设备自动化暖通空调原理篇

水系统中央空调简介-动力系统
水系统中央空调简介-动力系统
动力主机比较
主机形式
冷水机组
热泵机组
直燃机
多联机（）
优势
劣势
节能 适用 条件
能效比高 技术成熟
单机制冷热 能够利用自然资源 较为节能
单机制冷热 平衡能源架构 消耗一次能源
布设灵活 便于计量 室内机形式丰富
需要单独配备热源， 系统较为复杂，占空间
空调的基本原理
升温 加压
降低 压力
❖ 空调四大部件 ❖ 1.压缩机 ❖ 2.冷凝器 ❖ 3.膨胀阀 ❖ 4.蒸发器
放热、增加周 围环境温度
吸热、降低周 围环境温度
空调的基本原理
❖ 生活小常识 ❖ Q: ❖ 不小心被100℃水蒸气或100℃水烫伤，哪一种
情况烫伤严重？ ❖ 高原地区气压高还是低、为什么高原地区的熟食
需要用高压锅去烹饪？
❖ A: ❖ 水蒸气烫伤更为严重，因为蒸汽相变成为水有一
个放热的过程； ❖ 高原区域因为空气稀薄，故而大气压强较低，水
的沸点低于100℃（90℃左右），需要用高压锅 增加压力，达到增加水沸点的目的，从而达到烹
空调的基本原理（以夏季工况为例）
升温 加压
降低
压力
❖ 过程1-2
1.
3.
发，此时流体进入蒸发
器。
Fra Baidu bibliotek
空调的基本原理（以夏季工况为例）
升温
降低
❖ 过程3-4
加压
压力
❖
制冷剂处于中温低
1.
3.
压液态，而环境温度较
为适中，比如：
❖ 环境温度28℃
❖ 制冷剂在0.1下，沸点
温度为15℃
2.
4. ❖ 此时制冷剂温度为32℃
❖
放热、增加周 围环境温度
吸热、降低周 围环境温度
❖
故而出现三个现象
15℃上升至45℃
放热、增加周 围环境温度
吸热、降低周 围环境温度
❖
❖
故而出现现象：
❖
液R态ecy制cl冷e 剂温度已
低于沸点温度，即将冷
凝，此时流体进入冷凝
器。
家用空调的基本知识-夏季工况
升温 加压
降低 压力
1.
3.
2. 4.
放热、增加周 围环境温度
吸热、降低周 围环境温度
家用空调的基本知识-基本参数
暖通工程所涉及的基础学科
❖ 工程流体力学 ❖ 流体输送的相关知识 ❖ 传热学 ❖ 计算空调区域的冷热负荷 ❖ 工程热力学 ❖ 物质的热质原理 ❖ 自动控制原理 ❖ 空调系统自控技术的基础知识 ❖ 电工电子技术 ❖ 空调系统相关的电气知识 ❖ 测试技术 ❖ 空调系统的各类测试技术 ❖ 工程力学 ❖ 空调部件的制造基础
❖ 匹（P、）的概念
❖ 17351马力 ❖ 重要参数(制冷、热系数)
冷负荷估算依据 1.维护结构传热
❖ 制冷量/功率，
热阻R,导热系数K，
材料厚度d，截面面
❖ 不同厂家、价位空调的最大区别在于这积个A,参则：数
❖ 制冷量=200W*房屋面积
△ △t*K*
❖ 空调匹数的选择
2.阳光辐射
3.人体散热
❖ 例：20㎡的房间应选多大的空调，取空4.设调备为散热3.6
：
❖
1.制冷剂气化（相
变），从周围环境吸热
；
❖
2.温差传热（但是
传出热量远小于相变吸
空调的基本原理（以夏季工况为例）
升温
降低
❖ 过程4-1
加压
压力
❖
制冷剂处于高温低
1.
3.
压气态，通过压缩机进
行加压，通过压缩机后
的状态：
❖
2.
❖ 制冷剂温度37℃
4. ❖ 制冷剂压力由0.1上升
至0.4，沸点温度由
升温
降低
加压
压力
❖ 过程2-3
1.
3.
❖
制冷剂处于中温高
压液态，通过膨胀阀进
行减压，通过膨胀阀后
的状态：
❖ 制冷剂温度32℃
2.
4.
❖ 制冷剂压力由0.4下降 至0.1，沸点温度由
45℃下降至15℃
放热、增加周 围环境温度
吸热、降低周 围环境温度
❖
❖
故而出现现象：
❖
液态制冷剂温度已
高于沸点温度，即将蒸
商业综合体
27%
9% 18%
➢功能房间较多
45%
HVAC
照明
➢受入住率影响大
配套设施
炊事
➢运营阶段节能管理对
生活热水
建筑节能影响很大
➢用户耗能结构、耗能
时段复杂
46%
HVAC 照明
➢合理的计量系统有助
办公设备 其他设施
于项目节能工作开展
➢能耗费用由所有商户
共同承担
建筑能耗及暖通空调
分区名称 严寒地区 寒冷地区 夏热冬冷地区 夏热冬暖地区 温和地区
提纲
1 暖通工程所包含的分项工程 2 空调的基本原理 3 家用空调的基本知识 4 多联机系统简介 5 水系统中央空调简介 6 建筑能耗及暖通空调
暖通工程所包含的分项工程
❖ 暖：供暖 ❖ 散热器、地暖、工艺供暖 ❖ 通：通风 ❖ 工艺通风（仓库、卫生间、洗衣房、厨房） ❖ 事故通风（锅炉房） ❖ 防排烟、正压送风（走廊、楼梯间、前室） ❖ 空调： ❖ 单体空调（办公室） ❖ 多联机（、电玩城、影院） ❖ 全水系统中央空调（酒店、学院） ❖ 动力系统（冷冻机、冷却塔、锅炉）
❖ 计算过程：
5.新风带来的负荷
❖ 房间需要冷量：20*200=4000W；
❖ 消耗电功率为：4000/3.6=1.11；
多联机系统简介
水系统中央空调简介-动力系统
升温 加压
降低 压力
1.
3.
2.
冷却水循环温度为： 32℃/37℃
放热、增加周 围环境温度
冷冻水循环温度为： 12℃/ 7℃ 4.
吸热、降低周 围环境温度
日平均温度≥25℃ 天数100～200天
日平均温度≤5℃ 天数0～90天
设计要求
必须充分满足冬季保温要求 可不考虑夏季防热 应满足冬季保温要求 部分地区兼顾夏季防热
必须满足夏季防热要求 适当兼顾冬季保温
必须充分满足夏季防热要求 一般可不考虑冬季保温
部分地区应考虑冬季保温 一般可不考虑夏季防热
自然水源回灌问题 地耦合系统存在冷 热不均衡问题
稳定性不强 机组体积很大
检修困难 管线长度有限制
周围有城市热力管网 的项目，或可通过其他 途径能够有效解决热源 问题的区域
水源充沛的区域 全年冷热负荷相当 的区域
电力供应紧张， 天然气富余的区域
多层建筑 易产生能耗费用 纠纷的商业综合体
水系统中央空调简介-末端系统
主要指标
分区指标 辅助指标
最冷月平均温度 ≤―10℃
日平均温度≤5℃ 天数≥145天
最冷月平均温度 0～―10℃
最冷月平均温度 0～10℃， 最热月平均温度 25～29℃
最冷月平均温度 ＞10℃， 最热月平均温度 25～30℃
最冷月平均温度 0～13℃， 最热月平均温度 18～25℃
日平均温度≤5℃ 天数90～145天 日平均温度≤5℃ 天数0～90天， 日平均温度≥25℃ 天数40～110天
不同类型建筑耗能特点
写字楼
13%
27% 16%
行政办公楼
7% 24%
20%
➢耗能时段较为规律
44%
HVAC 照明
➢部分区域超时段耗能
办公设备 其他设施
➢能耗费用由所有用户
共同分担
➢耗能时段十分规律
49%
HVAC 照明
➢用户节能意识较强
办公设备 其他设施
➢部分地区有能耗奖罚
措施
酒店
10% 10%
22% 13%
❖ 风机盘管
水系统中央空调简介-末端系统
❖ 组合式空调机组
水系统中央空调简介-末端系统
建筑能耗：
➢全球建筑能耗占全社会总能耗的30%左右； ➢中国建筑总能耗占社会总能耗的24.3%； ➢我国建筑能耗消费水平低、能源浪费严重、用能效率不高、能耗增长潜力大； ➢我国建筑能耗将双向地增长（数量、单位面积能耗）。
❖
制冷剂处于高温高
压气态，而环境温度较
制冷剂低，比如：
❖ 环境温度35℃
❖ 制冷剂在0.4下，沸点
2.
温度为45℃
4.
❖ 此时制冷剂温度为37℃
❖
放热、增加周 围环境温度
吸热、降低周 围环境温度
❖ ：
❖ 热
故而出现三个现象 1.制冷剂液化，放
❖
2.温差传热
❖
3.环境温度有所增
空调的基本原理（以夏季工况为例）