1、第八章第八章 空空 气气 调调 节节第一节第一节 空气调节系统工作原理空气调节系统工作原理一、空气的组成和状态参数一、空气的组成和状态参数在自然界中的空气，都是含有水蒸在自然界中的空气，都是含有水蒸气的空气，气的空气，称为湿空气。称为湿空气。1湿度湿度空气中水蒸气的含量称为空气中水蒸气的含量称为湿度湿度。（1）绝对湿度）绝对湿度 g/m3或或kg/m3 一、空气的组成和状态参数一、空气的组成和状态参数（2）含湿量）含湿量 g/kg或或kg/kg （3）饱和绝对湿度）饱和绝对湿度反映出在一定的温度下，单位容积反映出在一定的温度下，单位容积（1m3）的湿空气所能）的湿空气所能容纳的水容纳的水蒸气含
2、量的最大值蒸气含量的最大值。温度上升时，。温度上升时，饱和绝对湿度增加。饱和绝对湿度增加。 一、空气的组成和状态参数一、空气的组成和状态参数（4）相对湿度）相对湿度空气的空气的绝对湿度绝对湿度与同温度下与同温度下饱和空气的饱和空气的绝对湿度之比绝对湿度之比称为相对湿度称为相对湿度，以，以表示。表示。表明了空气中水蒸气的含量接近于饱和表明了空气中水蒸气的含量接近于饱和状态的程度，即表示了空气的干湿程度。状态的程度，即表示了空气的干湿程度。值越小，表明空气越干燥，吸收水分值越小，表明空气越干燥，吸收水分的能力越强；的能力越强；值越大，表明空气越潮值越大，表明空气越潮湿，吸收水分的能力越弱。湿，吸收
3、水分的能力越弱。 2焓焓空气的焓值是指空气的焓值是指空气含有的总热量空气含有的总热量在空气调节技术中，常用比焓的变在空气调节技术中，常用比焓的变化，来判断空气得失热量的变化。化，来判断空气得失热量的变化。一般规定干空气的焓值以一般规定干空气的焓值以0为基准为基准点点(计算的起点计算的起点)，即，即0时时1kg干干空气的焓值为空气的焓值为0。 二、空气调节的任务和作用二、空气调节的任务和作用 空气调节，空气调节，就是通过采用一定的技就是通过采用一定的技术手段，在某一特定空间内，对空术手段，在某一特定空间内，对空气环境（温度、湿度、洁净度、流气环境（温度、湿度、洁净度、流动速度）进行调节和控制，使
4、其达动速度）进行调节和控制，使其达到并保持在一定范围内，以满足工到并保持在一定范围内，以满足工艺过程和人体舒适的要求。艺过程和人体舒适的要求。创造合适的室内气候环境创造合适的室内气候环境 创造舒适的创造舒适的“人工气候人工气候” 三、空调系统的基本构成与三、空调系统的基本构成与工作原理工作原理空调系统就是空调系统就是完成对空气环境进行完成对空气环境进行调节和控制，也就是对空气进行调节和控制，也就是对空气进行加加热、冷却、加湿、减湿、过滤、输热、冷却、加湿、减湿、过滤、输送送等各种处理的设备装置。等各种处理的设备装置。空调系统的基本构成空调系统的基本构成，由，由冷热源系冷热源系统、空气处理系统统
5、、空气处理系统、能量输送分配能量输送分配系统系统和和自动控制系统自动控制系统等四个子系统等四个子系统组成。组成。冷热源系统冷热源系统：1 1锅炉；锅炉；2 2给水泵；给水泵；3 3回水滤器；回水滤器；4 4疏水器；疏水器；5 5制冷机组；制冷机组；7 7冷却塔；冷却塔；8 8冷却水循环冷却水循环泵；泵；9 9冷水管系冷水管系; ;空气处理系统空气处理系统：1010空气加湿器；空气加湿器；1111空气加热器；空气加热器；1212空气冷却器；空气冷却器；1313空气过滤器空气过滤器; ;空气能量输送与分配系统空气能量输送与分配系统：6 6冷冻水循环泵；冷冻水循环泵；1414风机；风机；1515送风
6、管道；送风管道；1616蒸气管；蒸气管；1717凝水管；凝水管；1818空气分配器空气分配器; ;自动控制系统自动控制系统：1919温度控制器；温度控制器；2020湿度控制器；湿度控制器；2121冷、热能量自动调节阀冷、热能量自动调节阀; ;图图8 8 空调系空调系统的基本构成统的基本构成新风新风回回风风空气处理系统与能量输送分配系统空气处理系统与能量输送分配系统负责负责完成对空气的各种处理和输送：完成对空气的各种处理和输送：在风机在风机产生的风压作用下，室外空气从新风管产生的风压作用下，室外空气从新风管进入系统，与从回风管引入的部分室内进入系统，与从回风管引入的部分室内空气混合，经空气过滤器
7、进行过滤处理，空气混合，经空气过滤器进行过滤处理，再经空气冷却器、空气加热器等再经空气冷却器、空气加热器等进行空进行空气的冷却和加热处理，气的冷却和加热处理，然后经喷水室进然后经喷水室进行加湿或减湿处理，最后经送风管道行加湿或减湿处理，最后经送风管道输输送到空调房间送到空调房间，从而实现对室内空气环，从而实现对室内空气环境的调节和控制。境的调节和控制。三、空调系统的基本构成与三、空调系统的基本构成与工作原理工作原理为了节省能源，系统将一部分室内为了节省能源，系统将一部分室内空气与室外新鲜空气混合后再进行空气与室外新鲜空气混合后再进行处理，这部分的室内空气称为处理，这部分的室内空气称为回风，回风
8、，而室外新鲜空气称为新风而室外新鲜空气称为新风。冷热源系统冷热源系统属于空调系统的附属系属于空调系统的附属系统，它负责提供空气处理过程中所统，它负责提供空气处理过程中所需的冷量和热量。需的冷量和热量。三、空调系统的基本构成与三、空调系统的基本构成与工作原理工作原理热源系统的工作原理热源系统的工作原理，它利用，它利用热媒热媒的循的循环将热量从热源输送到空气处理系统中，环将热量从热源输送到空气处理系统中，通过通过热交换热交换设备提供空气调节过程中所设备提供空气调节过程中所需的热量。需的热量。冷源系统的工作原理冷源系统的工作原理，它利用制冷装置，它利用制冷装置产生冷量，利用产生冷量，利用冷媒冷媒的循
9、环将冷量输送的循环将冷量输送到空气处理系统中，通过到空气处理系统中，通过热交换热交换设备提设备提供空气调节过程中所需的冷量。供空气调节过程中所需的冷量。三、空调系统的基本构成与三、空调系统的基本构成与工作原理工作原理自动控制系统自动控制系统用于对空调房间内的用于对空调房间内的空气温度、湿度及所需的冷热源的空气温度、湿度及所需的冷热源的能量供给进行自动控制。能量供给进行自动控制。它它利用温度、湿度传感器利用温度、湿度传感器对室内空对室内空气参数进行检测，并气参数进行检测，并利用控制器利用控制器对对空气处理系统中的冷热媒管道的阀空气处理系统中的冷热媒管道的阀门进行控制，使其流量产生变化，门进行控制
10、，使其流量产生变化，以控制室内空气的状态参数。以控制室内空气的状态参数。 三、空调系统的基本构成与三、空调系统的基本构成与工作原理工作原理第二节第二节 空调系统的分类空调系统的分类空气调节系统按设备的设置情况可分为空气调节系统按设备的设置情况可分为集中式、独立式和半集中式集中式、独立式和半集中式等三种类型。等三种类型。中央空调系统中央空调系统是集中式空调系统，它是是集中式空调系统，它是将空气处理设备集中设置，组成空气调将空气处理设备集中设置，组成空气调节器，空气处理的全过程在空气调节器节器，空气处理的全过程在空气调节器内进行，然后通过空气输送管道和空气内进行，然后通过空气输送管道和空气分配器送
11、到各个房间。分配器送到各个房间。1 1新风进口；新风进口；2 2回风进口；回风进口；3 3混合室；混合室；4 4过滤器；过滤器；5 5空气冷却器；空气冷却器；6 6空气加热器；空气加热器；7 7加湿器；加湿器；8 8风机；风机；9 9空气分配室；空气分配室；1010冷却介质进出；冷却介质进出；1111加热介质进出；加热介质进出；1212加湿介质进；加湿介质进；1313主送风管；主送风管；1414消声器；消声器；1515送风支管；送风支管；1616消声器；消声器；1717空气分配器；空气分配器；1818回风；回风；1919回风管；回风管；2020循环风机；循环风机；2121调风门；调风门；222
12、2排风排风图一图一 集中式单风管一次回风式系统集中式单风管一次回风式系统1 1空气过滤器；空气过滤器；2 2空气冷却器；空气冷却器；3 3挡水板；挡水板；4 4 一级空气加热器；一级空气加热器；5 5离心或轴流通风机；离心或轴流通风机；6 6 一级空一级空气分配室；气分配室；7 7二级空气冷却器；二级空气冷却器；8 8二级空气加热器；二级空气加热器；9 9空气加湿器；空气加湿器；1010二级空气分配室；二级空气分配室；1111诱导器；诱导器；1212调风门；调风门；1313 一级送风管；一级送风管；1414二级送风管；二级送风管；1515二次风二次风图二图二 集中式双风管空调系统集中式双风管空
13、调系统图三图三 风机盘管式空调系统风机盘管式空调系统 1 1盘管；盘管；2 2风机；风机；3 3空气过滤器；空气过滤器；4 4箱体箱体图三图三-1 -1 风机盘管机组风机盘管机组图三图三-2 -2 风机盘管式空调的供水系统风机盘管式空调的供水系统房间缝隙自然渗透补给房间缝隙自然渗透补给 房间外墙的通风管道补给房间外墙的通风管道补给 独立的新风系统补给独立的新风系统补给 1 1新风进口；新风进口；2 2送风；送风；3 3回风；回风；4 4、5 5排风；排风；6 6新风进口；新风进口；7 7新风处理器新风处理器图三图三-3 -3 风机盘管式空调系统新风供给方式风机盘管式空调系统新风供给方式图三图三
14、-4 -4 独立新风供给独立新风供给-风机盘管式空调的集中式新风处理风机盘管式空调的集中式新风处理v风机盘管式空调系统风机盘管式空调系统各机组可独立运行各机组可独立运行，互不干扰，能，互不干扰，能满足不同的空调需要；满足不同的空调需要；系统布置灵活系统布置灵活，可独立进行空气处，可独立进行空气处理，也可在系统中集中设置新风系理，也可在系统中集中设置新风系统，机组作为二次处理设备使用，统，机组作为二次处理设备使用，从而构成从而构成半集中式空调系统半集中式空调系统。 第三节第三节 常用空调设备常用空调设备一、喷水室一、喷水室喷水室是一种多功能的空气调节设喷水室是一种多功能的空气调节设备，可备，可对
15、空气进行加热、冷却、加对空气进行加热、冷却、加湿、减湿湿、减湿等多种处理。等多种处理。当空气与不同温度的水接触时，空当空气与不同温度的水接触时，空气与水表面间发生热湿交换，调节气与水表面间发生热湿交换，调节喷水的温度将会得到不同的处理效喷水的温度将会得到不同的处理效果。果。 1 1前挡水板；前挡水板；2 2喷嘴与排管；喷嘴与排管；3 3后挡水板；后挡水板；4 4底池；底池；5 5冷水管；冷水管；6 6滤水器；滤水器；7 7循环水管；循环水管；8 8三通阀；三通阀；9 9水泵；水泵；1010供水管；供水管；1111补水管；补水管；1212浮球阀；浮球阀；1313溢水器；溢水器；1414溢水管；溢
16、水管；1515泄泄水管；水管；1616防水灯；防水灯；1717检查门；检查门；1818外壳外壳图图3-1 3-1 喷水室的结构图喷水室的结构图二、表面式换热器及其空气处理二、表面式换热器及其空气处理表面式换热器表面式换热器是让媒质通过金属管是让媒质通过金属管道而对空气进行加热或冷却的。采道而对空气进行加热或冷却的。采用这种方式时，空气和媒质之间并用这种方式时，空气和媒质之间并无直接接触，换热在金属管道表面无直接接触，换热在金属管道表面进行，进行，故称为表面式换热器。故称为表面式换热器。图图3-2 3-2 表面式换热器表面式换热器 三、空气的加湿与减湿处理设备三、空气的加湿与减湿处理设备1空气的
17、加湿处理设备空气的加湿处理设备空气加湿的方法可分成两类空气加湿的方法可分成两类：一类：一类是将水蒸气混入空气进行加湿，即是将水蒸气混入空气进行加湿，即蒸气加湿蒸气加湿；一类是由于水吸收空气；一类是由于水吸收空气中的显热而气化进入空气的加湿，中的显热而气化进入空气的加湿，即即水蒸发加湿水蒸发加湿。 图图3-3 3-3 设保温套管的蒸汽加湿喷管设保温套管的蒸汽加湿喷管图图3-4 3-4 水蒸发加湿水蒸发加湿电极式加湿器电极式加湿器三、空气的加湿与减湿处理设备三、空气的加湿与减湿处理设备2空气的减湿处理空气的减湿处理空气减湿处理空气减湿处理的主要方法有的主要方法有冷却减冷却减湿法湿法、液体吸湿液体吸
18、湿（吸收减湿）法和（吸收减湿）法和固体吸湿法固体吸湿法。1 1外界空气进口；外界空气进口；2 2空气冷却器（蒸发器）；空气冷却器（蒸发器）；3 3冷凝器；冷凝器；4 4挡水板；挡水板；5 5风风机；机；6 6干燥空气出口；干燥空气出口；7 7盛水盘；盛水盘；8 8压缩机；压缩机；9 9储液器；储液器；1010过滤干燥器；过滤干燥器；1111电磁阀；电磁阀；1212膨胀阀；膨胀阀；1313泄水管泄水管图图3-5 3-5 冷却降湿机工作原理冷却降湿机工作原理1 1空气滤网；空气滤网；2 2风机；风机；3 3空气冷却器；空气冷却器；4 4空气加热器；空气加热器；5 5转换阀；转换阀；6 6固体干燥剂
19、筒固体干燥剂筒图图3-6 3-6 固体干燥剂减湿系统固体干燥剂减湿系统热空气热空气1 1过滤器；过滤器；2 2喷液室；喷液室；3 3空气冷却器；空气冷却器；4 4风机；风机；5 5吸湿液冷却器；吸湿液冷却器；6 6溶液溶液泵；泵；7 7吸湿液箱；吸湿液箱；8 8热交换器；热交换器；9 9再生溶液泵；再生溶液泵；1010蒸发器；蒸发器；1111冷却器冷却器 图图3-7 3-7 再生式液体减湿系统再生式液体减湿系统三、空气的加湿与减湿处理设备三、空气的加湿与减湿处理设备液体减湿液体减湿是利用吸湿剂进行除湿。是利用吸湿剂进行除湿。固体吸湿材料固体吸湿材料常见的有硅胶、铝胶常见的有硅胶、铝胶和活性炭等
20、。和活性炭等。液体吸湿剂液体吸湿剂常用的有氯化锂、三甘常用的有氯化锂、三甘醇和氯化钙等水溶液。醇和氯化钙等水溶液。四、空气净化处理设备四、空气净化处理设备空气净化处理，空气净化处理，就是通过空气过滤就是通过空气过滤及净化设备，及净化设备，去除空气中的悬浮尘去除空气中的悬浮尘埃埃。在空调系统中，空气过滤器是。在空调系统中，空气过滤器是净化空气的主要设备。可分为：净化空气的主要设备。可分为：1金属网格浸油过滤器金属网格浸油过滤器2干式纤维过滤器干式纤维过滤器3静电过滤器静电过滤器 五、空气输送与分配设备五、空气输送与分配设备按空气的来源情况按空气的来源情况来划分，空调系统可来划分，空调系统可分为分
21、为直流、闭式和再循环式直流、闭式和再循环式系统等三种系统等三种形式。形式。空气的输送与分配空气的输送与分配是利用是利用通风机、送、通风机、送、回风管及空气分配器回风管及空气分配器（布风器）和（布风器）和空气空气诱导器诱导器来实现的。来实现的。1 1风管风管常用的风管材料有薄钢板、铝合金板或常用的风管材料有薄钢板、铝合金板或镀锌薄钢板等镀锌薄钢板等 五、空气输送与分配设备五、空气输送与分配设备2风机风机空调系统的风机主要采用离心风机。空调系统的风机主要采用离心风机。 3空气分配器空气分配器空气分配器用于空气分配器用于低速空调系统低速空调系统， 4空气诱导器空气诱导器诱导器为诱导器为高速空调系统高
22、速空调系统的主要送风设备。的主要送风设备。空调室内的气流组织不但取决于空调室内的气流组织不但取决于诱导器诱导器和空气分配器的结构、工作性能、送风和空气分配器的结构、工作性能、送风口布置等口布置等，而且，而且回风口回风口的结构、布置位的结构、布置位置对气流组织也有一定影响。置对气流组织也有一定影响。良好的回风能促使气流更加均匀、稳定。良好的回风能促使气流更加均匀、稳定。 五、空气输送与分配设备五、空气输送与分配设备1 1诱导器箱体；诱导器箱体；2 2 一次风管；一次风管；3 3调风门调风门4 4静静压箱；压箱；5 5喷嘴；喷嘴；6 6二次风进风栅；二次风进风栅；空气混合空气混合室；室；8 8混合
23、风出风栅；混合风出风栅；9 9换热器换热器图图3-8 3-8 立式空气诱导器结构工作原理图立式空气诱导器结构工作原理图第四节第四节 空空 调调 制制 冷冷 制冷系统制冷系统是空调系统的是空调系统的“冷源冷源”，它通过它通过制备冷冻水制备冷冻水提供给空气处理提供给空气处理设备使用，从而向整个系统提供冷设备使用，从而向整个系统提供冷量，它由量，它由制冷装置、冷冻水管路和制冷装置、冷冻水管路和冷却水管路冷却水管路等三个子系统组成。等三个子系统组成。一、制冷装置一、制冷装置制冷装置制冷装置是制冷系统的核心，常见是制冷系统的核心，常见的制冷方式有的制冷方式有蒸汽压缩式、吸收式蒸汽压缩式、吸收式等等1压缩
24、式制冷机压缩式制冷机压缩式制冷机以压缩式制冷机以制冷剂液体制冷剂液体汽化吸汽化吸热的方式制冷。热的方式制冷。 1 1压缩机；压缩机；2 2冷凝器；冷凝器；3 3膨胀阀；膨胀阀；4 4蒸发器蒸发器图图3-10 3-10 压缩式制冷机工作原理压缩式制冷机工作原理 一、制冷装置一、制冷装置制冷剂制冷剂在系统中要经过在系统中要经过压缩、冷凝、压缩、冷凝、节流和汽化节流和汽化等四个过程才完成一个等四个过程才完成一个制冷循环。制冷循环。常用的制冷剂常用的制冷剂有有氨和氟利昂氨和氟利昂R11、R12、R22、R134a、R123等等 其中影响较大的制冷剂（其中影响较大的制冷剂（R11和和R12）已经）已经实
25、施限制实施限制 一、制冷装置一、制冷装置2 2吸收式制冷机吸收式制冷机吸收式制冷机吸收式制冷机以溴化锂水溶液为工质，其以溴化锂水溶液为工质，其中以中以水为制冷剂水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂溴化锂溶液为吸收剂。它利用溴化锂水溶液在常温下（特别是在它利用溴化锂水溶液在常温下（特别是在温度较低时）吸收水蒸气的能力很强，而温度较低时）吸收水蒸气的能力很强，而在高温下又能将所吸收的水分释放出来的在高温下又能将所吸收的水分释放出来的特性，以及利用制冷剂水在低压下汽化时特性，以及利用制冷剂水在低压下汽化时要吸收周围介质的热量的特性来要吸收周围介质的热量的特性来实现制冷实现制冷的目的。的目的。1 1发生器；
26、发生器；2 2冷凝器；冷凝器；3 3蒸发器；蒸发器；4 4吸收器；吸收器；5 5冷冻水循环泵；冷冻水循环泵；6 6发生器泵；发生器泵；7 7吸收泵；吸收泵；8 8热交换器；热交换器；9 9溶液三通阀；溶液三通阀；1010制冷剂水管；制冷剂水管；1111防晶管；防晶管；1212冷剂水冷剂水图图3-11 3-11 吸收式制冷机工作原理吸收式制冷机工作原理 二、冷冻水系统二、冷冻水系统冷冻水系统负责将冷冻水系统负责将制冷装置制备制冷装置制备的的冷冻水输送到空气处理设备冷冻水输送到空气处理设备. 三、冷却水系统三、冷却水系统冷却水负责吸收冷却水负责吸收制冷剂蒸气制冷剂蒸气冷凝时冷凝时将放出的热量，并将
27、放出的热量，并将热量释放到室将热量释放到室外。外。 图图3-12 3-12 冷却塔冷却水系统冷却塔冷却水系统 第五节第五节 空调系统的维护与管理空调系统的维护与管理一、空调系统维护管理的意义一、空调系统维护管理的意义对空调系统的管理对空调系统的管理包括对空调系统的运行管包括对空调系统的运行管理和日常维护两大主要内容。所谓理和日常维护两大主要内容。所谓运行管理运行管理是指根据建筑物实际情况确定空调系统的运是指根据建筑物实际情况确定空调系统的运行方案，使空调系统在节能、合适的状况下行方案，使空调系统在节能、合适的状况下工作，既满足使用者的要求，又达到经济运工作，既满足使用者的要求，又达到经济运行的
28、目的。空调系统的行的目的。空调系统的日常维护日常维护是指物业管是指物业管理公司对空调系统在运行过程中出现的问题理公司对空调系统在运行过程中出现的问题及时处理，及时处理，保证空调系统正常运行，使建筑保证空调系统正常运行，使建筑物的使用功能以最大限度的发挥。物的使用功能以最大限度的发挥。二、空调系统的运行管理二、空调系统的运行管理三、空调系统的维护三、空调系统的维护 四、空调设备的维护四、空调设备的维护五、制冷机房的维护与管理五、制冷机房的维护与管理v冷却塔维护保养的主要内容有：冷却塔维护保养的主要内容有： 保证水流分布均匀。保证水流分布均匀。 保证气流分布均匀。保证气流分布均匀。 控制冷却塔进水浊度不大于控制冷却塔进水浊度不大于50mg/L 在冬季应采取相应措施，在集在冬季应采取相应措施，在集水器内放置电热装置，防止集水器水器内放置电热装置，防止集水器冻裂漏水。如冷却塔不用，需排净冻裂漏水。如冷却塔不用，需排净塔内存水。塔内存水。
