暖通空調(diào)的含義
采暖——又稱供暖,指向建筑物提供熱量,保持室內(nèi)一定溫度。
通風(fēng)——用自然或機械的方法向空間送入和排除空氣的過程。
空氣調(diào)節(jié)——(簡稱空調(diào)),是為滿足生產(chǎn)、生活要求,改善勞動衛(wèi)生 條件,用人工的方法使房間或密閉空間的空氣溫度、相對濕度、潔凈度和氣 流速度等參數(shù)達到一定要求的技術(shù)。
暖通空調(diào)包括采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)這三方面的技術(shù),縮寫為hvac(heating、ventilating、air conditioning)。
物質(zhì)狀態(tài)
固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)
液態(tài)汽化成氣態(tài)過程:吸熱;
氣態(tài)液化成液態(tài)過程:放熱;
固態(tài)熔化成液態(tài)過程:吸熱;
液體凝固成固態(tài)過程:放熱;
固態(tài)升華成氣態(tài)過程:吸熱;
氣態(tài)凝華成固態(tài)過程:放熱;
注:固態(tài)—液態(tài)轉(zhuǎn)換在冰蓄冷系統(tǒng)將會用到;改變狀態(tài)將會儲存大量的能量:潛熱。
比熱:使1克的某種物質(zhì)溫度升高1℃所需的熱量。
顯熱:當(dāng)物體吸熱(或放熱)僅使物體分子的熱動能增加(或減少),即僅是使物體溫度升高(或降低),并沒有改變物質(zhì)的形態(tài),那么它所吸收(或放出)的熱量。
潛熱: 當(dāng)物體吸熱(或放熱)僅使物體分子的熱位能增加(或減少),使物體狀態(tài)發(fā)生改變,而其溫度不變,那它所吸收的(或放出)的熱稱為潛熱。
空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)
溫度定義:溫度是用來表示物質(zhì)冷與熱的程度。
分為干球溫度:干球溫度是溫度計在普通空氣中所測出的溫度,即我們一般天氣預(yù)報里常說的氣溫。
濕球溫度:指同等焓值空氣狀態(tài)下,空氣中水蒸汽達到飽和時的空氣溫度,在空氣焓濕圖上是由空氣狀態(tài)點沿等焓線下降至100%相對濕度線上,對應(yīng)點的干球溫度。
用濕紗布包扎普通溫度計的感溫部分,紗布下端浸在水中,以維持感溫部位空氣濕度達到飽和,在紗布周圍保持一定的空氣流通,使于周圍空氣接近達到等焓。示數(shù)達到穩(wěn)定后,此時溫度計顯示的讀數(shù)近似認為濕球溫度。
焓的定義:焓是熱力學(xué)中表示物質(zhì)系統(tǒng)能量的一個狀態(tài)函數(shù),常用符號h表示。數(shù)值上等于系統(tǒng)的內(nèi)能u加上壓強p和體積v的乘積,即h=u pv。焓的變化是系統(tǒng)在等壓可逆過程中所吸收的熱量的度量,也就是物質(zhì)所帶能量的多少。
濕空氣的焓:為干空氣的焓和相應(yīng)水氣的焓之和,也常用干空氣為計算基準(zhǔn)。一般規(guī)定0℃時干空氣和液態(tài)水的焓和,相對應(yīng)水氣的焓值為零。
露點:將濕空氣在總壓和濕度保持不變的情況下冷卻,當(dāng)濕空氣達到飽和時的溫度即為露點。若濕空氣的溫度降到露點以下,則所含超過飽和部分的水蒸汽將以液態(tài)水的形式凝結(jié)出來。
濕度的定義:又稱為含濕量,為單位質(zhì)量干空氣所帶的水蒸汽質(zhì)量。單位:g/kg
絕對濕度:以單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量來計算,單位:kg/m3
相對濕度:為濕空氣中水氣的分壓與同溫度、同總壓下飽和空氣中的水氣分壓之比。(%rh)
相對濕度是濕空氣飽和程度的標(biāo)志。相對濕度愈低,距飽和就愈遠,該濕空氣容納水氣的能力就愈強。當(dāng)相對濕度為100%時,濕空氣中的水氣已達飽和,該濕空氣不再能容納水氣,也就不能用途作干燥介質(zhì)。絕對干空氣的相對濕度為零。
暖通空調(diào)常用單位及換算:
1us.rt=3.517kw
1p=735w;制冷量中的1p約為2500w.
1kcal=1.16w
華氏溫度(℉)=32 (9/5)攝氏溫度(℃)
1公斤(公斤力/cm2)=105pa=1bar
1mpa=10kg
1bar=14.5psi
流量(q):1m3/h=16.67l/min
能效比(eer:energy efficiency ratio) =制冷量/輸入功率。能效比反映空調(diào)機組性能的重要指標(biāo),數(shù)值越大代表機組匹配性能越好,運行越經(jīng)濟。
空調(diào)功能的分類
按室內(nèi)空氣環(huán)境要求以及功能的不同可以分為:舒適性空調(diào)及工藝性空調(diào)。
舒適性空調(diào):
能夠向人們提供一個適宜的工作環(huán)境或生活環(huán)境,從而提高工作效率或維護良好的健康水平的空調(diào)系統(tǒng)。
服務(wù)對象為:人。
適用場合:寫字樓、商場、劇院、酒店等等。
調(diào)舒適性影響因素有哪些?
人體的冷熱感與溫度、濕度、風(fēng)速、內(nèi)表面溫度、活動量、衣著、年齡、性別、身體狀況等因素有關(guān);濕度的影響與溫度有關(guān)。為滿足不同的需求,國家出臺空調(diào)舒適性的評價方法:
熱舒適性指標(biāo):
pmv:預(yù)計平均熱感覺指數(shù),7級:+3~~3;代表熱、溫暖、較溫暖、適中、較涼、涼、冷
ppd:預(yù)期不滿意百分率;
pmv=0相當(dāng)于ppd=5%;
規(guī)范要求:pmv=±1 ppd≯27%
注:pmv是同一環(huán)境中大多 數(shù)人的冷熱感覺平均值。
工藝性空調(diào):
是能夠滿足室內(nèi)生產(chǎn)、科研等工藝過程所要求的特定空氣參數(shù)的空調(diào)系統(tǒng)。
服務(wù)對象為:生產(chǎn)、科研、設(shè)備等工藝。
適用場所:研發(fā)實驗室、醫(yī)院手術(shù)室、紡織車間、電子產(chǎn)品車間等等
空調(diào)系統(tǒng)組成
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成
冷熱源:
熱泵:
制冷系統(tǒng):
空調(diào)是怎樣制冷制熱的?為什么會制冷制熱?
低溫低壓的制冷劑蒸汽被吸入壓縮機,通過壓縮機進行壓縮,變成高溫高壓的制冷劑蒸汽被輸送到冷凝器,通過冷凝器進行冷凝(放熱),變成高溫高壓的制冷劑液體(熱量通過載熱劑進行釋放)。高溫高壓的制冷劑液體在通過節(jié)流閥(膨脹閥)降壓后,變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┮后w進入蒸發(fā)器,通過蒸發(fā)器進行蒸發(fā)(吸熱),變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭怏w(冷量通過載冷劑進行能量釋放),進行再次制冷循環(huán),周而復(fù)始。
冷媒輸配管道:
冷媒輸配送管道(水系統(tǒng))的功能是輸配冷熱能量,滿足末端設(shè)備或機組的符合要求。根據(jù)配送熱量的不同分為冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)。
冷卻水供水方式分類
空調(diào)冷卻水系統(tǒng)按照供水方式,可以分為:直流供水、循環(huán)供水。
直流式供水系統(tǒng):
冷卻水經(jīng)冷凝器等用水設(shè)備后,直接排入下水道或河道,利用后的冷卻水可以綜合利用:比如生產(chǎn)、生活用水。
循環(huán)水冷卻系統(tǒng):
可分為自然通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)與機械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
機械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng):采用自然冷卻或機械通風(fēng)冷卻塔或噴射式冷卻塔,使冷卻水與機械通風(fēng)接觸進行熱量交換。
冷卻塔水箱容積:不應(yīng)小于系統(tǒng)流量的1.2倍。冷卻系統(tǒng)補水量一般為1-2%系統(tǒng)流量。
空調(diào)冷凍水系統(tǒng)分類:
1、按照水系統(tǒng)是否與大氣相通,可以分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。
開式與閉式系統(tǒng)比較:
開式系統(tǒng):冷卻系統(tǒng)、水、冰蓄冷系統(tǒng)、生活供水等場合。
閉式系統(tǒng):冷凍、供暖系統(tǒng)等場合。
2、按照空調(diào)水系統(tǒng)的回水布管方式,可以分為同程式和異程式兩種回水方式。
同程式與異程式比較:
同程系統(tǒng):系統(tǒng)較大、熱負荷分散不均等場合。
異程系統(tǒng):系統(tǒng)較小、熱負荷分散較均勻的場合。
3、按照水系統(tǒng)管道配置的多少,可以分為兩管制、三管制、四管制以及分區(qū)兩管制方式。
各管制系統(tǒng)比較:
多管制系統(tǒng)實用場所:
兩管制系統(tǒng):適用于同一熱源,采暖供冷不同時使用的場合;如地 源熱泵、北方地區(qū)。
三管制系統(tǒng):能量損耗較大,采用該種方式較少。
四管制系統(tǒng):采用兩個熱源(冷機 鍋爐)存在同時供冷供熱場所。如辦公室和實驗室混用的建筑場所等。
分區(qū)空調(diào)系統(tǒng):采用兩個熱源(冷機 鍋爐)存在同時供冷供熱場所。如建筑物單層面積較大的商場等。
4、定流量和變流量系統(tǒng)比較:
定流量系統(tǒng):熱負荷變化較小的車間、潔凈室、商場、車站、劇院等等場所。該系統(tǒng)節(jié)能空間較小。
變流量系統(tǒng):適用于熱量變化較大酒店、客房等場所。該系統(tǒng)存在較大節(jié)能空間。
5、按照能源側(cè)與負荷側(cè)是采用合用同一循環(huán)系統(tǒng)還是采用兩個循環(huán)系統(tǒng),可以分為單式泵和復(fù)式泵兩種系統(tǒng)。
單式泵和復(fù)式泵的比較:
單式泵:適用于系統(tǒng)較小、熱負荷均勻的場所。如:潔凈室、車間等場所。
復(fù)式泵:適用于系統(tǒng)較大、各區(qū)域系統(tǒng)需求較大的場所。如:市政熱力、科技園區(qū)等。
水系統(tǒng)設(shè)計參數(shù):
管道沿程阻力一般為100-300pa/m,通常最大值不應(yīng)超過400pa/m
局部阻力因設(shè)備不同而不同:
冷水機組蒸發(fā)器阻力:30-80kpa
冷凝器阻力:50-80kpa
吸收式機組蒸發(fā)器阻力:40-100kpa
冷凝器阻力:50-100kpa
風(fēng)機盤管阻力表冷器阻力:10-20kpa
熱交換器阻力:20-80kpa
熱交換器阻力:20-50kpa
冷卻塔阻力:20-80kpa
自動控制閥門阻力:30-50kpa
系統(tǒng)流速選擇:
水泵吸水管:1.2-2.1m/s
水泵出水管:2.4-3.6m/s
一般供水管:1.5-3.0m/s
排水管:1.2-2.0m/s
自來水供水管:0.9-2.0m/s
冷卻水管道流速:
管徑:dn≤250流速:1.5-2.0m/s
管徑:250 <dn <500流速:2.0-2.5m/s
管徑:dn≥500流速:2.5-3.0m/s
空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)管理:
嚴(yán)格控制和管理水系統(tǒng)中的水質(zhì),控制和管理水系統(tǒng)中的水在運行中不被污染,采取合理的水處理方法和防止污染的措施。
1、管道和設(shè)備表面沉淀的水垢和水渣,影響導(dǎo)熱;
2、腐蝕金屬,縮短系統(tǒng)壽命;
3、不溶解雜質(zhì)在管道內(nèi)沉積,減小通流面積,增大水流阻力,增及運行費用;
4、開式系統(tǒng)水與空氣接觸,空氣中的雜質(zhì)、細菌會進入水系統(tǒng)。引起空氣污染,影響人的身體健康、促進腐蝕、產(chǎn)生粘泥和水藻可堵塞管路。
閉式水系統(tǒng)的水質(zhì)控制:
冷凍水系統(tǒng)多為閉式水系統(tǒng),該系統(tǒng)不與空氣接觸,只有補給水會給循環(huán)水帶入溶解氧而引起腐蝕。冷凍水溫比較低(7-12℃)腐蝕速度很慢,只要向系統(tǒng)系統(tǒng)中投入腐蝕抑制劑作為防腐蝕的水處理技術(shù)措施,就可以滿足防腐要求。系統(tǒng)停止運行時,系統(tǒng)要充滿水。該系統(tǒng)不需要為防止結(jié)垢和抑制水藻而進行添加藥劑。
開式系統(tǒng)的水質(zhì)控制:
開式水系統(tǒng)與空氣接觸容易產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕、粘泥和水藻。對開式系統(tǒng)要采水處理技術(shù)措施。
防結(jié)垢水處理方法:
排污法、酸化法、軟化水以及投入阻垢劑;
防腐蝕水處理方法:
系統(tǒng)中投入腐蝕抑制劑的藥物,如:有機磷酸鹽、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚磷酸鹽等。
防水藻、粘泥處理辦法:
常用藥劑有氧化型和非氧化型兩大類。比如:液氯、次氯酸鈉和二氧化氯。
水系統(tǒng)設(shè)備日常維護:
冷卻塔的檢修:
檢查風(fēng)機功能,調(diào)整軸承和皮帶松緊度;
檢查散水和噴霧狀態(tài)是否正常;
檢查流入冷卻塔的水是否均勻;
檢查填料是否完好;
檢查水質(zhì)是否合格;
檢查水滴是否飛濺,漂移量是否過大;
檢查水箱浮球或繼電器是否正常;
水箱底部是否漏水。
水泵:
檢查水泵的聯(lián)軸器、止回閥、軸承是否正常;
檢查水泵的減振器、軟連接是否正常;
檢查水泵運轉(zhuǎn)是否有噪音或震動
檢查水泵的排氣旋塞、啟動旋塞、密封墊是否正常
檢查電機絕緣是否正常.
冷凍機日常維護:
檢查節(jié)油器浮子功能是否正常。
檢查壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、油泵以及冷媒管道的密封性。
檢查系統(tǒng)制冷劑的壓力是否正常。
檢查油位是否正常。
電機絕緣電阻是否正常。
檢查各繼電器是否運轉(zhuǎn)正常。
冷水機組定期保養(yǎng):
對機組的密封部件進行檢查、鑒定和調(diào)整。
對溫度計、壓力表、油壓計進行檢測。
對冷凝器進行清洗。
壓縮機油更換。
對電機絕緣進行檢測等。