模塊六單元1 暖通空調自動化管理概述1

1、建筑設備工程建筑設備工程主編：劉昌明鮑東杰模塊六模塊六 設備自動化系統(tǒng)設備自動化系統(tǒng)單元單元1 暖通空調自動化管理系統(tǒng)概述暖通空調自動化管理系統(tǒng)概述主講：言主講：言 娟娟目錄目錄空調系統(tǒng)概述空調系統(tǒng)概述1空調風系統(tǒng)空調風系統(tǒng)2空調水系統(tǒng)空調水系統(tǒng)3 3Back冷劑空調系統(tǒng)冷劑空調系統(tǒng)46.1.1空調的概念空調的概念 實現(xiàn)對某一房間或空間內的實現(xiàn)對某一房間或空間內的溫度溫度、濕度濕度、潔凈度潔凈度和和空氣流速空氣流速等進行調節(jié)和控制，并提供足夠量的新鮮等進行調節(jié)和控制，并提供足夠量的新鮮空氣的方法叫做空氣的方法叫做空氣調節(jié)空氣調節(jié)，簡稱空調。，簡稱空調。 空調可以實現(xiàn)對建筑空調可以實現(xiàn)對建筑熱濕

2、環(huán)境熱濕環(huán)境、空氣品質空氣品質全面進全面進行控制，它包含了采暖和通風的部分功能。行控制，它包含了采暖和通風的部分功能。1按按室內環(huán)境調控所用工作介質室內環(huán)境調控所用工作介質分類分類（1） 全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng) 以空氣為介質，向室內提供冷量或熱量以空氣為介質，向室內提供冷量或熱量,由空氣來全部由空氣來全部承擔房間的熱負荷或冷負荷。承擔房間的熱負荷或冷負荷。6.1.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類空調系統(tǒng)的分類（2） 全水系統(tǒng)全水系統(tǒng) 全部用水承擔室內的熱負荷和冷負荷。當為熱水時，全部用水承擔室內的熱負荷和冷負荷。當為熱水時，向室內提供熱量，承擔室內的熱負荷；當為冷水（常

3、稱冷向室內提供熱量，承擔室內的熱負荷；當為冷水（常稱冷凍水）時，向室內提供制冷量，承擔室內冷負荷和濕負荷。凍水）時，向室內提供制冷量，承擔室內冷負荷和濕負荷。 6.1.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理（3） 空氣空氣-水系統(tǒng)水系統(tǒng) 以空氣和水為介質，共同承擔室內的負荷。空氣以空氣和水為介質，共同承擔室內的負荷?？諝?水系水系統(tǒng)是全空氣系統(tǒng)與全水系統(tǒng)的綜合應用，它既解決了全空統(tǒng)是全空氣系統(tǒng)與全水系統(tǒng)的綜合應用，它既解決了全空氣系統(tǒng)因風量大導致風管斷面尺寸大而占據(jù)較多有效建筑氣系統(tǒng)因風量大導致風管斷面尺寸大而占據(jù)較多有效建筑空間的矛盾，也解決了全水系統(tǒng)空調房間的新鮮空氣供應空間的矛盾，

4、也解決了全水系統(tǒng)空調房間的新鮮空氣供應問題，因此這種空調系統(tǒng)特別適合大型建筑和高層建筑。問題，因此這種空調系統(tǒng)特別適合大型建筑和高層建筑。6.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理（4） 冷劑系統(tǒng)冷劑系統(tǒng) 以制冷劑為介質，直接用于對室內空氣進行冷卻、去以制冷劑為介質，直接用于對室內空氣進行冷卻、去濕或加熱。實質上，這種系統(tǒng)是用帶制冷機的空調器（空濕或加熱。實質上，這種系統(tǒng)是用帶制冷機的空調器（空調機）來處理室內的負荷，所以這種系統(tǒng)又稱機組式系統(tǒng)。調機）來處理室內的負荷，所以這種系統(tǒng)又稱機組式系統(tǒng)。6.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理2按按空氣處理設備的集中程度空氣處理設備的集

5、中程度分類分類（1） 集中式系統(tǒng)集中式系統(tǒng) 空氣集中于機房內進行處理空氣集中于機房內進行處理(冷卻、去濕、加熱、加冷卻、去濕、加熱、加濕等濕等)，而房間內只有空氣分配裝置。目前常用的，而房間內只有空氣分配裝置。目前常用的全空氣全空氣系統(tǒng)系統(tǒng)中大部分是屬于集中式系統(tǒng)；機組式系統(tǒng)中，如果中大部分是屬于集中式系統(tǒng)；機組式系統(tǒng)中，如果采用大型帶制冷機的空調機，在機房內集中對空氣進行采用大型帶制冷機的空調機，在機房內集中對空氣進行冷卻、去濕或加熱，這也屬于集中式系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)冷卻、去濕或加熱，這也屬于集中式系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)需要在建筑物內占用一定機房面積，控制、管理比較方需要在建筑物內占用一定機房面積，

6、控制、管理比較方便。便。6.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理（2） 半集中式系統(tǒng)半集中式系統(tǒng) 對室內空氣處理對室內空氣處理(加熱或冷卻、去濕加熱或冷卻、去濕)的設備分設在的設備分設在各個被調節(jié)和控制的房間內，而又集中部分處理設備，各個被調節(jié)和控制的房間內，而又集中部分處理設備，如冷凍水或熱水集中制備或新風進行集中處理等，如冷凍水或熱水集中制備或新風進行集中處理等，全水全水系統(tǒng)系統(tǒng)、空氣空氣-水系統(tǒng)水系統(tǒng)、水環(huán)熱泵系統(tǒng)水環(huán)熱泵系統(tǒng)、變制冷劑流量變制冷劑流量系統(tǒng)系統(tǒng)都屬這類系統(tǒng)。半集中式系統(tǒng)在建筑中占用的機房少，都屬這類系統(tǒng)。半集中式系統(tǒng)在建筑中占用的機房少，可以容易滿足各個房間各自的

7、溫濕度控制要求，但房間可以容易滿足各個房間各自的溫濕度控制要求，但房間內設置空氣處理設備后，管理維修不方便，如設備中有內設置空氣處理設備后，管理維修不方便，如設備中有風機還會給室內帶來噪聲。風機還會給室內帶來噪聲。6.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理（3） 分散式系統(tǒng)分散式系統(tǒng) 對室內進行熱濕處理的設備全部分散于各房間內，對室內進行熱濕處理的設備全部分散于各房間內，如家庭中常用的如家庭中常用的房間空調器房間空調器、電取暖器電取暖器等都屬于此類系等都屬于此類系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在建筑內不需要機房，不需要進行空氣分統(tǒng)。這種系統(tǒng)在建筑內不需要機房，不需要進行空氣分配的風道，但維修管理不便，分散

8、的小機組能量效率一配的風道，但維修管理不便，分散的小機組能量效率一般比較低，其中制冷壓縮機、風機會給室內帶來噪聲。般比較低，其中制冷壓縮機、風機會給室內帶來噪聲。6.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理3、根據(jù)、根據(jù)處理空氣來源處理空氣來源分類分類（1） 封閉式系統(tǒng)封閉式系統(tǒng) 封閉式空調系統(tǒng)處理的空封閉式空調系統(tǒng)處理的空氣全部取自空調房間本身，沒氣全部取自空調房間本身，沒有室外新鮮空氣補充到系統(tǒng)中有室外新鮮空氣補充到系統(tǒng)中來，全部是室內的空氣在系統(tǒng)來，全部是室內的空氣在系統(tǒng)中周而復始地循環(huán)。因此，空中周而復始地循環(huán)。因此，空調房間與空氣處理設備由風管調房間與空氣處理設備由風管連成了一個

9、封閉的循環(huán)環(huán)路。連成了一個封閉的循環(huán)環(huán)路。6.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理（2）直流式系統(tǒng)直流式系統(tǒng) 直流式系統(tǒng)處理的空氣全部取自室直流式系統(tǒng)處理的空氣全部取自室外，即室外的空氣經(jīng)過處理達到送風狀態(tài)點后送入各空外，即室外的空氣經(jīng)過處理達到送風狀態(tài)點后送入各空調房間，送入的空氣在空調房間內吸熱吸濕后全部排出調房間，送入的空氣在空調房間內吸熱吸濕后全部排出室外。室外。 6.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理（3） 混合式系統(tǒng)混合式系統(tǒng) 因為封閉式系統(tǒng)沒有新風，不能滿足空調因為封閉式系統(tǒng)沒有新風，不能滿足空調房間的衛(wèi)生要求，而直流式系統(tǒng)消耗的能量大，房間的衛(wèi)生要求，而直流式

10、系統(tǒng)消耗的能量大，不經(jīng)濟，所以封閉式系統(tǒng)和直流式系統(tǒng)只能在特不經(jīng)濟，所以封閉式系統(tǒng)和直流式系統(tǒng)只能在特定的情況下才能使用。對大多數(shù)有一定衛(wèi)生要求定的情況下才能使用。對大多數(shù)有一定衛(wèi)生要求的場合，往往采用混合式系統(tǒng)。的場合，往往采用混合式系統(tǒng)?；旌鲜较到y(tǒng)綜合了封閉式系統(tǒng)混合式系統(tǒng)綜合了封閉式系統(tǒng)和直流式系統(tǒng)的優(yōu)點，既能滿和直流式系統(tǒng)的優(yōu)點，既能滿足空調房間的衛(wèi)生要求，足空調房間的衛(wèi)生要求，又比較經(jīng)濟合理，故在又比較經(jīng)濟合理，故在工程實際中被廣泛應用。工程實際中被廣泛應用。6.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理4按按空調系統(tǒng)用途或服務對象不同空調系統(tǒng)用途或服務對象不同分類分類 （1） 舒

11、適性空調系統(tǒng)舒適性空調系統(tǒng) 簡稱簡稱舒適空調舒適空調，指為室內人員創(chuàng)造舒適健康環(huán)境的，指為室內人員創(chuàng)造舒適健康環(huán)境的空調系統(tǒng)。舒適健康的環(huán)境令人精神愉快，精力充沛，空調系統(tǒng)。舒適健康的環(huán)境令人精神愉快，精力充沛，工作、學習效率提高，有益于身心健康。工作、學習效率提高，有益于身心健康。（2） 工藝性空調系統(tǒng)工藝性空調系統(tǒng) 又稱又稱工業(yè)空調工業(yè)空調，指為生產(chǎn)工藝過程或設備運行創(chuàng)造，指為生產(chǎn)工藝過程或設備運行創(chuàng)造必要環(huán)境條件的空調系統(tǒng)，工作人員的舒適要求有條件必要環(huán)境條件的空調系統(tǒng)，工作人員的舒適要求有條件時可兼顧。時可兼顧。Back6.2 空調系統(tǒng)的分類及原理空調系統(tǒng)的分類及原理1空氣處理空氣處理

12、部分部分 集中式空調系統(tǒng)的空氣處理部分是一個包括各種空集中式空調系統(tǒng)的空氣處理部分是一個包括各種空氣處理設備在內的空氣處理室。其中主要有氣處理設備在內的空氣處理室。其中主要有過濾器過濾器、一、一次次加熱器加熱器、噴水室噴水室、二次加熱器等。用這些空氣處理設、二次加熱器等。用這些空氣處理設備對空氣進行凈化過濾和熱濕處理，可將送入空調房間備對空氣進行凈化過濾和熱濕處理，可將送入空調房間的空氣處理到所需的送風狀態(tài)點。的空氣處理到所需的送風狀態(tài)點。 空調系統(tǒng)的組成空調系統(tǒng)的組成6.3 空調系統(tǒng)的組成空調系統(tǒng)的組成2空氣輸送空氣輸送部分部分 空氣輸送部分主要包括空氣輸送部分主要包括送風機送風機、回風機回

13、風機（系統(tǒng)較小（系統(tǒng)較小時不用設置）、時不用設置）、風管風管系統(tǒng)和必要的系統(tǒng)和必要的風量調節(jié)裝置風量調節(jié)裝置。送風。送風系統(tǒng)的作用是不斷將空氣處理設備處理好的空氣有效地系統(tǒng)的作用是不斷將空氣處理設備處理好的空氣有效地輸送到各空調房間；回風系統(tǒng)的作用是不斷地排出室內輸送到各空調房間；回風系統(tǒng)的作用是不斷地排出室內回風，實現(xiàn)室內的通風換氣，保證室內空氣品質。回風，實現(xiàn)室內的通風換氣，保證室內空氣品質。6.3 空調系統(tǒng)的組成空調系統(tǒng)的組成3空氣分配空氣分配部分部分 空氣分配部分主要包括設置在不同位置的空氣分配部分主要包括設置在不同位置的送風口送風口和和回風口回風口，其作用是合理地組織空調房間的空氣流

14、動，保，其作用是合理地組織空調房間的空氣流動，保證空調房間內工作區(qū)（一般是證空調房間內工作區(qū)（一般是2m以下的空間）的空氣溫以下的空間）的空氣溫度和相對濕度均勻一致，空氣流速不致過大，以免對室度和相對濕度均勻一致，空氣流速不致過大，以免對室內的工作人員和生產(chǎn)形成不良的影響。內的工作人員和生產(chǎn)形成不良的影響。.3 空調系統(tǒng)的組成空調系統(tǒng)的組成4輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)部分部分 我們知道，集中式空調系統(tǒng)是在空調機房集中進行我們知道，集中式空調系統(tǒng)是在空調機房集中進行空氣處理然后再送往各空調房間?？照{機房里對空氣進空氣處理然后再送往各空調房間。空調機房里對空氣進行制冷（熱）的設備（空調用冷水機組或熱蒸汽）和

15、濕行制冷（熱）的設備（空調用冷水機組或熱蒸汽）和濕度控制設備等就是輔助設備。對于一個完整的空調系統(tǒng)，度控制設備等就是輔助設備。對于一個完整的空調系統(tǒng)，尤其是集中式空調系統(tǒng)，系統(tǒng)是比較復雜的。尤其是集中式空調系統(tǒng)，系統(tǒng)是比較復雜的。 空調系統(tǒng)是否能達到預期效果，空調能否滿足房間空調系統(tǒng)是否能達到預期效果，空調能否滿足房間的熱濕控制要求，關鍵在于空氣的處理。的熱濕控制要求，關鍵在于空氣的處理。6.3 空調系統(tǒng)的組成空調系統(tǒng)的組成Back6.4 全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)6.5 全水系統(tǒng)全水系統(tǒng)臥式風機盤管臥式風機盤管立式風機盤管立式風機盤管6.6 空氣空氣-水系統(tǒng)水系統(tǒng)風機盤管風機盤管 + + 新風系統(tǒng)

16、新風系統(tǒng)6.7 冷劑系統(tǒng)冷劑系統(tǒng)舒適性空調的標準舒適性空調的標準u 溫度溫度 冬季：冬季：18-2418-24 夏季：夏季：22-2822-28u 濕度濕度 冬季：冬季：30-60%30-60% 夏季：夏季：40-65%40-65%u 空氣流速空氣流速 冬季：冬季：0.2m/s0.2m/s 夏季：夏季： 0.3m/s0.3m/su 新風量新風量 30m30m3 3/ /（h h人）人）壓縮式制冷循環(huán)壓縮式制冷循環(huán)l制冷循環(huán)系統(tǒng)的基本組成制冷循環(huán)系統(tǒng)的基本組成日常生活中我們都有這樣的疑問日常生活中我們都有這樣的疑問:怎樣才能制冷制熱呢怎樣才能制冷制熱呢? 利用制冷劑由液體狀態(tài)汽化為利用制冷劑由液

17、體狀態(tài)汽化為蒸氣狀態(tài)過程中吸收熱量，被冷卻蒸氣狀態(tài)過程中吸收熱量，被冷卻介質因失去熱量而降低溫度，達到介質因失去熱量而降低溫度，達到制冷的目的。制冷的目的。壓縮式制冷循環(huán)壓縮式制冷循環(huán)日常生活中我們都有這樣的疑問日常生活中我們都有這樣的疑問:怎樣才能制冷制熱呢怎樣才能制冷制熱呢?制冷劑制冷劑制冷劑在變?yōu)檎魵庵?，需要對它進制冷劑在變?yōu)檎魵庵螅枰獙λM行壓縮、冷凝、繼而進行再次汽化吸行壓縮、冷凝、繼而進行再次汽化吸熱。對制冷劑蒸氣只進行一次壓縮，熱。對制冷劑蒸氣只進行一次壓縮，稱為蒸氣單級壓縮。稱為蒸氣單級壓縮。 單級蒸氣壓縮式制冷單級蒸氣壓縮式制冷單級蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)由壓縮機，冷凝器，單

18、級蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)由壓縮機，冷凝器，膨脹閥和蒸發(fā)器組成。膨脹閥和蒸發(fā)器組成。壓縮式制冷循環(huán)壓縮式制冷循環(huán)l制冷循環(huán)系統(tǒng)制冷循環(huán)系統(tǒng) 根據(jù)蒸氣壓縮式制冷原理構成的單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，是由不同直徑的管道和在其中制冷劑會發(fā)生不同狀態(tài)變化的部件組成，串接成一個封閉的循環(huán)回路，在系統(tǒng)回路中裝入制冷劑，制冷劑在這個循環(huán)回路中能夠不停地循環(huán)流動。壓縮式制冷循環(huán)壓縮式制冷循環(huán)l 制冷劑蒸氣制冷劑蒸氣壓縮壓縮、冷凝成液體，放出熱量、冷凝成液體，放出熱量制冷循環(huán)過程制冷循環(huán)過程制冷循環(huán)過程l 冷凝后的制冷劑流經(jīng)節(jié)流元件進入蒸發(fā)器。從入口端的高壓冷凝后的制冷劑流經(jīng)節(jié)流元件進入蒸發(fā)器。從入口端的高壓降低到低壓，從高溫降低到常溫，并出現(xiàn)少量液體汽化變?yōu)榻档偷降蛪?，從高溫降低到常溫，并出現(xiàn)少量液體汽化變?yōu)檎魵?。蒸氣。l 制冷劑蒸汽回到壓縮機中壓縮制冷劑蒸汽回到壓縮機中壓縮制冷循環(huán)過程制冷系統(tǒng)各部件的用途制冷系統(tǒng)各部件的用途壓縮制冷劑蒸氣，提高壓力和溫度放熱，使高壓高溫制冷劑蒸氣冷卻、冷凝成高壓常溫的制冷劑液體 得到低溫低壓制冷劑制冷劑液體吸熱、蒸發(fā)、制冷制冷劑的變化過程制冷劑的變化過程制冷機工作原理制冷機工作原理壓縮機壓縮機節(jié)流裝置節(jié)流裝置冷凝器冷凝器蒸發(fā)器蒸發(fā)器高壓高壓蒸汽蒸汽低壓低壓蒸汽蒸汽低壓低壓液體液體高壓高壓液體液體吸熱吸熱放熱放熱l壓縮機壓縮機 將蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽吸入，并將其