第4章供暖通风与空气调节2

1①空气量平衡：②热平衡：(4)全面通风量的计算(3)空气量平衡和热平衡洁净度要求高的保持正压，防止污染空气进入，常取Gj＞Gp5%~10%；污染严重的房间保持负压，防止污染扩散，常取Gp＞Gj10%~20%；计算送风温度换气次数n22)局部通风(1)局部送风(2)局部排风图4.28局部送风系统示意图1—风管;2—送风口图4.29局部排风系统示意图3①局部排风罩：a.密闭罩：b.外部吸气罩：图4.30密闭式排风罩示意图图4.31外部吸气罩示意图4c.接受式排风罩：图4.32高温热源的接受式排风罩图4.33砂轮磨削的接受式排风罩54.3.1概述1．定义定义：采用技术手段，把特定空间内的空气环境控制在一定状态下，使其满足人们舒适要求或产品的生产工艺要求。控制的参数：温度（t)，湿度(d)，空气流速(v)，空气的清洁度，空气压力(p)，空气的组成成分，噪音。4.3空气调节62.作用：工艺性空调，满足生产，实验，电子，医院手术，考古研究（防止氧化的保护气体空调）舒适性空调，满足人体舒适需求。3.手段：将室外空气送到空气处理设备中进行冷却，加热，除湿，加湿，净化（过滤）后，达到所需参数要求，然后送到室内，以消除室内的余热，余湿，有害物，从而得到新鲜的，所需的空气。冬季，也有通过用超声波加湿器，红外加热器等来改变室内的局部环境的方法。74.3.1空调系统的组成和分类1.空调系统的组成•(1)工作区(也称为空调区)•(2)冷热介质输配系统包括风道，风机，风阀，风口，未端装置（风机盘管）•(3)空气的处理设备包括冷却，加热，加湿，减湿，除尘，隔噪音•(4)处理空气所需要的冷热源包括制冷机，热水锅炉，热泵•(5)自动控制系统82.空调系统的分类按设备布置形式分•(1)集中式空调系统所有设备设置在空调机房内•(2)半集中式空调系统除了集中设置的空调机房外，还有分散在各房间的二次设备来承担一部分负荷•(3)分散式空调系统所有的设备集中在一个箱体内，柜机、分体机均为此类94.3.2空气调节系统1)集中式空调系统(1)集中式空调系统的组成•由集中式空调设备、空气输送管道、冷热源及末端设备组成。•集中式空调设备由风机、冷却器、加热器、加湿器、过滤器等组成。•空气处理设备及其冷热源集中在专用机房内，经处理后的空气用风道分别送往各个空调房间。•由于室内的空气的冷却及加热全部由空气完成的，又称为全空气系统。10全空气系统示意冷却塔空调箱冷冻机空气空气冷冻水冷却水热量环境新鲜空气11集中式空调系统柜式吊装空调机组散流器1213组合式空调机组14图4.37集中式空调系统示意图15(2)集中式空调系统的分类集中式空调系统根据所使用的室外新风情况分为封闭式、直流式和混合式三种图4.38普通集中式空调系统的三种形式N—室内空气；W—室外空气；C—混合空气；O—冷却器后的空气状态16优点：①空调设备集中设置在专门的空调机房里，管理维修方便，无凝结水产生，室内空气质量好，消声防振也比较容易。②可根据季节变化调节空调系统的新风量，节约运行费用。③使用寿命长，初投资和运行费比较小。缺点：①需要的风量大,风道又粗又长，占用建筑空间较多,施工安装工作量大,工期长。②系统处理送风状态点的空气单一，当各房间的热、湿负荷的变化规律差别较大时，不便于运行调节。③当只有部分房间需要空调时，仍然要开启整个空调系统，造成能量上的浪费。(3)集中式空调系统的主要优缺点172)半集中式空调系统新风是集中处理与输配的，但室内空气的加热和冷却是由房间内的末端装置在各个房间内完成的，所以称为半集中式系统。通常称风机盘管加新风系统。介质有空气有水又称空气—水系统。风机盘管只对室内空气进行冷却除湿或加热，通常放置在吊顶中，从房间或吊顶中抽空气，将处理后的空气送入房间中当盘管进行冷却除湿时，凝结水由集水盘排至凝水管中，最终排到下水道中；为保证凝水的排除通畅，凝水管需保证0.005的向下坡度。风机盘管加新风系统是目前应用最广、最具生命力的系统形式。18风机盘管空调机组的新风供给方式①靠室内机械排风渗入新风：②墙洞引入新风方式：③独立新风系统：a.新风管单独接入室内：b.新风送入风机盘管机组：19图4.39风机盘管构造示意图1—风机；2—电机；3—盘管；4—凝结水盘；5—循环风进口及过滤器；6—出风格栅；7—控制器；8—吸声材料；9—箱体20图4.40风机盘管系统的新风供给方式21宾馆客房风机盘管示例22风机盘管装置23风机盘管装置2425262728293)局部空调机组冷热源和散热设备合并成一体，分散放置在各个房间里，称为分散式系统。如取暖的火炉、煤气供暖、电热供暖、窗式空调、分体空调等。分散式系统通常每个房间或家庭设置一套。具有装置简单，易实现等特点，但常常具有效率不高、卫生条件差、能源结构不合理等特点30(1)空调机组的类型与构造①按容量大小划分：a.窗式空调器：b.立柜式空调器：②按冷凝器的冷却方式划分：a.水冷式空调器：b.风冷式空调器：③按供热方式划分：a.普通式空调器：b.热泵式空调器：31(2)空调机组的能效比(EER)EER=机组在名义工况下的制冷量/整台机组的耗功率(3)空调机组的选择32图4.41风冷式空调机组(窗式、热泵式)33分体式房间空调器34窗式空调器与柜机351)空调房间的冷负荷设计指标4.3.3空调系统的设计指标36空调房间的使用特点、建筑物的热工性能、空调系统的形式、空气处理过程的方式、新风量的大小等决定了空调系统的设计冷负荷。2)空调系统的新风量374.3.4空气处理设备组合式空调箱（机组）把各种空气处理设备、风机、消声装置、能量回收装置等做成箱式的单元，按空气处理过程的需要进行选择、组合而成的空调器称为组合式空调箱。与新风机组不同的是，可利用循环风，为回风系统，通常为双风机系统38组合式空调机组通常用于全空气系统中，一般包括下列段：回风机段、混风段、过滤段、表冷段、加热段、加湿段、送风机段等，各段可相互组合。39组合式空调机组示例40组合式空调机组示例41组合式空调机组42431)喷水室在喷水室中水与空气直接接触，喷入不同温度的水，可以实现空气的加热、冷却、加湿和减湿等。喷水室系由喷嘴、供水管、挡水板、集水底池和外壳所组成，底池还包括有多种管道和附件。2)表面式换热器3)电加热器44图4.42喷水室的构造1—前挡水板；2—喷嘴与排管；3—后挡水板；4—底池；5—冷水管；6—滤水器；7—循环水管；8—三通混合阀；9—水泵；10—供水管；11—补水管；12—浮球阀；13—溢水器；14—溢水管；15—泄水管；16—防水灯；17—检查门；18—外壳45图4.43肋片管式换热器图4.44集水盘的安装46具有结构紧凑、加热均匀、热量稳定、控制方便等优点。图4.45裸线式电加热器1—钢板；2—隔热层；3—电阻丝；4—瓷绝缘子47电加热器分为裸线式和管式两种。4)加湿器(1)干蒸汽加湿器图4.46管式电加热器1—接线端子；2—瓷绝缘子；3—紧固装置4—绝缘材料；5—电阻丝；6—金属套管48图4.47干蒸汽加湿器1—喷管外套；2—导流板；3—加湿器筒体；4—导流箱；5—导流管；6—加湿器内筒体；7—加湿器喷管；8—疏水器492)电加湿器图4.48电加湿器1—进水管；2—电极；3—保温层；4—外壳；5—接线柱；6—溢水管；7—橡皮短管；8—溢水嘴；9—蒸汽出口505)空气过滤器空气过滤器是对空气进行净化处理的设备，通常分为初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器3种类型。图4.49块状初效过滤器51图4.50抽屉式过滤器图4.51袋式过滤器526)组合式空调箱把各种空气处理设备、风机、消声装置、能量回收装置等分别做成箱式的单元，按空气处理过程的需要进行选择、组合而成的空调器称为组合式空调箱。图4.52组合式空调箱537)除湿机4.3.5空调水系统图4.53冷冻除湿机工作原理541)冷冻水系统(1)双管水系统①由于冬季供热水和夏季供冷水时，供、回水温差的差别较大，系统中循环水量的差别也较大，冬、夏季工况需要分设两台水泵。②由于各空调房间热湿负荷的变化规律不一致，难以同时满足所有房间的要求。(2)三管系统(3)四管系统55(4)开式系统和闭式系统(5)同程式和异程式系统图4.54开式水系统示意图图4.55闭式水系统示意图562)冷却水系统(1)冷却水系统的分类在冷水机组中，用温度较低的水、空气等物质带走制冷剂冷凝时放出的热量，从而把冷凝器中高温高压的气态制冷剂冷凝为高温高压的液态制冷剂。图4.56同程式水系统示意图57图4.57冷却循环水系统1—电机；2—风机；3—布水器；4—填料；5—塔体；6—进风百叶；7—水槽；8—进水；9—溢水管；10—出水管；11—补水管58(2)机械通风冷却循环水系统机械通风冷却塔的工作原理是使水和空气上下对流，温度较高的冷却水通过与空气的温差传热，以及部分冷却水的蒸发吸热，使冷却水的温度降低。(3)机械循环式冷却水系统的设备布置与选择机械循环冷却水系统的主要设备有冷却塔，冷却水泵等。4.4气流组织4.4.1送、回风口的形式594.4.1送、回风口的形式1)送风口形式送风口及其紊流系数大小，对射流的扩散空间内气流流型的形成有直接影响。(1)侧送风口图4.58百叶风口构造示意图1—铝框(或其他材料的外框)；2—水平百叶片；3—百叶片轴；4—垂直百叶片60(2)散流器(3)孔板送风口(4)喷射式送风口2)回风口图4.59散流器送风口61图4.60孔板送风口1—风管；2—静压箱；3—孔板；4—空调房间图4.61喷射式送风口622)上送上回图4.63上送下回气流分布图4.64上送上回气流分布63图4.62地面散点式和格栅式回风口4.4.2空调房间的气流组织形式1)上送下回643)下送上回4)中送风图4.65下送上回气流分布图4.66中送风654.5系统管路布置4.5.1空调设备的布置1)设备用房的基本要求空调系统设备用房的大致位置主要决定于空调建筑的使用功能、规模大小等。2)空调机房4.5.2空调管路的布置与敷设1)风管材料及断面尺寸2)风道的布置与连接66图4.67风道平面布置示意图3)管道井图4.68风道布置方式的比较674.6空调系统的消声减振4.6.1室内噪声标准图4.69噪声评价曲线(NR曲线)68通过空气传声、由振动引起的建筑结构的固体传声、通过风管传声。4.6.2消声原理和消声器图4.70消声器构造示意图69通风和空调系统产生的噪声，应尽量用风管、弯头和三通等部件以及房间的自然衰减降低或消除。1)阻性消声器2)抗性消声器3)共振消声器图4.71抗性消声器构造示意图图4.72共振消声器70图4.73阻抗复合消声器714)其他类型的消声器(1)消声弯头(2)消声静压箱(3)空调系统的减振图4.74微穿孔板消声器图4.75消声弯头72图4.76管道辅助减振措施示意图