設(shè)備自動(dòng)化 暖通空調(diào)原理篇(圖文結(jié)合)

1、 提提 綱綱暖通工程所包含的分項(xiàng)工程暖通工程所包含的分項(xiàng)工程234空調(diào)的基本原理空調(diào)的基本原理多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介建筑能耗與暖通空調(diào)建筑能耗與暖通空調(diào)6家用空調(diào)的基本知識(shí)家用空調(diào)的基本知識(shí)51水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介暖通工程暖通工程暖通工程所包含的分項(xiàng)工程暖通工程所包含的分項(xiàng)工程v暖：供暖暖：供暖 散熱器、地暖、工藝供暖v通：通風(fēng)通：通風(fēng) 工藝通風(fēng)（倉(cāng)庫(kù)、衛(wèi)生間、洗衣房、廚房） 事故通風(fēng)（鍋爐房） 防排煙、正壓送風(fēng)（走廊、樓梯間、前室）v空調(diào)：空調(diào)： 單體空調(diào)（辦公室） 多聯(lián)機(jī)（KTV、電玩城、影院） 全水系統(tǒng)中央空調(diào)（酒店、學(xué)院） 動(dòng)力系統(tǒng)（冷凍機(jī)、冷卻塔、鍋爐） 末端系

2、統(tǒng)（風(fēng)機(jī)盤管、新風(fēng)機(jī)、組合式空調(diào)柜）暖通工程所涉及的基礎(chǔ)學(xué)科暖通工程所涉及的基礎(chǔ)學(xué)科v 工程流體力學(xué)工程流體力學(xué) 流體輸送的相關(guān)知識(shí)v 傳熱學(xué)傳熱學(xué) 計(jì)算空調(diào)區(qū)域的冷熱負(fù)荷v 工程熱力學(xué)工程熱力學(xué) 物質(zhì)的熱質(zhì)原理v 自動(dòng)控制原理自動(dòng)控制原理 空調(diào)系統(tǒng)自控技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)v 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù) 空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)的電氣知識(shí)v 測(cè)試技術(shù)測(cè)試技術(shù) 空調(diào)系統(tǒng)的各類測(cè)試技術(shù)v 工程力學(xué)工程力學(xué) 空調(diào)部件的制造基礎(chǔ)空調(diào)的基本原理空調(diào)的基本原理v空調(diào)四大部件空調(diào)四大部件 1.壓縮機(jī) 2.冷凝器 3.膨脹閥 4.蒸發(fā)器升溫加壓放熱、增加周圍環(huán)境溫度吸熱、降低周圍環(huán)境溫度降低壓力空調(diào)的基本原理空調(diào)的基本原理v生活

3、小常識(shí)生活小常識(shí) Q: 不小心被100水蒸氣或100水燙傷，哪一種情況燙傷嚴(yán)重？ 高原地區(qū)氣壓高還是低、為什么高原地區(qū)的熟食需要用高壓鍋去烹飪？ A:水蒸氣燙傷更為嚴(yán)重，因?yàn)檎羝嘧兂蔀樗幸粋€(gè)放熱的過程；高原區(qū)域因?yàn)榭諝庀”。识髿鈮簭?qiáng)較低，水的沸點(diǎn)低于100（90左右），需要用高壓鍋增加壓力，達(dá)到增加水沸點(diǎn)的目的，從而達(dá)到烹飪熟食所需要的溫度； C:熱量傳遞的起因：溫差、相變、化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械做功；壓力與物質(zhì)沸點(diǎn)的關(guān)系：正相關(guān)（即壓力大、沸點(diǎn)高，壓力小、沸點(diǎn)低）；物質(zhì)在溫度達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)繼續(xù)加熱不會(huì)增加物質(zhì)的溫度，而是會(huì)改變物質(zhì)的相態(tài)?？照{(diào)的基本原理（以夏季工況為例）空調(diào)的基本原理（以夏季工況

4、為例）升溫加壓放熱、增加周圍環(huán)境溫度吸熱、降低周圍環(huán)境溫度降低壓力v 過程過程1-2制冷劑處于高溫高壓氣態(tài)，而環(huán)制冷劑處于高溫高壓氣態(tài)，而環(huán)境溫度較制冷劑低，比如：境溫度較制冷劑低，比如： 環(huán)境溫度環(huán)境溫度35制冷劑在制冷劑在0.4Mpa下，沸點(diǎn)溫度下，沸點(diǎn)溫度為為45此時(shí)制冷劑溫度為此時(shí)制冷劑溫度為37故而出現(xiàn)三個(gè)現(xiàn)象：故而出現(xiàn)三個(gè)現(xiàn)象：1.制冷劑液化，放熱制冷劑液化，放熱2.溫差傳熱溫差傳熱3.環(huán)境溫度有所增加環(huán)境溫度有所增加生活實(shí)例：生活實(shí)例：夏季走在空調(diào)室外機(jī)前有暖風(fēng)吹夏季走在空調(diào)室外機(jī)前有暖風(fēng)吹過過1.2.3.4.放熱放熱空調(diào)的基本原理（以夏季工況為例）空調(diào)的基本原理（以夏季工況為例

5、）升溫加壓放熱、增加周圍環(huán)境溫度吸熱、降低周圍環(huán)境溫度降低壓力v 過程過程2-3制冷劑處于中溫高壓液態(tài)，通過制冷劑處于中溫高壓液態(tài)，通過膨脹閥進(jìn)行減壓，通過膨脹閥后膨脹閥進(jìn)行減壓，通過膨脹閥后的狀態(tài)：的狀態(tài)： 制冷劑溫度制冷劑溫度32制冷劑壓力由制冷劑壓力由0.4Mpa下降至下降至0.1Mpa，沸點(diǎn)溫度由，沸點(diǎn)溫度由45下降下降至至15故而出現(xiàn)現(xiàn)象：故而出現(xiàn)現(xiàn)象：液態(tài)制冷劑溫度已高于沸點(diǎn)溫度液態(tài)制冷劑溫度已高于沸點(diǎn)溫度，即將蒸發(fā)，此時(shí)流體進(jìn)入蒸發(fā)，即將蒸發(fā)，此時(shí)流體進(jìn)入蒸發(fā)器。器。1.2.3.4.放熱放熱空調(diào)的基本原理（以夏季工況為例）空調(diào)的基本原理（以夏季工況為例）升溫加壓放熱、增加周圍環(huán)境

6、溫度吸熱、降低周圍環(huán)境溫度降低壓力v 過程過程3-4制冷劑處于中溫低壓液態(tài)，而環(huán)制冷劑處于中溫低壓液態(tài)，而環(huán)境溫度較為適中，比如：境溫度較為適中，比如： 環(huán)境溫度環(huán)境溫度28制冷劑在制冷劑在0.1Mpa下，沸點(diǎn)溫度下，沸點(diǎn)溫度為為15此時(shí)制冷劑溫度為此時(shí)制冷劑溫度為32故而出現(xiàn)三個(gè)現(xiàn)象：故而出現(xiàn)三個(gè)現(xiàn)象：1.制冷劑氣化（相變），從周圍制冷劑氣化（相變），從周圍環(huán)境吸熱；環(huán)境吸熱；2.溫差傳熱（但是傳出熱量遠(yuǎn)小溫差傳熱（但是傳出熱量遠(yuǎn)小于相變吸熱的作用）于相變吸熱的作用）3.環(huán)境溫度有所降低環(huán)境溫度有所降低生活實(shí)例：生活實(shí)例：夏季空調(diào)室內(nèi)機(jī)吹出冷風(fēng)夏季空調(diào)室內(nèi)機(jī)吹出冷風(fēng)1.2.3.4.放熱吸熱吸

7、熱放熱空調(diào)的基本原理（以夏季工況為例）空調(diào)的基本原理（以夏季工況為例）升溫加壓放熱、增加周圍環(huán)境溫度吸熱、降低周圍環(huán)境溫度降低壓力v 過程過程4-1制冷劑處于高溫低壓氣態(tài)，通制冷劑處于高溫低壓氣態(tài)，通過壓縮機(jī)進(jìn)行加壓，通過壓縮過壓縮機(jī)進(jìn)行加壓，通過壓縮機(jī)后的狀態(tài)：機(jī)后的狀態(tài)： 制冷劑溫度制冷劑溫度37制冷劑壓力由制冷劑壓力由0.1Mpa上升至上升至0.4Mpa，沸點(diǎn)溫度由，沸點(diǎn)溫度由15上升上升至至45故而出現(xiàn)現(xiàn)象：故而出現(xiàn)現(xiàn)象：液態(tài)制冷劑溫度已低于沸點(diǎn)溫度液態(tài)制冷劑溫度已低于沸點(diǎn)溫度，即將冷凝，此時(shí)流體進(jìn)入冷凝，即將冷凝，此時(shí)流體進(jìn)入冷凝器。器。1.2.3.4.放熱吸熱吸熱放熱Recycle

8、家用空調(diào)的基本知識(shí)家用空調(diào)的基本知識(shí)- -夏季工況夏季工況升溫加壓放熱、增加周圍環(huán)境溫度吸熱、降低周圍環(huán)境溫度降低壓力1.2.3.4.放熱吸熱吸熱放熱家用空調(diào)的基本知識(shí)家用空調(diào)的基本知識(shí)- -基本參數(shù)基本參數(shù)v匹（匹（P、HP）的概念）的概念 1P=735w=1馬力v重要參數(shù)重要參數(shù)-COP(制冷、熱系數(shù)制冷、熱系數(shù)) COP=制冷量/功率， 不同廠家、價(jià)位空調(diào)的最大區(qū)別在于這個(gè)參數(shù) 制冷量=200W*房屋面積v空調(diào)匹數(shù)的選擇空調(diào)匹數(shù)的選擇 例：20的房間應(yīng)選多大的空調(diào)，取空調(diào)COP為3.6 計(jì)算過程： 房間需要冷量：20*200=4000W； 消耗電功率為：4000/3.6=1.11kW；

9、空調(diào)匹數(shù)選擇：1.11/0.75=1.5P冷負(fù)荷估算依據(jù)1.維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱熱阻R,導(dǎo)熱系數(shù)K，材料厚度d，截面面積A,則：R=d/KA Q=t/R= t*K*A/d2.陽(yáng)光輻射3.人體散熱4.設(shè)備散熱5.新風(fēng)帶來的負(fù)荷多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介- -動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)升溫加壓放熱、增加周圍環(huán)境溫度吸熱、降低周圍環(huán)境溫度降低壓力1.2.3.4.放熱吸熱吸熱放熱冷卻水循環(huán)溫度為：32/37冷凍水循環(huán)溫度為：12/ 7水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介- -動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介- -動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)

10、介- -動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力主機(jī)比較動(dòng)力主機(jī)比較主機(jī)形式主機(jī)形式冷水機(jī)組冷水機(jī)組熱泵機(jī)組熱泵機(jī)組直燃機(jī)直燃機(jī)多聯(lián)機(jī)（多聯(lián)機(jī)（VRF）優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)能效比高能效比高 技術(shù)成熟技術(shù)成熟單機(jī)制冷熱單機(jī)制冷熱能夠利用自然資源能夠利用自然資源較為節(jié)能較為節(jié)能單機(jī)制冷熱單機(jī)制冷熱平衡能源架構(gòu)平衡能源架構(gòu)消耗一次能源消耗一次能源布設(shè)靈活布設(shè)靈活 便于計(jì)量便于計(jì)量室內(nèi)機(jī)形式豐富室內(nèi)機(jī)形式豐富劣勢(shì)劣勢(shì)需要單獨(dú)配備熱源，需要單獨(dú)配備熱源，系統(tǒng)較為復(fù)雜，占空間系統(tǒng)較為復(fù)雜，占空間自然水源回灌問題自然水源回灌問題地耦合系統(tǒng)存在冷地耦合系統(tǒng)存在冷熱不均衡問題熱不均衡問題穩(wěn)定性不強(qiáng)穩(wěn)定性不強(qiáng)機(jī)組體積很大機(jī)組體積很大檢修困難檢修

11、困難管線長(zhǎng)度有限制管線長(zhǎng)度有限制節(jié)能節(jié)能適用適用條件條件周圍有城市熱力管網(wǎng)周圍有城市熱力管網(wǎng)的項(xiàng)目，或可通過其他的項(xiàng)目，或可通過其他途徑能夠有效解決熱源途徑能夠有效解決熱源問題的區(qū)域問題的區(qū)域水源充沛的區(qū)域水源充沛的區(qū)域全年冷熱負(fù)荷相當(dāng)全年冷熱負(fù)荷相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的區(qū)域電力供應(yīng)緊張，電力供應(yīng)緊張，天然氣富余的區(qū)域天然氣富余的區(qū)域多層建筑多層建筑易產(chǎn)生能耗費(fèi)用易產(chǎn)生能耗費(fèi)用糾紛的商業(yè)綜合體糾紛的商業(yè)綜合體水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介- -末端系統(tǒng)末端系統(tǒng)v風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介- -末端系統(tǒng)末端系統(tǒng)v組合式空調(diào)機(jī)組組合式空調(diào)機(jī)組水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介水系統(tǒng)中央空調(diào)簡(jiǎn)介

12、- -末端系統(tǒng)末端系統(tǒng)建筑能耗與暖通空調(diào)建筑能耗與暖通空調(diào)全球建筑能耗占全社會(huì)總能耗的30%左右；中國(guó)建筑總能耗占社會(huì)總能耗的24.3%；我國(guó)建筑能耗消費(fèi)水平低、能源浪費(fèi)嚴(yán)重、用能效率不高、能耗增長(zhǎng)潛力大；我國(guó)建筑能耗將雙向地增長(zhǎng)（數(shù)量、單位面積能耗）。建筑能耗建筑能耗：不同類型建筑耗能特點(diǎn)不同類型建筑耗能特點(diǎn)寫字樓耗能時(shí)段較為規(guī)律部分區(qū)域超時(shí)段耗能能耗費(fèi)用由所有用戶共同分擔(dān)行政辦公樓耗能時(shí)段十分規(guī)律用戶節(jié)能意識(shí)較強(qiáng)部分地區(qū)有能耗獎(jiǎng)罰措施不同類型建筑耗能特點(diǎn)不同類型建筑耗能特點(diǎn)酒店功能房間較多受入住率影響大運(yùn)營(yíng)階段節(jié)能管理對(duì)建筑節(jié)能影響很大商業(yè)綜合體用戶耗能結(jié)構(gòu)、耗能時(shí)段復(fù)雜合理的計(jì)量系統(tǒng)有助

13、于項(xiàng)目節(jié)能工作開展能耗費(fèi)用由所有商戶共同承擔(dān)建筑能耗與暖通空調(diào)建筑能耗與暖通空調(diào)建筑能耗與暖通空調(diào)建筑能耗與暖通空調(diào)分區(qū)名稱分區(qū)名稱分區(qū)指標(biāo)分區(qū)指標(biāo)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求主要指標(biāo)主要指標(biāo)輔助指標(biāo)輔助指標(biāo)嚴(yán)寒地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)最冷月平均溫度最冷月平均溫度1010日平均溫度日平均溫度55天數(shù)天數(shù)145145天天必須充分滿足冬季保溫要求必須充分滿足冬季保溫要求可不考慮夏季防熱可不考慮夏季防熱寒冷地區(qū)寒冷地區(qū)最冷月平均溫度最冷月平均溫度0 01010日平均溫度日平均溫度55天數(shù)天數(shù)9090145145天天應(yīng)滿足冬季保溫要求應(yīng)滿足冬季保溫要求部分地區(qū)兼顧夏季防熱部分地區(qū)兼顧夏季防熱夏熱冬冷地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)最冷月平均溫度最冷月平均溫度0 01010，最熱月平均溫度最熱月平均溫度25252929日平均溫度日平均溫度55天數(shù)天數(shù)0 09090天，天，日平均溫度日平均溫度2525天數(shù)天數(shù)4040110110天天必須滿足夏季防熱要求必須滿足夏季防熱要求適當(dāng)兼顧冬季保溫適當(dāng)兼顧冬季保溫夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬暖地區(qū)最冷月平均溫度最冷月平均溫度1010，最熱月