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1、空气调节的基本知识,目 录,一、概述 二、制冷系统的介绍 三、空气循环系统的介绍 四、精密空调与舒适空调的区别,一：概述,一、概述,1、空气调节的定义 所谓空气调节指的是要在室内创造一种环境，使其 中的空气参数例如温度、湿度、洁净度、气流速度、压 力、气味含量、气体及离子成分等，保持在设定的范围 内，以满足室内设定的各参数要求。 随着应用领域的不同，空气参数的设定也会有所不同， 机房空调要求的主要参数：温度、湿度、洁净度。,一、概述,2、空气调节系统的分类 按用途，空调系统可分成二类： 工艺性空调空调参数值的选择须满足工艺过程对空气参数的要求。 例如：手术室空调、电子厂房空调、机房精密空调等
2、舒适性空调-空调参数值的选择只须满足人的工作条件和休息条件。 例如：办公室空调、高级宾馆空调、大会堂空调等 按处理装置可分： 集中空调系统、局部空调系统、混合式空调系统 按送风量是否变化可分： 变风量空调系统、定风量空调系统 ,一、概述,3、空气调节系统的组成 为达到所需空气参数，空调系统一般由两个循环部分组成： 制冷循环部分空调室内要保持恒定的温度，空调系统就须提供适当 的冷量；制冷循环部分给空调系统源源不断的提供冷量，同时也具有 除湿的功能。 空气循环部分要达到空调室内的其它参数如：湿度、洁净度、气流 速度等要求，以及要使冷量的良好交换和均匀分布，就需室内空气有 序的、科学的通过空气处理设
3、备，均匀的、科学的送到空调区域以达 到良好的空调要求效果。,一、概述,4、空气调节系统的组成图,二：制冷系统介绍,1、液体制冷机原理 利用物质的壮态变化达到转移热量的目的： 因为临界温度较高的气体只要稍微压缩就 能使它液化，同时放出热量。而当压强减小时， 它又可能汽化，同时吸收热量。所以当液化剧 烈汽化时，可以使周围的物体冷却并获得低温。 2、制冷方式的分类 液体蒸发制冷蒸气压缩实现循环，使用最广 吸收式制冷 热电制冷 气体涡旋制冷,二 、 制冷系统的介绍,二、制冷系统的介绍,3、常用制冷剂氟利昂 制冷剂是一种在制冷系统蒸发器的低温低压环境 中吸热 , 在冷凝器的高温高压环境中排热的一种特 殊
4、的流体 . 氟利昂甲烷或乙烷的卤族衍生物。,4、制冷循环实现的压焓图,二 、 制冷系统的介绍,二、制冷系统介绍,5、制冷系统的四大部件 压缩机制冷循环的核心，是制冷剂在系统内循环的动力装置，使蒸发器中的制冷剂保持低压，冷凝器中制冷剂维持高温高压。 冷凝器在冷凝介质的作用下，使压缩机排出的过热饱和蒸汽冷凝为液态。 膨胀阀制冷剂循环流量的调节装置，它对高压液态制冷剂节流降压，使进入蒸发器的制冷剂在要求的低压下吸热蒸发。同时根据被冷却介质的热负荷变化自动调节进入蒸发器的制冷剂的流量。 蒸发器经节流后的液态制冷剂在蒸发器中吸热汽化，使被冷却物质降温，实现制冷的目的。,二、制冷系统介绍,6、制冷工作流程
5、 液态制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物质的热量之后，汽化成低压、低温的蒸汽，被压缩机吸入压缩成高压、高温的蒸汽，然后进入冷凝器向冷却物质放热而冷凝为高压、高温的液体，在经节流装置节流以后变为低压、低温的液态制冷剂，再次进入蒸发器吸热汽化，从而起到循环制冷的目的。,二、制冷系统介绍,7、制冷剂在循环过程中的状态 部 件 制冷剂状态 压力变化 温度变化 蒸发器 液-汽 低压 低温 压缩机 汽-汽 低压-压 低温-高温 冷凝器 汽-液 高压 高温-常温 膨胀阀 液-液/汽 高压-低压 常温-低温,二、制冷系统介绍,8、典型制冷循环图,二、制冷系统介绍,9、性能指标 制冷量从低温热源吸收的热量，以Q0 (
6、 Kw)表示 制冷系数(COP)制冷量与消耗的功率之比 能效比(EER)得到的冷（热）量与付出的能量之比。对于制冷机，是制冷量与消耗功率之比即COP；对于制热设备，则是制热量与消耗功率之比。 在实际的设备性能评价中，功率消耗还包括了风机、冷凝器等辅助设备。 由于所取的单位不统一，EER值会有较大差异。,二、制冷系统介绍,10、冷量单位 千瓦（kw)国际单位制，把制冷量统一到功率相同单 位，是现在制冷界努力的方向。 大卡（kcal/h）-习惯使用单位，与kw的换算关系为 1万大卡=11.6千瓦 冷吨（RT）1吨00C的冰在24小时内变成00C的水所吸收的热量。日本冷吨：1000千克水； 美国冷吨
7、：2000磅水。 1冷吨=3.517kw,二、制冷系统介绍,匹（HP）又称马力、匹马力，即表示输入功率，也经常表示制冷量。 表示功率时 1HP=0.735kw 1HP=0.746kw-英制马力 表示制冷量时，实际含义为消耗1hp功率所产生的制冷量 1HP-2.8KW 英热单位（BTU/h）BTU就是将一磅的水温度升高 ( 降低 ) 一华氏度所加进 ( 排除 ) 的热量.,二、制冷系统介绍,11、冷量单位换算,二、制冷系统介绍,12、压力单位换算,三：空气循环系统介绍,三、空气循环系统介绍,1、空气的定义及组成 空气=干空气+水蒸气 干空气的组成 单纯的干空气在自然界是不存在的，因为混合了水蒸气
8、。在空调中把空气看成是干空气和水蒸气的混合体。,三、空气循环系统介绍,2、空气的参数 温度-表示物质的冷热程度 摄氏温度(0C)：水在1个大气压下凝固点温度定为00C，沸腾点定为100 0C，中间100等分，每等分为1 0C。 华氏温度(0F)：水在1个大气压下凝固点温度定为320F ，沸腾点定为212 0F ，中间180等分，每等分为1 0F 。 绝对温度/标(K)：水的三相点(0.01 0C)定为273.16K，每个等分与摄氏度一样大小。,三、空气循环系统介绍,摄氏温度、华氏温度均是人为规定的温标，满足了当时生产与科学的需求。都能表示成负数即零下度。 绝对温度是客观反映物质性质的温标-物质
9、分子运动快慢。人们只能尽可能的接近绝对零度，但永远达不到零度，更不会降到绝对零度以下。 摄氏温标 华氏温标 绝对温标 0C 0F K 0C = 5/9(0F - 32 ) 0 F = 9/5 0C + 32 K = 0C + 273,三、空气循环系统介绍,湿度-空气中所含水蒸气量的多少 绝对湿度每m3空气中含有的水蒸气量（Kg） 相对湿度空气中实际含有的水蒸气量与同温同压下能容纳的水蒸气的最大量之比，用百分比表示。 =Z/Zb100% 相对湿度总是和温度相关的，交换机房最适宜的温湿度为22 0C -24 0C ，45%-55%。 含湿量每Kg干空气所含有的水蒸气量（g）,三、空气循环系统介绍,
10、湿度的表示方法 相对湿度 干球温度与湿球温度 空气越干燥，吸收水分能力越 强，吸收的热量越多，湿球温度 计读数越低。t越大。根据干球 温度和干湿球温度的差值便可查 得相对湿度。,三、空气循环系统介绍,露点温度-空气达到饱和时的温度 如果一个冷表面的温度低于其接触的空气露点温度，空气中的水蒸气就会在冷表面上凝出。 在空调系统中，经常要对空气除湿，空气与蒸发器或表冷器的冷表面接触，一旦其表面温度低于入口空气的露点温度，空气中的水蒸气就会凝结出来，以达到除湿的目的。,三、空气循环系统介绍,洁净度含尘等级，即每立方米空气中所含尘粒的多少 洁净房间的含尘等级要依照设备的工艺要求而定，按国际GB-2887
11、-82规定，一般分为三级：,三、空气循环系统介绍,室内热湿负荷是决定空调系统送风量、制冷量、空气处理方法的原始依据，通常由以下部分组成： 通过维护结构传入室内的热量和湿量 电动或电子设备的散热量 照明设备的散热量 人体的散热和散湿量 设备的散热量 以上各种热、湿量的总和，即为房间的热湿负荷。有时也称余热量和余湿量。,三、空气循环系统介绍,空气的焓值-空气中含有的总热量，等于干空气焓值与水蒸气焓值之和。 以00C时干空气的焓值为零做基准。 根据各参数的相互关系，人们根据计算公式制成图表，简化了使用-焓湿图（h-d图）,三、空气循环系统介绍,3、空气的状态焓湿图,三、空气循环系统介绍,4、空气的处
12、理工程 室内的热湿状态点A的空气通过风机的牵引回到空气处理机，与部分新风混合到热湿状态点B，再流经机组的表冷器或蒸发器达到状态点C，形成出风，然后按照热湿变化规律吸热吸湿变化到室内标准状态N点。,三、空气循环系统介绍,5、空气的处理工程焓湿图,三、空气循环系统介绍,6、空调的气流组织 送回风形式：下送上回式 、上送上回式 、上送下回式 及混合式 送回风压力：要保证各部位有静压且静压值均匀，促使气流均匀的压向送风口，使各风口送风均匀。 送回风速度：送回风速度要控制适当，既满足送回风要求，又不能使工作人员有吹风感，还要满足风速对噪音的要求。 送风口的布置：送风口要均匀布置或按设备要求布置，要保证空
13、调区域能有适量冷风送入。送风口可按空调要求加装过滤器。 回风口的布置：回风口应布置在回风通畅的地方，注意不要引起送风短路。回风口要可空调要求加装合适的过滤器。,三、空气循环系统介绍,7、空气的处理设备 空气过滤器目前广泛使用的过滤器按效率分为以下三种： 初效过滤器，这种过滤器大多采用金属丝网、铁屑、瓷环、玻璃丝、粗孔聚氨脂泡沫塑料和各种人造纤维。 中效过滤器，它的主要滤料是玻璃纤维、中细孔聚乙烯泡沫塑料和无纺布。为了提高过滤效率并能处理较大风量，这种过滤器都做成抽屉式或袋式。 高效过滤器，它的滤料为超细玻璃纤维、超细石棉纤维（纤维直径1m）做成的滤纸。为了减少阻力并增加对微尘的扩散效应，必须采
14、用低滤速，所以须将滤纸多次折叠，使其过滤面积为迎风面积的50-60倍。这种过滤器必须在粗、中效过滤器保护下使用。,三、空气循环系统介绍,空气加热器空调系统中用来将空气加热的设备。加热器有以下几种形式： 光管式加热器 肋片式加热器 电加热器 管翅式电加热器 裸线电阻丝加热器,三、空气循环系统介绍,空气加湿器空调系统中用来给空气加湿的设备。加湿器有以下几种形式： 蒸汽喷管式加湿器 电极式加湿器 远红外式加湿器 蒸发板式加湿器 超声波式加热器,四：精密空调与舒适空调的比较,四、精密空调与舒适空调的区别,1、不良的环境对机房设备有危害 机房温度无法保持恒定 - 造成电子元气件的寿命大大降低 局部温度过
15、热 - 设备突然关机 机房湿度过高 - 产生冷凝水 机房湿度过低 - 产生有破坏性的静电 洁净度不够 - 交换数据错误，机组部件过热 浪费能源，使运行成本增加,四、精密空调与舒适空调的区别,2、机房对环境设备的要求及标准 保持温度恒定(控制在22oC-24oC,温差1-2oC之内) 保持湿度恒定(控制在50%RH,精度3%5%RH之内) 空气洁净度0.5微米/升 30 新风量 30m3 / 人.小时 机房正压 10 Pa,四、精密空调与舒适空调的区别,3、机房空调的特点 热负荷大：主要来自于高密度电子元件的散热。这部分散热全年不变，约占机房总热负荷的7080%，再加上其它显热则总显热可高达90
16、%，高显热比也是机房空调的主要特征。 湿负荷小：主要来源于工作人员的产湿和新风带入的少量水汽。约占总冷负荷的5%左右。 循环风量大：由于机房的高显热比，就必须有较大的循环风量在流动过程中与室内空气进行热湿交换。保证空气均匀的分布，以避免“热死点”。另外，为防止设备表面结露，送风温度要高于一般空调系统，所以循环风量比舒适空调大。 焓差小：机房空调室内湿负荷小、热湿比接近+、送风温差小，由空气焓湿图可知焓差小。 自动化程度高：机房空调的空气参数要求精确，并且要能自动调节，可以进行监控。,4、机房空调于舒适空调的比较 舒适环境的热影响 机房环境的热影响 热密度 (W/平方米) 100-150 500-800 环境调节要素 舒适环境的要求 机房环境的要求 显热比
