建筑设备第九章

杂，和耗电较多。
图9-2 (a)、(b)分别是应用较多的低速、单级卧式和立式 喷水室的结构示意图。立式喷水室占地面积小，空气是从下
而上流动，水则是从上向下喷淋。因此，空气与水的热湿交
换效果比卧式喷水室好。一般用于要处理的空气量不大或者 说空调机房的层高较高的场合。此外，根据空气热湿处理的
要求，还有带旁通风道的喷水室和加填料层的喷水室。前者
行
控制，它包含了采暖和通风的部分功能。
9.1 空调系统的组成和分类
9.1.1 空调系统的组成
空调系统是指需要采用空调技术来实现的具有一定温、 湿度等参数要求的室内空间及所使用的各种设备的总称。 如图9-1所示，空调系统由下面几部分组成：
1、空调房间或空调区
空调房间对温度和湿度的要求，通常用空调基数和空调
1、集中式空调系统
集中式空调系统的特点是：系统中的所有空气处理设 备，包括风机、冷却器、加热器、加湿器、过滤器等都设置 在一个集中的空调机房里，空气经过集中处理后，再送往各 个空调房间。集中式空调主要用于工艺性空调。
9.1 空调系统的组成和分类
2、半集中式空调系统
半集中式系统的特点是：除了设有集中的空调机房外， 还设有分散在各个空调房间里的二次设备(又称为末端装置) 来承担一部分冷热负荷。如一些办公楼、宾馆中采用的风机 盘管系统就是一种半集中式空调系统。它是把空调机房集中
9.2 空气处理设备
9.2.2 表面式换热器
用表面式换热器处理空气时，对空气进行热湿交换的工 作介质不直接和被处理的空气接触，而是通过换热器的金属 表面与空气进行热湿交换。在表面式加热器中通入热水或蒸 汽，可以实现对空气的等湿加热过程，通入冷水或制冷剂， 可以实现对空气的等湿和减湿冷却过程。
表面式换热器具有构造简单、占地面积小、水质要求不
9.2 空气处理设备
图9-7 干蒸汽加湿器 Back 1-喷管外套；2-导流板；3-加湿器筒体；4-导流箱； 5-导流管；6-加湿器内筒体；7-加湿器喷管；8-疏水器；
9.2 空气处理设备
图9-8 电加湿器 （a) 电热式加湿器； (b) 电极式加湿器 1-进水管；2-电极；3-保温层；4-外壳；5-接线柱； 6-溢水管；7-橡皮短管；8-溢水嘴；9-蒸汽出口
过滤。亚高效过滤器和高效过滤器尽量靠近送风口安装。
空气过滤器应经常拆换清洗，以免因滤料上积尘太多， 风管系统的阻力增加，使空调房间的温、湿度和室内空气洁
净度达不到设计的要求。
9.2 空气处理设备
卧式喷水室 立式喷水室 图9-2 喷水室的构造 1-前挡水板；2-喷嘴与排管；3-后挡水板；4-底池；5-冷水管；6-滤水器； 7-循环水管；8-三通混合阀；9-水泵；10-供水管；11-补水管；12-浮球阀； 13-溢水器；14-溢水管；15-泄水管；16-防水灯；17-检查门；18-外壳
9.2 空气处理设备
9.2.6 空气过滤器
空气过滤器是用来对空气进行净化处理的设备，通常分
为低效、中效和高效过滤器三种类型。为了便于更换，一般
做成块状，如图9-10所示。此外，为了提高过滤器的过滤效 率和增大额定风量，可做成袋式（图9-11）或抽屉式（图912）。 低效过滤器主要用于空气的初级过滤，过滤粒径在10~ 100μm范围的大颗粒灰尘。通常采用金属网格、聚氨酯泡沫 塑料及各种人造纤维滤料制作。
9.2 空气处理设备
来，达到除湿目的。减湿降温后的空气随后再流过冷凝器，
吸收高温气态制冷剂凝结放出的热量，使空气的温度升高、 相对湿度减小，然后进入室内。
2、除湿机的使用范围
从除湿机的工作原理可知，它的送风温度较高。因此，
适用于既要减湿，又需要加热的场所。当相对湿度低于
50%，或空气的露点温度低于4 ℃时不可使用。
窗式和柜式空调器就属于这类系统。
工程上，把空调机组安装在空调房间的邻室，使用少量 风道与空调房间相连的系统也称为局部空调系统。
9.1 空调系统的组成和分类
图9-1 空调系统原理图
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9.2 空气处理设备
9.2.1 喷水室
喷水室是空调系统中夏季对空气冷却除湿、冬季对空气
加热加湿的设备。它是通过水直接与被处理的空气接触来进
行热湿交换，在喷水室中喷入不同温度的水，可以实现空气 的加热、冷却、加湿和减湿等过程。 用喷水室处理空气的主要优点是：能够实现多种空气处 理过程，冬夏季工况可以共用一套空气处理设备，具有一定
的净化空气的能力，金属耗量小，容易加工制作。
9.2 空气处理设备
缺点是：对水质条件要求高，占地面积大，水系统复
9 空气调节系统
建筑设备
主讲：张鸿恺
目
1 2 3 4 5 3
录
空调系统的组成和分类 空气处理设备 空调系统的冷源
空调水系统 空调房间的气流组织 常用的空调系统
空气调节的节能
6
7
9.1 空调系统的组成和分类
实现对某一房间或空间内的温度、湿度、洁净度
和 空气流速等进行调节和控制，并提供足够量的新鲜空气 的方法叫做空气调节，简称空调。 空调可以实现对建筑热湿环境、空气品质全面进
电极式加湿器是利用三根铜棒或不锈钢棒插入盛水容器
中作电极，当电极与三相电源接通后，电流从水中流过，水
9.2 空气处理设备
的电阻转化的热量把水加热产生蒸汽。 电极式加湿器结构紧凑，加湿量易于控制。但耗电量较 大，电极上容易产生水垢和腐蚀。因此，适用于小型空调系 统。
9.2 空气处理设备
9.2.5 除湿机
可使一部空气不经喷水室处理，直接与经过喷水室处理的空 气混合，达到要求的空气终参数，后者可进一步提高空气的 净化和热湿交换效果。
9.2 空气处理设备
在喷水室中，被处理的空气先经过前挡水板（其作用是
挡住可能飞溅出来的水滴，并使进入喷水室的空气能均匀地
流过整个断面），与喷嘴喷出的水滴接触进行热湿交换，处 理后的空气经过后挡水板流出（后挡水板的作用是把夹在空 气中的水滴分离出来，减少空气带走的水量）。 喷淋段通常设有1~3排喷嘴，喷水方向根据与被处理空 气的流动情况分为顺喷、逆喷和对喷。喷出的水滴与空气进 行热湿交换后落入底池中。
9.2 空气处理设备
管式电加热器的构造如图9-6所示，它是把电阻丝装在
特制的金属套管内，套管中填充有导热性好，但不导电的材 料，这种电加热器的优点是加热均匀、热量稳定、经久耐用、 使用安全性好，但它的热惰性大，构造也比较复杂。
9.2 空气处理设备
9.2.4 加湿器
加湿器是用于对空气进行加湿处理的设备，常用的有干
4、处理空气所需要的冷热源
指为空气处理提供冷量和热量的设备，如锅炉房、冷冻 站、冷水机组等。
5、消声和减振设备
消声和减振设备有消声器和减振器等。
9.1 空调系统的组成和分类
9.1.2 空调系统的分类
空调系统的分类方法有很多，按空气处理设备的设置不 同，有集中式空调系统、半集中式空调系统和分散式空调系 统。
9.2 空气处理设备
中效过滤器用于过滤粒径在1~10μm范围的灰尘。通常
采用玻璃纤维、无纺布等滤料制作。为了提高过滤效率和处 理较大的风量，常做成抽屉式或袋式等形式。 高效过滤器用于过滤粒径在0.5～1μm范围的灰尘，应 用在对空气洁净度要求较高的净化空调。通常采用超细玻璃
纤维，超细石棉纤维等滤料制作。
蒸汽加湿器和电加湿器两种类型。
1、干蒸汽加湿器
蒸汽加湿向空气中所喷的是干蒸汽。干蒸汽加湿器的构 造如图9-7所示，它是使用锅炉等加热设备生产的蒸汽对空 气进行加湿处理。为了防止蒸汽喷管中产生凝结水，蒸汽先
进入喷管外套1，对喷管7中的蒸汽加热、保温，然后经导流
板进入加湿器筒体3，分离出产生的凝结水后，再经导流箱4
除湿机是一种对空气进行减湿处理的设备，常用于对湿
度要求低的生产工艺、产品贮存以及产湿量大的地下建筑等
场所的除湿。
1、除湿机的工作原理
除湿机实际上是一个小型的制冷系统，其工作原理如图 9-9所示。当潮湿空气流过蒸发器时，由于蒸发器表面的温
度低于空气的露点温度，空气温度降低，将空气在蒸发器外
表面温度下所能容纳的饱和含湿量以上的那部分水分凝结出
9.2 空气处理设备
和导流管5进入加湿器内筒体6，在此过种中，使夹带的凝结
水蒸发，最后进入喷管7的便是没有凝结水的干蒸汽。
2、电加湿器
电加湿器是使用电能生产蒸汽来加湿空气。根据工作原 理不同，有电热式和电极式两种，如图9-8所示。
电热式加湿器是在水槽中放入管状电热元件，元件通电
后将水加热产生蒸汽。补水靠浮球阀自动控制，以免发生断 水空烧现象。
而舒适性空调的任务是创造一个舒适的室内空气环境，其室
内空气参数主要是根据满足人体热舒适的需求确定，对空调 精度没有严格的要求。
9.1 空调系统的组成和分类
2、空气的处理设备
由各种对空气进行加热、冷却、加湿、减湿、净化等处 理的设备组成。
3、空气的输送和分配设施
主要由输送和分配空气的送、回风机，送、回风管，送、 回风口等设备组成。
9.2 空气处理设备
9.2.3 电加热器
电加热器是让电流通过电阻丝发热来加热空气的设备。
具有结构紧凑、加热均匀、热量稳定、控制方便等优点。但
由于电费较贵，通常只在加热量较小的空调机组等场合采用。 在恒温精度较高的空调系统里，常安装在空调房间的送风支
管上，作为控制房间温度的调节加热器。
电加热器分为裸线式和管式两种。裸线式电加热器的构 造如图9-5所示。它具有结构简单、热惰性、加热迅速等 优点。但由于电阻丝容易烧断，安全性差，使用时必须有可 靠的接地装置。为方便检修，常做成抽屉式的。
精度两组指标来规定。空调基数是指室内空气所要求的基准
准温度和基准相对湿度，空调精度是指在空调房间内温度， 相对湿度允许的波动范围。