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1、 空气调节 （本科用）一、 什么叫“空调”？空气调节（简称空调）是使室内空气温度、相对湿度、速度、压力、洁净度等参数保持一定范围内的技术。 空调基数（温、湿度）：是指在空调区域内，按设计规定所需保持的空气基准温度与基准相对湿度（或湿球温度）。 空调精度：是指在空调区域内，空气温度（或相对湿度）偏离室内温、湿度基数的最大值（t=, =）例:tn=200.1 , =505 瑞士 : 0.001的实验室 , 美国: 0.25洁净度(0.1um10级)1、 空调在世界上的发展十九世纪后期，法国的卡莱、美国的波义耳等发明氨压缩机。1906年，美国工程师克勒谋（ramer）在纺织厂中用喷水室、过滤器等处理
2、空气，并在1906年提出“air conditioning”。1932年，开利尔Carrier(空气调节之父)发明空调 1901年建立第一所暖通实验室 1911年绘制了湿空气的焓湿（i-d）图 1922年离心机压缩机代替往复式（活塞式） 1937年全空气系统发展到空气水系统（诱导器） 六十年代诱导器系统被风机盘管系统代替国际上三大空调制冷公司：开利尔Carrier、约克York、特灵Trane2、 我国空调的发展三十年代，高峰时期，上海居亚洲之冠。高层旅馆、大电影院。1937年（抗战开始）、下坡路，发展终止。解放初期，恢复发展，1952年几所高校开设暖通专业，1963年，上海生产窗式空调。改革
3、开放以后（八十年代初），空调建筑、空调制冷设备生产企业全面兴起，一发不可收拾。各高等院校、设计单位、施工单位、建设单位、科研机构对暖通专业人才大量需求。全国高校：设有本科暖通专业43所 设有专科暖通专业44所 “暖通空调”专业改名为“建筑环境与设备工程”专业包括：供热通风与空调工程、城市燃气工程、工业设备安装工程、供热空调与燃气工程、石油天然气储运工程等。生产企业：主机：江阴双良、长沙远大、大连三洋（溴化锂）、上海合众-开利30HR、HK（活塞）、30GQ（风冷）、19XL（离心）、上冷、南冷（五洲）、武冷、重冷、北冷、天冷等捷风 末端：上海通惠-开利、启东风神、无锡申达、靖江希达、广东吉荣、
4、上海新晃、八一、百富勒、福建扬帆、常州西武 房间机：春兰、华宝、科龙、格力、美的、伯乐、迎燕、华凌、飞鹿二、 空调的任务和作用空气调节的任务，就是在任何自然环境下，将室内空气的“四度”维持在某一程度范围内。1、 空调技术在名用与公共建筑的应用舒适性空调：保证人体卫生要求、舒适需要。如：住宅、商场、旅馆、餐厅、幼儿园、学校、医院等2、 空调技术在工业上的应用工艺性空调：保证生产工艺过程的顺利进行。 轻工业：纺织厂、合成纤维、印刷、食品工业、卷烟厂。 电子工业、仪表工业、精密机械工业等恒温衡湿。 电子工业、医药工业、食品工业等无菌净化空调。三、 空调系统的组成1、 处理空气部分：进风、采风、新风引
5、进口； 空气过滤：初、中、亚高、高效过滤器； 热湿处理：表面式换热器、喷水室等； 冷、热源：天然冷热源：深井水、太阳能 人工冷热源：锅炉、制冷机2、 输送空气部分：通风机、风管（道）、消声器、静压箱、风阀。3、 在室内分配空气部分（控制气流组织，即空气分布）：送、回风口的型式、数量、位置。4、 运行调节部分：风阀、水阀、仪表、仪器、控制器、敏感元件、传感元 件等。 空调系统分类：集中式空调系统（全空气系统） 分散式空调系统（局部式） 半集中式空调系统：诱导式、风机盘管四、 技术政策：节能（发展趋势）发达国家，空调电耗占全国总电耗的1/31/4。1、 变风量系统定风量系统2、 高效换热器3、 区
6、域锅炉房代替分散性锅炉房4、 开发新的制冷剂和高效的制冷机组5、 空气水系统代替全空气系统6、 冰蓄冷的低温送风系统代替普通空调系统7、 空调基数视国家具体情况而定8、 空调精度不能盲目求高9、 电脑辅助设计（CAD）、选型10、 智能化空调系统五、 本学期课程安排讲课：40学时， 习题课：4学时 实验课：6学时 共计：50学时 参考书：采暖通风与空气调节设计规范，建工出版社 实用供热空调设计手册，陆耀庆，1995，建工出版社 民用建筑采暖通风设计技术措施，建工出版社 冷负荷计算专刊，1983 第一章 湿空气的物理性质和焓湿图空气调节的主要任务：加热、冷却、加湿、减湿、净化过滤等。 11湿空气
7、的组成和物理性质一、湿空气的组成湿空气 干空气：大气中除去水蒸气和污染物质：N2、O2、Ar、CO2、Ne及微量元素。组成相对稳定，常作为计算含湿量、焓的基准 水蒸汽：含量虽然少，但影响较大，而且变化。新风（新鲜空气）：含氧比例高，CO2等较少； 粉尘和有害物质少； 负离子浓度（空气的维生素）较多；新风量的确定： 卫生要求； 补充局部排风量； 房间正压要求；回风：质量较差，但利用能节省能量。二、湿空气的状态参数 状态参数：大气压力、温度、比容（密度）、含湿量、相对湿度、焓、水蒸汽分压力。 由于湿空气中水蒸汽含量少，比容大，压力低，而且处于过热状态，故可 视为理想气体。 PV=RT 1湿空气 R
8、干空气=287J/k PV=mRT m湿空气 R水蒸汽=461J/k PV0=mR0T 1kmol气体 R0：通用气体常数 8314.66 J/kmolk(一)、压力（P） 1、大气压力（B）：地球表面上很厚的一层空气对地面形成的压力。 标准大气压：45纬度海平面上的平均压力作为一个标准压力。 1个标准大气压力 = 1.01325105 Pa 上海：海拔4.5m高：1.00500105 Pa（夏）、1.02500105 Pa（冬） 西宁：海拔2261.2m高：0.773105 Pa（夏）、0.775105 Pa（冬） 绝对压力 = 当地大气压力 + 工作压力 （表压力） * ：凡未指明是工作压
9、力，均指绝对压力 2、水蒸汽分压力：湿空气中水蒸汽单独占有容积，并具有与湿空气相同的温度时的压力 。 道尔顿定律：混合气体总压力等于各组成气体分压力之和。 大气压力（湿空气压力）= 水蒸汽分压力 + 干空气分压力 P = Pg + Pq (二)、温度：开尔文温标T（K）、摄氏温标t() t = T 273(三)、含湿量： 空气湿度的表示：含湿量d; 绝对湿度；相对湿度；1、 绝对湿度：1米3湿空气中所含有的水蒸汽量，/m3湿空气；2、 含湿量（d）：每Kg干空气所含有的水蒸汽量，/干空气； d = /干空气 利用理想气体状态方程，且Vq = Vg , Tq = Tg d = 0.662 = 0
10、.662/干空气 = 622g/干空气 当B一定时，Pq、d 当d一定时，B、Pq(四)、相对湿度：表示空气接近饱和的程度。 （）：湿空气的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度之比值。 或：湿空气中水蒸汽分压力和同温度下饱和水蒸汽分压力之比。 饱和绝对湿度：每 m3的饱和空气中所含有的最大水蒸汽量。 = 由含湿量公式：0.662 得： d/db : 湿空气的饱和湿度比 ； db ：饱和含湿量 含湿量的另一种形式：d = 0.662 /干空气（五）、焓(i)：指空气所含有的热量。 焓差i ：反映了空气热量的变化。 （1+d）湿空气的焓： i = ig + dig = 1.01t + d(2500 +
11、 1.84t) = (1.01+1.84d)t + 2500d KJ/干空气 * ：2500 : 0时水的汽化潜热，KJ/ 1.84 ：水的定压比热1.84 KJ/ 1.01 : 干空气的定压比热1.01 KJ/ 1.01t: 干空气显热； 1.84dt ：水蒸汽显热 (1.01+1.84d)t ：显热； 2500d ：潜热一组公式： 1、含湿量：d = 0.662 = 0.662 /干空气 2、相对湿度： = d/db : 湿空气的饱和湿度比 ； db ：饱和含湿量 3、焓：i = 1.01t + d(2500 + 1.84t) = (1.01+1.84d)t + 2500d KJ/干空气1
12、2湿空气的焓湿图一、座标的选定t、d、B、i、Pq和（v） 七个参数 （：1.261.12/m3）三个基本参数：t、d、B ， i与t有关，故一般用i代替t;i 纵座标；d 横座标； i 与d夹角为135等焓线 与横轴（d轴）平行；等含湿量线 与纵轴（i轴）平行;二、等温线 i = 1.01t + d(2500 + 1.84t)* ：1.01t为截距 2500 + 1.84t为斜率 t = const : 一组近似平行的直线三、等相对湿度线（ = const ） d = 0.662 一组曲线；B = const、 = const d 取决于Pqb = 0 时：d = 0 即纵轴线； = 100 %时：d = 0 饱和湿度线； 以下为过饱和区，有雾区；
