空调系统简述

空调系统简述——商业楼宇项目部知名空调品牌•美国开利•美国约克•美国美佳•美国特灵（TRANE）•美国麦克威尔•美国江森•日本三洋•目前市场上空调系统的品牌众多，在一项市场统计中表明，开利品牌占有率较高。甲级写字楼多采用进口品牌，一般进口的产品成本比合资产品高30%左右。概念解释•空调（空气调节系统）–空气调节是对空气的参数进行调节，具体讲，就是使室内空气的温度、湿度、流动速度、清洁度、新鲜度等参数，维持在一定范围内的技术，以满足生产工艺或人们对舒适环境的需求。写字楼室内空气环境—空气品质•建筑病综合症：–在一项调查中发现，大多数工作人员反映室内空气污浊、令人气闷、易疲劳、呼吸道不适，甚至感到窒息。这种症状被世界卫生组织定义为“建筑病综合症”–文献报道，“大楼并发症”和“多种化学物过敏症”，并引起与之相关的过敏性肺炎、气喘病和溶剂性脑病等。–这些都严重影响了办公室工作人员的身体健康和工作效率。•导致因素——新风量不足、有害气体和污染物室内有害气体及污染物•一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有害气体•浮游粉尘•吸烟引起的污染•建筑材料和粘合剂中挥发出来的甲醛和放射性氡气•现代办公设备所产生的臭氧•地毯窗帘等织物中潜藏滋生的微生物和有机粒子•电脑的低辐射•电子设备的微波辐射等•解决方法：杜绝污染源，选用散发污染物少的建材、在空调回风系统中加强过滤、吸收和静电除尘等措施、在楼内设吸烟室、设置新风系统，冲谈二氧化碳和有害气体、气味空调系统的功能•采用人工气候，创造令人舒适、愉快的温湿度环境，提高办公效率–调节温度–加湿或减湿–供给新风–过滤除尘•满足现代办公自动化装置、电子计算机等正常运行的需要，并能延长设备的使用寿命•楼内设备、照明等散热量大，需要依靠空调系统消除余热室内舒适性空调的设计条件•冬季–作用温度应为20-24℃；–在距地板0.1-1.1米（头与脚之间）的高度范围内垂直温差应小于3℃；–地板表面温度应在19-26℃之间（但对于地板采暖则可设计为29℃）；–室内平均风速应小于0.15米/秒；–来自窗户或其它垂直壁面与距地面0.6米以上的垂直面之间的辐射温度不对称性应小于10℃；–来自加热顶棚与距地面0.6米以上的水平平面之间的辐射温度不对称性应小于5℃。室内舒适性空调的设计条件•夏季–夏季作用温度应为23-26℃；在距地面0.1-1.1米的垂直温差小于3℃；室内的平均气流速度应小于0.25米/秒。•走廊和门厅的设定温度可比办公室高（或低）2-3℃，使进入或离开大楼的人能得到过渡和适应。•一般中央空调系统的夏季供水温度7℃，回水12℃，冬季供水温度60℃，回水50℃。写字楼空调系统设置的考虑因素•窗面积与外墙面积比值高，新型建材热容小，空调冷热负荷高•周边区与内部区空调负荷特点不同（周边区、中间区与内区的含义及受热影响）•应适应使用多变的特点，便于灵活分割，满足分割后各房间的要求•对多种不同用途的房间常采用多种型式的空调系统（办公室、餐厅、计算机等设备用房）•各房间的使用时间常常不同，需使空调系统可实现部分运行——加时收费现代写字楼常用的空调方式空调系统的分类一•按空气处理设备的设置情况分–集中式系统是将所有空气处理设备（包括风机）都集中设置在一个空调机房内。–半集中式系统除了设在集中空调机房内的空气处理设备外，还有分散设在空调房间内的空气处理末端装置，可对送入空调房间的空气做进一步的补充处理，如，风机盘管机组–分散式系统又称局部空调系统，是由空气调节器来承担房间空调任务的，它是将冷、热源和空气处理、输送设备集中设置在一个箱体内，如窗式空调器、立柜式空调器•通常人们习惯地将集中式和半集中式系统统称为中央空调系统。空调系统分类二•按负担室内热湿负荷所用的介质分–全空气式系统是利用空气作为负担室内负荷的介质，将经过处理的空气送入空调房间内，同时消除室内的余热和余湿，或者在消除余湿的同时向室内补充热量。由于空气的比热容较小，为消除余热、余湿，所需送风量大，风道尺寸也大，因此需占用较多的建筑空间。–空气—水式系统是同时使用空气和水作为负担室内负荷的介质，例如风机盘管加新风系统就属于这一类。风量不大，风道尺寸较小，风机盘管所需冷媒水或热媒水是集中供应的。–全水式系统是指不设新风的风机盘管机组，室内负荷全部由送入机组的水（冷媒水或热媒水）来负担，这种系统空调房间内卫生条件较差，目前采用较少。–制冷剂直接蒸发式系统是指自带冷源的空气调节器，如窗式空调器专项介绍——集中式空调系统•典型的全空气式系统•工程中最常用、最基本的系统•广泛应用于各类空调工程中，如，会堂、影剧院和体育馆等大型公共建筑，学校、医院、商场，飞机、轮船等交通工具，高层宾馆的餐厅、多功能厅，各类工业厂房集中式中央空调系统的组成•分三部分组成：–空气处理设备（即空调机组）：•是对空气进行过滤和各种热湿处理（例如加热、加湿、冷却和减湿）的主要设备，是室内空气达到预定的温湿度和洁净度–空气输送设备：•是将经过处理的空气，按照预定的要求输送到各个空调房间，并从房间内抽回或排除一定量的室内空气。包括送风机、回风机，风道系统，以及装在风道上的风量调节阀、防火阀等配件、消声器、风机减振器–空气分布装置：•是指设在空调房间内的各种类型的送风口和回风口。它们的作用是合理地组织室内气流，以保证工作区（通常指离地面2米以下的空间）内具有均匀的温度、湿度、气流速度和洁净度。–除了上述三个主要部分外，还有为空气处理服务的热源（锅炉房或热交换站）和冷媒管道系统、冷源（空调用制冷装置）和冷媒管道系统，以及自动控制和自动检测系统等。专项介绍——风机盘管空调系统•属于半集中式、空气—水式系统•工作原理：将主要由风机和盘管（换热器）组成的机组，直接设在空调房间内，开动风机后，可将室内空气吸入机组，经空气过滤器过滤、再经盘管冷却或加热处理后，就地送入房间，以达到空调的目的。•风机盘管机组所用的冷媒水或热媒水，是由制冷机房或热交换站集中供应的。•室内所需的新鲜空气，是由新风处理机组将室外空气作集中处理后，经风道送入各个房间的。室内的冷热负荷，分别由空气和水来负担。•通常所说的风机盘管空调系统，多半指的是风机盘管机组加独立新风的系统。•应用范围：宾馆、公寓、医院、办公楼等高层多房间的建筑物专项介绍——风机盘管空调系统•风机盘管空调系统——机组的构造–风机离心式通风机，叶轮用铝板模压成型，噪声低，并由可调速的低噪声电动机驱动，有高、中、低三档转速，借以改变风机风量。–电动机–盘管实际上是冷、热交换器，一般采用铜管套铝片，管片结合紧密，传热性能好。–空气过滤器通常设在机组的下部或侧部，用来过滤回风中的尘埃，其滤料一般采用粗孔泡沫塑料。过滤器作成抽屉式，便于进行调换或清洗。–凝水管收集凝结水–箱体采用型钢骨架和薄钢板制成，其出口格栅作成固定式或可调式。维护面板可以拆卸，便于检修内部设备。明装机组箱体表面喷上彩漆，与建筑装饰相协调，可兼作室内陈设。出风口位置有上出风和前出风两种。–室温自动调节装置专项介绍——风机盘管空调系统•机组的类型–立式暗装立式机组可开设在窗台下，送风口在上方或前方。明装立式机组可设置在地面上，送风口在上方或前方。–卧式暗装卧式机组可吊装在顶棚内，回风口可开设在下部或后部。–立柱式顶棚式机组又称镶嵌式或卡式，镶嵌在顶棚上。按照机组送风、回风方式不同，可分为一侧送风另一侧回风，两个方向送风中部回风和四个方向送风中部回风等型式。–壁挂式（近年出现）根据室内装修的需要，可作成明装或暗装。专项介绍——风机盘管空调系统•风机盘管机组的优缺点•优点–布置灵活，各房间可独立调节室温，房间无人时可以关掉风机，以节省运转费用–只关掉风机、不关冷水或热水，对其它房间的正常使用不受影响，而且各个房间之间的空气互不串通–风机可多档变速，便于调节冷热量•缺点–对机组制作质量有较高要求，否则给维修工作带来诸多不便–由于受噪声的限制，风机转速不能过高，机组的剩余压头很小，影响室内气流的均匀分布。空调系统——新风•新风系统的目的是冲淡室内的二氧化碳含量，供给人们正常生理需氧量；冲淡室内有害气体（甲醛等）和气味。•新风量的设定标准是以稀释室内二氧化碳浓度为目标的，每人每小时所需新风量约为30立方米。在确定新风量时，还与是否吸烟及吸烟程度有关。•新风量的增加，会使空调的初投资和运行费用相应增加。空调系统——新风•新风供给方式–卫生间机械排风，形成负压，促使室外空气无组织地渗入室内，这种方式房间卫生条件不好。–从窗台下开设的墙洞引进新风，室内参数受到新风状态变化的影响较大，对有风沙地区，会增加过滤器的负担，也会将室外的噪声传入室内。–独立的新风供给系统（上部送入、或接入风机盘管机组），把新风处理到一定的参数，以承担一部分房间的空调负荷，卫生条件好。通常希望新风直接送入房间上部，不要接到风机盘管机组中，实践证明，将新风接入机组，增加新风通路阻力，会减少风量，同时也不便对房间进行通风换气。风机盘管机组的供水系统•有下列三种型式：•双管制一根供水管，冬季供热水，夏季供冷水；另一根为公共回水管。•三管制一根供冷水管，另一根供热水管，第三根为公共回水管。由温度调节器自动控制每个风机盘管供水阀门的转换•四管制冷水供、回水各一根，热水供、回水各一根。风机盘管机组优缺点分析•双管制–优点是系统比较简单，初投资也省。–缺点是在过渡季节，当有的房间（如餐厅、舞厅）需要冷却，而有的房间又需要加热时，不能同时满足既供冷水又供热水的要求。•三管制–优点是可解决同时供冷和供热–缺点是自控要求高，系统复杂，投资也高，还存在共用回水管由于冷热水混合而导致的冷热量损失的问题。•四管制–优点是同样可全年使用冷热水，对空调房间温度实现灵活调节，同时还克服了三管制冷热量损失问题。–缺点是初投资较大–国外采用四管制较多，我国兴建的各类高层建筑空调工程中，多采用双管制供水系统。对于一般舒适性空调，采用双管制是可以满足要求的。风机盘管机组—室温控制方式•风机盘管机组——室温控制方式–夏季供水温度7℃回水12℃，冬季供水温度60℃、回水50℃。–风机采用三档调速，改变风量。在不改变进入机组水流量的情况下，采用低、中、高的三速开关，改变风机的转速–设房间温度控制器，自动控制回水阀。当室温达到设定值时，夏季电动二通阀关闭，切断进入机组的冷媒水。当室温超过设定值时，电动二通阀打开，向机组供给冷媒水，从而使室温恢复到设定值。冬季时电动二通阀的动作正好与夏季的相反。空调系统气流组织一•所谓气流组织，就是在空调房间内合理地布置送风口和回风口，使得经过净化和热湿处理的空气，由送风口送入室内后，在扩散与混合的过程中，均匀地消除室内余热和余湿，从而使工作地区形成比较均匀而稳定的温度、湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。•空调房间气流流型，主要取决于送风射流。对送风射流产生直接影响的是送风口型式与位置，而回风口的位置对室内气流流型的影响较小。空调系统气流组织二•空调系统的气流组织二•目前，空调房间内常见的气流组织方式有以下五种：–侧面送风是空调系统中最常用的一种气流组织方式。它是将送风风道装设在房间上部，沿墙或沿梁敷设，在风道的一侧或两侧开设送风口，或在支风道出口镶嵌送风口。–散流器送风–孔板送风–喷口送风适用于空间较大的公共建筑，如会堂、剧场、体育馆等，和高大的厂房–条缝送风空调系统的能源消耗•主要有三种：–电力常用的方式之一–燃油或燃天然气日常消耗高–溴化锂需自建锅炉房，一次性投入较大•空调系统在建筑总能量消耗中所占比例相当大。有资料统计，以设备完善的写字楼为例，空调用能耗占总建筑能耗的50%左右。•因此，从建筑角度考虑，空调节能很重要。此方面措施有：改善围护结构的热工性能在空调节能方面具有积极意义，加强外墙保温、采用反射型中空玻璃并选择适当的窗墙比