技术与计量安装---空调工程的研究

空调工程

（一）空调工程的基本概念

1.空气调节

使室内空气温度、相对湿度、速度、噪声、压力、洁净度等参数保持在一定范围内的技术称空气调节。

2.空调的分类

根据服务对象的不同，可分为工艺性空调(或称工业空调)及舒适性空调(或称民用空调)。所谓工艺性空调就是根据工艺生产的不同要求同时兼顾人体舒适需要而确定空气诸参数的空调；而舒适性空调则是根据建筑的不同用途而确定能满足人们舒适要求的空气诸参数的空调。

根据服务区域的不同，可分为全室性空调及局部性(局部区域)空调。所谓全室性空调就是对整个房间采取空调技术措施的空调；而局部性空调只是在非空调房间内的局部区域采取空调技术措施的空调。

根据系统精度和不同，可分为一般性空调、恒温恒湿空调、洁净空调、除湿空调和低温空调。

根据系统运行时间不同，可分为全年性空调和季节性空调。

（二）空调系统的组成

空调系统包括送风系统和回风系统。空调系统基本由空气处理部分、空气输配部分、冷热源部分三部分组成，此外还有自控系统等。

(三)空调系统的分类

1.按空气处理设备的设置情况分类。

(1)集中式系统

空气处理设备(过滤器、加热器、冷却器、加湿器及通风机等)集中设置在空调机房内，空气经处理后，由风道送入各房间。按送入每个房间的送风管的数目可分为单风管系统和双风管系统。

（2)半集中式系统

集中处理部分或全部风量，然后送往各房间(或各区)，在各房间(或各区)再进行处理的系统。包括集中处理新风，经诱导器(全空气或另加冷热盘管)送入室内或各室有风机盘管的系统(即风机盘管与风道并用的系统)，也包括分区机组系统等。

(3)分散式系统（也称局部系统）

将整体组装的空调器(带冷冻机的空调机组、热泵机组、不设集中新风系统的风机盘管机组等)直接放在空调房间内或放在空调房间附近，每台机组只供一个或几个小房间，或者一个房间内放几台机组的系统。

2.按处理空调负荷的输送介质分类

(1)全空气系统

房间的全部负荷均由集中处理后的空气负担。属于全空气系统的有定风量或变风量的单风管或双风管集中式系统、全空气诱导系统等。

(2)空气一水系统

空调房间的负荷由集中处理的空气负担一部分，其他负荷由水作为介质在送入空调房间时，对空气进行再处理(加热、冷却等)。属于空气一水系统的有再热系统(另设有室温调节加热器的系统)、带盘管的诱导系统、风机盘管机组和风道并用的系统等。

(3)全水系统

房间负荷全部由集中供应的冷、热水负担。如风机盘管系统、辐射板系统等。

(4)直接蒸发机组系统

室内负荷由制冷和空调机组组合在一起的小型设备负担。

3.按送风管风速分类

(1)低速系统

一般指主风管风速低于15m／s的系统；对于公用和民用建筑主风管风速一般不超过lOm／s。

(2)高速系统

一般指主风道风速高于15m／s的系统；对于公用和民用建筑主风管风速大于12m／s的也称为高速系统。

4.按所处理空气的来源分类

(1)直流式系统

所处理的空气全部来自室外新风，经处理后送入室内，吸收室内负荷后再全部排到室外。这种系统消耗较多的冷量和热量。主要用于空调房间内产生有毒有害物质而不允许利用回风的场所。

（2）封闭式系统

所处理的空气全部来自空调房间，即全部使用循环空气。这种系统最节省能量，但由于没有新风，仅适用于人员活动很少的场所，如仓库等。

（3）混合式系统

所处理的空气一部分来自室外新风，另一部分来自空调房间循环空气。这种系统综合了上述两种系统的利弊，应用最广。混合式系统在使用循环空气(即回风)时，可采用如下两种回风形式：即一次回风，这是空调中应用最广泛的一种形式，混合的目的在于利用回风的冷量或热量，来降低或提高新风温度；二次回风，二次混合的目的在于代替加热器提高送风温度。

5.按送风量是否变化分类

(1)定风量系统

风量不随室内热湿负荷变化而变化，送入各房间的风量保持一定。

(2)变风量系统

风量随室内热湿负荷变化而变化，当热湿负荷大时，送入较多风量，热湿负荷小时，送入较少的风量。

（四）典型空调系统的介绍

1.单风管和双风管集中式系统

（1）单风管集中式系统属于全空气式空调系统，系统仅有一个送风管，夏天送冷风，冬季送热风。系统主要由集中式空气处理设备、风道、送风口、回风口等组成。该系统优点是设备简单，初投资较省，设备集中设置，易于管理。缺点是，当一个集中式系统供给多个房间，而各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节；风道断面尺寸较大，占用空间大。适用于空调房间较大，各房间负荷变化情况相类似，当集中控制时，各房间的热湿负荷变化所引起的室内温湿度波动不会超过各房间的允许波动范围的场合。

（2）双风管集中式系统。是指空气经处理后分别用两个风管送出，其中一个为风温比较高的热风管，另一个为风温比较低的冷风管，两个风管接入混合箱，经混合后送入房间。该系统优点是每个房间(或每个区)可以分别控制；当各房间负荷不同时，可在同一系统内实现需要的加热或冷却；因直接用冷、热空气混合，室温调节反应极为迅速；冬季和过渡季的冷源以及夏季的热源可以利用室外新风；因系全空气方式，空调房间内无末端装置，不出现水管、电气附属设备、过滤器等，对使用者无干扰。

2.定风量和变风量系统

（1）定风量系统是通过改变送风温度而风量不变来适应室内负荷的变化。室内气流分布稳定；系统简单。其缺点是系统能耗大。

（2）变风量系统是送风温度不变，用改变风量的办法来适应负荷变化。风量的变化可通过专用的变风量末端装置来实现，末端装置可分为节流型、旁通型和诱导型。

3.诱导器系统

采用诱导器做末端装置的半集中式系统称为诱导器系统。诱导器由外壳、盘管（可不设）、喷嘴、静压箱和一次风联接管等组成。由于诱导器系统能在房间就地回风，不必或较少需要再把回风抽回到集中处理室处理，减少了要集中处理和来回输送的空气量，因而有风道断面小、空气处理室小、空调机房占地少、风机耗电量少的优点。

4.风机盘管系统

设置风机盘管机组的半集中式系统。风机盘管机组包括风机、电动机、盘管、空气过滤器、凝水盘、接管、出风格栅、室温调节装置、箱以及吸声材料和保温材料等。风机盘管机组中用来冷却或加热空气的盘管要通以冷水或热水，因此机组的水系统至少应装设供、回水管各一根，即做成双管系统。若采用冷、热媒管路分开供应，可做成三管或四管式系统。风机盘管机组有立式和卧式两种型式，立式的可以沿墙设置在地面上或放在窗台下，卧式的可以悬挂在天花板下或者安装在天棚里。按照安装方式，风机盘管机组可分为暗装型和明装型。风机盘管系统适用于空间不大负荷密度高的场合，如高层宾馆、办公楼和医院病房等。

5.局部空调机组

局部空调机组为分散式系统，由空气处理设备、风机、冷冻机和自动控制设备等组成，所有设备经常是装成一体，由工厂成批生产，现场安装。机组一般安装在需要空调的房间或相邻室内，就地处理空气。

掌握局部空调机组的不同分类

(五)洁净空调

洁净室是指对空气洁净度、温度、湿度、压力、噪声等参数，根据需要都进行控制的密闭性较好的空间。通常用空气洁净度，即洁净空气环境中空气所含尘埃量多少的程度来表示洁净室的洁净程度。

1.空气洁净措施

空气洁净措施是实现洁净等级的根本保证。就空气洁净而言，主要有以下几项具体措施：

(1)对洁净室的送风必须是有很高洁净度的空气。因此，必须选用高效或亚高效过滤器作为终端过滤器，对进入洁净室的空气，进行最后一级过滤；为保护终端过滤器和延长其寿命，必须使空气先经中效过滤器进行过滤。

(2)根据洁净室的等级，合理选择洁净室的气流分布流型（乱流、层流、对角流、混合型气流）。在工作区应避免涡流区；尽量使送入房间的洁净度高的空气直接到达工作区；气流的流动有利于洁净室内的微粒从回风口排走。

(3)有足够的风量，既为了稀释空气的含尘浓度，又保证有稳定的气流流型。

(4)不同等级的洁净室、洁净室与非洁净区或洁净室与室外之间均应保持一定正压值。

2.净化空调系统的送风方案

净化空调系统常用的送风方案为集中式送风和分散式送风两种：

（六）空调水系统

1.空调水系统（冷冻水系统或热水系统）分类

（1）双管制和四管制系统

按水管的设置可分为双管制和四管制。

（2）开式和闭式系统