1、Slide:1空调基础与系统设计Slide:2Slide:3Slide:4空调的四要素空调的四要素温度温度，湿度湿度，清洁度清洁度与与气流分布气流分布是所谓空是所谓空调的四大要素，对四调的四大要素，对四个要素加以调节，能个要素加以调节，能够控制室内环境以达够控制室内环境以达到舒适的要求。到舒适的要求。Slide:5空调的四要素空调的四要素Slide:6舒适的环境舒适的环境左图为一认可左图为一认可的人体舒适的的人体舒适的条件范围，不条件范围，不过随不同人群过随不同人群的需求，在设的需求，在设定的时候有不定的时候有不同的标准。同的标准。冷冲击：夏日制冷时，室内外温度差达到10度，从室外进出时会强烈
2、感受到冷气与热气，使身体感到不适，这种不适称为“冷冲击”。制冷时室内外温度为37度（标准为5度）无论在何种场合温度差绝对不要超过10度。Slide:7干球温度（DB）湿球温度（WB）干湿球温度差制冷术语制冷术语(温度和湿度温度和湿度)Slide:8制冷术语制冷术语(温度和湿度温度和湿度)1.1.干球温度干球温度(符号符号DB)DB)普通的温度普通的温度 2.2.湿球温度湿球温度(符号符号WB)WB)温度计的球体上湿润时的温度，受湿度的影响温度计的球体上湿润时的温度，受湿度的影响 3.3.露点温度露点温度(符号符号DP)DP)对空气进行冷却，空气中的水分开始结露水的温对空气进行冷却，空气中的水分
3、开始结露水的温度度绝对湿度绝对湿度：（单位：公斤：（单位：公斤 水公斤水公斤 干燥空气）干燥空气）相对湿度：（单位相对湿度：（单位%，符号），符号）Slide:9制冷术语（压力）制冷术语（压力）Slide:10制冷术语（压力）制冷术语（压力）表压压力是单位面积所受的力，以压力是单位面积所受的力，以P P表示。它的单位为公斤表示。它的单位为公斤/平方厘米。平方厘米。绝对压力（公斤绝对压力（公斤/平方厘米平方厘米 绝对或公斤绝对或公斤/厘米厘米 绝对）以绝对真空条件下的压力绝对）以绝对真空条件下的压力为为零所测得的零所测得的表压（公斤表压（公斤/平方厘米平方厘米 GG或公斤或公斤/平方厘米平方厘米
4、 表表压）压力表测得的压力为表压，标压）压力表测得的压力为表压，标准大气压的表压为零。准大气压的表压为零。Slide:11制冷术语（压力）制冷术语（压力）真空状态真空状态:表压低于大气压的状态表压低于大气压的状态0MPa.G-0.1MPa.G绝对真空绝对真空:绝对压力绝对压力=0=0相对真空相对真空:大气压大气压 绝对压力绝对压力00Slide:12制冷术语制冷术语(热与功热与功)WKWHPBtu/hkcal/h10.0010.001343.140.86100011.343410860746.26860.746268612544.7761641.7910450.2930.0002930.000
5、3929610.2521.1630.001630.001558143.971SI SI制单位制单位:W(:W(瓦瓦)KW()KW(千瓦千瓦)英制单位英制单位:HP(:HP(马力马力)Btu/h()Btu/h(冷吨冷吨/小时小时)其他单位其他单位:Kcal/h(:Kcal/h(千卡千卡/小时小时)Slide:13制冷术语（制冷量）制冷术语（制冷量）制冷量制冷量又称冷量，是单位时间里由制冷机（空调器）从低温物体向高温物体又称冷量，是单位时间里由制冷机（空调器）从低温物体向高温物体所转移的热量。所转移的热量。单位时间内由空调器产生的热量（电热型）或空调器从外界吸热后向室内输单位时间内由空调器产生的热
6、量（电热型）或空调器从外界吸热后向室内输送的热量（热泵型）称为送的热量（热泵型）称为制热量制热量，单位与制冷量相同。，单位与制冷量相同。单位：单位：标准单位标准单位:瓦（瓦（WW）或千瓦（）或千瓦（KWKW）1W=0.86Kcal/h1W=0.86Kcal/h或或1KW=860kcal/h1KW=860kcal/h冷吨冷吨:1:1吨吨0 0度的水在度的水在1 1昼夜昼夜(24(24小时小时)内变为内变为0 0度的冰所对应的制冷能力。度的冰所对应的制冷能力。冷吨分为美国冷吨和日本冷吨。冷吨分为美国冷吨和日本冷吨。1 1美国冷吨美国冷吨=3024kcal/h=3.526kw=3024kcal/h=
7、3.526kw1 1日本冷吨日本冷吨=3320kcal/h=3.860kw=3320kcal/h=3.860kw制冷量的国际标准单位为制冷量的国际标准单位为WW、KW,KW,米制单位为千卡米制单位为千卡/小时（小时（Kcal/hKcal/h），），英制单位为英热英制单位为英热/小时（小时（Btu/hBtu/h）1W=0.86Kcal/h1W=0.86Kcal/h=3.412Btu/h 1KW=860Kcal/h 1Btu/h=0.252Kcal/h 1KW=860Kcal/h 1Btu/h=0.252Kcal/h Slide:14制冷术语（显热与潜热）制冷术语（显热与潜热）热量本是为改变温度的
8、东西热量本是为改变温度的东西,这种起改变物体温度的作用，这种起改变物体温度的作用，由普通温度计测得的热称之为由普通温度计测得的热称之为显热显热。熔化热蒸发热熔化热蒸发热(汽化汽化)热，升华热统称为状态变化的热，升华热统称为状态变化的潜热潜热。水水冰冰:凝固潜热凝固潜热79.6kcal/kg冰冰水水:溶化潜热溶化潜热水的蒸发潜热水的蒸发潜热100539kcal/kg30580kcal/kgSlide:15制冷术语（显热与潜热）制冷术语（显热与潜热）Slide:16制冷原理制冷原理12:12:气态制冷剂在压缩机中进行压缩，气态制冷剂在压缩机中进行压缩，使制冷剂变成高温、高压的压缩气使制冷剂变成高温
9、、高压的压缩气体。体。2323：制冷剂放出冷凝热，制冷剂由气体制冷剂放出冷凝热，制冷剂由气体转化成液体。转化成液体。3434：制冷剂在膨胀阀中急剧地节流减压。制冷剂在膨胀阀中急剧地节流减压。4141：中低温、低压的吸取热量制：中低温、低压的吸取热量制冷剂从液态变为气态。冷剂从液态变为气态。40度度70度度1234压缩机冷凝器蒸发器膨胀阀5度度10度度Slide:17压缩机压缩机Slide:18冷凝行程冷凝行程Slide:19节流机构节流机构Slide:20蒸发行程蒸发行程Slide:21制冷原理制冷原理 基本循环基本循环行程部件制冷剂状态压力温度热量蒸发蒸发器液态气态低压低温吸收蒸发热压缩压缩
10、机气态低压高压低温高温压缩热冷凝冷凝器气态液态高压高温放出冷凝热节流(膨胀)节流装置液态高压低压高温低温Slide:22制冷循环制冷循环Slide:23作为热泵的制冷机作为热泵的制冷机通常将热的物体同冷的物体放再一起，通常将热的物体同冷的物体放再一起，热的物体变冷，冷的物体变热。热的物体变冷，冷的物体变热。正好象正好象水从高初向低处流那样，热从热的物体往冷的物体传递。水从高初向低处流那样，热从热的物体往冷的物体传递。可是，使用制冷机就会把热从冷的物体转移至热的物体可是，使用制冷机就会把热从冷的物体转移至热的物体。制冷机恰似水泵。制冷机恰似水泵。制冷机是一种不吸水而吸热的泵。从这个意义上讲，制冷
11、机可以认为是热泵。Slide:24水泵与制冷机的对比水泵与制冷机的对比泵泵地下水压缩机冷凝器膨胀阀蒸发器高水位低水位地面Slide:25压缩机压缩机室内热交换器室内热交换器室外热交换器室外热交换器热泵循环热泵循环Slide:26压缩机压缩机室内热交换器室内热交换器室外热交换器室外热交换器制冷时四通阀的状态制冷时四通阀的状态制暖时四通阀的状态制暖时四通阀的状态热泵循环热泵循环Slide:27空调主要部件空调主要部件压缩机四通阀热交换器TC-2315A P18Slide:28系统部件系统部件 -压缩机压缩机Slide:29各种压缩机结构各种压缩机结构Slide:30系统部件系统部件 涡旋式压缩机涡
12、旋式压缩机Slide:31涡旋式压缩机涡旋式压缩机Slide:32全封闭活塞式压缩机全封闭活塞式压缩机Slide:33半封闭活塞式压缩机半封闭活塞式压缩机Slide:34旋转式压缩机旋转式压缩机Slide:35四通阀解剖照片四通阀解剖照片Slide:36系统部件系统部件 四通换向阀四通换向阀Slide:37系统部件系统部件 热交换器热交换器Slide:38节流装置节流装置节流装置的功能是调整液体管路节流装置的功能是调整液体管路进入蒸发器的高压液态制冷剂的进入蒸发器的高压液态制冷剂的流量，并保持系统高压侧和低压流量，并保持系统高压侧和低压侧的压力差，以保证制冷剂能在侧的压力差，以保证制冷剂能在蒸
13、发器内，处在期望的低压下蒸蒸发器内，处在期望的低压下蒸发，与此同时也能在高压状况下发，与此同时也能在高压状况下在冷凝器内凝结。在冷凝器内凝结。节流装置种类：节流装置种类：电子膨胀阀电子膨胀阀热力膨胀阀热力膨胀阀毛细管毛细管Slide:39节流机构节流机构 电子膨胀阀电子膨胀阀Slide:40压力开关压力开关Slide:41系统部件系统部件 高压开关高压开关Slide:42系统部件系统部件 低压开关低压开关Slide:43系统部件系统部件 消音器消音器排出口温度传感器某些空调还提供了消声器来消除产生噪音的某些空调还提供了消声器来消除产生噪音的压力脉冲。消声器通常位于压缩机排气口和压力脉冲。消声器
14、通常位于压缩机排气口和冷凝器之间，并且是垂直安装的，以确保冷冷凝器之间，并且是垂直安装的，以确保冷冻油的有效流动。冻油的有效流动。Slide:44分配器分配器(散流器散流器)Slide:45系统部件系统部件 分配器分配器Slide:46系统部件系统部件 气液分离器气液分离器气液分离器安装在蒸发器和压缩机之间，起到防止液态制冷剂进入压缩机的作用。气液分离器安装在蒸发器和压缩机之间，起到防止液态制冷剂进入压缩机的作用。气液分离器可容纳液态制冷剂，而只把气态的制冷剂送回压缩机。混合在制冷剂的气液分离器可容纳液态制冷剂，而只把气态的制冷剂送回压缩机。混合在制冷剂的里的油在气液分离器的底部被分离出来，并
15、同吸入的气体一起通过吸气管道内的小里的油在气液分离器的底部被分离出来，并同吸入的气体一起通过吸气管道内的小孔返回到压缩机内。孔返回到压缩机内。Slide:47截止阀截止阀Slide:48安全阀及单向阀安全阀及单向阀Slide:49贮液器贮液器贮液器器被安装在冷凝器和节流器装置之间，并暂时保存着被冷凝器液化之后、贮液器器被安装在冷凝器和节流器装置之间，并暂时保存着被冷凝器液化之后、被送到膨胀阀之前的制冷剂才会被提供给节流装置。被送到膨胀阀之前的制冷剂才会被提供给节流装置。贮液器也被用作过剩制冷剂储存的容器，因为在以下的几种情况里循环的制冷剂贮液器也被用作过剩制冷剂储存的容器，因为在以下的几种情况
16、里循环的制冷剂量是各不相同的。量是各不相同的。冷凝（室外）机组和风机盘管（室内）机组之间的连接管道长度。冷凝（室外）机组和风机盘管（室内）机组之间的连接管道长度。各种运行条件的改变。各种运行条件的改变。Slide:50系统部件系统部件-风扇风扇Slide:51系统部件系统部件-电脑板电脑板Slide:52大金家用大金家用VRV制冷循环图制冷循环图压缩机四通阀膨胀阀热交换器多电桥过冷热交换器油分离器储液器Slide:53空调分类空调分类 按目的分类:舒适型工艺型 按形式分类:房间空调器(分体式空调器)单元式空调机(小型中央空调系统)中央空调(集中式空调系统)按传热媒质分类:全空气方式全水方式水-
17、空气混合方式冷媒(制冷剂氟利昂)方式Slide:54空调的分类空调的分类（按传热介质分）（按传热介质分）按传热介质分类空调机类型热源机一次侧空调机终端空调器全空气式定风量单管道式可变风量单管道式双管道式多联机组式单一管道+再热式涡轮式制冷机螺杆式制冷机制冷设备吸收式冷热水机（温水、蒸汽）锅炉空气处理装置可变风量（VAV）混合箱再热器内部可变风量机组全水式2根管式3根管式4根管式区域4根管式涡轮式制冷机螺杆式制冷机制冷设备吸收式冷热水机（温水、蒸汽）锅炉风机盘管机组风机盘管机组+特种三通阀风机盘管机组（单、双）水-空气式诱导式空调混合排风设备系统式带一次风的风机盘管机组式带一次风的辐射制冷供暖式
18、涡轮式制冷机螺杆式制冷机制冷设备吸收式冷热水机（温水、蒸汽）锅炉空气处理装置诱导式空调混合排风设备系统风扇盘管机组辐射板（顶棚、地面）制冷剂式室内冷却器式小型热泵空调器式柜式空调器式多类型空调器式空气冷却器式小型热泵空调机式柜式空调机式多类型空调机式Slide:55空冷式空冷式VSVS水冷式水冷式Slide:56空调箱空调箱Slide:57制冷机的分类及允许范围制冷机的分类及允许范围制冷方式压缩机制冷机名称允许范围（US Rt）蒸汽压缩式（容积压缩式）往复式旋转式涡旋式制冷专用空调器0.51.5热泵式室内空调器0.51.5小型水汽热泵式空调器0.714柜式空调器（风冷 水冷）1100热泵柜式空
19、调器（风冷 水冷）260单冷多联型空调器717热泵式多联型空调器425制冷机3100热泵制冷机4100螺杆式制冷机501000热泵制冷机301000双管冷凝器热泵冷温水机501000蒸汽压缩式（离心式）离心式密闭涡轮式制冷机1001500敞开涡轮式制冷机10010000双管冷凝器热泵冷温水机951100吸收式吸收式单级吸收式制冷机1001800双级吸收式制冷机1001500直接燃烧双效冷温水发生器301500Slide:58离心式冷水机离心式冷水机Slide:59吸收式冷水机吸收式冷水机Slide:60吸收式冷水机工作原理吸收式冷水机工作原理Slide:61Slide:62 4、空调系统设计方
20、法 Slide:634-1 工况设计与过程设计得热量与冷负荷的关系得热量与冷负荷的关系得热得热：某时刻在内外扰作用下进入房间的总：某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热热量叫做该时刻的得热。如果得热0，意味，意味着房间失去热量。着房间失去热量。Slide:644-1 工况设计与过程设计冷负荷冷负荷：维持室内空气热湿参数为某恒定值：维持室内空气热湿参数为某恒定值时，在单位时间内从室内除去的热量，包括时，在单位时间内从室内除去的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。显热负荷和潜热负荷两部分。如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水分，则又可
21、称作湿负荷。分，则又可称作湿负荷。得热量和冷负荷相等吗得热量和冷负荷相等吗？Slide:65负荷的大小与去除热量的方式有关常规的送风方式空调需要去常规的送风方式空调需要去除的是进入到空气中的得热除的是进入到空气中的得热量。量。Slide:66各种得热进入空气的途径 潜热得热、渗透空气得热潜热得热、渗透空气得热 得热立刻成为瞬时冷负荷得热立刻成为瞬时冷负荷 通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室内显热源散热室内显热源散热 对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷 辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形辐射得热部分先传到各内表面，再以对流
22、形式进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得式进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存在延迟。热在时间上存在延迟。Slide:674-1 工况设计与过程设计以普通玻璃的玻璃窗进入的太阳辐射热为例以普通玻璃的玻璃窗进入的太阳辐射热为例。Slide:68热量瞬时得热量瞬时冷负荷需除去的蓄热量蓄热量4-1 工况设计与过程设计由于各围护结构内表面和家具的蓄热作用，冷由于各围护结构内表面和家具的蓄热作用，冷负荷与得热量之间就存在着相位差和幅度差，负荷与得热量之间就存在着相位差和幅度差，冷负荷冷负荷对得热的响应一般都有对得热的响应一般都有延迟延迟，幅度也有，幅度也有所所衰减衰减。Slide:694-1
23、 工况设计与过程设计照明得热与实际冷负荷之间的关系照明得热与实际冷负荷之间的关系蓄热量需除去的蓄热量实际冷负荷照明得热量由于灯光照明散热比较稳定，灯具开启后，由于灯光照明散热比较稳定，灯具开启后，大部分的热量被蓄存起来，随着时间的延续，大部分的热量被蓄存起来，随着时间的延续，蓄存的热量就逐渐减小。蓄存的热量就逐渐减小。Slide:70室内空气得热与冷负荷的关系Slide:71得热与冷负荷的关系 冷负荷与得热有关，但不一定相等冷负荷与得热有关，但不一定相等 决定因素决定因素 空调形式空调形式 送风：负荷对流部分送风：负荷对流部分 辐射：负荷对流部分辐射部分辐射：负荷对流部分辐射部分 热源特性：对
24、流与辐射的比例是多少？热源特性：对流与辐射的比例是多少？围护结构热工性能：围护结构热工性能：蓄热能力如何？如果热容为蓄热能力如何？如果热容为0呢？呢？如果内表面完全绝热呢？如果内表面完全绝热呢？房间的构造（角系数）房间的构造（角系数）注意：注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！辐射的存在是延迟和衰减的根源！Slide:724-1 工况设计与过程设计一、空调负荷的特点一、空调负荷的特点空调冷负荷一般包括有建筑围护结构的传热量、空调冷负荷一般包括有建筑围护结构的传热量、室内照明散热量、人体散热量、动力设备散热量、室内照明散热量、人体散热量、动力设备散热量、新风带入的热量及各类散湿量。新风带入的热量及
25、各类散湿量。建筑传热量和新风带入的热量，随着建筑传热量和新风带入的热量，随着室外气象条室外气象条件的变化而变化件的变化而变化。人体散湿量与建筑的使用性质、。人体散湿量与建筑的使用性质、使用条件等许多因素有关，无时不在变化。使用条件等许多因素有关，无时不在变化。对空调系统而言空调房间也对空调系统而言空调房间也不一定同时都使用不一定同时都使用。可以看出可以看出空调负荷变化空调负荷变化的复杂性。的复杂性。Slide:73某地区旅馆建筑夏季从某地区旅馆建筑夏季从5-9月月2880h的运行中，的运行中，空调部分负荷时的时间频率，说明了该地区旅空调部分负荷时的时间频率，说明了该地区旅馆建筑夏季有馆建筑夏季
26、有80以上的时间的空调负荷，只以上的时间的空调负荷，只占总设计负荷的占总设计负荷的50，只需要冷源系统设备的，只需要冷源系统设备的50投入运行，空调负荷在投入运行，空调负荷在90以上的时间还以上的时间还不到不到1。某地区空调部分负荷时间频率某地区空调部分负荷时间频率负荷（）5102030405060708090100时间（）2.7618.0222.5319.0215.769.626.113.751.490.350.07累积时间（）2.6720.6943.2262.8478.684.2290.3390.0895.5795.93100绝大部分时间段，空调系统在绝大部分时间段，空调系统在部分负荷部分
27、负荷下运行。下运行。Slide:74二、过程设计二、过程设计暖通空调设计方法一般是以夏季或冬季室外空气暖通空调设计方法一般是以夏季或冬季室外空气设计参数为依据的典型工况进行设计的。空调冷、设计参数为依据的典型工况进行设计的。空调冷、热负荷是按热负荷是按最不利工况最不利工况进行计算的。因此，空调进行计算的。因此，空调设备的选型、管道输水系统的能力可以满足最不设备的选型、管道输水系统的能力可以满足最不利工况空调系统的使用要求。这种设计方法，我利工况空调系统的使用要求。这种设计方法，我们称之为们称之为“工况设计工况设计”，也就是，也就是“静态设计静态设计”。按此设计方法进行工程设计，往往会出现如：空
28、按此设计方法进行工程设计，往往会出现如：空调负荷变化时，空调系统和设备不能进行相应的调负荷变化时，空调系统和设备不能进行相应的调节或调节性能比较差，出现调节或调节性能比较差，出现大马拉小车大马拉小车现象。现象。Slide:75 cbaedGG2GmmnnHHH0图4.2 水泵工作特性图图4.1 设备连接图某空调系统选择两台同型号的冷水机组，单台机组供冷某空调系统选择两台同型号的冷水机组，单台机组供冷量为量为Q，相应选择两台同型号冷水泵并联运行，单台水，相应选择两台同型号冷水泵并联运行，单台水泵流量为泵流量为G，扬程为，扬程为H，如图所示。，如图所示。Slide:76cbaedGG2GmmnnH
29、HH0图4.2 水泵工作特性图图4.1 设备连接图“工况设计工况设计”条件下运行时，两台水泵并联工作点条件下运行时，两台水泵并联工作点m，流量，流量为为2G，扬程为，扬程为H。H=(Rl+Z)a-b-c-d+(Rl+Z)d-e-a图中曲线图中曲线为系统管道特性曲线，图中曲线为两台水泵为系统管道特性曲线，图中曲线为两台水泵并联工作的特性曲线。并联工作的特性曲线。Slide:77cbaedGG2GmmnnHHH0图4.2 水泵工作特性图图4.1 设备连接图当空调负荷率为当空调负荷率为50时，只需开一台水泵即可，此时系统时，只需开一台水泵即可，此时系统的阻力为的阻力为H。H =(Rl+Z)a-b-c
30、-d+0.25(Rl+Z)d-e-a设计的水泵性能是：流量为设计的水泵性能是：流量为G时，扬程为时，扬程为H，I为一台水泵工为一台水泵工作时管道的特性曲线。作时管道的特性曲线。Slide:78cbaedGG2GmmnnHHH0图4.2 水泵工作特性图图4.1 设备连接图如果要满足系统供水量如果要满足系统供水量G时，水泵的实际工作点为时，水泵的实际工作点为n点，则点，则需要对管网进行节流，将特性曲线变成为需要对管网进行节流，将特性曲线变成为。很显然，水。很显然，水泵的工作是很不合理的，因为水泵的扬程为泵的工作是很不合理的，因为水泵的扬程为H 即可，而节即可，而节流损失为流损失为HH段，长期运行则
31、会浪费大量的能量。段，长期运行则会浪费大量的能量。Slide:79在在低负荷低负荷情况下情况下单位制冷量的耗电量增大单位制冷量的耗电量增大。两台相同的冷水机组，部分负荷时的耗电指标两台相同的冷水机组，部分负荷时的耗电指标负荷率（）制冷量（）耗电量（KW）耗电指标（KW/KW）负荷率（）制冷量（）耗电量（KW）耗电指标（KW/KW）10017443400.195508721730.1989015702940.187406781460.2158013952610.187305231130.2167012212300.18820349850.2446010462010.19210274710.408
32、Slide:80“过程设计过程设计”也就是也就是“动态设计动态设计”。“过程过程设计设计”就是在就是在“工况设计工况设计”的基础上考虑空的基础上考虑空调系统的设计和设备的选型都能满足空调系调系统的设计和设备的选型都能满足空调系统运行处于良好的状态，以达到最大程度节统运行处于良好的状态，以达到最大程度节约能量的目的。约能量的目的。过程设计是一个比较复杂的设计过程，设计过程设计是一个比较复杂的设计过程，设计要考虑要考虑工程各方面特点及运行方式工程各方面特点及运行方式。同时，。同时，还要了解暖通还要了解暖通空调设备的特性空调设备的特性，工程，工程规模规模，空调空调负荷的变化规律负荷的变化规律及及运行
33、管理方式运行管理方式，都直，都直接影响到设计方案和设备选型接影响到设计方案和设备选型Slide:81旅馆建筑旅馆建筑，空调负荷基本上属于全日型的连续负荷。，空调负荷基本上属于全日型的连续负荷。负荷变化范围大负荷变化范围大，低负荷时，可能低于设计负荷的，低负荷时，可能低于设计负荷的10。选择冷水机组时，要求机组能处于高效率下。选择冷水机组时，要求机组能处于高效率下运行。因此，许多工程选择了运行。因此，许多工程选择了离心式离心式冷水机组和冷水机组和螺螺杆式杆式冷水机组冷水机组大、小匹配方案大、小匹配方案，充分利用离心机高，充分利用离心机高负荷运行时节能的特点，又发挥了螺杆机低负荷运负荷运行时节能的
34、特点，又发挥了螺杆机低负荷运行时负荷调节的优势。行时负荷调节的优势。对水泵的节能，根据空调负荷变化的特点，考虑运对水泵的节能，根据空调负荷变化的特点，考虑运行调节的灵活性，水泵选型可以选择行调节的灵活性，水泵选型可以选择大、小泵匹配大、小泵匹配。对于大型空调系统可采用对于大型空调系统可采用二级泵及变频调速二级泵及变频调速形式。形式。Slide:824-2 空调冷、热负荷计算在在方案设计和初步设计方案设计和初步设计阶段，一般采用冷负荷阶段，一般采用冷负荷指标估算指标估算空调冷负荷。在空调冷负荷。在施工图设计阶段施工图设计阶段，空，空调冷负荷计算所需的基础资料和数据基本齐全，调冷负荷计算所需的基础
35、资料和数据基本齐全，冷负荷应该进行详细计算。由于围护结构都有冷负荷应该进行详细计算。由于围护结构都有一定的蓄热性，对负荷具有延迟和衰减作用，一定的蓄热性，对负荷具有延迟和衰减作用，在进行冷负荷计算时采用在进行冷负荷计算时采用非稳态计算法非稳态计算法进行。进行。Slide:834-2 空调冷、热负荷计算u空调房间或区域空调房间或区域夏季冷负荷夏季冷负荷应包括下列各项内容：应包括下列各项内容：（1）通过建筑围护结构传入的热量通过建筑围护结构传入的热量（2）通过外窗进入的太阳辐射热通过外窗进入的太阳辐射热（3）人体散热量人体散热量（4）照明散热量照明散热量（5）设备散热量设备散热量（6）食品或物料的
36、散热量食品或物料的散热量（7）新风带入的散热量新风带入的散热量（8）伴随各种散热量产生的潜热伴随各种散热量产生的潜热Slide:844-2 空调冷、热负荷计算u空调房间或区域夏季空调房间或区域夏季散湿量散湿量包括下列各项内包括下列各项内容：容：（1）人体散湿量人体散湿量（2）新风带入的湿量新风带入的湿量（3）液面或湿表面的散湿量等液面或湿表面的散湿量等Slide:854-2 空调冷、热负荷计算1、围护结构的传热量的计算围护结构的传热量的计算u（1）外墙和屋顶传热形成的逐时冷负荷：外墙和屋顶传热形成的逐时冷负荷：u CL=KF(twi-tn)u（2）外窗内外温差形成的逐时冷负荷：）外窗内外温差形
37、成的逐时冷负荷：u QCL=KCFCC1C2(tc+td)-tn uKC外窗的传热系数（外窗的传热系数（W/）u FC外窗面积（）；外窗面积（）；uC1不同类型窗框的传热系数修正值；不同类型窗框的传热系数修正值；uC2有内遮阳设施的传热系数修正值；有内遮阳设施的传热系数修正值；utc玻璃窗的逐时冷负荷计算温度（玻璃窗的逐时冷负荷计算温度（）；）；u td外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值（外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值（），），Slide:864-2 空调冷、热负荷计算2、通过外窗进入的太阳辐射热形成的逐时冷负荷、通过外窗进入的太阳辐射热形成的逐时冷负荷uQCZ=C3C4C5FCJCCC_
38、+(FC1-FC)JSCCN uC3玻璃窗的遮挡系数；玻璃窗的遮挡系数；uC4窗内遮阳设施的遮阳系数；窗内遮阳设施的遮阳系数；uC5窗的有效面积系数；窗的有效面积系数；uFC窗上受太阳直接照射的面积（）；窗上受太阳直接照射的面积（）；uJC透过标准玻璃窗的太阳总辐射照度（透过标准玻璃窗的太阳总辐射照度（W/）；）；uCC冷负荷系数；冷负荷系数；uCCN北向冷负荷系数，参见有关设计手册或设计措北向冷负荷系数，参见有关设计手册或设计措施；施；uFC1外窗面积（包括窗框）（）；外窗面积（包括窗框）（）；uJS透过标准玻璃窗的太阳散射辐射强度（透过标准玻璃窗的太阳散射辐射强度（W/）。）。Slide:
39、874-2 空调冷、热负荷计算3、热负荷计算热负荷计算u冷负荷须按冷负荷须按非稳态方法非稳态方法计算；计算；u热负荷可以按热负荷可以按稳态方法稳态方法计算。计算。u为什么？为什么？Slide:88Slide:89u采暖热负荷计算采暖热负荷计算u采暖热负荷计算应包括：围护结构的传热采暖热负荷计算应包括：围护结构的传热量、渗入室内冷空气的加热量及各种修正值量、渗入室内冷空气的加热量及各种修正值和附加值，室内各种稳定散热量应扣除。和附加值，室内各种稳定散热量应扣除。u围护结构的基本耗热量围护结构的基本耗热量按稳态传热计算：按稳态传热计算：u Q=KF（tn-twd）u冷空气渗透耗热量冷空气渗透耗热量
40、按下式计算：按下式计算：u Qs=0.28L（tn-twd）Slide:90u空调热负荷计算空调热负荷计算u空调热负荷包括：围护结构的传热量和新风的加空调热负荷包括：围护结构的传热量和新风的加热量，室内稳定的散热量应扣除。热量，室内稳定的散热量应扣除。u空调热负荷计算，主要是用于确定空调系统热源空调热负荷计算，主要是用于确定空调系统热源容量，空调房间末端设备的选择，容量，空调房间末端设备的选择，一般是按夏季一般是按夏季供冷工况时选择供冷工况时选择。在南方地区，当末端设备满足。在南方地区，当末端设备满足供冷工况要求时，一般都可以满足供热工况要求。供冷工况要求时，一般都可以满足供热工况要求。u空调
41、热负荷，原则上按采暖热负荷计算方法计算，空调热负荷，原则上按采暖热负荷计算方法计算，但室外计算参数的选取不同，分别对应于冬季室但室外计算参数的选取不同，分别对应于冬季室外计算参数和采暖室外计算参数。外门附加，高外计算参数和采暖室外计算参数。外门附加，高度附加一般可以不考虑，冷空气渗透耗热量由新度附加一般可以不考虑，冷空气渗透耗热量由新风加热重新考虑。风加热重新考虑。Slide:914、空调负荷估算、空调负荷估算u由于空调冷负荷的影响因素繁多，作用方式复由于空调冷负荷的影响因素繁多，作用方式复杂，计算非常繁琐，在不需要或无法非常精确杂，计算非常繁琐，在不需要或无法非常精确的情况下，如对系统进行方
42、案设计，或尚无详的情况下，如对系统进行方案设计，或尚无详细的建筑图纸，此时，往往采用细的建筑图纸，此时，往往采用冷负荷指标冷负荷指标对对系统负荷进行估算。系统负荷进行估算。u冷、热负荷指标：单位建筑面积或单位空调面冷、热负荷指标：单位建筑面积或单位空调面积的耗冷（或热）量。积的耗冷（或热）量。u由于冷负荷的影响因素比较多，通常资料中所由于冷负荷的影响因素比较多，通常资料中所推荐的冷负荷指标是给出推荐的冷负荷指标是给出一个范围。一个范围。Slide:925、设计负荷、设计负荷u设计负荷是选择空调系统设备容量、决设计负荷是选择空调系统设备容量、决定系统能力大小的依据。定系统能力大小的依据。u设计负
43、荷要设计负荷要尽可能接近实际负荷值尽可能接近实际负荷值，设，设备选得偏小满足不了实际需求，选得过备选得偏小满足不了实际需求，选得过大不仅系统的初投资增大，一些设备如大不仅系统的初投资增大，一些设备如冷热源很可能长期在低效率工况下运行。冷热源很可能长期在低效率工况下运行。Slide:934.3 空调系统设计方法步骤u仔细阅读原始设计资料、文件，如设计任务书、仔细阅读原始设计资料、文件，如设计任务书、建筑图，充分了解设计对象的特点及室内环境或建筑图，充分了解设计对象的特点及室内环境或工艺工程对空调系统的要求；工艺工程对空调系统的要求；u收集相关的设计参考资料，设计手册、设计措施、收集相关的设计参考
44、资料，设计手册、设计措施、设计规范（标准）、甚至产品样本等；设计规范（标准）、甚至产品样本等；u查取室内外设计气象参数，计算空调冷、热负荷；查取室内外设计气象参数，计算空调冷、热负荷；u选择和确定空调方案：空调方式、冷热源方案、选择和确定空调方案：空调方式、冷热源方案、系统控制方案等（需要作经济技术分析、比较）；系统控制方案等（需要作经济技术分析、比较）；u设备选型（主机、末端设备）；设备选型（主机、末端设备）；Slide:944.3 空调系统设计方法步骤u 系统布置（设备、管路等的布置）；系统布置（设备、管路等的布置）；u 系统水力计算；系统水力计算；u 风机，水泵及附属设备等设备选型；风机
45、，水泵及附属设备等设备选型；u 防、排烟设计；防、排烟设计；u 施工图绘制。首页图、平面图、剖面图、系统图施工图绘制。首页图、平面图、剖面图、系统图（系统轴测图）、原理图、机房布置图、大样图（系统轴测图）、原理图、机房布置图、大样图（详图）、首页图；（详图）、首页图；u 整理设计、计算说明书。整理设计、计算说明书。Slide:954.4 方案选择u方案选择的重要性方案选择的重要性:u关系到关系到初投资初投资、能耗能耗、运行管理运行管理等；等；u既要注意既要注意设备性能设备性能、更要注意、更要注意系统性能。系统性能。u冷热源方案冷热源方案：压缩式制冷还是吸收式制冷，是热：压缩式制冷还是吸收式制冷
46、，是热泵式机组还是单冷机加锅炉等泵式机组还是单冷机加锅炉等u空调方式与气流组织形式空调方式与气流组织形式全空气系统全空气系统 风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统房间气流组织形式及末端设备等房间气流组织形式及末端设备等Slide:96三、空调水系统1、特点与分类、特点与分类u特点：特点：投资较大、水泵能耗较大、对整个系统性能投资较大、水泵能耗较大、对整个系统性能影响较大影响较大u分类：分类：u按供、回水管道数量分为：按供、回水管道数量分为：双管制双管制、三管制和四管、三管制和四管制；制；u按水在管道内的流程分为：同程式和异程式；按水在管道内的流程分为：同程式和异程式；u按系统是否有与大气直接相
47、通分为：按系统是否有与大气直接相通分为：闭式闭式和开式；和开式；u按流量是否可调分为：定流量和变流量按流量是否可调分为：定流量和变流量;u按水泵系统设置分为：一次泵系统和二次泵系统按水泵系统设置分为：一次泵系统和二次泵系统Slide:97序序号号类类 型型特特 征征优优 点点缺缺 点点1双双管管制制供冷、供热合用同供冷、供热合用同一管路系统一管路系统管路系统简单；管路系统简单；初投资省初投资省无法同时满足无法同时满足供冷、供热的供冷、供热的要求要求三三管管制制分别设置供冷、供分别设置供冷、供热管路与换热器，热管路与换热器，但冷热回水的管路但冷热回水的管路共用共用能满足同时供能满足同时供冷、供热
48、的要冷、供热的要求求;管路系统较四管路系统较四管制简单管制简单有冷、热混合有冷、热混合损失；投资高损失；投资高于两管制；管于两管制；管路布置复杂路布置复杂四四管管制制供冷、供热的供、供冷、供热的供、回水管均分开设置，回水管均分开设置，具有冷、热回水的具有冷、热回水的两套独立的系统两套独立的系统能灵活实现同能灵活实现同时供冷和供热；时供冷和供热；没有冷、热混没有冷、热混合损失合损失管路系统复杂；管路系统复杂；初投资高；初投资高；占用建筑空间占用建筑空间较多较多Slide:98Slide:99序序号号类类 型型特特 征征优优 点点缺缺 点点2 同程同程式式供、回水干管中供、回水干管中的水流方向相同
49、，的水流方向相同，经过每一环路的经过每一环路的管路长度相等管路长度相等水量分配和调水量分配和调节较方便；水节较方便；水力平衡性能好力平衡性能好需设回程管，需设回程管，管道长度增加；管道长度增加；初投资稍高初投资稍高异程异程式式供、回水干管中供、回水干管中的水流方向相反，的水流方向相反，每一环路的管路每一环路的管路长度不等长度不等不需回程管，不需回程管，管道长度较短，管道长度较短，管路简单；管路简单；初投资稍低初投资稍低水量分配和调水量分配和调节较难；节较难；水力平衡较麻水力平衡较麻烦烦Slide:100Slide:101序序号号类类 型型特特 征征优优 点点缺缺 点点3闭式闭式管路系统不管路系
50、统不与大气相接与大气相接触（仅在系触（仅在系统最高点设统最高点设置膨胀水箱）置膨胀水箱）管道与设备的管道与设备的腐蚀少；不需腐蚀少；不需克服静水压力，克服静水压力，水泵压力、功水泵压力、功率均低；系统率均低；系统简单简单如需与蓄热水池连接，如需与蓄热水池连接，则比较复杂则比较复杂开式开式管路系统与管路系统与大气相通大气相通（设有水池）（设有水池）与水池连接比与水池连接比较简单较简单水中含氧量高，管路水中含氧量高，管路与设备的腐蚀多；与设备的腐蚀多；需要增加克服静水压需要增加克服静水压的额外能量；输送能的额外能量；输送能耗大耗大Slide:102Slide:103序序号号类类 型型特特 征征优优
