空调系统

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二、空调系统的分类
更广义的分类法
–全空气系统：含常规送风空调系统和通风系统 –空气-水系统：风机盘管＋新风、诱导器＋新风 –全水系统：风机盘管系统、辐射板空调系统、
常规采暖系统 –制冷剂系统：家用空调器（分体机）、VRV机
组、冷库冷藏系统
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集 中 式 、 全 空 气 系 统
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典型集中式/全空气 系统
– 70年代迅速发展，公共建筑以风机盘管为主，大空 间采用变风量
– 家用分体空调器的开创者，多联机应用已向中小型公
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共建筑大量拓展
四、不同系统类型在各国使用和发展的特点
目前中国使用最普遍的空调系统
– 商场、影剧院、宾馆大堂、体育馆、交通设施等大空 间采用全空气系统，能够变风量的越来越多
– 大型办公室建筑、宾馆客房等多采用风机盘管加新风 系统(半集中式系统)
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三、不同类型空调系统的特点与适用性
集中式空调系统
– 按主风道风速分
低速系统(8-15m/s)： – 占空间大，噪声小。民用、公用建筑主风道风 速不超过10m/s。
高速系统(15-30m/s)： – 占空间小，控制噪声较难，电耗大。民用、公 用建筑主风道风速超过12m/s即算高速系统。 – 多用于工业建筑。
– 住宅、小型办公楼多采用局部空调系统 (家用空调器、 VRV)
一些值得注意的倾向
– 认为变风量最节能最高品质，是高档办公楼的标志 – 住宅有采用半集中系统的趋势
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思考题
在需要输送相同能量的情况下，试分析全空气系统和 全水系统哪个介质输送的能耗大？（注：空调箱风机扬程
500~800Pa，风机盘管末端扬程10~15mH2O，水温差5℃，空气焓 差15 kJ/kg干空气）
很多小房间组成的建筑采用什么系统好？ 为什么说半集中系统在北方难以处理内区的负荷？为
什么说半集中系统过渡季无法充分利用新风降温？ 如果大空间建筑不采用全空气系统而采用半集中或局
部空调系统好不好？ 高层建筑采用全空气系统会受到什么因素制约？
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思考题
建筑物有没有大内区对 系统类型的采用有什么 影响？
三、不同类型空调系统的特点与适用性
集中式 / 全空气系统
– 特点：风道与机房占空间大，设备集中易 于管理
– 分类方法
按气流的途径分 按风量变化程度分 按风道的设置分 按主风道风速分
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三、不同类型空调系统的特点与适用性
集中式空调系统
– 按气流的途径分
封闭式系统 – 节能，空气品质差，用于仓库或战备工程。
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本章主要内容
空调系统的组成要素 空调系统的分类
– 两种分类方法 – 集中式 – 半集中式 – 局部
不同类型空调系统的特点与适用性 不同系统类型在各国使用和发展的特点
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一. 空调系统的组成要素
(1)广义：冷热源，空气处理设备，输配系统(管 道和末端)，被控对象(建筑空间)
冷 热
源
水输配 系统
半集中式空调系统1
– 风机盘管(FCU, Fan-coil Unit) – 可加新风或无新风 – 客房、办公楼、商用建筑常用
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三、不同类型空调系统的特点与适用性
半集中式空调系统
– 风机盘管的特点：
可独立调节或开停而不影响其他房间 水输送能耗比风输送能耗小 风量、水量均可调 可用于建筑周边处理周边负荷，系统分区调节容易 凝水盘和凝水管易生霉菌 风机余压小，不能用高性能空气过滤器
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三、不同类型空调系统的特点与适用性
半集中式空调系统2
– 诱导器全空气、 空气-水：采用盘管处理 空气，也有只装电加热器的诱导器。
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三、不同类型空调系统的特点与适用性
半集中式空调系统2
– 诱导器特点：
末端噪声大 旁通风门个别控制不灵活 新风量取决于带动二次风的动力要求，量较大，
空气输送动力消耗大 管道系统复杂 房间同时使用率低的场合不适用 二次风过滤难
– 适用于同一系统的各区域热湿负荷变化情况相类似的条件 – 系统简单，占空间少，初投资少 双风道系统：
– 调节容易 – 系统复杂，占建筑空间大，初投资高
– 冷热混合损失大，运行费高，冷负荷比单风道增加10％左右
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– 美国多用，我国基本没有发展此系统。
典型双风道系统
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三、不同类型空调系统的特点与适用性
全空气单风道系统
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集中式/全空气系统的风管道
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半 集 风中 机式 盘空 管调 系系 统统 之 一
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水管道的尺寸
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全空气系统
全水系统
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局部空调系统
特点
– 相互独立，与其他用户无关
窗式空调器（窗机）
分体式空调器
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（分体机）
局部空调ຫໍສະໝຸດ Baidu统——多联机(一拖多)
室外机
制冷剂管
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室内机
– 单冷式、热泵式
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四、不同系统类型在各国使用和发展的特点
美国：重室内环境舒适度，能耗的考虑居次要 地位
– 从20世纪初工业喷水室开始主要发展全空气系统
双风道、诱导器、变风量，目前以变风量为主，家庭多采用 小型风管机
产品以集中空调系统用大型冷水机组和大型空调箱为主
日本：能耗的考虑居主要地位，重独立调节性
– 特点
小型空调系统，占地面积小，不需 要集中空调机房和冷冻机房安装简 便、使用灵活。
输配系统小，能耗小。
在改建加装空调的工程中，可多台 使用作为集中空调系统。
不能采用全新风，维护工作量较大
例：冷风机组、恒温恒湿机组、新
风机组、净化空调机组、汽车空调
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机组、家用空调器等。
回风口 加湿器
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三.不同类型空调系统的特点与适用性
半集中式空调系统3
– 冷暖辐射板加新风：类似暖气
可用于抵销窗际辐射和处理周边负荷 无吹风感，舒适性较好，室温可以提高 承担瞬态负荷能力强 吊顶辐射板不能除湿 单位面积承担负荷能力受限
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冷暖辐射板加新风
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三、不同类型空调系统的特点与适用性
局部空调系统
直流式系统（机械通风系统） – 适用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室、散 发大量有害物的车间等 – 能耗高，经济性差 – 可设置热回收设备
混合式系统（回风） – 满足卫生要求，较节能，应用最广。
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三、不同类型空调系统的特点与适用性
集中式空调系统
– 按风道的设置分
单风道系统：
– 夏季供冷，冬季供热 – 负荷变化规律不同的多区系统不易精确调节
集中式空调系统：按风量变化程度分
– 定风量系统CAV (Constant Air Volume)
送风量按最大负荷确定，全年不变；负荷改变的时候，变送风参数 （调节再热量）
缺点 – 部分负荷时风机能耗和与再热能耗大 – 多房间的时候，各房间完全无法独立调节
优点：控制简单
– 变风量系统VAV (Variable Air Volume)
回
风
送风道
道
支风管
过滤器
室内机
电加热器
风阀
送风口
冷盘管
室外机
风机
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一个加装的小型机组
三、不同类型空调系统的特点与适用性
局部空调系统类型
– 窗式(7kW)、柜式(70kW)、台式、壁挂式
根据室内需要配。
– 分体式(一拖一、一拖多)、整体式
分体式噪声小 多联机(VRV)
– 水冷式、风冷式
水冷需有冷却水系统 风冷不需要冷却水系统
送风量随负荷的变化而变化，送风参数取决于负荷最大的房间 优点
– 比CAV节能：风机节能，可以减少再热量甚至完全不需要再热量 – 多房间的时候，具有一定的独立调节功能 缺点：气流组织、新风量的保证、系统静压控制等方面存在问题
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全空气系统多房间的问题
t=? =? 各房间要求不同的 时候该照顾谁？
空气 处理 设备
空气输配系统
被调 房间
室外新鲜空气
排气
(2)狭义：空气处理设备，输配系统(管道和末端)
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冷却塔 冷却水
热量 环境
冷冻机
冷冻水 新鲜空气
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空气
空调箱
空气
二、空调系统的分类
按集中程度分
– 集中式空调系统 – 半集中式空调系统 – 局部空调系统（分散式空调系统）
按介质分
– 全空气系统 (集中式系统) – 空气-水系统 (半集中式系统) – 全水系统 (半集中式系统) – 制冷剂系统 (局部空调系统)
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三、不同类型空调系统的特点与适用性
半集中式空调系统
– 优点
风道、机房占建筑空间小，不需设回风管道 水管占空间比风管小 输配系统能耗比集中空调系统的小 如采用四水管制可同时供冷、供热
– 缺点
过渡季不能采用全新风 检修较麻烦 部分负荷时除湿能力下降
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三. 不同类型空调系统的特点与适用性
第三讲
什么是空调系统?
清华大学建筑学院 建筑技术科学系
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上节思考题
有什么办法把房间里的产热、产湿排出去？
一个房间内，有一个1kW的热源。要维持室内温度为 25℃，如何确定送风量和送风温度？
一个房间内，有一个1kW的热源，还有一个散湿速率为 0.2g/s的湿源。如果要维持室内温度为25℃，相对湿度 为60％，如何确定送风量和送风参数？
建筑有没有小房间分隔 对系统类型的采用有什 么影响？
如果在大型楼宇的内区 采用风机盘管，会出现 什么样的问题？有什么 可能解决的途径？
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试试学做工程师
为一座楼宇作出空调 系统分区选择方案 （另提供文档资料）
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