空調(diào)工程（第3版）課件：空調(diào)系統(tǒng)（一）

5.1

空調(diào)系統(tǒng)的分類5.2集中式空調(diào)系統(tǒng)5.3水—空氣系統(tǒng)(風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng))5.4分散式系統(tǒng)5.1

空調(diào)系統(tǒng)的分類

1.按空氣處理設備的集中程度分類（1）集中式系統(tǒng)（2）半集中式系統(tǒng)（3）分散式系統(tǒng)

2.按負擔室內(nèi)熱濕負荷所用的介質(zhì)分類（1）全空氣系統(tǒng)（2）水—空氣系統(tǒng)（3）全水式系統(tǒng)（4）冷劑式系統(tǒng)

3.按系統(tǒng)風量調(diào)節(jié)方式分類（1）定風量系統(tǒng)（2）變風量系統(tǒng)

4.按系統(tǒng)風管內(nèi)風速分類

（1）低速系統(tǒng)（2）高速系統(tǒng)5.按熱量傳遞（移動）的原理分類（1）對流式系統(tǒng)（2）輻射式系統(tǒng)

6.就全空氣系統(tǒng)而言，按被處理空氣的來源分類（1）封閉式系統(tǒng)（2）直流式系統(tǒng)（3）混合式系統(tǒng)7.全空氣系統(tǒng)按向空氣調(diào)節(jié)區(qū)送風參數(shù)的數(shù)量分類（1）單風管系統(tǒng)（2）雙風管系統(tǒng)

《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50736—2012)7.3.5中規(guī)定:“全空氣空調(diào)系統(tǒng)宜采用單風管式系統(tǒng)冶。在“條文說明”中指出,“一般情況下,在全空氣空調(diào)系統(tǒng)(包括定風量和變風量系統(tǒng))中,不應采用分別送冷熱風的雙風管系統(tǒng),因該系統(tǒng)易存在冷熱量互相抵消現(xiàn)象,不符合節(jié)能原則;同時,系統(tǒng)造價較高,不經(jīng)濟?！笨照{(diào)系統(tǒng)分類圖5.2集中式空調(diào)系統(tǒng)《公共建筑節(jié)能設計規(guī)范》（GB14650189-2015）5.3.2規(guī)定：房間面積或空間較大，人員較多或有必要集中進行溫、濕度控制的空氣調(diào)節(jié)區(qū)，其空氣調(diào)節(jié)風系統(tǒng)宜采用全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不宜采用風機盤管系統(tǒng)。

集中式全空氣系統(tǒng)存在風管占用空間較大的缺點，但人員較多的空氣調(diào)節(jié)區(qū)新風比例較大，與風機盤管加新風等半集中式空氣－水式系統(tǒng)相比，多占用空間不明顯，人員較多的大空間空調(diào)負荷和風量較大，便于獨立設置空調(diào)風系統(tǒng)，因而不存在多空氣調(diào)節(jié)區(qū)共用集中式全空氣定風量系統(tǒng)難以分別控制的問題；集中式全空氣定風量系統(tǒng)易于改變新回風比例，必要時可實現(xiàn)全新風送風，能夠獲得較大的節(jié)能效果；且設備集中，便于維修管理。因此，推薦在影劇院、體育館等人員較多的大空間建筑中采用。集中式全空氣定風量系統(tǒng)易于消除噪聲、過濾凈化和控制空氣調(diào)節(jié)區(qū)溫濕度，且氣流組織穩(wěn)定，因此，推薦用于要求較高的工藝性空調(diào)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)5.2.1一次回風式系統(tǒng)

1.夏季空氣處理過程一次回風式系統(tǒng)夏季處理過程

空氣處理過程空氣冷卻器或噴水室處理空氣所需的冷量的計算公式（公式5-4,5-7）

再熱器的加熱量為（公式5-5）

2.冬季空氣處理過程

（1）一次回風噴水室系統(tǒng)

南方地區(qū)：

無預熱器的一次回風式系統(tǒng)冬季處理過程

空氣處理過程表述

公式

北方地區(qū)：

新風經(jīng)過預熱后狀態(tài)點W'的比焓

北方寒冷地區(qū)：

有預熱器的一次回風式系統(tǒng)冬季處理過程（先混合后預熱）

空氣處理過程表述

公式

北方嚴寒地區(qū)：

有預熱器的一次回風式系統(tǒng)冬季處理過程（先預熱后混合）

空氣處理過程表述

公式（2）一次回風空氣冷卻器系統(tǒng)

南方地區(qū):

具有噴蒸汽加濕和再熱器的一次回風式系統(tǒng)冬季處理過程

空氣處理過程表述

公式

北方寒冷（或嚴寒）地區(qū):

具有預熱器、噴蒸汽加濕和再熱器的一次回風式系統(tǒng)冬季處理過程

5.2.2二次回風式系統(tǒng)

1.夏季空氣處理過程

二次回風式系統(tǒng)的夏季空氣處理過程

空氣處理過程表述

公式2.冬季空氣處理過程

（1）二次回風噴水室系統(tǒng)

寒冷地區(qū)：

二次回風式系統(tǒng)中噴水室的冬季空氣處理過程（先混合后預熱）

空氣處理過程表述

公式

嚴寒地區(qū)：

二次回風式系統(tǒng)中噴水室的冬季空氣處理過程（先預熱后混合）

空氣處理過程表述

（2）二次回風空氣冷卻器系統(tǒng)二次回風式系統(tǒng)中空氣冷卻器系統(tǒng)的冬季空氣處理過程（先混合后預熱）

空氣處理過程表述二次回風式系統(tǒng)中空氣冷卻器系統(tǒng)的冬季空氣處理過程（先預熱后混合）

空氣處理過程表述

二次回風式系統(tǒng)要不要預熱器的判別式

5.2.3直流式系統(tǒng)《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50736—2012)7.3.18

規(guī)定下列情況應采用直流式（全空氣）空調(diào)系統(tǒng)：

1）夏季空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)空氣比焓高于室外空氣比焓。

2）系統(tǒng)服務的各空氣調(diào)節(jié)區(qū)排風量大于按負荷計算出的送風量。

3）室內(nèi)散發(fā)有毒有害物質(zhì)，以及防火防爆等要求不允許空氣循環(huán)使用。

4）工藝要求采用直流式(全新風)空調(diào)系統(tǒng)。1.夏季空氣處理過程

夏季空氣處理過程（工藝性空調(diào)）

空氣處理過程表述

公式

夏季空氣處理過程（舒適性空調(diào)）

空氣處理過程表述

公式2.冬季空氣處理過程

（1）直流噴水室系統(tǒng)

直流噴水室系統(tǒng)冬季處理過程

空氣處理過程表述

公式

（2）直流空氣冷卻器系統(tǒng)

直流空氣冷卻器系統(tǒng)冬季處理過程

空氣處理過程表述

公式

5.2.4全空氣系統(tǒng)的劃分原則和分區(qū)處理1.全空氣系統(tǒng)的劃分原則（表5-1）

2.全空氣系統(tǒng)的分區(qū)處理

1)若甲、乙兩個房間允許采用不同的送風溫差時，可以用同一個機器露點而分室加熱的方法。

分室加熱空調(diào)系統(tǒng)

空氣處理過程表述2）若甲、乙兩個房間室溫相同,但相對濕度允許有偏差,此時可以采用相同的送風溫差和相同的機器露點。圖5-23

3）各房間室內(nèi)參數(shù)要求相同,Ex不同,但又要求送風溫差相同。

分區(qū)空調(diào)系統(tǒng)

空氣處理過程表述5.2.5全空氣系統(tǒng)設計中的幾個問題

1.單風機系統(tǒng)和雙風機系統(tǒng)及其選擇2.新風進風口面積、新風風管面積及新風口位置的確定

3.機器露點“L”的確定問題

4.擋水板過水問題

（圖5-25）

5.風機、風管溫升問題普通空調(diào)風機溫升一般按0.5~1.0℃計,高壓空調(diào)按10~15℃計。風管溫升大小與風管尺寸,保溫情況以及風管內(nèi)外溫差有關(guān)

。5.2.6

全空氣系統(tǒng)的空氣處理機組1.組合式空氣處理機組(AirHandlingUnit，AHU)（1）組合式空氣處理機組的分類

1）按對空氣進行熱濕處理的方式分類

①具有噴水室的組合式空氣處理機組

②具有空氣冷卻器和噴蒸汽（或噴高壓水）加濕的組合式空氣處理機組③具有直接式和間接式蒸發(fā)冷卻的組合式空氣處理機組

2）按空氣處理機組外殼所用的材料分類

①金屬空氣處理機組

②非金屬空氣處理機組

3）按用途分類

①恒溫恒濕空氣處理機組

②凈化空氣處理機組

③某些行業(yè)專用空氣處理機組

④普通空氣處理機組

4）按各功能段的排列順序與被處理空氣流動方向的相互關(guān)系分類

①左式

②右式

（2）組合式空氣處理機組各功能段的特點

1）回風段

2）新風段或新回風混合段

3）回風機段

4）回風調(diào)節(jié)段

5）粗效過濾段

6）加熱段

7）噴水段

8）冷卻段或冷卻擋水段

9）噴水式冷卻段

10）冷卻加熱段

11）蒸發(fā)冷卻段

12）二次回風段13）加濕段

14）送風機段

15）中效過濾段或亞高效過濾段16）消聲段,17）送風段18）中間段19）均流段

（3）工程上常見的組合式空氣處理機組

1）一次回風式單風機系統(tǒng)

a.具有空氣冷卻器和噴干蒸汽（或噴高壓水霧）加濕的組合式空氣處理機組。

圖5-27a所示為采用夏、冬季兼用的冷卻

加熱段和噴蒸汽加濕段處理空氣

空氣處理過程表述

夏季h-d圖

冬季h-d圖如果冬季采用噴高壓水霧加濕空氣，則將圖5-27a中的干蒸汽加濕段取消，在冷卻加熱段前設高壓噴霧段?？諝馓幚磉^程

北方寒冷地區(qū)：應將預熱器和空氣冷卻器分開設置,如圖5-27b

所示空氣處理過程

對于北方嚴寒地區(qū),應將新風先預熱至5℃后,再與回風相混合,然后經(jīng)由粗效過濾器過濾,進入后續(xù)的處理。因此,將預熱段設在新風進入之后。

b.具有噴水室的組合式空氣處理機組（圖5-28）空氣處理過程表述

夏季h-d圖

冬季h-d圖

2）一次回風式雙風機系統(tǒng)

a.具有空氣冷卻器、再熱器和噴蒸汽加濕的重疊式組合式空氣處理機組。（圖5-29）

夏季h-d圖

冬季h-d圖

該機組適用于空調(diào)機房面積緊張但機房高度較高的場合。

b.具有空氣冷卻器、再熱器、噴蒸汽加濕器并具有能量回收段的組合式空氣處理機組。（圖5-30）夏季h-d圖

冬季h-d圖該機組適用于機房面積充裕的場合。

3)二次回風式單風機系統(tǒng)

具有預熱段、冷卻擋水段、噴蒸汽加濕段和再熱段的組合式空氣處理機組。（圖5-31）空氣處理過程表述

夏季h-d圖

冬季h-d圖該空調(diào)機組主要適用于北方寒冷地區(qū)有恒溫凈化要求的工藝性空調(diào)。

4)二次回風式雙風機系統(tǒng)

具有噴水段和再熱段的組合式空氣處理機組（圖5-32）空氣處理過程夏季h-d圖

冬季h-d圖該空調(diào)機組主要適用于南方地區(qū)的工藝性空調(diào)。（4）組合式空氣處理機組的選擇

1）給出制造廠家提供組合式空氣處理機組所需功能段的組合示意圖。2）參照組合式空氣處理機組的操作面規(guī)定。3）空氣冷卻器、加熱器和消聲器前，必須設置過濾器（段），以保持換熱器和消聲器表面清潔。4）噴水段、冷卻段等，除已有排水管接至空調(diào)機組之外，還應考慮排水需要的水封裝置及應有的水封高度。5）選用噴水室段時，應說明幾級幾排。6）選用冷卻器、加熱器（段）時，應注明形式和排數(shù)，使用的冷（熱）媒性質(zhì)、溫度和壓力等。7）選用噴蒸汽加濕器要說明加濕量、供汽壓力和控制方法。

8）選用風機段要說明風機的型號、規(guī)格、安裝形式、出風口位置。

9）注明各風口接口的位置、方向和尺寸，送、回風閥的形式、規(guī)格，采用的控制方式。

10）需要留出的觀察孔及儀表安裝孔位置和個數(shù)，風機供電的引線位置、走向。

11）機組的基礎應高出室內(nèi)地坪足夠高度,以便排除冷凝水和放空設備底部存水?；A四周應設有排水溝或地漏

12)機組四周或布置多臺機組時，應留出足夠的操作和檢修空間。

13)考慮機組防腐性能，箱體材料宜選用鍍鋅鋼板、玻璃鋼或其他合適的材料。

14)參照機組漏風率標準。

2.整體式空氣處理機組（1）立式空氣處理機組

1)單風機普通機組（圖5-33）

空氣處理過程表述

2)雙風機凈化機組（圖5-34）（2）臥式空氣處理機組（圖5-35）（3）新風機組（圖5-36）

（4）柜式空調(diào)機組

1）吊掛（頂）式柜式機組（圖5-39）

2）臥式柜式機組（圖5-40）

3）立式柜式機組（圖5-42）

4）臥式增壓型柜式機組（圖5-44）

5）變風量柜式機組

6）商場用柜式機組（圖5-45）

7）柜式機組的應用5.3水—空氣系統(tǒng)

(風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng))風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)具有各空氣調(diào)節(jié)區(qū)可單獨調(diào)節(jié),比全空氣系統(tǒng)節(jié)省空間,比帶冷源的分散設置的空氣調(diào)節(jié)器和變風量系統(tǒng)造價低廉等優(yōu)點。目前,仍在賓館客房、辦公室等建筑中大量采用。因此,《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50736—2012)推薦使用。1.風機盤管系統(tǒng)的新風供給方式

“加新風系統(tǒng)”是指新風需經(jīng)過處理，達到一定的參數(shù)要求，有組織地直接送入室內(nèi)。如果新風風管與風機盤管吸入口相接或只送到風機盤管的回風吊頂處，將減少室內(nèi)的通風量，當風機盤管風機停止運行時，新風有可能從帶有過濾器的回風口吹出，不利于室內(nèi)衛(wèi)生；新風和風機盤管的送風混合后再送入室內(nèi)的情況，送風和新風的壓力難以平衡，有可能影響新風量的送入；因此，推薦新風直接送入室內(nèi)。

2.風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)的特點

1）與直流系統(tǒng)相比，節(jié)省能源。2）與集中式空調(diào)系統(tǒng)相比，可進行局部區(qū)域的溫度控制。3）可部分節(jié)省整個大樓空調(diào)系統(tǒng)的電氣安裝容量。4）由于風機盤管體積較小，結(jié)構(gòu)緊湊，因此布置較為靈活。

5）由于各空調(diào)房間都設有風機盤管，因此其臺數(shù)較多，導致檢修和日常維護工作量增加。

6）水管進入室內(nèi)，要求施工嚴格。

7）與室內(nèi)裝修有時可能會存在一定的矛盾。

8）室內(nèi)空調(diào)噪聲主要取決于風機盤管本身的質(zhì)量。

9）每個風機盤管必須接凝結(jié)水管。

10）與全空氣系統(tǒng)相比，有可能延長冷水機組的運行時間而耗能。3.風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理過程

(1)新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線

1）夏季空氣處理過程（圖5-46）

空氣處理過程表述

2）冬季空氣處理過程（圖5-47）

空氣處理過程表述(2)新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等含濕量線（圖5-48）(3)新風處理到低于室內(nèi)空氣的含濕量線（圖5-49）

4.風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)的新風、排風系統(tǒng)設計

(1)新風系統(tǒng)設計以旅館類建筑為例，新風系統(tǒng)按系統(tǒng)的大小來分，有小系統(tǒng)和大系統(tǒng)之分。小系統(tǒng)一般管轄30～50間客房；大系統(tǒng)要管轄150～250間客房。

(2)排風系統(tǒng)設計排風系統(tǒng)按其規(guī)?？煞譃樾∠到y(tǒng)和大系統(tǒng)。小系統(tǒng)的豎風管一直延伸到屋面與屋頂風機相接，一般可帶動40～60間衛(wèi)生間的排風；大系統(tǒng)一般利用中間某層或頂層吊頂空間布置水平排風干管，將豎風管的排風匯集起來，通過豎井與頂層排風機房的排風風機相接排出室外。

5.設計風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)時應注意的主要問題

1）如果吊頂?shù)目臻g不能滿足凝結(jié)水管坡度（i≥0.01）的要求，將會造成無坡甚至反坡。2）在風機盤管與冷熱水管接管上的手動與電動水閥下邊應做集水盤。

3）風機盤管選配不當，會導致房間噪聲太大。

6.風機盤管機組（FanCoilUnit——FCU）

（1）風機盤管機組的分類

1）按空氣流程形式分類

a.吸入式：吸入式的特點為風機位于盤管的下風側(cè)，空氣先經(jīng)盤管處理后，由風機送入空調(diào)房間。

b.壓出式：即風機處于盤管的上風側(cè),風機把室內(nèi)空氣抽入,壓送至盤管進行冷、熱交換,然后送入空調(diào)房間。2）按其安裝形式分類

a.立式明裝（圖5-50）

b.臥式明裝（圖5-51）

c.立式暗裝（圖5-52）

d.臥式暗裝（圖5-53）

e.吸頂式(嵌入式或頂棚式)（圖5-54）

f.立柱式

立柱式明裝機組

立柱式暗裝機組

3）按水管的接管方向分類

a.左式：人面對機組的出風口，接管在左側(cè)的稱為左式（左進水）

b.右式：人面對機組的出風口，接管在右側(cè)的稱為右式（右進水）4）按運行工況分類

a.濕工況式

b.干工況式

貫流型干式風機盤管

風機盤管的類型、特點和適用范圍（2）臥式暗裝機組的布置方式

1）將機組設在人行小通（過）道的吊頂內(nèi)（圖5-58）

2）將機組設在沿內(nèi)墻布置的局部吊頂內(nèi)（圖5-59）

3）將機組設在房間吊頂?shù)闹胁浚▓D5-60）

4）高靜壓型臥式暗裝機組的布置（圖5-61）

（3）風機盤管機組的選擇

1）對嚴寒地區(qū)，應以房