2013年一级建筑技术设计辅导知识：空调系统

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第三节空调系统

　　一、集中空调室内空气计算参数
　　（一）舒适性空调：
　　1.冬季
　　温度应采用18～22℃
　　相对湿度应采用40%～60%
　　风速不应大于0.2m/s
　　2．夏季
　　温度应采用24～28℃
　　相对湿度应采用40%～65%
　　风速不应大于0.3m/s
　　（二）工艺性空调
　　根据工艺要求确定。
　　二、空调系统分类
　　（一）空调系统分类（按冷、热源设置情况分）
　　1.集中空调系统（包括半集中式）：冷、热源集中设置。有人称中央空调。
　　2.分散空调系统：冷、热源分散设置，如窗式、分体式、柜式、多联式（也有的叫小集中式、VRV）、风（空气）源热泵、水源热泵、地（土壤）源热泵等。
　　（二）本节主要介绍水冷式制冷机为冷源、锅炉或热力站或直燃机为热源的集中空调系统（包括半集中式），其他空调系统简单介绍。集中空调系统与集中采暖系统原理类似，也是由冷热源、冷热媒管道、空气处理设备（空调机、风机盘管）、送回风管道组成。集中空调系统原理图见图18-20。
　　三、集中空调冷热源、冷热媒
　　(一) 集中空调冷源
　　1.按制冷机类型分
　　(1)压缩式制冷机：特点是电作动力，设备尺寸小，运行可靠; 制冷剂为氟利昂或替代品,其中氟利昂对大气臭氧层有破坏作用, 替代品破坏作用很小。氟利昂11、氟利昂12已禁用,氟利昂22过渡期用,替代品134a、123等可以用。
　　A.活塞式制冷机：使用于中、小型工程，尤其是小型工程。能效比低，大于3.6。
　　B. 螺杆式制冷机：使用于大、中型工程。能效比中，大于4.1。
　　C.离心式制冷机：使用于大、中型工程，尤其大型工程。能效比高，大于4.4。
　　(2)溴化锂吸收式（热力式）制冷机：特点是用油、燃气、蒸汽、热水作动力，用电很少。噪声震动小。
　　A.直燃式（燃油、燃气）溴化锂吸收式制冷机：也可产空调热水。有可靠的燃油、燃气源，并在经济上合理时采用。冬季可作热源。
　　B.蒸汽式溴化锂吸收式制冷机：以蒸汽作动力。有可靠的蒸汽源时采用。
　　C.热水式溴化锂吸收式制冷机：以高于80℃热水作动力，效率低一些。有余热或废热时采用。
　　2.按冷却介质分
　　(1)水冷式制冷机:是用水冷却制冷剂，室外空气再冷却水, 要设冷却塔。冷却塔要设在室外。大、中型工程一般采用水冷式。
　　(2)风冷式制冷机:是室外空气直接冷却制冷剂,即设冷凝器。冷凝器应设在室外或通风极好的室内。中、小型工程可采用风冷式。
　　3.按功能分
　　(1)单冷式制冷机。只产冷水,如压缩式制冷机、蒸汽式溴化锂吸收式冷水机组、热水式溴化锂吸收式冷水机组。(2)冷热水机。产冷水也可产热水,如直燃式（燃油、燃气）溴化锂吸收式、热泵式冷热水机。
　　制冷机种类型还有蒸汽喷射式、涡旋式等,空调用的较少。
　　4.集中空调冷媒
　　夏季空调冷媒为冷冻水,一般供水7℃左右，回水12℃左右。
　　5.水冷式制冷机的冷却水系统
　　水冷式制冷机有冷却水系统。冷却水系统包括：冷却泵、冷却塔、冷却水管道等。同一台制冷机，冷却水泵要大于冷冻水泵。冷却塔是把室内热量散发到大气中的重要设备，放置位置要在室外并且通风好，以便于散热。
　　(二)集中空调热源
　　1.锅炉: 产空调热水。
　　2.直燃式（燃油、燃气）溴化锂吸收式冷热水机组: 冬季产空调热水。
　　3.热泵冷热水机组: 冬季产空调热水。气温低时效率降低。
　　4.集中空调热媒
　　冬季空调热媒为热水,一般供水60℃，回水50℃。　
　　四、集中空调水系统
　　空调冷(热)源制取的冷(热)水要用管道输送到空调机或风机盘管处,输送冷(热)水的系统就是冷(热)水系统.(一)一次级泵冷(热)水系统、二级泵冷(热)水系统
　　1.一级泵冷水系统：只设一级冷水循环泵，冷水流经冷(热)源和用户。一级泵冷水系统简单，投资少，见图18-21。

　　2.二级泵冷水系统：设两级冷水循环泵，第一级泵推动冷水通过冷(热)源循环，第二级泵向用户供应冷水，两级泵形成接力，第二级泵按环路阻力的不同确定扬程，以节省电能。二次泵冷(热)水系统设计合理时节省输送冷(热)水的电能，见图18-22。
　　(二)二管制、三管制、四管制冷(热)水系统
　　1.二管制系统：冷水、热水共用一套供回水管。共三根管，一根供水管、一根回水管、一根凝水管，凝水管在低处。适用一般空调系统，见图18-23。
　　2.三管制系统：冷水供水管、热水供水管分别设置，冷水回水管和热水回水管共用，加一根凝水管共4根管。适用于较高档次的空调系统,见图18-24。
　　3.四管制系统：冷水供水、回水管和热水供水、回水管分别设置，加一根凝水管共5根管。适用于高档次的空调系统。管道较多，造价也高。见图18-25。
　　(三)定流量系统、变流量系统
　　1.定流量系统：流经用户管道中的流量恒定，当空气处理器需要的冷(热)量发生变化时，改变调节阀旁通水量或改变水温。空气处理器水量调节阀为三通阀或不设阀，见图18-26。
　　2.变流量系统：流经用户管道中的流量随空气处理器需要的冷(热)量而变化。空气处理器水量调节阀为二通阀，见图18-27。
　　(四)同程式、异程式（同采暖）。
　　(五) 空调水系统（冷热水）定压膨胀、补水、水处理
　　1.定压膨胀：水系统要有定压，使水系统内最高点的管道和设备内充满水、没有空管；使水系统内最低点管道和设备不超压。水系统受热膨胀后体积增大，增多的这部分水要有出处以免把水管和设备压破。
　　2.补水：空调水系统因泄漏或检修泄水，应有补水泵等补水装置，。
　　3.水处理：补水应作软化，防止水在水管内壁结垢（主要是冬季），影响制冷机或换热器的传热效率和管道截面面积。
　　（六）空调水系统（冷热水）注意的问题
　　1. 供水管、回水管、凝水管均要有坡度，凝水管坡度更重要。
　　2. 空调水系统中压力分布：循环泵出口压力最高，沿泵出口水流方向越来越低，泵入口压力最低。
　　五、集中空调风系统
　　(一)空调系统分类
　　1.按空调对象分
　　(1)舒适性空调：满足人体舒适要求。
　　(2)工艺性空调：满足设备或产品要求。
　　2.按担负室内空调负荷的介质分：
　　(1)全空气空调系统：室内冷(热)负荷由空气来负担，有单风道、双风道、定风量、变风量系统。恒温恒湿空调、净化空调等工艺空调一般采用全空气系统。体育馆、影剧院、商场等大空间的舒适性空调一般采用全空气系统。见图18-20。
　　(2)空气－水系统：室内冷负荷由空气和水共同负担。适合于房间较多、且各房间需要单独调节温度的建筑物，如旅馆、写字楼等。风机盘管加新风系统属于此系统。见图18-20。
　　(3)全水系统：只设风机盘管的系统，没有新风要求的场所或新风不处理的场所。
　　(4)制冷剂系统：多联、单联分体空调。
　　3.按处理空气来源分：分直流式，见图18-28；循环式，见图18-29；混合式（一次回风），见图18-30（一）；混合式（二次回风），见图18-30（二）。

　　4.按空气流量状态分：分为定流量、变流量两种。
　　(二)气流组织形式
　　合理的组织室内空气的流动，使室内的温度、湿度、气流速度、洁净度、有害气体浓度等更好的满足工艺要求或符合人员的舒适感觉，是气流组织的任务。空调房间内要有送风、有回风（排风）。空调房间内各部位尽量有合理的气流。舒适性空调应使人员处于回流区或混合区，避免冷风直接吹向人体。
　　空调房间空气平衡关系：送入风量＝回风量＋排风量（包括有组织和无组织排风）。
　　1.上送风方式
　　(1)散流器送风：一般侧下回，也可上回，见图18-31、图18-32。
　　(2)孔板送风：送风量较大、工作区风速较小、区域温差要求严格的工艺性空调，侧下回或下回，见图18-33 。
　　(3)百叶风口送风：一般侧下回，可上回，见图18-34。
　　2.上侧送风方式
　　(1)百叶风口送风：气流宜贴附，下侧回，可上侧回。上侧回时平面上要与送风口有一定距离，见图18-35、图18-36。
　　(2)喷口送风：适用于体育馆、礼堂、剧院等高大空间，一般侧下回或下回，见图18-37。
　　3.下送风方式
　　(1) 剧场、体育馆等空间大的场合，座位下送风，一般上回，特点是送风温差小、温度场、风速场比较均匀。缺点是容易扬尘。见图18－38。
　　(2)适用于电子计算机房，活动地板内送风，一般上回。
　　(三)空气处理
　　1.冷却处理：通过冷冻水或制冷剂。
　　2.加热处理：通过热水或蒸汽。
　　3.去湿处理：通过制冷或吸湿剂，
　　4.加湿处理：通过喷蒸汽、喷水、湿膜、超声波等。
　　5.过滤处理：通过过滤器滤掉空气中的灰尘。分粗效过滤（一般空调用）、中效过滤（对空气中含尘量有要求时用）、高效过滤（净化空调用）。
　　6.吸附处理：通过活性炭等吸附剂空气中的有害气体（空气中存在异味、有毒、有害等气体时用）。
　　(四)新风量确定
　　1.按人员需要的新鲜空气量、排风量和维持正压所需风量这三项中的最大值。
　　2.人员需要的新鲜空气量：
　　影剧院、博物馆、体育馆、商店：每人最小新风量8m3/h；
　　办公室、图书馆、会议室、餐厅、舞厅、医院：每人最小新风量17m3/h；
　　旅馆客房：最小新风量30m3/h。