2戴自祝空调系统的基础知识.ppt

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公共场所集中空调系统的基础知识,中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所戴自祝2013年4月,从卫生的观点看,空气调节的意义空调系统的分类空调系统的组成空调系统对空气的调节空调是一把双刃剑空调系统的图纸资料,空气调节的意义,集中式空调系统,室外冷却塔,空调机房,空调机组内的过滤器、表冷器、加湿器、消毒器等,风机盘管,送回风管道,集中空调系统,集中空调系统的卫生管理,空调技术的发展概况,世界空调发展1890：

美国空调系统应用于工业和生活。

1906：

在美国“空气调节”第一次出现。

1911：

W.H.Carrier绘制了空气焓湿图，这是空调史上的一个重要里程碑。

中国空调发展解放前，1930左右上海纺织厂开始应用带喷水室的空调系统。

解放后，1950年代主要应用于纺织等行业。

改革开放以来，19801990年代发展迅速。

目前，我国空调器的产量已经是世界第一。

关于20世纪最伟大的发明，有人说是飞机，是电脑，还有人说是空调。

虽然这是笑谈，但足以说明空调的出现，给人们的生活带来了很大的变化，极大地改善了人们的生活、生产条件。

随着社会生产力和科学技术的提高，空气调节技术得到了快速的发展，在现代建筑中的应用也越来越普遍。

从卫生学角度来讲，空调系统不仅要保证热舒适，更重要的是保证人体健康，以牺牲健康为代价的热舒适是不足取的。

空调给生活带来了变化,空气调节的意义是利用空调系统对空气进行加热、冷却、加湿、去湿、净化等处理，然后将其输送到各个房间。

保证某一特定空间的空气参数达到所要求的状态。

某一特定空间指房间、厂房、剧院、手术室、汽车、火车、飞机等。

空气参数指空气的温度、相对湿度、空气流速、气压、噪声、洁净度等。

所要求的状态分为舒适性要求的状态、工艺性要求的状态两类。

空气调节的意义,舒适性空调目的：

为人服务，使人感到舒适满意范围：

住宅、办公楼、商店、旅馆、餐馆（茶室、酒吧）、医院、客用火车、汽车、飞机等等特点：

控制精度不高,工艺性空调目的：

为生产、科研等特定对象服务范围：

车间、特定用途的空间（货用的运输工具、核研究和实验、军事等）特点：

控制精度一般比较高，严格按照工艺要求,空调调什么？

调节室内的空气温度调节室内的空气湿度通风换气净化空气,空调的任务和技术手段,空调技术涉及的主要内容,特定空间内、外干扰量的确定与计算空气的处理方法与装置的选择空调系统形式的确定与设计气流组织设计与风口选择空气的净化处理空调系统的消声、隔振、测试与调整,空调的基本方法和系统组成,空调的基本方法：

以空气为介质，使送风参数不同来达到控制特定空间内空气参数的目的。

典型的集中空调系统主要由四部分组成：

流体输送与分配系统空气处理装置冷热源控制调节装置,各类建筑物有不同的用途，因此对空调系统的要求也不一样。

大型的公共场所，如体育馆、文化娱乐场所常用全空气式空调系统，其新风量约占15%左右。

一些宾馆客房、办公室使用风机盘管空调系统较为普遍。

公共场所的集中空调系统,空调系统的分类,空调系统的分类方法,随着空调技术的发展，空调系统的种类日益增多，常用的分类方法：

空气处理设备的设置情况处理空气的方式负担热湿负荷所用的工作介质系统风量调节方式风道设置其他,一、按空气处理设备的设置分,1集中式空调系统将空气处理设备和风机集中在空调机房内，由风机把处理后的空气输送到需要空调的房间。

这种空调系统的特点是处理空气量大，有集中的冷源和热源，需要专人操作，设备运行可靠，室内参数稳定，但机房占地面积较大。

根据需要将各种空气处理设备组合成一个整体的箱形设备（空调箱）集中处理空气，也有用建筑物。

空调箱基本构造,混合段高速过滤器段附加段盘管段（冷却与加热）风机段,2.半集中式空调系统（混合式）除了在集中的空气处理设备处理一部分空气外，还有分散在空调房间内的空气处理末端设备。

如诱导器系统和风机盘管系统等。

它们可以对室内空气进行就地处理或对来自集中处理设备的空气在进行补充处理。

这种空调系统的特点是减轻了集中空调系统的负担，适用于空调房间较多且各房间要求单独调节的建筑物。

供水,回水,加热器,风机,过滤器,凝结水,新风,回风,风机盘管的结构,风机盘管式空调系统由风机和盘管组成。

有立式明装和卧式暗装两个类型。

3.局部式空调系统空调设备直接或就近安装在需要空调的房间内，就地处理空气。

空调设备包括制冷机、空气处理设备、风机、自动控制设备等，如柜式空调机组、窗式空调器和分体式空调机组等。

窗式空调器的风道示意图,分体挂壁式空调器室内机组的风道示意图,小型家用集中式空调系统,形式：

一个室外机拖几个室内机冷量：

介于家用空调与商用大型空调系统之间,蒸发器,风冷热泵型,制冷剂管道,混合式系统直流式系统全封闭系统,空调空间,空调空间,空调空间,二、按处理空气的方式分,1全新风式空调系统（直流式）空调系统全部使用室外新鲜空气（新风）。

空气经处理后送入房间，与室内空气进行热湿交换后，全部排出室外，不再循环使用。

卫生条件好，但运行费用高。

全新风式（直流式）空气调节系统1百叶窗；2空气过滤器；3一次加热器；4喷水室；5二次加热器：

6风机；7风道。

2.全封闭式空调系统（循环式）空调系统全部使用室内的再循环空气（即室内回风），不补充新风。

全封闭式空调系统能耗最小，但卫生条件也最差。

适用于只有温湿度要求而无新风要求，且无人操作的环境。

3.回风式空调系统（混合式）空调系统送入房间的空气是室外新风（为满足卫生要求）和室内回风的混合物。

根据室内回风的不同又分为一次回风式和二次回风式系统。

室内的回风与新风在表冷器（或喷淋室）前混合。

混合后的空气经处理后通过风机及风管送入房间内，吸收室内多余的热、湿之后由回风管再送一部分空气回空气处理器，这样完成一个空气循环。

在这个系统中，只有一次回风，所以称之为一次回风系统。

一次回风式空气调节系统1百叶窗；2空气过滤器：

3一次加热器：

4喷水室：

5二次加热器：

6风机；7风道：

8回风管。

室外新风与室内部分回风（一次回风）在表冷器（或喷淋室）前混合。

混合后的空气经过处理后再与室内部分回风（二次回风）相混合，然后送入室内，吸收室内多余的热、湿量，然后排出。

二次回风系统比一次回风系统节能。

二次回风式空气调节系统1百叶窗；2空气过滤器：

3一次加热器：

4一次混合室；5喷水室：

6二次加热器；7二次混合室：

8风机：

9电加热器：

10风管。

（a）全空气系统（b）全水系统,（c）空气-水系统（d）制冷剂系统,三、按负担热湿负荷的工作介质分,1.全空气式空调系统热湿负荷全部由经过处理的空气来承担。

空气比热小，要求风道截面积大，占用空间较多。

2.全水式空调系统热湿负荷全部由经过处理的水来承担。

体积较全空气式小，能够节省建筑物空间，但不能够解决房间通风换气的问题。

3.空气-水式空调系统热湿负荷由经过处理的空气和水共同承担。

风机盘管加新风就是这种系统。

4.制冷剂式空调系统热湿负荷直接由制冷系统的制冷剂来承担。

局部式空调系统就属于此类。

四、按系统风量调节方式分1.定风量系统送风量全年不变，按最大热湿负荷确定。

2.变风量系统变风量系统靠减少风量的办法来适应负荷的降低，保持室内温度不变。

节约了热量降低了电耗。

五、按主风道中风速分1.低速系统主风道风速在1015m/s之间。

2.高速系统主风道风速在2030m/s之间。

风速大，风管尺寸小，但阻力却按风速的平方规律增加，使风机的压力和噪声大大增加。

六、按风道设置分1.单风道系统一条送风管道和一条回风管道。

2双风道系统由两条送风管道（一条送冷风、一条送热风）和一条回风管道组成，两种状态的空气在每个空调房间或每个区的双风道混合箱中混合。

七、其他分类方法按系统用途工艺性和舒适性空调系统。

按系统控制精度一般精度和高精度空调系统。

按系统运行时间全年性和季节性空调系统。

空调系统的组成,空调系统对空气的调节主要是由空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备三个部分来完成的。

此外，还有冷、热源和冷却水及其输送系统等部件和自动控制设备等，构成一个集中空调系统整体。

空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备都直接处理室内空气，冷却水系统容易产生污染，它们的卫生状况也就与室内空气品质有密切的关系。

一、空气处理设备,为了实现不同的空气处理过程就要采用不同的空气处理设备,过滤、加热设备、冷却设备、加湿设备及减湿设备等,包括,作为热湿交换的介质,水、水蒸汽、液体吸湿剂和制冷剂,过滤器,表冷器,加湿器,热湿交换设备,根据工作特点的不同可分为两大类：

直接接触式热湿交换设备,表面式热湿交换设备,特点,与空气进行热湿交换的介质与被处理的空气直接接触，做法是让空气流经热湿交换介质的表面或将热湿交换介质喷淋到空气中间去。

特点,与空气进行热湿交换的介质不与空气直接接触。

空气与介质间的热湿交换是通过设备的金属表面来进行的。

直接接触式

（1）喷水室

（2）空气加湿器与减湿器表面式

（1）空气加热器，蒸汽、热水加热器

（2）表面冷却器（冷却盘管），水冷式、盐水冷却式和直接蒸发式。

空气调节处理过程,加热过程干式冷却过程等焓减湿过程等焓加湿过程等温加湿过程冷却干燥过程,裸线式电加热器（a）裸线式电加热器；（b）抽屉式电加热器1钢板；2隔热层；3电阻丝；4瓷绝缘子,管式电加热器1接线端子；2绝缘端子；3紧固装置；4绝缘材料；5电阻丝；6金属套管,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,蒸汽加湿器,采用蒸汽加湿、电加湿或喷水加湿等几种方式。

空气去湿则可采用加热通风去湿、机械去湿、液体或固体吸湿剂去湿等方式。

表面式空气换热器是冷、热媒（冷媒水、热水或热蒸汽）通过金属表面与空气进行热交换，使空气加热、冷却或去湿的设备。

各种肋片管的构造类型a褶皱绕片b光滑绕片c轧片e二次翻边片,换热器的新型肋片a波纹型片b条缝型片c波形冲缝片,空气过滤与净化,1）机械分离用重力除尘器、惯性除尘器，旋风除尘器；2）电力分离用单级静电除尘器、双级静电除尘器等；3）洗涤分离用喷雾洗涤除尘器，水膜除尘器，文氏管除尘器等；4）过滤分离用填充过滤器，袋式过滤器等。

5）净化消毒装置。

空气过滤器是一种把固态或液态的微粒从大气中分离出来的一种设备,根据过滤效率的高低，通常分为初效、中效和高效过滤器三种类型。

为了便于更换，一般做成块状。

此外，为了提高过滤器的过滤效率和增大额定风量，可做成袋式或抽屉式。

1.初效过滤器滤材多采用玻璃纤维、人造纤维、金属丝及粗孔聚氨脂泡沫塑料等，也有用铁屑及瓷环作为填充滤料的。

金属网丝、铁屑及瓷环等类的滤料可以浸油后使用，以便提高过滤效率并防止金属表面锈蚀。

初效过滤器需人工清洁或更换，为减少清洗工作量、提高运行质量，可采用自动浸油式过滤器或自动卷绕式空气过滤器。

初效过滤器适用于一般的空调系统，对尘粒较大的灰尘（5m）可以有效过滤。

（a）金属网格滤网；（b）过滤器外形；（c）过滤器安装方式,初效过滤器,自动移动式初效过滤器（a）、（b）油浸式；（c）卷绕式,2.中效过滤器,主要滤料是玻璃纤维（比初效过滤器所用的玻璃纤维直径小，约10m）、人造纤维合成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料等。

这种过滤器一般可做成袋式和抽屉式。

中效过滤器一般对大于1m的粒子能有效过滤。

大多数情况下用于高效过滤器的前级保护，少数用于清洁度要求较高的空调系统。

袋式过滤器（a）外形；（b）断面形状,抽屉式过滤器（a）外形；（b）断面形状,3.高效过滤器,高效过滤器可分为亚高效、高效及超高效过滤器。

一般滤料为超细玻璃纤维或合成纤维，加工成纸状，称为滤纸。

为了降低气溶胶穿过滤纸的速度，采用低滤速（以0.01m/s计），需大大增加滤纸的面积，因而高效过滤器常做成折叠状。

高效过滤器外形1滤纸；2分隔片；3密封胶；4木外框,无分隔片多折式过滤器1滤料；2贴线,空气过滤器的选用根据空调房间的净化要求和室外空气的污染情况。

对