采暖通风与空气调节系统的工作原理及分类分析

采暖通风与空气调节系统的工作原理及分类分析

发表时间：2019-08-13T15:51:34.310Z 来源：《工程管理前沿》2019年第11期作者：付岩磊1 赵秀楠2

[导读] 分析了采暖通风以及暖通空调系统的工作原理和分类。

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2沈阳大冰制冷空调设备工程有限公司辽宁省沈阳市 110172

摘要:本文主要对建筑领域供暖的发展以及建筑里的通风和换气原理和分类进行了研究。暖通空调系统是室内建筑装修的至关重要的环节，对人们的生活习惯和生活环境产生了非常重要的影响。本文分析了采暖通风以及暖通空调系统的工作原理和分类。

关键词:暖通与空调系统；工作原理；分类；舒适度

随着中国改革开放的发展、加入世贸组织和全球化阶段进程的加快，国民的生活质量在逐渐提高，国民对居住环境舒适性的需求也逐渐变高。对于当下的建筑来说，暖通空调系统是至关重要的一项环节，对人们的生活习惯以及生活环境产生巨大的影响。因此了解暖通空调系统的工作机制和分类方案，对掌握供暖、通风和空调系统的运行模式拥有非常关键的作用。只有掌控系统的工作机制，才可以确保系统的正常运行，创造更加舒适的居住环境，满足居民的需要。

1采暖通风与空气调节系统的工作原理

供暖、通风和空调的主要作用是为室内提供冷气或热气，并且正确合理地稀释房间里面的污染物，来确保适宜的舒适性以及优质的空气质量，包括各种样式的供暖、通风和空调系统。大厦室内环境的管制方案是向室内输送一定量的室外空气（新鲜空气），等量的室内空气必须利用窗户之间的缝隙流向室外，最终稀释掉污染物。风机盘管装置也是向房间提供冷气或热气。送入房间的新鲜空气首先被空气过滤器去除灰尘，然后被冷却、除湿或加热和加湿，所以新鲜空气系统还承担部分冷却和加热负荷。

工业性建筑普遍存在常用车间面积大，人员密度小的问题。所以夏季车间温度和湿度的整体控制有高能耗和高成本的缺点。那么除去部分特别的经营性的工艺车间与热车间，全部车间的温度以及湿度控制通常在夏季不考虑。南方城市的工厂在冬季是不需要给车间供暖的。然而工厂中的多数工艺设备会排放对人体有危害的污染物，如气体、蒸汽和固体颗粒。所以为了确保工人的健康，这些污染物必须得到妥善处理。

例如：必须建立一个用于去除污染物的排气系统，需要有等量的新鲜空气进入房间。新鲜空气能够透过门窗，或者可以装置一个新鲜空气供应系统，或者两个同时安装上，这样工厂中污染物的浓度就可以达到标准或符合政策批准的浓度范围。新鲜空气一般只需要过滤，但是在寒冷的地方，冬天必须对新鲜空气进行加热。还应该在车间安装加热系统来维持车间的部分温度。此外，用于加热系统和车间新鲜空气的换热介质最好是热水或者蒸汽。

例如：冬天室外的温度变低，室内的外部热量(热量损失)则会增加。此时室内的供热(热增益)如果维持原样，室内的热损失则会大于热增益，损坏了原始平衡状态，不可避免地造成房间温度降低。室内温度的降低则会导致热损失变少。如果室内温度降低到一定数值，那么室内的热损失和热增益将会相等，就会出现新的平衡，此时室温将会发生变化。室内状态保持自动平衡状态后，通常会远离理想状态。因此供暖、通风和空调系统需要控制进入室内的热量、湿度和空气的数量，从而在理想的房间状态区域内达到热量、湿度和空气的动态均衡。此外，风量、热量和湿度的平衡性是相互关联的。供暖、通风和空调系统由于其控制目标、要求、使用方法不同和承受冷热负荷媒介的不同，所属的种类也不同。

供暖、通风和空调的工作机制在室内获得或流失热量的同时，热量被带出室内或添加到室内，让出入室内的热量等量，从而实现热平衡，进一步维持房间内部分的温度；或者平衡室内与室外的湿度，来维持室内部分的湿度；或者从室内散出污染的空气，加入一定量的室外清新空气，实现空气平衡。出入室内的空气、热量和湿度总是自动完成平衡。而一旦破坏原有的平衡则室内的温度、湿度、污染物浓度及室内压力等会在新的条件下再重新实现平衡[1]。

2采暖通风与空气调节系统的分类

2.1按对建筑环境控制的功能可以分为两大类

（1）以建筑湿热环境为首要控制目标的系统。

（2）以建筑内污染物为首要控制目标的系统。

以上两类控制目标与功能相互交错。例如，通风系统主要任务是把控建筑物的室内空气质量，并且具有及时加热以及去除余热与残余湿度的功能。通过掌控室内湿热环境为主的空调系统也具有把控室内空气质量的优势。

2.2根据建筑环境中热负荷、冷负荷与湿负荷的介质承载情况分类

建筑热湿环境为主控制目标的系统可根据建筑环境中热负荷、冷负荷与湿负荷的介质承载情况分成五类:

（1）全水系统——全部水源用来承受室内热负荷与冷负荷。目前普遍采用的热水供暖就是上述系统。热水一般负责室内的热负荷，为室内提供能量；冷水则负责室内的冷负荷与湿负荷，为室内供应制冷量。

（2）蒸汽系统——蒸汽被用作向建筑物供热的媒介。该系统直接用于承受建筑物的热负荷。例如蒸汽加热系统、以蒸汽为媒介的空气加热器系统等，可以用于供水系统与其他系统的热水供应以及全水供应；同时也能够用于加热和加湿空气、处理室内中的空气。

（3）全空气系统——全部空气用于承受室内的冷热负荷。将处理过的冷空气供应到室内用于去除显热冷却负荷与潜热冷却负荷，则室内中不需要进行额外的冷却。

（4）空气与水系统——空气和水作为承受房间冷热负荷的媒介。以风扇线圈单元为媒介的系统用于室内供应冷量或热量，承受一定量的房间冷却或热量负荷。而新空气系统使室内冷却或获得热量，同时满足室内对室外新鲜空气的需求。

（5）制冷剂系统——制冷剂被用作直接冷却、除湿或加热房间空气的媒介。

2.3根据空气处理设备的综合水平分类

通过建筑湿热环境为主目标的系统，按照房屋空气处理设备的综合水平分类，可以分为三类:

（1）集中式系统——该系统的特征是空气的综合性在机房里面执行冷却、除湿、加热、加湿等过程。以目前的状况来看，大多数投入使用的全空气系统基本为综合性系统。在机组系统里使用带冰箱的大型空调对机房里面的空气执行综合冷却、除湿或加热等程序，也可以