)回風(fēng)新風(fēng)排風(fēng)（b）設(shè)新風(fēng)引入風(fēng)口

特點：投資省，節(jié)約建筑空間，但隨著新風(fēng)負(fù)荷的變化，室內(nèi)參數(shù)將直接受到影響，而且新風(fēng)口破壞建筑物立面，增加室內(nèi)污染和噪音。

適用場所：室內(nèi)參數(shù)要求不高的建筑物。6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)（c）獨立的新風(fēng)系統(tǒng)

特點：

把新風(fēng)處理到一定參數(shù)，由風(fēng)管系統(tǒng)送入各房間，提高了系統(tǒng)調(diào)節(jié)和運行的靈活性，且進(jìn)入風(fēng)機盤管的供水溫度可適當(dāng)調(diào)節(jié)，水管的結(jié)露現(xiàn)象得到了改善。6.4半集中式空調(diào)系統(tǒng)

４、風(fēng)機盤管機組的選擇（１）新風(fēng)機組的選擇

根據(jù)計算出的處理新風(fēng)量所需要的冷量、熱量和加濕量等，即可根據(jù)空調(diào)機組的產(chǎn)品樣本選取合適的新風(fēng)機組。