63张图彻底搞懂暖通空调设计基础

——(简称空调),是为满足生产、生活要求,改善劳动卫生 条件,用人工的方法使房间或密闭空间的空气温度、相对湿度、洁净度和气 流速度等参数达到一定要求的技术。

注:固态—液态转换在冰蓄冷系统将会用到;改变状态将会储存大量的能量:潜热。

显热:当物体吸热(或放热)仅使物体分子的热动能增加(或减少),即仅是使物体温度升高(或降低),并没有改变物质的形态,那么它所吸收(或放出)的热量。

潜热:当物体吸热(或放热)仅使物体分子的热位能增加(或减少),使物体状态发生改变,而其温度不变,那它所吸收的(或放出)的热称为潜热。

分为干球温度:干球温度是温度计在普通空气中所测出的温度,即我们一般天气预报里常说的气温。

湿球温度:指同等焓值空气状态下,空气中水蒸汽达到饱和时的空气温度,在空气焓湿图上是由空气状态点沿等焓线%相对湿度线上,对应点的干球温度。

用湿纱布包扎普通温度计的感温部分,纱布下端浸在水中,以维持感温部位空气湿度达到饱和,在纱布周围保持一定的空气流通,使于周围空气接近达到等焓。示数达到稳定后,此时温度计显示的读数近似认为湿球温度。

焓的定义:焓是热力学中表示物质系统能量的一个状态函数,常用符号H表示。数值上等于系统的内能U加上压强p和体积V的乘积,即H=U+pV。焓的变化是系统在等压可逆过程中所吸收的热量的度量,也就是物质所带能量的多少。

湿空气的焓:为干空气的焓和相应水气的焓之和,也常用干空气为计算基准。一般规定0℃时干空气和液态水的焓和,相对应水气的焓值为零。

露点:将湿空气在总压和湿度保持不变的情况下冷却,当湿空气达到饱和时的温度即为露点。若湿空气的温度降到露点以下,则所含超过饱和部分的水蒸汽将以液态水的形式凝结出来。

湿度的定义:又称为含湿量,为单位质量干空气所带的水蒸汽质量。单位:g/kg

相对湿度:为湿空气中水气的分压与同温度、同总压下饱和空气中的水气分压之比。(%RH)

相对湿度是湿空气饱和程度的标志。相对湿度愈低,距饱和就愈远,该湿空气容纳水气的能力就愈强。当相对湿度为100%时,湿空气中的水气已达饱和,该湿空气不再能容纳水气,也就不能用途作干燥介质。绝对干空气的相对湿度为零。

能效比(EER:Energy Efficiency Ratio) =制冷量/输入功率。能效比反映空调机组性能的重要指标,数值越大代表机组匹配性能越好,运行越经济。

舒适性空调:能够向人们提供一个适宜的工作环境或生活环境,从而提高工作效率或维护良好的健康水平的空调系统。

人体的冷热感与温度、湿度、风速、内表面温度、活动量、衣着、年龄、性别、身体状况等因素有关;湿度的影响与温度有关。为满足不同的需求,国家出台空调舒适性的评价方法:

PMV:预计平均热感觉指数,7级:+3~~3;代表热、温暖、较温暖、适中、较凉、凉、冷

低温低压的制冷剂蒸汽被吸入压缩机,通过压缩机进行压缩,变成高温高压的制冷剂蒸汽被输送到冷凝器,通过冷凝器进行冷凝(放热),变成高温高压的制冷剂液体(热量通过载热剂进行释放)。高温高压的制冷剂液体在通过节流阀(膨胀阀)降压后,变为低温低压的制冷剂液体进入蒸发器,通过蒸发器进行蒸发(吸热),变为低温低压的制冷剂气体(冷量通过载冷剂进行能量释放),进行再次制冷循环,周而复始。

冷媒输配送管道(水系统)的功能是输配冷热能量,满足末端设备或机组的符合要求。根据配送热量的不同分为冷却水系统和冷冻水系统。

冷却水经冷凝器等用水设备后,直接排入下水道或河道,利用后的冷却水可以综合利用:比如生产、生活用水。

机械通风冷却循环系统:采用自然冷却或机械通风冷却塔或喷射式冷却塔,使冷却水与机械通风接触进行热量交换。

冷却塔水箱容积:不应小于系统流量的1.2倍。冷却系统补水量一般为1-2%系统流量。

按照水系统管道配置的多少,可以分为两管制、三管制、四管制以及分区两管制方式。

两管制系统:适用于同一热源,采暖供冷不同时使用的场合;如地 源热泵、北方地区。

四管制系统:采用两个热源(冷机+锅炉)存在同时供冷供热场所。如办公室和实验室混用的建筑场所等。

分区空调系统:采用两个热源(冷机+锅炉)存在同时供冷供热场所。如建筑物单层面积较大的商场等。

定流量系统:热负荷变化较小的车间、洁净室、商场、车站、剧院等等场所。该系统节能空间较小。

变流量系统:适用于热量变化较大酒店、客房等场所。该系统存在较大节能空间。

按照能源侧与负荷侧是采用合用同一循环系统还是采用两个循环系统,可以分为单式泵和复式泵两种系统。

复式泵:适用于系统较大、各区域系统需求较大的场所。如:市政热力、科技园区等。

管道沿程阻力一般为100-300Pa/m,通常最大值不应超过400Pa/m

严格控制和管理水系统中的水质,控制和管理水系统中的水在运行中不被污染,采取合理的水处理方法和防止污染的措施。

4.开式系统水与空气接触,空气中的杂质、细菌会进入水系统。引起空气污染,影响人的身体健康、促进腐蚀、产生粘泥和水藻可堵塞管路。

冷冻水系统多为闭式水系统,该系统不与空气接触,只有补给水会给循环水带入溶解氧而引起腐蚀。冷冻水温比较低(7-12℃)腐蚀速度很慢,只要向系统系统中投入腐蚀抑制剂作为防腐蚀的水处理技术措施,就可以满足防腐要求。系统停止运行时,系统要充满水。该系统不需要为防止结垢和抑制水藻而进行添加药剂。

开式系统的水质控制:开式水系统与空气接触容易产生结垢、腐蚀、粘泥和水藻。对开式系统要采水处理技术措施。

防腐蚀水处理方法:系统中投入腐蚀抑制剂的药物,如:有机磷酸盐、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚磷酸盐等。

防水藻、粘泥处理办法:常用药剂有氧化型和非氧化型两大类。比如:液氯、次氯酸钠和二氧化氯。

用表面式冷却器或直接蒸发式表冷器对空气进行冷却时,如果表冷器的表面温度低于空气温度但又没有达到露点温度时,就可以使空气冷却降温而保持其含湿量不变,因而表冷器上没有冷凝水出现,这个过程叫等湿冷却过程,也叫干冷过程。

利用加热器(热水加热器、蒸汽加热器、电加热器)加热空气使空气的温度升温,但在升温过程中空气的含湿量d没有发生变化,这就是等湿加热过程。

在绝热过程中,空气的温度和湿度发生变化,而焓值近似不变 的过程。湿膜加湿或超声波加湿、高压喷雾加湿等型式都是等焓加湿过程。

空气温度基本保持不变的加湿过程。如干蒸汽加湿、电极加湿。等温和等焓加湿就是看加湿过程有没有相变

适用场合:跨度有限、高度不太低的空。

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