一、集中空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)
。ㄒ唬┦孢m性空調(diào):
1.冬季
溫度應(yīng)采用18~22℃
相對(duì)濕度應(yīng)采用40%~60%
風(fēng)速不應(yīng)大于0.2m/s
2.夏季
溫度應(yīng)采用24~28℃
相對(duì)濕度應(yīng)采用40%~65%
風(fēng)速不應(yīng)大于0.3m/s
。ǘ┕に囆钥照{(diào)
根據(jù)工藝要求確定。
二、空調(diào)系統(tǒng)分類
。ㄒ唬┛照{(diào)系統(tǒng)分類(按冷、熱源設(shè)置情況分)
1.集中空調(diào)系統(tǒng)(包括半集中式):冷、熱源集中設(shè)置。有人稱中央空調(diào)。
2.分散空調(diào)系統(tǒng):冷、熱源分散設(shè)置,如窗式、分體式、柜式、多聯(lián)式(也有的叫小集中式、VRV)、風(fēng)(空氣)源熱泵、水源熱泵、地(土壤)源熱泵等。
。ǘ┍竟(jié)主要介紹水冷式制冷機(jī)為冷源、鍋爐或熱力站或直燃機(jī)為熱源的集中空調(diào)系統(tǒng)(包括半集中式),其他空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)單介紹。集中空調(diào)系統(tǒng)與集中采暖系統(tǒng)原理類似,也是由冷熱源、冷熱媒管道、空氣處理設(shè)備(空調(diào)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管)、送回風(fēng)管道組成。集中空調(diào)系統(tǒng)原理圖見圖18-20。
三、集中空調(diào)冷熱源、冷熱媒
(一) 集中空調(diào)冷源
1.按制冷機(jī)類型分
(1)壓縮式制冷機(jī):特點(diǎn)是電作動(dòng)力,設(shè)備尺寸小,運(yùn)行可靠; 制冷劑為氟利昂或替代品,其中氟利昂對(duì)大氣臭氧層有破壞作用, 替代品破壞作用很小。氟利昂11、氟利昂12已禁用,氟利昂22過(guò)渡期用,替代品134a、123等可以用。
A.活塞式制冷機(jī):使用于中、小型工程,尤其是小型工程。能效比低,大于3.6。
B. 螺桿式制冷機(jī):使用于大、中型工程。能效比中,大于4.1。
C.離心式制冷機(jī):使用于大、中型工程,尤其大型工程。能效比高,大于4.4。
(2)溴化鋰吸收式(熱力式)制冷機(jī):特點(diǎn)是用油、燃?xì)、蒸汽、熱水作?dòng)力,用電很少。噪聲震動(dòng)小。
A.直燃式(燃油、燃?xì)猓╀寤囄帐街评錂C(jī):也可產(chǎn)空調(diào)熱水。有可靠的燃油、燃?xì)庠,并在?jīng)濟(jì)上合理時(shí)采用。冬季可作熱源。
B.蒸汽式溴化鋰吸收式制冷機(jī):以蒸汽作動(dòng)力。有可靠的蒸汽源時(shí)采用。
C.熱水式溴化鋰吸收式制冷機(jī):以高于80℃熱水作動(dòng)力,效率低一些。有余熱或廢熱時(shí)采用。
2.按冷卻介質(zhì)分
(1)水冷式制冷機(jī):是用水冷卻制冷劑,室外空氣再冷卻水, 要設(shè)冷卻塔。冷卻塔要設(shè)在室外。大、中型工程一般采用水冷式。
(2)風(fēng)冷式制冷機(jī):是室外空氣直接冷卻制冷劑,即設(shè)冷凝器。冷凝器應(yīng)設(shè)在室外或通風(fēng)極好的室內(nèi)。中、小型工程可采用風(fēng)冷式。
3.按功能分
(1)單冷式制冷機(jī)。只產(chǎn)冷水,如壓縮式制冷機(jī)、蒸汽式溴化鋰吸收式冷水機(jī)組、熱水式溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。(2)冷熱水機(jī)。產(chǎn)冷水也可產(chǎn)熱水,如直燃式(燃油、燃?xì)猓╀寤囄帐健岜檬嚼錈崴畽C(jī)。
制冷機(jī)種類型還有蒸汽噴射式、渦旋式等,空調(diào)用的較少。
4.集中空調(diào)冷媒
夏季空調(diào)冷媒為冷凍水,一般供水7℃左右,回水12℃左右。
5.水冷式制冷機(jī)的冷卻水系統(tǒng)
水冷式制冷機(jī)有冷卻水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)包括:冷卻泵、冷卻塔、冷卻水管道等。同一臺(tái)制冷機(jī),冷卻水泵要大于冷凍水泵。冷卻塔是把室內(nèi)熱量散發(fā)到大氣中的重要設(shè)備,放置位置要在室外并且通風(fēng)好,以便于散熱。
(二)集中空調(diào)熱源
1.鍋爐: 產(chǎn)空調(diào)熱水。
2.直燃式(燃油、燃?xì)猓╀寤囄帐嚼錈崴畽C(jī)組: 冬季產(chǎn)空調(diào)熱水。
3.熱泵冷熱水機(jī)組: 冬季產(chǎn)空調(diào)熱水。氣溫低時(shí)效率降低。
4.集中空調(diào)熱媒
冬季空調(diào)熱媒為熱水,一般供水60℃,回水50℃! 四、集中空調(diào)水系統(tǒng)
空調(diào)冷(熱)源制取的冷(熱)水要用管道輸送到空調(diào)機(jī)或風(fēng)機(jī)盤管處,輸送冷(熱)水的系統(tǒng)就是冷(熱)水系統(tǒng).(一)一次級(jí)泵冷(熱)水系統(tǒng)、二級(jí)泵冷(熱)水系統(tǒng)
1.一級(jí)泵冷水系統(tǒng):只設(shè)一級(jí)冷水循環(huán)泵,冷水流經(jīng)冷(熱)源和用戶。一級(jí)泵冷水系統(tǒng)簡(jiǎn)單,投資少,見圖18-21。
2.二級(jí)泵冷水系統(tǒng):設(shè)兩級(jí)冷水循環(huán)泵,第一級(jí)泵推動(dòng)冷水通過(guò)冷(熱)源循環(huán),第二級(jí)泵向用戶供應(yīng)冷水,兩級(jí)泵形成接力,第二級(jí)泵按環(huán)路阻力的不同確定揚(yáng)程,以節(jié)省電能。二次泵冷(熱)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理時(shí)節(jié)省輸送冷(熱)水的電能,見圖18-22。
(二)二管制、三管制、四管制冷(熱)水系統(tǒng)
1.二管制系統(tǒng):冷水、熱水共用一套供回水管。共三根管,一根供水管、一根回水管、一根凝水管,凝水管在低處。適用一般空調(diào)系統(tǒng),見圖18-23。
2.三管制系統(tǒng):冷水供水管、熱水供水管分別設(shè)置,冷水回水管和熱水回水管共用,加一根凝水管共4根管。適用于較高檔次的空調(diào)系統(tǒng),見圖18-24。
3.四管制系統(tǒng):冷水供水、回水管和熱水供水、回水管分別設(shè)置,加一根凝水管共5根管。適用于高檔次的空調(diào)系統(tǒng)。管道較多,造價(jià)也高。見圖18-25。
(三)定流量系統(tǒng)、變流量系統(tǒng)
1.定流量系統(tǒng):流經(jīng)用戶管道中的流量恒定,當(dāng)空氣處理器需要的冷(熱)量發(fā)生變化時(shí),改變調(diào)節(jié)閥旁通水量或改變水溫?諝馓幚砥魉空{(diào)節(jié)閥為三通閥或不設(shè)閥,見圖18-26。
2.變流量系統(tǒng):流經(jīng)用戶管道中的流量隨空氣處理器需要的冷(熱)量而變化?諝馓幚砥魉空{(diào)節(jié)閥為二通閥,見圖18-27。
(四)同程式、異程式(同采暖)。
(五) 空調(diào)水系統(tǒng)(冷熱水)定壓膨脹、補(bǔ)水、水處理
1.定壓膨脹:水系統(tǒng)要有定壓,使水系統(tǒng)內(nèi)最高點(diǎn)的管道和設(shè)備內(nèi)充滿水、沒(méi)有空管;使水系統(tǒng)內(nèi)最低點(diǎn)管道和設(shè)備不超壓。水系統(tǒng)受熱膨脹后體積增大,增多的這部分水要有出處以免把水管和設(shè)備壓破。
2.補(bǔ)水:空調(diào)水系統(tǒng)因泄漏或檢修泄水,應(yīng)有補(bǔ)水泵等補(bǔ)水裝置,。
3.水處理:補(bǔ)水應(yīng)作軟化,防止水在水管內(nèi)壁結(jié)垢(主要是冬季),影響制冷機(jī)或換熱器的傳熱效率和管道截面面積。
(六)空調(diào)水系統(tǒng)(冷熱水)注意的問(wèn)題
1. 供水管、回水管、凝水管均要有坡度,凝水管坡度更重要。
2. 空調(diào)水系統(tǒng)中壓力分布:循環(huán)泵出口壓力最高,沿泵出口水流方向越來(lái)越低,泵入口壓力最低! 五、集中空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)
(一)空調(diào)系統(tǒng)分類
1.按空調(diào)對(duì)象分
(1)舒適性空調(diào):滿足人體舒適要求。
(2)工藝性空調(diào):滿足設(shè)備或產(chǎn)品要求。
2.按擔(dān)負(fù)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的介質(zhì)分:
(1)全空氣空調(diào)系統(tǒng):室內(nèi)冷(熱)負(fù)荷由空氣來(lái)負(fù)擔(dān),有單風(fēng)道、雙風(fēng)道、定風(fēng)量、變風(fēng)量系統(tǒng)。恒溫恒濕空調(diào)、凈化空調(diào)等工藝空調(diào)一般采用全空氣系統(tǒng)。體育館、影劇院、商場(chǎng)等大空間的舒適性空調(diào)一般采用全空氣系統(tǒng)。見圖18-20。
(2)空氣-水系統(tǒng):室內(nèi)冷負(fù)荷由空氣和水共同負(fù)擔(dān)。適合于房間較多、且各房間需要單獨(dú)調(diào)節(jié)溫度的建筑物,如旅館、寫字樓等。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)屬于此系統(tǒng)。見圖18-20。
(3)全水系統(tǒng):只設(shè)風(fēng)機(jī)盤管的系統(tǒng),沒(méi)有新風(fēng)要求的場(chǎng)所或新風(fēng)不處理的場(chǎng)所。
(4)制冷劑系統(tǒng):多聯(lián)、單聯(lián)分體空調(diào)。
3.按處理空氣來(lái)源分:分直流式,見圖18-28;循環(huán)式,見圖18-29;混合式(一次回風(fēng)),見圖18-30(一);混合式(二次回風(fēng)),見圖18-30(二)。
4.按空氣流量狀態(tài)分:分為定流量、變流量?jī)煞N。
(二)氣流組織形式
合理的組織室內(nèi)空氣的流動(dòng),使室內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、潔凈度、有害氣體濃度等更好的滿足工藝要求或符合人員的舒適感覺(jué),是氣流組織的任務(wù)?照{(diào)房間內(nèi)要有送風(fēng)、有回風(fēng)(排風(fēng))?照{(diào)房間內(nèi)各部位盡量有合理的氣流。舒適性空調(diào)應(yīng)使人員處于回流區(qū)或混合區(qū),避免冷風(fēng)直接吹向人體。
空調(diào)房間空氣平衡關(guān)系:送入風(fēng)量=回風(fēng)量+排風(fēng)量(包括有組織和無(wú)組織排風(fēng))。
1.上送風(fēng)方式
(1)散流器送風(fēng):一般側(cè)下回,也可上回,見圖18-31、圖18-32。
(2)孔板送風(fēng):送風(fēng)量較大、工作區(qū)風(fēng)速較小、區(qū)域溫差要求嚴(yán)格的工藝性空調(diào),側(cè)下回或下回,見圖18-33 。
(3)百葉風(fēng)口送風(fēng):一般側(cè)下回,可上回,見圖18-34。
2.上側(cè)送風(fēng)方式
(1)百葉風(fēng)口送風(fēng):氣流宜貼附,下側(cè)回,可上側(cè)回。上側(cè)回時(shí)平面上要與送風(fēng)口有一定距離,見圖18-35、圖18-36。
(2)噴口送風(fēng):適用于體育館、禮堂、劇院等高大空間,一般側(cè)下回或下回,見圖18-37。
3.下送風(fēng)方式
(1) 劇場(chǎng)、體育館等空間大的場(chǎng)合,座位下送風(fēng),一般上回,特點(diǎn)是送風(fēng)溫差小、溫度場(chǎng)、風(fēng)速場(chǎng)比較均勻。缺點(diǎn)是容易揚(yáng)塵。見圖18-38。
(2)適用于電子計(jì)算機(jī)房,活動(dòng)地板內(nèi)送風(fēng),一般上回。
(三)空氣處理
1.冷卻處理:通過(guò)冷凍水或制冷劑。
2.加熱處理:通過(guò)熱水或蒸汽。
3.去濕處理:通過(guò)制冷或吸濕劑,
4.加濕處理:通過(guò)噴蒸汽、噴水、濕膜、超聲波等。
5.過(guò)濾處理:通過(guò)過(guò)濾器濾掉空氣中的灰塵。分粗效過(guò)濾(一般空調(diào)用)、中效過(guò)濾(對(duì)空氣中含塵量有要求時(shí)用)、高效過(guò)濾(凈化空調(diào)用)。
6.吸附處理:通過(guò)活性炭等吸附劑空氣中的有害氣體(空氣中存在異味、有毒、有害等氣體時(shí)用)。
(四)新風(fēng)量確定
1.按人員需要的新鮮空氣量、排風(fēng)量和維持正壓所需風(fēng)量這三項(xiàng)中的最大值。
2.人員需要的新鮮空氣量:
影劇院、博物館、體育館、商店:每人最小新風(fēng)量8m3/h;
辦公室、圖書館、會(huì)議室、餐廳、舞廳、醫(yī)院:每人最小新風(fēng)量17m3/h;
旅館客房:最小新風(fēng)量30m3/h。
。ㄎ澹┛照{(diào)風(fēng)系統(tǒng)注意的問(wèn)題
1.舒適性空調(diào)每小時(shí)換氣次數(shù)不宜小于5次。
2.舒適性空調(diào)送風(fēng)溫差盡量大,但不宜大于10℃(送風(fēng)高度不大于5米時(shí))。
3.室內(nèi)保持證壓的空調(diào)房間,其正壓值不應(yīng)大于50Pa。
六、集中空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)控制
(一)自控的目的
滿足室內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度、有害氣體濃度、氣流速度等要求;節(jié)約能源;自動(dòng)保護(hù);減少運(yùn)行人員等。
(二)自控系統(tǒng)組成
自控系統(tǒng)由四個(gè)環(huán)節(jié)組成:敏感元件、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。當(dāng)調(diào)節(jié)參數(shù)受到干擾時(shí),敏感元件(如溫度計(jì))測(cè)得數(shù)據(jù)輸送給調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)器將此數(shù)據(jù)與給定值進(jìn)行比較,給出調(diào)整偏差信號(hào)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如電動(dòng)機(jī))執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(如閥門)進(jìn)行調(diào)節(jié),以使參數(shù)達(dá)到規(guī)定的范圍內(nèi)。
(三)自控項(xiàng)目
1.檢測(cè):如溫度、濕度、有害氣體濃度、壓力等。
2.顯示:如上述參數(shù)顯示,設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示。
3.保護(hù):如空調(diào)機(jī)、制冷機(jī)的防凍;加濕器與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖等。
4.調(diào)節(jié)與控制:如溫度、濕度、壓力、新風(fēng)量等。
(四)空調(diào)風(fēng)管、水管常用調(diào)節(jié)閥
1.雙位控制調(diào)節(jié)閥:一般用于小管徑水管和風(fēng)管。只有通和斷兩種狀態(tài)。動(dòng)力為電磁力。調(diào)節(jié)效果一般。
2.連續(xù)控制調(diào)節(jié)閥:一般用于較大水管徑管和風(fēng)管。有通、斷和任意中間狀態(tài)。動(dòng)力為正反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。調(diào)節(jié)效果較好。
七、其它空調(diào)系統(tǒng)形式
。ㄒ唬╋L(fēng)(空氣)源熱泵空調(diào)。電做動(dòng)力,空氣做冷熱的來(lái)源,夏季把室內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移到室外空氣中;冬季把室外空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)(室外空氣溫度低時(shí)效率降低,溫度越低效率越低,直至機(jī)組不能運(yùn)行)。一般容量較小,適合于中小型工程?梢援a(chǎn)冷熱水、冷熱風(fēng)、制冷(熱)劑。
。ǘ┧礋岜每照{(diào)。電做動(dòng)力,地下水等常年穩(wěn)定在15~25℃的表面淺層水做冷熱的來(lái)源,夏季把室內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移到水源中;冬季把水源中的熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)。適合于溫度、流量滿足要求、允許使用地下水并有回灌技術(shù)的地區(qū)。單臺(tái)容量較小,可以若干臺(tái)組合。可以產(chǎn)冷熱水、冷熱風(fēng)。
。ㄈ┑兀ㄍ寥溃┰礋岜每照{(diào)。電做動(dòng)力,土壤做冷熱的來(lái)源,夏季把室內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移到土壤中;冬季把土壤中的熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)。需要一定數(shù)量的土壤面積,適合于別墅等?梢援a(chǎn)冷熱水、冷熱風(fēng)。