暖通空调专业培训

1暖通空调专业培训一、空气调节的基本要求1熟悉空调房间围护结构建筑热工要求，掌握舒适性空调和工艺性空调室内空气参数的确定原则。2了解空调冷(热)、湿负荷形成机理，掌握空调冷(热)、湿负荷以及热湿平衡、空气平衡计算。3熟悉空气处理过程，掌握湿空气焓湿图的应用。4熟悉常用空调系统的特点和设计方法。5掌握常用气流组织型式的选择及其设计计算方法。6熟悉常用空调设备的主要性能，掌握空调设备的选择计算方法。7熟悉常用冷热源设备的主要性能，掌握冷热源设备的选择计算方法。8掌握空调水系统的设计原则及计算方法。9熟悉空调自动控制方法及运行调节。10熟悉空调系统的节能技术和消声、隔振措施。二、空气调节的主要内容1湿空气的物理性质及焓湿图2室内空气参数确定及建筑热工要求3空气调节得热量及冷负荷计算4空调系统（风系统）分类及特性5空调冷热源设备6空调水系统设计7空调系统自动控制8空调系统消声隔振9空调系统运行节能（一）湿空气的物理性质及焓湿图1.1湿空气的物理性质比焓（h）:h=1.01t+d(2500+1.84t)kJ/kg干空气或h=(1.01+1.84d)t+2500dkJ/kg干空气其中(1.01+1.84d)t——显热2500d——潜热1.2空气的焓湿图焓湿图可以直观的描述湿空气状态的变化过程，我国现在采用的焓湿图以焓为纵坐标，以含湿量为横坐标的h-d斜角(135°)坐标图。为了说明空气由一个状态变为另一个状态的热湿变化过程，在h-d图上还标有热湿比(角系数)ε线。热湿比ε——湿空气的焓变化与含湿量变化之比，即ε=⊿h/⊿d/1000=±Q/±W/100021.3焓湿图的应用湿空气的h-d图可以表示:空气的状态和各状态参数——{t，d，φ，h，ts，tι，B，v，Pq}湿空气状态的变化过程如下：（二）室内空气参数确定及建筑热工要求2.1人体热平衡与热舒适2.1.1人体热平衡方程式人体靠摄取食物获得能量，食物在人体新陈代谢过程中被分解氧化，同时释放出能量。如果人体温度与周围环境温度不同，那么人体也会直接从环境获得热量或向环境散发热量。此外，人体不断地进行呼吸，皮肤表面不断地挥发水分或出汗，这些复杂的生理过程也伴随着与环境的能量交换。用热平衡方程式来描述人与环境的热交换（Fanger方程）：人体蓄热S=M–W–E–R–CM--人体能量代谢(w/m2)W—人体所作机械功E—蒸发热损失R—辐射热损失C—对流热损失(1)周围空气的流动速度是影响人体对流散热和水分蒸发散热的主要因素之一。气流速度大．提高了对流换热系数及湿交换系数，散热随之增强，加剧了人体的冷感。(2)周围物体表面的温度决定了人体辐射散热的程度。在同样的室内空气参数条件下围护结构内表面温度高．人体增加热感，表面温度低则会增加冷感。(3)所以，人体冷热感与组成热环境因素有关：室内空气温度；3室内空气相对湿度；人体附近的空气流速；围护结构内表面及其他物体表面温度。此外，还与人的活动量、着衣和年龄有关。2.1.2人体热舒适方程和PMV-PPD指标(1)当人体与环境达到热平衡时，环境热变量及人体生理变量等众多参数如何组合才能使人感到热舒适。(2)丹麦学者范格尔教授40年前提出了包括上述所有主要变量在内的热舒适方程式。(3)人在某一热环境中要感到热舒适，条件是人与环境达到热平衡。即，人体蓄热率S=0。(4)范格尔提出了表征人体热反应(冷热感)的评价指标(PMV一预期平均评价)，PMV的分度指标如下。热感觉热暖微暖适中微凉凉冷PMV值+3+2+10-1-2-3(5)用PMV指标预测热环境下人体的热反应。由于人与人之间生理的差别，故可用预期不满意百分率(PPD)指标来表示对热环境不满意的百分数。(6)PMV与PPD之间的关系可用图3.1-8表示。在PMV=0处，PPD为5％。这意味着，即使室内环境为员佳热舒适状态，由于人们的生理差别，还有5％的人感到不满意。IS07730对PMV-PPD指标的推荐值为：PPD10％，即PMV值在-0.5~+0.5之间，相当于在人群中允许有10％的人感觉不满意。2.1.3.室内空气设计参数(1)空调的目的分为两种类型：舒适性空调和工艺性空调。a.舒适性空调的作用是维持室内空气具有合适的状态，使室内人员处于舒适状态，以保持良好的工作条件和生活条件。舒适性空调的室内空气设计参数根据我国国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019—2003）（简称《规范》）的规定，舒适性空调室内设计参数可按规范中表3.1.3规定的数值选用，同时要兼顾《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005）的规定。室内空气的污染浓度应满足暖规第3.1.8要求(符合国家现行的有关室内空气质量、污染物浓度控制等卫生标准的要求)。建筑物室内人员所需最小新风量应符合：民用建筑人员所需最小新风量按国家现行有关卫生标准却定；工业建筑应保证每人不小于30m3/h的新风量。直接点请看《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005）中表3.0.2的要求。b.工艺性空调的作用是满足生产工艺过程对空气状态的要求而进行。工艺性空调的室内设计参数工艺性空调室内温湿度基数及其允许被动范围，应根据工艺需要并考虑必要的卫生条件确定。工艺性空调可分为一般降温性空调、恒温恒湿空调和净化空调等。恒温恒湿空调室内空气的温、湿度基数和精度都有严格要求，如某些计量室，室温要求全年保持20±0.1℃，相对湿度保持50±5％。4各室内计算参数见《规范》第3.1条的规定。2.2空调房间围护结构建筑热工要求2.2.1玻璃窗的太阳光学特性太阳辐射对建筑物的热作用有两种过程：(1)对非透光的围护结构，太阳辐射作用在外表面温度升高，然后传到室内。在传热计算时以综合温度的方式考虑这一影响。(2)对透光材料，太阳辐射作用到外表面时，一部分能量被反射回大气环境；一部分能量透过透光材料直接进入室内，成为室内得热量；另有一部分能量则在透过过程中被材料吸收，从而提高了材料自身的温度，然后再向室内和室外散热，其中向室内的散热也成为室内得热量。玻璃是最常见的一种透光材料。窗玻璃有一个重要特性，就是波长较长的热辐射几乎不能透过玻璃。波长大于4.5m的热辐射几乎不能透过玻璃。也有资料提出，温度低于120℃的物体产生的热辐射是不能透过玻璃的。所谓“温室效应”。2.2.2墙体的建筑热工特性(1).总传热阻R0、总传热系数K0=1/R0、热惰性指标D、总衰减倍数0及总延迟时间0、室内空气到内表面的衰减倍数0及延迟时间0，分别按公式计算。2.2.3空调房间围护结构建筑热工要求(1)空气调节房间围护结构的经济传热系数K值，应根据建筑物的用途和空气调节的类别，通过技术经济比较确定。比较时应考虑室内外温差、恒温精度、保温材料价格与导热系数、空调制冷系统投资与运行维护费用等因素，通常不应大于《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005）中第4.2条所规定的数值。(2)工艺性空气调节房间，当室温允许波动范围小于或等于±0.5℃时，其围护结构的热惰性指标，不应小于《规范》中6.1.6的规定。(3)工艺性空调区的外墙、外墙朝向及其所在层次，应符合表规范中6.1.7的要求。(4)工艺性空调区，当室温允许波动范围：a大于±1.0℃时，外窗宜北向；b等于±1.0℃时，不应有东、西向外窗；c等于±0.5℃时，不宜有外窗，如有外窗，应北向。(5)空调建筑的外窗面积不宜过大。不同窗墙面积比的外窗，其传热系数宜符合《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005）中第4.2条所规定的数值。(6)外窗玻璃的遮阳系数，严寒地区宜大于0.80，非严寒地区宜小于0.65，或采用外遮阳措施。(7)室温允许波动范围大干或等于±1.0℃的空调区，部分窗扇应能开启。以上这些均是《规范》第6.1条的规定（三）空气调节得热量及冷、热负荷与湿负荷计算3.1室外空气计算参数室外空气计算参数是指现行的《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）中所规定的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数。《规范》中规定的室外空气计算参数是按全年有少数时间不保证室内温湿度标准而制定的。若室内温湿度必须全年保证时，需另行确定。室外空气计算参数主要有：53.1.1夏季空调室外计算干、湿球温度a干球温度：夏季空调室外计算干球温度取室外空气历年平均不保证50h的干球温度；b湿球温度：夏季空调室外计算湿球温度取室外空气历年平均不保证50h的湿球温度。3.1.22.夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度夏季计算经建筑围护结构传入室内的热量时，应按不稳定传热过程计算。必须已知夏季空调设计日的室外空气日平均温度和逐时温度。逐时温度（tτ），按下式确定：tτ＝to.m＋βΔtd（3-1）式中to.m——夏季空调室外计算日平均温度，规范规定取历年平均不保证5天的日平均温度，℃；β——室外空气温度逐时变化系数，按《规范》确定；Δtd——夏季空调室外计算平均日较差，℃，按下式计算：Δtd＝（to.s-to.m)/0.52（3-2）式中to.s——夏季空调室外计算干球温度，℃。对非透光的围护结构，太阳辐射影响外表面温度，然后再通过围护结构影响到室内，在传热计算时采用室外计算逐时综合温度，按下式计算：tzs=tsh+J/w（3-3）室外计算日平均综合温度：tzp=to.m+Jp/w（3-4）3.1.3冬季空调室外空气计算温度、相对湿度冬季空调室外空气计算温度：采用历年平均不保证1天的日平均温度；空调室外空气计算相对湿度：采用累年最冷月平均相对湿度。3.1.4冬季采暖室外计算温度冬季采暖室外计算温度：取历年平均不保证5天的日平均温度3.2得热量、热负荷、冷负荷与湿负荷得热量：某一时刻进入室内的热量或室内产生的热量。冷负荷：为了保持建筑物的热环境，在某一时刻需向房间供应的冷量，或自室内取走的热量称为冷负荷；热负荷：补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；湿负荷：维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。热负荷、冷负荷与湿负荷是暖通空调工程设计的基本依据，空调设备容量的大小主要取决于热负荷、冷负荷与湿负荷的大小。热负荷、冷负荷与湿负荷的计算以室外气象参数和室内要求保持的空气参数为依据。得热量不一定等于冷负荷3.2.1夏季计算得热量1.通过围护结构传入的热量；2.通过外窗进入的太阳辐射热量：3.人体散热量；4.照明散热量；65.设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；6.食品或物料的散热量；7.渗透空气带入的热量；8.伴随各种散湿过程产生的潜热量。3.2.2夏季计算湿负荷空气调节房间的夏季计算散湿量，主要包括以下各项：1．人体散湿量；2．渗透空气带入室内的湿量；3．化学反应过程的散湿量；4．各种潮湿表面、液面或液流的散湿量；5．食品或其他物料的散湿量；6．设备散湿量；7．通过围护结构的散湿量。3.2.3冬季建筑的热负荷(1)围护结构的耗热量是围护结构的温差传热量、加热由于外门短时间开启侵人的冷空气的耗热量以及一部分太阳辐射热量的代数和。a围护结构的基本耗热量Qj＝AjKj（tR-t。.w）a（3-5）式中Qj——部分围护结构的基本耗热量，W；Aj——部分围护结构的表面积，m2；Kj——部分围护结构的传热系数，W／（m2·℃）；tR——冬季室内计算温度，℃；t。.w——冬季空调室外空气计算温度，℃；a——围护结构的温差修正系数。b围护结构附加耗热量3.2.4夏季建筑围护结构的冷负荷在我国暖通空调工程中，常采用冷负荷系数法计算空调冷负荷，它是建立在传递函数法的基础上，是一种简化计算方法。冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑物围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。冷负荷系数法通过逐时冷负荷温度或冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。当计算某建筑物空调冷负荷时，则可按条件查出相应的冷负荷温度与冷负荷系数，用稳定传热公式即可算出经围护结构传入热量所形成的冷负荷和日射得热形成的冷负荷。逐时冷负荷温度可以根据某地的标准气象、室内设计参数、不同的建筑结构等典型条件事先计算成表格查用。