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1、第三讲第三讲什么是空调系统什么是空调系统?华中科技大学华中科技大学制冷与低温工程系制冷与低温工程系20092009年年9 9月月1一、空调系统的组成要素一、空调系统的组成要素(1)(1)(1)(1)广广广广义义义义：冷冷冷冷热热热热源源源源，空空空空气气气气处处处处理理理理设设设设备备备备，输输输输配配配配系系系系统统统统( ( ( (管道和末端管道和末端管道和末端管道和末端) ) ) )，被控对象，被控对象，被控对象，被控对象( ( ( (建筑空间建筑空间建筑空间建筑空间) ) ) )(2)(2)(2)(2)狭义：空气处理设备，输配系统狭义：空气处理设备，输配系统狭义：空气处理设备，输配系统
2、狭义：空气处理设备，输配系统( ( ( (管道和末端管道和末端管道和末端管道和末端) ) ) )23二、空调系统的分类二、空调系统的分类l l按集中程度分按集中程度分 集中式空调系统集中式空调系统集中式空调系统集中式空调系统 半集中式空调系统半集中式空调系统半集中式空调系统半集中式空调系统 局部空调系统（分散式空调系统）局部空调系统（分散式空调系统）局部空调系统（分散式空调系统）局部空调系统（分散式空调系统）l l按介质分按介质分 全空气系统全空气系统全空气系统全空气系统 ( (集中式系统集中式系统集中式系统集中式系统) ) 空气空气空气空气- -水系统水系统水系统水系统 ( (半集中式系统半
3、集中式系统半集中式系统半集中式系统) ) 全水系统全水系统全水系统全水系统 ( (半集中式系统半集中式系统半集中式系统半集中式系统) ) 制冷剂系统制冷剂系统制冷剂系统制冷剂系统 ( (局部空调系统局部空调系统局部空调系统局部空调系统) )4二、空调系统的分类二、空调系统的分类l l更广义的分类法更广义的分类法全空气系统：含全空气系统：含全空气系统：含全空气系统：含常规送风空调系统常规送风空调系统常规送风空调系统常规送风空调系统和通风系统和通风系统和通风系统和通风系统空气空气空气空气- - - -水系统：水系统：水系统：水系统：风机盘管新风风机盘管新风风机盘管新风风机盘管新风、诱导器新风、诱导
4、器新风、诱导器新风、诱导器新风全水系统：全水系统：全水系统：全水系统：风机盘管系统风机盘管系统风机盘管系统风机盘管系统、辐射板空调系统、辐射板空调系统、辐射板空调系统、辐射板空调系统、常规采暖系统常规采暖系统常规采暖系统常规采暖系统制冷剂系统：制冷剂系统：制冷剂系统：制冷剂系统：家用空调器家用空调器家用空调器家用空调器、冷库系统、冷库系统、冷库系统、冷库系统、VRVVRVVRVVRV机组机组机组机组等等等等5（d）冷剂系统 （b）全水系统（a）全空气系统（c）空气-水系统6中央空调系统简介 l l 中中央央空空调调系系统统是是一一种种几几种种处处理理和和分分配配冷冷量量的的空空调调系系统统，通
5、通常常有有三三种种方方式式对对室室内空气进行降温和升温处理：内空气进行降温和升温处理：l l1.1.水水管管路路送送至至各各个个房房间间的的末末端端（风风机机盘盘管）管）l l2.2.风管道送至各个房间的风口风管道送至各个房间的风口l l3.3.制冷剂直接进入每个房间的末端制冷剂直接进入每个房间的末端7集中式空调系统集中式空调系统柜式吊装空调机组柜式吊装空调机组散流器散流器8典型集中式空典型集中式空调系统调系统l l全空气单风道系统全空气单风道系统9风管道送至各个房间的风口风管道送至各个房间的风口户式中央空调大楼中央空调10大楼中央空调常见形式大楼中央空调常见形式l l其中室内回风和室其中室内
6、回风和室其中室内回风和室其中室内回风和室外新风混合后经过外新风混合后经过外新风混合后经过外新风混合后经过处理再通过送风管处理再通过送风管处理再通过送风管处理再通过送风管道送到每个空调房道送到每个空调房道送到每个空调房道送到每个空调房间是一种常见的方间是一种常见的方间是一种常见的方间是一种常见的方式。式。式。式。l l回风和新风再送入回风和新风再送入回风和新风再送入回风和新风再送入每个房间之前必须每个房间之前必须每个房间之前必须每个房间之前必须通过集中的空气处通过集中的空气处通过集中的空气处通过集中的空气处理装置（组合式空理装置（组合式空理装置（组合式空理装置（组合式空调箱）进行降温调箱）进行降
7、温调箱）进行降温调箱）进行降温/ /升升升升温、加湿温、加湿温、加湿温、加湿/ /去湿处理，去湿处理，去湿处理，去湿处理，再通过主风道和各再通过主风道和各再通过主风道和各再通过主风道和各个支管风道送入每个支管风道送入每个支管风道送入每个支管风道送入每个空调房间，以保个空调房间，以保个空调房间，以保个空调房间，以保证房间所要求的温证房间所要求的温证房间所要求的温证房间所要求的温度和湿度要求度和湿度要求度和湿度要求度和湿度要求 空调箱AHU回风管新风管送风管11室内走冷媒管室内走冷媒管制冷剂直接进入每个房间的末端户式中央空调或商用空调12新风回风集中空气处理装置功能示意图 13半集中式空调系统之一
8、半集中式空调系统之一风机盘管系统风机盘管系统风冷式冷水机组风冷式冷水机组水管水管风机盘管风机盘管14水管路送至各个房间的末端水管路送至各个房间的末端（风机盘管）（风机盘管）半集中式系统15局部空调系统局部空调系统l l 特点特点 相互独立相互独立相互独立相互独立, ,与其与其与其与其他用户无关他用户无关他用户无关他用户无关16三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l集中式空调系统集中式空调系统 特点：风道与机房占空间大特点：风道与机房占空间大特点：风道与机房占空间大特点：风道与机房占空间大, ,设备集中易于管理设备集中易于管理设备集中易于管理设备集中易于管理
9、分类方法分类方法分类方法分类方法l l按气流的途径分按气流的途径分按气流的途径分按气流的途径分l l按风量变化程度分按风量变化程度分按风量变化程度分按风量变化程度分l l按风道的设置分按风道的设置分按风道的设置分按风道的设置分l l按主风道风速分按主风道风速分按主风道风速分按主风道风速分17三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l集中式空调系统集中式空调系统 特点：风道与机房占空间大特点：风道与机房占空间大特点：风道与机房占空间大特点：风道与机房占空间大, ,设备集中易于管理设备集中易于管理设备集中易于管理设备集中易于管理 按气流的途径分按气流的途径分按气流的
10、途径分按气流的途径分l l封闭式系统：封闭式系统：封闭式系统：封闭式系统： 节能，空气品质差。用于仓库或战备工程。节能，空气品质差。用于仓库或战备工程。节能，空气品质差。用于仓库或战备工程。节能，空气品质差。用于仓库或战备工程。l l直流式系统：直流式系统：直流式系统：直流式系统： 适用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室、散适用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室、散适用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室、散适用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室、散发大量有害物的车间等。可设置热回收设备。经济性发大量有害物的车间等。可设置热回收设备。经济性发大量有害物的车间等。可设置热回收设备。
11、经济性发大量有害物的车间等。可设置热回收设备。经济性不好。不好。不好。不好。l l混合式系统混合式系统混合式系统混合式系统( (回风回风回风回风) )： 满足卫生要求，经济合理，应用最广。满足卫生要求，经济合理，应用最广。满足卫生要求，经济合理，应用最广。满足卫生要求，经济合理，应用最广。18三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l集中式空调系统集中式空调系统 按风道的设置分按风道的设置分按风道的设置分按风道的设置分l l单风道系统：单风道系统：单风道系统：单风道系统： 夏季供冷，冬季供热，要求不同负荷变化功率不同夏季供冷，冬季供热，要求不同负荷变化功率不同夏
12、季供冷，冬季供热，要求不同负荷变化功率不同夏季供冷，冬季供热，要求不同负荷变化功率不同的多区系统不易精确调节。适用于同一系统服务的的多区系统不易精确调节。适用于同一系统服务的的多区系统不易精确调节。适用于同一系统服务的的多区系统不易精确调节。适用于同一系统服务的各区域热湿负荷变化情况相类似的条件。设备简单，各区域热湿负荷变化情况相类似的条件。设备简单，各区域热湿负荷变化情况相类似的条件。设备简单，各区域热湿负荷变化情况相类似的条件。设备简单，初投资少。初投资少。初投资少。初投资少。l l双风道系统：双风道系统：双风道系统：双风道系统： 调节容易，冷热混合损失大，系统复杂，占建筑空调节容易，冷热
13、混合损失大，系统复杂，占建筑空调节容易，冷热混合损失大，系统复杂，占建筑空调节容易，冷热混合损失大，系统复杂，占建筑空间大，初投资与运行费高。制冷负荷比单风道增加间大，初投资与运行费高。制冷负荷比单风道增加间大，初投资与运行费高。制冷负荷比单风道增加间大，初投资与运行费高。制冷负荷比单风道增加1010左右，欧美多用。我国基本没有发展此系统。左右，欧美多用。我国基本没有发展此系统。左右，欧美多用。我国基本没有发展此系统。左右，欧美多用。我国基本没有发展此系统。19典型双风道系统典型双风道系统20三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l集中式空调系统集中式空调系统
14、按风量变化程度分按风量变化程度分按风量变化程度分按风量变化程度分l l定风量系统定风量系统定风量系统定风量系统CAV(Constant Air Volume)CAV(Constant Air Volume)CAV(Constant Air Volume)CAV(Constant Air Volume)送风量按最大负荷确定，送风状态按负荷最大房间确送风量按最大负荷确定，送风状态按负荷最大房间确送风量按最大负荷确定，送风状态按负荷最大房间确送风量按最大负荷确定，送风状态按负荷最大房间确定，风量不变，靠调节再热量控制房间送风参数定，风量不变，靠调节再热量控制房间送风参数定，风量不变，靠调节再热量控制
15、房间送风参数定，风量不变，靠调节再热量控制房间送风参数特点：部分负荷时风机与再热能耗大。风量分布控制特点：部分负荷时风机与再热能耗大。风量分布控制特点：部分负荷时风机与再热能耗大。风量分布控制特点：部分负荷时风机与再热能耗大。风量分布控制简单简单简单简单l l变风量系统变风量系统变风量系统变风量系统VAV(Variable Air Volume)VAV(Variable Air Volume)VAV(Variable Air Volume)VAV(Variable Air Volume)送风量按房间热湿负荷的变化而变化送风量按房间热湿负荷的变化而变化送风量按房间热湿负荷的变化而变化送风量按房间
16、热湿负荷的变化而变化特点：节能，经济合理。气流组织、新风量的保证、特点：节能，经济合理。气流组织、新风量的保证、特点：节能，经济合理。气流组织、新风量的保证、特点：节能，经济合理。气流组织、新风量的保证、系统静压控制等方面还存在问题系统静压控制等方面还存在问题系统静压控制等方面还存在问题系统静压控制等方面还存在问题21三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l集中式空调系统集中式空调系统按主风道风速分按主风道风速分l l低速系统低速系统低速系统低速系统(8-15(8-15(8-15(8-15m/sm/sm/sm/s) ) ) )：占空间大，噪声小。民用、公用建筑
17、主占空间大，噪声小。民用、公用建筑主占空间大，噪声小。民用、公用建筑主占空间大，噪声小。民用、公用建筑主风道风速不超过风道风速不超过风道风速不超过风道风速不超过10101010m/sm/sm/sm/s。l l高速系统高速系统高速系统高速系统(15-30(15-30(15-30(15-30m/sm/sm/sm/s) ) ) )：占空间小，控制噪声较难，电耗大。民占空间小，控制噪声较难，电耗大。民占空间小，控制噪声较难，电耗大。民占空间小，控制噪声较难，电耗大。民用、公用建筑主风道风速超过用、公用建筑主风道风速超过用、公用建筑主风道风速超过用、公用建筑主风道风速超过12121212m/sm/sm/
18、sm/s即算即算即算即算高速系统。高速系统。高速系统。高速系统。22三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l半集中式空调系统半集中式空调系统 特点特点l l风道、机房占建筑空间小，不需设回风风道、机房占建筑空间小，不需设回风风道、机房占建筑空间小，不需设回风风道、机房占建筑空间小，不需设回风管道管道管道管道l l如采用四水管制可同时供冷、供热。如采用四水管制可同时供冷、供热。如采用四水管制可同时供冷、供热。如采用四水管制可同时供冷、供热。l l过渡季不能采用全新风。过渡季不能采用全新风。过渡季不能采用全新风。过渡季不能采用全新风。l l检修较麻烦，湿工况要除霉
19、菌。检修较麻烦，湿工况要除霉菌。检修较麻烦，湿工况要除霉菌。检修较麻烦，湿工况要除霉菌。l l部分负荷时除湿能力下降。部分负荷时除湿能力下降。部分负荷时除湿能力下降。部分负荷时除湿能力下降。23三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l 半集中式空调系统半集中式空调系统风机盘管风机盘管风机盘管风机盘管( ( ( (FCU, FCU, FCU, FCU, Fan-coil Unit)Fan-coil Unit)Fan-coil Unit)Fan-coil Unit): : : :可可可可加新风或无新风；加新风或无新风；加新风或无新风；加新风或无新风；客房、办公楼、
20、商客房、办公楼、商客房、办公楼、商客房、办公楼、商用建筑常用用建筑常用用建筑常用用建筑常用24三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l半集中式空调系统半集中式空调系统 风机盘管的特点：风机盘管的特点：l l用于建筑周边处理周边负荷，系统分区调用于建筑周边处理周边负荷，系统分区调用于建筑周边处理周边负荷，系统分区调用于建筑周边处理周边负荷，系统分区调节容易节容易节容易节容易l l可独立调节或开停而不影响其他房间，运可独立调节或开停而不影响其他房间，运可独立调节或开停而不影响其他房间，运可独立调节或开停而不影响其他房间，运行费低行费低行费低行费低l l风量、水量均
21、可调风量、水量均可调风量、水量均可调风量、水量均可调l l风机余压小，不能用高性能空气过滤器风机余压小，不能用高性能空气过滤器风机余压小，不能用高性能空气过滤器风机余压小，不能用高性能空气过滤器25三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l半集中式空调系统半集中式空调系统 诱导器诱导器诱导器诱导器全空气、全空气、全空气、全空气、 空气空气空气空气- -水：采用盘管处理水：采用盘管处理水：采用盘管处理水：采用盘管处理空气，也有只装电加热器的诱导器。空气，也有只装电加热器的诱导器。空气，也有只装电加热器的诱导器。空气，也有只装电加热器的诱导器。26三、不同类型空调系
22、统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l半集中式空调系统半集中式空调系统 诱导器特点：诱导器特点：诱导器特点：诱导器特点：l l 末端噪声大末端噪声大末端噪声大末端噪声大l l 旁通风门个别控制不灵活旁通风门个别控制不灵活旁通风门个别控制不灵活旁通风门个别控制不灵活l l 新风量取决于带动二次风的动力要求，量较大，新风量取决于带动二次风的动力要求，量较大，新风量取决于带动二次风的动力要求，量较大，新风量取决于带动二次风的动力要求，量较大，空气输送动力消耗大空气输送动力消耗大空气输送动力消耗大空气输送动力消耗大l l 管道系统复杂管道系统复杂管道系统复杂管道系统复杂l l 房间同
23、时使用率低的场合不适用房间同时使用率低的场合不适用房间同时使用率低的场合不适用房间同时使用率低的场合不适用l l 二次风过滤难二次风过滤难二次风过滤难二次风过滤难27三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l半集中式空调系统半集中式空调系统半集中式空调系统半集中式空调系统 冷暖辐射板加新风：类似暖气冷暖辐射板加新风：类似暖气冷暖辐射板加新风：类似暖气冷暖辐射板加新风：类似暖气l l可用于抵销窗际辐射和处理周边负荷可用于抵销窗际辐射和处理周边负荷可用于抵销窗际辐射和处理周边负荷可用于抵销窗际辐射和处理周边负荷l l无吹风感，舒适性较好，室温可以提高无吹风感，舒适性
24、较好，室温可以提高无吹风感，舒适性较好，室温可以提高无吹风感，舒适性较好，室温可以提高l l承担瞬态负荷能力强承担瞬态负荷能力强承担瞬态负荷能力强承担瞬态负荷能力强l l吊顶辐射板不能除湿吊顶辐射板不能除湿吊顶辐射板不能除湿吊顶辐射板不能除湿l l单位面积承担负荷能力受限单位面积承担负荷能力受限单位面积承担负荷能力受限单位面积承担负荷能力受限28冷暖辐射板加新风冷暖辐射板加新风29三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l局部空调系统局部空调系统 特点特点特点特点l l小型空调系统，占地面积小，不需要集中空调小型空调系统，占地面积小，不需要集中空调小型空调系统，
25、占地面积小，不需要集中空调小型空调系统，占地面积小，不需要集中空调机房和冷冻机房安装简便、使用灵活。机房和冷冻机房安装简便、使用灵活。机房和冷冻机房安装简便、使用灵活。机房和冷冻机房安装简便、使用灵活。l l在改建加装空调的工程中，可多台使用作为集在改建加装空调的工程中，可多台使用作为集在改建加装空调的工程中，可多台使用作为集在改建加装空调的工程中，可多台使用作为集中空调系统。中空调系统。中空调系统。中空调系统。l l不能采用全新风，维护工作量较大。不能采用全新风，维护工作量较大。不能采用全新风，维护工作量较大。不能采用全新风，维护工作量较大。l l例：冷风机组、恒温恒湿机组、新风机组、净例：
26、冷风机组、恒温恒湿机组、新风机组、净例：冷风机组、恒温恒湿机组、新风机组、净例：冷风机组、恒温恒湿机组、新风机组、净化空调机组、汽车空调机组、家用空调器等。化空调机组、汽车空调机组、家用空调器等。化空调机组、汽车空调机组、家用空调器等。化空调机组、汽车空调机组、家用空调器等。3031三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性l l局部空调系统类型局部空调系统类型 窗式窗式窗式窗式(7kW)(7kW)(7kW)(7kW)、柜式柜式柜式柜式(70(70(70(70kW)kW)kW)kW)、台式、壁挂式：根据室内需台式、壁挂式：根据室内需台式、壁挂式：根据室内需台式、壁挂式
27、：根据室内需要配。要配。要配。要配。 分体式、整体式：分体式分体式、整体式：分体式分体式、整体式：分体式分体式、整体式：分体式噪声小。噪声小。噪声小。噪声小。 水冷式、风冷式：水冷需水冷式、风冷式：水冷需水冷式、风冷式：水冷需水冷式、风冷式：水冷需有冷却水系统，风冷不需要有冷却水系统，风冷不需要有冷却水系统，风冷不需要有冷却水系统，风冷不需要冷却水系统。冷却水系统。冷却水系统。冷却水系统。 单冷式、热泵式单冷式、热泵式单冷式、热泵式单冷式、热泵式32典型的柜式空调机组典型的柜式空调机组压缩机压缩机压缩机压缩机冷凝风机冷凝风机冷凝风机冷凝风机送风机送风机送风机送风机蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器冷凝器
28、冷凝器冷凝器冷凝器33空调系统使用的空气来源空调系统使用的空气来源 封闭式系统封闭式系统 直流式系统直流式系统 回风式系统回风式系统 NNOONONOOO冷却器冷却器过滤器过滤器风机风机NCC34普通集中式空调系统 l l一次回风一次回风 回风与室外新风在喷水室回风与室外新风在喷水室(或表面式或表面式空气冷却器，简称表冷器空气冷却器，简称表冷器)前混合前混合 。l l二次回风二次回风 回风与新风在喷水室（或表回风与新风在喷水室（或表冷器）前混合并经热湿处理后，冷器）前混合并经热湿处理后，再次与回风混合再次与回风混合 。 根据新风、回风混合过程的不同，工程上常见的有两种形式： 35一次回风装置图
29、式和夏季过程在装置图式和夏季过程在i-di-d图上的确定图上的确定 CNOLWWNNOLC混合冷却减湿加热WNoNLCO36一次回风系统夏季设计工况所需的冷量 室内冷负荷室内冷负荷 新风冷负荷新风冷负荷 再热量再热量 系统所需要的冷量系统所需要的冷量 37一次回风系统的冬季处理过程 WNNL绝热加湿加热再热器再热器冷却器冷却器NNic= iLOCLEWNiNd0dN38夏、冬季室内参数不同的一次回风式系统WCt1N2L2N1CL1W39二次回风系统NCOCWLLNNNNG2G2WCLOWNCLNNO40四四.目前中国使用最普遍的空调系统目前中国使用最普遍的空调系统l l普通集中空调系统普通集中
30、空调系统(定风量、单风道、全定风量、单风道、全空气系统空气系统)： 商场、影剧院、宾馆大堂、体育馆等商场、影剧院、宾馆大堂、体育馆等商场、影剧院、宾馆大堂、体育馆等商场、影剧院、宾馆大堂、体育馆等l l风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统(半集中式系统半集中式系统)： 办公室建筑，宾馆客房等办公室建筑，宾馆客房等办公室建筑，宾馆客房等办公室建筑，宾馆客房等l l家用空调器家用空调器(局部空调系统局部空调系统)： 住宅，办公室住宅，办公室住宅，办公室住宅，办公室41试试学做工程师试试学做工程师l l试举出你知道所采用的空试举出你知道所采用的空试举出你知道所采用的空试举出你知道所采用的空调系统形式的建筑，分析调系统形式的建筑，分析调系统形式的建筑，分析调系统形式的建筑，分析为什么用这样的系统，优为什么用这样的系统，优为什么用这样的系统，优为什么用这样的系统，优缺点如何。缺点如何。缺点如何。缺点如何。l l试举出你见过的某座你不试举出你见过的某座你不试举出你见过的某座你不试举出你见过的某座你不知道采用了什么空调系统知道采用了什么空调系统知道采用了什么空调系统知道采用了什么空调系统的建筑，为其提出系统建的建筑，为其提出系统建的建筑，为其提出系统建的建筑，为其提出系统建议，并阐述理由。议，并阐述理由。议，并阐述理由。议，并阐述理由。42
