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第一章 空调制冷的概述和发展趋势
1.1 空调与制冷技术的概述
伴随着人类改造自然的整个过程，始终存在着如何克服外界环境对人类生存的威胁和影响的问题。人类面临不仅要解决自身居住生活和工作的环境控制问题，而且要解决生产过程中和科学试验过程所要求的环境问题。空气调节工程就是在这种背景下，依据热物理和流体力学、综合建筑、机电等工程学科的发展成果而形成的独立学了的分支，专门研究和解决各类内部工作、居住、生产和科学试验所要求的空气环境。
实现制冷可以通过两种途径：一种是利用天然冷原；另一种则是利用人造冷原。天然冷源就是用深井水或天然冰冷却物体或，空间的空气。天然冷源具有脸颊和不需要复杂技术设备等优点，但是，它受到时间、地区等条件的限制，而且不宜大量获得低于零摄氏度的温度。
在科学实验中，人们发现了冰（雪）和盐混合时有制冷效应并利用它来冷却饮料和短期保存新鲜食品。这种方法开创了人工制冷的先例。自从1834面英国人波尔金斯制成了第一台用乙醚做制冷剂的制冷机以来，制冷技术不断发展和完善，生产了建立在不同原理上工作的各种制冷机。
在制冷技术的发展道路上，蒸汽式压缩制冷始终处于主导地位。本世纪，随着科学技术的进步，制冷机出现了多种类型，机器转速提高使这种设备紧凑，制冷剂能逐步优化有利得到更低的温度，系统逐步完善并实现自动控制。这些进步，都促使制冷技术发展成为一个成熟的工程领域，在国民经济中占有一定的地位。
空气调节的意义在于“使空气达到所要求的状态”或“空气处于正常状态”。据此，一个内部受控制的空气环境，一般是在某以提定空间内，对空气温度、湿度、空气流动速度及洁净度进人工调节。以满足人体舒适和工艺生产工程的要求。现代技术发展有时还要求对空气压力、成分、气味及噪音等进行调节和控制。由此可见，采用技术手段穿凿并保持满足一定要求的空气环境，乃是空气调节的任务。
舒适性空调的发展远远迟于工业空调，20世纪20年代，在美国才有几百家影剧院设置空调系统。与此同时，整体式空调机组，也就是平时所说的空调机，也得到了发展，成为家庭和办公室的设备用品。60多年以来空调技术发展迅速，分体挂壁式，分体柜式等多种类型满足了用户的需要，近10年来生产的微电脑控制空调实现了制冷、制热、除湿、通风、睡眠工况的自动调节，使舒适空调成为人们工作、西欧系和娱乐中的一种享受，家用空调已开始普及到城乡人民的千家万户。
我国制冷技术的迅速发展还是砸在近三十年的事情，由于我国科教兴国的伟大战略，科技水平的提高促进了我国制冷技术的发展，而且逐步向世界先进水平靠拢。目前，我国的制冷工业已经建立了完整的体系，已能生产过着类型多规格的制冷机。特别是电冰箱和空调器的生产值得一提，短短十年内，我国的电冰箱和空调工业已经经历了试制、引进、开发的工程，一举成为电冰箱和空调器的生产大国，其生产质量可以和日本、美国、意大利等国媲美，并已走向了世界市场。
更为引人注目的是，中国制冷业的龙头老大海尔更是在美国建立了分公司，开始了走向国际化企业的坚实的一步。我们有理由相信，我们的制冷技术在未来会有更大的发展前景。
1.2 空调制冷技术的应用
“制冷”就是使自然界的某物体或某空间达到低于周围环境温度，并使之维持这个温度。随着工业、农业、国防和现代化可科学技术的发展，制冷技术在各个行业都得到了广泛的应用，特别是空气调节和食品储藏，直接关系到很多部门的工业生产和人民生活的需要。他们不但在制冷设备需要量方面占相当大的比重，而且在动力消耗方面夜战很大的比例。
空气调节方面，如光学仪器、精密计量、半导体、合成纤维等生产工艺，都需要有恒温、恒湿的空气环境；飞机发动机、航天仪表、特殊气候地区使用的汽车、电气设备，甚至一些军事武器弹药，都需要在一定的温湿度下进行性能试验，需要建立人工气候室；旅馆、剧院、医院等公共场所，以及住宅，也需要用空气调节专职保证人们的工作、生活的舒适条件。制冷专职就是在这些空气调节系统中冷却、干燥空气所必须的设备，有时可用于空气加热。
除此之外，食品和物资储藏方面，如低温储藏食品防止变质；粮食贮藏防止受潮；工业生产工艺方面，如是由裂解，是由脱脂、合成橡胶、合成纤维等重要原料的提取等。分别要求有20~120摄氏度的条件；低温和超低温方面，就是由于金属和合金在低温下具有“超导体”的特性所引起的，这样，制造低温超导电缆对大功率输电很有价值。此外，现代科学的很多部门，如宇宙空间的模拟、高真空的获得、半导体激光、红外线探测等也都离不开低温制冷技术。
在公共与民用建筑中，大会堂、会议厅、图书馆、展览馆、影剧院等均需要设空气调节器。随着旅游业的发展，空气调节在宾馆、酒店、商业中心、游乐场所已经普遍了。在居住房间内对现实空气调节的要求也逐渐提高。我国家用空调的装备率也在逐年上升。交通运输工具如额、飞机、火车和船舶，空气调节装备率已经很高了。
现在农业的发展也和空气调节有着密切的关系，大型温室、禽畜养殖、粮食储藏等都需要创造出适合的空气环境来进行运转，因此对空气调节的要求和使用也逐步提高。
因此，我们从这些方面可以总结，现代化的发展离不开空气调节，人们的生活需要空气调节，空气调节技术有待在发展中不断提高和完善。
1.3 新世纪空调发展的趋势
每年到了夏天，都是空调消费的旺季，人们为了驱赶炎热的夏季都纷纷加入抢购空调的行列。着也从侧面反应了空调产品已经走进可百姓的家庭，而也正因为它逐渐成为我们生活细细相关的东西，人们对它的要求也越来越高，随着国际上对于空气污染的重视，在空调界也开始看了新的革命，那就是“绿色空调”。为此，中国制冷空调工业协会、中国环境产品认证标志委员会于5月28日—29日在北京主办了中国空调产业绿色空调产品发展研讨会。母的在于探讨绿色空调的建议。有专家认为，此举表明我国空调行业即将进入一个双优空调产品为市场主流的新时期，绿色制冷将成为我国空调产业21世纪发展方向的重要理念之一。
我国制冷空调工业协会高级工程师周瑞民说，21世纪是绿色时代，制冷空调行业也顺应这个是到的潮流。绿色对于空调行业应该具有连个概念。首先是企业建立一个绿色管理体系和绿色治疗保证体系，关注在制冷空调产品生产经营过程中，节能降耗减低成本，减少污染物在环境中的排放等问题。其次，对绿色空调产品而言，现在虽然没有一个正式的定义，但有两点可以肯定，即意味着对环境的保护。一是对全球大环境的保护，履行有关国际跳跃，如蒙特利尔议定书，为我们的子孙后到造福。二是对空调设备的使用者，使他们在享受空调的同时，不应该受到空调运行带来的空气质量、噪音等的侵害。另外，随着各行业对绿色的追求，建设绿色酒店、绿色办公室等等，其中的空调是不必须是“绿色的”，空调制冷行业应噶顺应这个潮流，把绿色空调作为制冷空调行业的发展方向。
由此可见，对于绿色空调的定义虽然没有最终成型，但洒家搜根据现代人类适合所要求的那样，给出了绿色空调的标准，主要性能就是节能、低噪音和工质不污染环境这届指标上，这些也是人么对于环境要求的最好诠释，也就是节能降耗、保护臭氧层、维护人类健康着三个方面。
各个空调生产厂商也开始了绿色空调的技术革命，纷纷推出了适应市场需求的产品。连续七年在国家技术监督组织的空调产品检测中，以能效比最高名列前茅的广东克隆空调，在2000年全力推出了具有先进林和技术含量的克隆生态空调，广泛采用了包括杀菌、电子硝烟除尘、换新风、冷触媒等领先技术在20多项科技成果，都是当今世界最先进的健康技术、智能控制技术和节能技术。他们不仅在节能降耗技术方面做了积极的探索，而且，目前正与中科院声学所积极合作，成立联合实验室，研究金一步降低空调的整体噪音等，着也是空调发展方向的标志。
所以新世纪的中央空调产品必须向绿色空调的方向靠拢，才能站住脚跟谋求发展。在未来中央空调产品确定六个重点领域，都体现了人么对环境保护的前列的责任感。如环境制冷剂的应用；产品和系统效率的提高；运行噪音的减低；产品体积和质量的提高等等。只有靠先进的技术，才能生产出人么所需要的绿色的环保空调。
1.4 中央空调的工作原理
民用建筑的中央空调系统主要有冷热源、空气处理装置、管道系统、末端装置和控制系统等组成，一般用于有大面积要求的场所，如写字楼、星级酒店、影剧院、会展中心等场所。这些地方采用空调的目的是为了满足人对室内空气环境的舒适要求。空调及相应的制冷设备目前国内仍以电力驱动为主，而且运行时间长，耗电量大，一般占整个建筑物全部用电量的1/4---1/3，因此，必须在合理应用的情况下，尽量做到节能。另外，中央空调系统往往一次性投资大，包括的设备多、管线长、自动化成都好，因此在设计是必须做到合理分配每一项设备，做到节约资金。
工作原理如下：
1. 在需要给建筑物共冷时，高压的液体制冷剂从冷水机组冷凝器中通过膨胀节流阀被压入蒸发器，高效传热管外蒸发的制冷剂带走了管内的热量，把水温降至空调所需的5—10设适度。
2. 5—10设适度的冷冻水被泵抽至建筑物中每层的空气处理机和风机盘管。吹过翅片的空气被降温去湿，再通过天花板中的风道和风口送进室内。这时冷冻水升温，再被回冷水机组蒸发器中去循环冷却了。
3. 蒸发后被抽入高速旋转的制冷压缩机的制冷剂经叶片轮增速后，被甩入扩压器中减速并降压。高温高压的制冷剂被排入到冷凝器中，同样通过数百根高效传热管后，被现对低温的冷取水带走 热量而成为高压的液体制冷剂，又开始新的动态制冷循环。
4. 带走冷凝器中热量后，审问的冷取水被泵抽到室外的冷却塔后向下喷淋，与上抽的空气进行换热，空气带走了水中的热量，被冷却的水有回到了冷凝器中，准备再连续的带走冷凝器中的热量。
第二章 空调系统的分类与选择
空气调节系统一般均由被调对象、空气处理设备、空气输送设备、和空气分配设备所组成的。空调系统的种类很多，在工程上应根据空调对象的性质和用途，热湿符合特点、室内设计参数要求，以及空调机房和风道提供的建筑面积和空间、初投资相运行费等许多方面的具体情况，选择合适的空调系统。
2.1 空调系统的分类
根据空气处理设备的集中程度分类：
1 集中式中央空调系统
这种系统的所有空气处理设备（加热器、冷却器、过滤器、加湿器）以及通风机全部集中在空调机房。
2 半集中式空调系统
这种空调系统除了集中在空调机房的空气处理设备可以处理一部分空气恩爱，还有分散在被调房间的空气处理设备，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再进行补充处理。
3 分散式空调系统（局部空调系统）
空气处理设备全部分布在被调房间内的系统。
2.2其它分类方法
2.2.1 根据负担室内的热湿负荷所用的介质不同分类
（1）全空气系统
这是指空调房间的室内负荷全部经过处理的空气来负担的空调系统。
（2）全水系统
空调房间的热湿负荷全部由冷水和热水来负担的空调系统。
（3）空气水系统
空调房间的负荷由空气和水共同承担。
（4）制冷剂系统
空调房间的负荷由制冷剂直接负担的体系。
风机盘管系列属于空气---水系统。
2.2.2 根据空调系统使用的空气来源分类。
（1）直流式系统
这种系统使用的空气全部来源于外，吸收余热、余湿后又全部排掉，因而室内，空气得到了百分之百的交换。这是耗能较多的系统。
（2）封闭式系统
封闭式系统全部使用室内再循环的，空气不补充任何室外的新风，节能但是卫生条件差。
（3）回风式系统
该系统使用的空气一部分为室外新风，一部分为室内回风，既经济又卫生，使用比较广泛。
2.3 空调系统的比较和选择
表2-1 空调系统的比较
Table 2-1The compare of air-conditioning system
使用指标
集中式系统
半集中式系统
分散式系统
单风管定风量
变风量
风机盘管
诱导器
单元式或房间空调器
初步投资
适中
适中
高
高
低
节能效果与运行费用
经济
经济
适中
不经济
适中
施工安装
方便
方便
适中
适中
不方便
使用寿命
长
长
适中
长
较短
使用灵活性
不灵活
不灵活
适中
适中
灵活
机房面积
面积大
面积大
适中
适中
面积较小
恒温控制
容易控制
适中
适中
不易控制
适中
恒湿控制
容易控制
不易控制
不易控制
不易控制
不易控制
消声
有效消声
有效消声
适中
不易消声
不易消声
隔振
容易
容易
适中
适中
不易
房间清洁度
高
高
低
低
低
风管系统
复杂
复杂
复杂
适中
比较简单
维护管理
容易
适中
适中
适中
不易
风管串通
易串通
易串通
适中
不会串通
不会串通
防火性能
差
差
适中
适中
好
由比较可以看出，选择半集中式空调系统中的风机盘管系统对于此项设计是适合的。
特点分析如下表所列：
风机盘管系统属于半集中式空调系统。在集中的房间内设置冷水（或热水）机组，提供冷热媒水，由水泵加压后，用水管送入各个空调房间内的末端装置——风机盘管机组，在风机盘管内进行热交换，向空调房间送给冷（热）风。冷媒水吸收房间内的余热量后水温升高，再返回冷水机组进行降温处理，而后再循环送入系统。如此，由冷热媒水承担房间内的负荷，又称全水系统。该系统广泛应用于宾馆，办公室，公寓，医院等多层多房间建筑。但由于其存在污染环境的致命弱点。在国外它的使用已经有所限制了。
集中式空调系统与半集中式空调系统的冷（热）源设备均采用冷水机组或热泵机组，集中供应冷（热）媒水。在城市新兴的民用建筑物（尤其是各类高层建筑）中，由于其实用功能和作用常常式综合性质的，因此在空调系统的选择方面，往往式兼而含之。按分区或层采用集中式空调系统和部分风机盘管系统显得比较合理。
表2-2 各种空调系统的特点
Table 2-2 The features of all kinds air-conditionging system
空调系统
使用条件
空调装置
装置类别
使用特点
集中式空调系统
1. 空调房间面积大或是多层、多室，且冷（热）负荷变化情况类似；
2. 新风量变化大；
3. 室内温度，湿度，洁净度，噪音震动指标要求严格；
4. 全年多工况适应和节能；
5. 可采用天然冷源；
6. 维护、操作、管理方便；
7. 运行费用低。
单风管定风量直流式
房间内产生有害物质不允许空气再循环使用
单风管定风量一次回风式
仅作夏季降温或室内相对湿度波动范围要求严格，且湿负荷变动较大。
单风管定风量一、二次回风式
室内散湿量小，且不允许选择用较大的送风温差。
变风量
室内允许波动范围T>=±1℃
冷却室
要求水系统简单，但是室内相对湿度温度。
喷水室
1. 采用循环喷水蒸发冷却或天然冷源
2. 室内相对湿度要求严格或相对湿度要求较大而且又有较大发热显著
3. 喷水室又兼作辅助净化措施
半集中式空调系统
1. 空调房间面积大但风管不易布置
2. 多层多室，层高较低热湿负荷不一致或参数要求不高
3. 室内温湿度要求t>=1℃
4. >=±10％,要求各室内空气不要串联
5. 要求调节风量
风机盘管
1. 空调系统较多，空间较小且各房间要求单独2、建筑面积较大但主管铺着困难
诱导器
多房间层次低且同时使用空气不允许串联，室内要求防爆
分散式空调系统
1. 各房间工作班次不同且面积较小2、空调房间布置分散3、工艺变更可能性较大
冷风降温机组
仅用于夏季降温去湿
恒温恒湿机组
房间要求全年恒温恒湿
表2-2
2.4 空调冷热源系统的选择
2.4.1 热泵机组
空气—水热泵机组使用范围
目前使用于室外空调计算温度负10摄氏度以上的城市和建筑面积1万---1.5万平方米一下以及冬季单位面积热负荷不大的建筑。对于长江以南而冬季相对湿度不高的地区尤为适用。对于夏季冷负荷小而冬季热负荷大的地区或对于夏季冷负荷很大而冬季热负荷很小的地区不宜单独采用热泵。
空调对空气—水热泵的推广应用提出一下建议：
1) 全年累计除霜时间大于1900小时。每公斤湿空气累计除霜量大于26公斤、蒸发温度低于-8摄氏度的运行时间大于250小时的地区不宜盲目推广使用。如北京、西安、济南等地区。
2) 全年累计除霜时间在1000—1900小时，每公斤湿空气累计除霜量大于26公斤，蒸发温度低于-8摄氏度的运行时间在100—150小时的地区，应慎重小心使用。
3) 全年累计除霜时间在500—1000小时。每公斤湿空气累计除霜量为1—20公斤，蒸发温度低于-8摄氏度的运行时间小于110小时的城市可以大力推广使用，如上海、杭州、武汉等地区。
4) 全年累计除霜时间不到500小时，供暖时间短，导致热泵投资效益低的地区，可以推荐使用，但是投资多花1.2倍左右。
2.4.2 溴化锂吸收式机组
制冷原理：来自吸收器的稀溶液由蒸发泵加压后一部分进入低温热交换器，被来自低压发生器的溶液加热后进入低压发生器，另一部分进入高压发生器 ，在此，被来自高压发生器的浓溶液加热后进入高压发生器。
高压发生器中的稀溶液被燃烧机燃油产生的高温烟气加热后产生制冷剂蒸汽进入低压发生器管内，加热管外的稀溶液后凝结为冷剂水，节流后进入冷凝器，
进入蒸发器中的冷剂水吸收蒸发器铜管内的冷水热量后蒸发为低压蒸汽 挡水装置进入吸收器，管内冷水放出热量而被降低温度.未蒸发完的冷剂水汇集于水盘液囊中，由冷剂泵加压循环喷淋。同时进入吸收器的冷剂蒸汽由喷淋的浓溶液加以吸收形成溶液再由发生泵送入高、低温热交换器，如此循环不断，实现连续制冷。
采暖原理：高压发生器中的稀溶液经燃油、燃气产生的高温烟气加热后产生大量的冷剂蒸汽，冷剂蒸汽进入采暖换热器，被管内温水吸收热量后成为冷剂水。管内温水温度升高从而完成制热。冷剂水随即流向高压发生器内与其中的溶液混合成稀溶液。如此往复循环，实现连续供暖。
第三章 风机盘管系统
风机盘管空调器用于高层建筑或小型多室建筑采用集中空调冷（热）源的场合。
3.1 风机盘管的构造、分类和特点
3.1.1风机盘管的构造
风机盘管机组由盘管（热交换器）、通风机、电动机、空气过滤器、凝水盘、送回风口和室温控制装置等组成。机组的冷却（加热）盘管由集中的冷（热）供给冷（热）水。室内所需新鲜空气由单独新风系统供给。
3.1.2 风机盘管的分类
1. 按风机类型分为：离心式风机和贯流式风机。
离心式：每台风机机组单独控制，采用单向电容调速低噪音电机，调节电机输入电压改变风机转速，高、中、低三档变风速，适用于宾馆客房、办公室。
贯流式：全压系数大，效率较低，进、出风口易与建筑相配合。配合建筑布置时用。
2..按结构形式分为：立式L、卧式W、立柱式Z、顶棚式D
立式：暗装可按在窗台下，出风口向上或向前，明装可安装在地面上，出风口向上、向前或向斜上方。适用于地面暗装或全玻璃的建筑物和一些公共场所以及工业建筑。
卧式：节省建筑面积，可与室内建筑装饰布置相协调，需用吊顶和管道间。适用于宾馆客房、办公室、商业建筑等。
立柱式：占地面积小。安装、管理、维修方便；冬季可靠机组自然对流散热；可节省管道间与吊顶。造价较贵。适于宾馆客房和医院德等。
顶棚式：节省建筑面积，可与室内建筑相协调。维护方便。适用于办公室和商业建筑等。
3. 按安装类型分为：明装和安装
明装：维护方便；卧式明装机组吊在顶棚下，可作为建筑装饰品；立式明装比安装简单，不美观，可加装饰面板成为立式半明装。适用于客房、酒吧、商业建筑等要求美观的场合；立式明装用于旧建筑改装或要求投资、施工快的场合。
暗装；维护麻烦，卧式机组暗装在顶棚内，送风口在前部，回风口在下部或后部。立式机组安装在窗台下，较美观，占地少。适用于要求整齐美观的房间
3.1.3 风机盘管的特点和不足
1. 风机盘管组体积小，布置和安装方便，属于系统的末端机组类型，占建筑空间小。噪音小。
2. 具有个别控制的优越性。风机盘管机组的风机速度可以分为高、中、低三档；水路系统采用冷热水自动控制温度调节器等，灵活的调节个房间的温度，室内无人时机组可以停机，运转经济。
3. 系统可进行分区控制调节容易。冷热负荷按房间的理想、使用目的、适于时间等把系统分割为若干个分区，进行分区控制。
这些空调方式也存在一些问题，如机组由旋转部分（风机、电动机）对加工质量要求高，供给机组的水系统的管道保温要求严格，防止运转产生凝结水。风机盘管由于噪声的限制因而风机转速不能过高，所以机组剩余压头很小，气流分布受限制，适用于进深小于6米的房间。
3.2风机盘管的工作原理
风机盘管是空调系统的末端机组之一，工作原理是机组内不断的在循环所在房间的空气以及补给新风，使它通过供给冷水和热水的盘管，空气被冷却或加热，保持房间的温度，机组内的过滤器不仅改善房间的卫生条件，同时也保护盘管不被尘埃堵塞。机组可以除去房间的湿气，维护房间的一定相对湿度。盘管内的凝结水进入水盘内，然后被不断的排入下水道中。
3.3风机盘管的机组新风供给方式
3.3.1靠渗入室内的空气（厕所的机械排风）以补给新风。
机组基本上处理再循环的空气。这种方式初投资和运行费用经济，但是室内的卫生条件较差，且受无组织的渗透风影响，造成室内温度场不均匀，因而这种方式只适合室内人少的场合。
3.3.2 墙洞引入新风进入机组
新风口做成可调节的，冬夏季按最小新风量运行，过度季节尽量多采用新风。这种方式虽然新风得到比较好的保证，但是随着新风负荷的变化，室内参数将直接受到影响，故这种系统只是适用于要求建筑不高的建筑物，国外从节能出发生产有带全热交换器的风机盘管，故外墙应设有新风两个风口。
3.3.3 有独立的新风系统供给室内新风
即把新风处理到一定的参数，也可以承担一部分房间负荷。这种方案即提高了该系统的调节和运行的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管的结露现象可以得到改善。
3.4 风机盘管的调节方式
为了适应房间的负荷变化，风机盘管的调节可以用风量调节、水量调节和机内旁通门调节三种方式。
3.4.1 风量调节
通过三速开关调节电机输入电压，以调节风机转速，调节风机盘管的冷热量。特点是简单方便，初投资省，随着风量的减小室内气流分布不均匀，选择时宜按中档转速的风量与冷量选用。适用于要求不高的场所，应用广泛。
3.4.2 水量调节
通过温度敏感元件、调节器和装在水管上的小型电动直通阀自动调节水量或水温，初投资比较高，适用于要求较高的场所，与风量调节结合使用。
3.4.3 旁通风门调节
通过敏感元件、调节器和盘管旁通风门自动调节旁通空气混合比，调节负荷范围大，初投资较高，调节质量好。送风含湿量变化不大，室内相对湿度稳定，总风量不变，气流分布均匀，风机功率并不降低。适用于要求较高的场合，可使室内的温度波定为上下1度，相对湿度达到40%--50%，应用不太多。
3.5 风机盘管系统的水系统
3.5.1 风机盘管水系统设计原则
风机盘管的水系统和采暖系统（双水管时），但因有共冷、供热要求，故又有所差别。具体特点和区别如下表所列：
表3-1风机盘管水系统的比较
Table3-1 The comparison of fan-tube water system
水管体制
特点
使用范围
两管制
供回水管各一根，夏季共冷水，冬
季供热水；简便；省投资；冷热水
量相差较多；不能满足各个房间的共冷和供热量
全年运行空调系统，仅要求按季节
进行冷去或加热转化；应用广泛。
三管制
盘管进口处设有三通阀，由室内温度控制控制，按要求供给冷水或热水；使用同一根回水管，从在冷热量混合损失；初投资较高；管路布置复杂。
要求全年空调且建筑物内负荷差别很大的场合；过度房间有些房间要求供冷有些房间要求共热；目前使用较少。
四通制
占空间大；比三管制运行费用低；在三管制的基础上加上一个回水管，供水系统完全独立；初投资高。
全年运行空调系统，建筑物内负荷差别很大的场合；过度季节有些房间要求供冷有些房间要求供热，冷却或渐热工况交替频繁时为简化系统和减少投资，也有把机房总系统设计为四通管制，把所有立管设计为二管制，以使按朝向分别供冷和供热。
表3-1
3.5.2 风机盘管的水量调节
风机盘管一般均采用个别的水量调节阀，和空调器中盘管的水量调节一样。当在进水盘管处设计二通阀调节进入盘管的水量时，则系统水量改变，当设有盘管旁通分路及出口三通阀时，则进入盘管流量随改变但系统水量不变。
3.6 风机盘管所要注意的问题
风机盘管加新风系统因其容易控制，风管断面小，节省建筑空间等优点。近几年被惯犯用于医院和办公室中，这种空调方式虽然创造了各室合适的温度和湿度环境，但却因为风机盘管性能低下，新风量不足以及无集中排风和排风处理装置的原因而没有达到有效的净化空气减少污染繁殖细菌扩散的目的。在实际中存在较多的问题。
3.6.1 凝水管的设置
由于目前对建筑经济性的要求，层高不变较低，在一米多高的吊顶空间内既要走风管又要走水管和其他管道。布置比较困难，有时还会出现管道打架的问题。而风机盘管的凝结水都是靠管道的自然坡度排出。这就需要由足够的坡度。有时就受到吊顶高度的限制，在设计中无法满足凝水管的要求而使凝水盘内的水不能顺利流出，从而有可能使凝水盘中的水向顶棚溢流。当凝水管走的水平距离较长时，为保证大于0.01的坡度，有可能要求较高的吊顶高度，在无法满足要去的时候通常时就近设置排水管。通常凝水管采用镀锌钢管，只在风机盘管凝水排出口用以小段软管与镀锌钢管连接。
凝水管的管径选择也很重要，管径要合适。在一些设计手册中给出了凝水管管径与风机盘管承担负荷间的对应关系，只要知道了负荷多少，根据标准就可以查出管径的大小。在实际中，有时也根据经验，将每个风机盘管上引出的凝水管的管径定为DNZ0，而凝水管在经过四五个盘管后就将管径增大一号。无论怎样，选择管径既要考虑排水顺畅，又要考虑经济性。
3.6.2 水管的保温
风机盘管的供回水管，凝水管和滴水盘的温度都比较低，在夏季会出现表面结露的现象，所以都必须做好保温。而且对保温的要求比较高。在管道和保温层之间不能留有空隙，负责空气会进去形成结露，对管道还是顶棚都是很不利的。同时给滴水盘也要做好保温，否则会在其底部形成二次凝水，会毁坏顶棚。目前常使用的由吸水率较低的硬质聚氨脂薄膜塑料、聚乙烯薄膜塑料等保温材料，可以用相应的发泡料进行粘贴，板块与板块之间不会留有施工缝，材料本身具有防水性，表面不用做防水层，效果较好。
3.6.3 排水口堵塞
风机盘管的凝水都积在滴水盘内，由排水管经凝水管排出，如果排水口堵塞的话，就会积满水盘而溢流。盘管多数都是在湿工况下工作，表面易粘尘土。如果回风口不能良好的进行过滤，就会粘附在盘管的表面，被凝水冲下，沉淀在滴水盘中久而久之就很有可能会堵塞出水口。所以为避免堵塞，一方面可以在排水口用一小段光滑的塑料软管与镀锌钢管连接，以利排水；另一方面应该定期对风机盘管进行检查、清洗，以保证卫生和排凝水的需要。
3.6.4 安装问题
许多工程在设计时都要符合要求的，但在施工现场，有的会因为施工人员不懂技术上的要求而没有正确安装，所以运行起来就出了问题。安装时还要注意的时机组和盘管的各接口、阀门的连接。如果连接不紧密，密封性不好，保温不好，也会有水滴下，弄湿顶棚。
第四章 空调系统的其它设备
整个空调除了以上设备外，还有其他设备也是很重要的。对于空调系统的运行来说是必不可少的。除此之外，还有一些需要必须注意的问题，也要在设计的过程中体现出来。
4.1 冷却塔的利用
在冷却塔下方不设水池时，冷却塔应自带盛水盘，要求有一定的盛水量。并设有自动控制的补给水管和排污管。理论上冷却塔出水水温的最低值为当地当时室外空气的湿球温度，在过度季节和冬季，随着室外气温的下降，相应空气的湿球温度也降低了。因而冷却塔的出水水温也下降了。当室外湿球温度降至某一个值一下时，冷却塔取水水温与空调末端装置随需水温接近，此时可以关闭人工冷源，以流经冷却塔的循环冷却水向空调系统供冷。
4.2 水泵的配管
（1）为降低水泵的噪音和震动的专递，应根据减震要求合理选择减震器。并在水泵的出水管和进水管处进行软连接。
（2）水泵的吸水管和压水管要设置进口阀和出口阀，以便关断控制。出口阀主要起调节作用，可以用截止阀或蝶阀。
（3）水泵压出管上的止回阀视为了防止水泵突然断电时水逆流使水泵叶轮受阻而设置的。可用旋起式、升降式止回阀。也可以采用防止水击性能好的缓闭式止回阀。
（4）为有利于管道的清晰和排污，止回阀下游的水泵进水管处应设排水管。
（5）水泵处水管要装温度不和压力表。
（6）要考虑管路的伸缩。尽量用转弯进行补偿，不足时考虑使用补偿器。高层建筑的立管可以考虑采用波行补偿器。
4.3 凝结水管路的设计
各种空调设备在运行的过程中产生的凝结水，必须及时排走。在凝结水管路的设计过程中要注意一下几点：
（1）风机盘管凝结水盘的泄水支管的坡度，不宜小于0.01.其他水平干管，沿着水流的方向要保证不小于0.002的坡度，且不允许有积水部位。如受到条件的限制在无法满足坡度的要求时，要保证水的流速不低于0.25 M/S.
（2）当冷凝水盘位于机组内的负压段时，凝水盘的出口处必须设置水封，水封的高度要比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50%左右。水封的出口，应与大气相通。
（3）凝结水管道宜采用聚氯乙烯管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管，采用聚氯乙烯管路时一般可不用加二次凝结的保温层，而镀锌管道要加保温层。
（4）凝结水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。
（5）设计凝水管时，应该考虑定期清洗的可能性。
（6）系统最低点和需要放水的设备（如表冷器或加热器）的下部应设带阀门的放水管，并接入地漏。
4.4 空调系统的消声
在空调系统的消声器选择时，可以用到：共振消声器、复合型消声器和消声静压箱。在使用消声器的时候要注意一下几点：
（1）在选择消声器时，除了考虑消声量之外，要从其他各方面进行进行比较和评比，如系统允许的阻力损失；安装地位和空间的大小等；造价的高低；消声器的防水、防尘、防霉、防蛀性能等。
（2）消声器应该设在管内气流平稳的地方。当风管内的风速小于8m/s时，消声器要设在接近通风机处的主风管上。当风速大于8m/s时应安装在各个支管上。
（3）消声器不宜设在空调机房内，也不宜设在室外，以免外面的噪音穿透入外面的管段中这是应对风管的消声能力进行验证。
4.5 空调系统的防震
（！）通风机、水泵和制冷机。应该固定在隔板基座上，以增加其稳定性（降低中心）。
（2）垂直与水平风管的防震：对于低速风道，且风出口有良好防震软接管者，一般不考虑风管吊卡和支撑的防震，当风速较大而建筑物噪音标准控制严格时，这时要进行考虑。当风管的断面大而防止管内气流对管壁的震动引起噪音时，应在管道保温前对风管管壁采取补强措施。此外，为了避免风道内噪音通过吊顶投入室内，必要时可在风管下设置隔音板予以防止。
（3）在风机与出口管道的连接处应设有软连接管以防风机震动的噪音经由管道传入室内。风机出口调节门应接在软管之后，以免风机震动使风门产生附加噪音，风门与风机出口的距离与方向有关系时应在接口处密封好。
第五章 热负荷的计算
5.1 工程概况
新百广场主要由两部分A区和B区组成。
A区三层为办公用地。工程是一个呈半钉子型的大型办公大楼。
B区为三层建筑，其中一层为冷站、水泵房、商店的自行车存放处，二三楼为停车场。
5.2 设计依据
5.2.1 气候条件和风速
（1）天津市气候资料【1】【2】
表5-1 天津市气象资料
Table 5-1 The weather material of Tianjin province
地名
台站位置
年平
均气
温
（℃）
最热
月平
均气
温
大气压力
Kpa
室外计算相对湿度
北纬
东经
海拔
(m)
冬季
夏季
最冷月
平均
最热月平均
最热
月14
时平
均
天津
39o 06
117O10
3.3
12.2
26.4
102.6
100.48
53
78
65
室外计算（干球）温度
冬季
夏季
采暖
空气调节
最低日平
均
通风
通风
空气调节
空气调节
日平均
计算日
较差
-9
-11
-13.1
-4
29
33.4
29.2
8.1
冬季室
外计算
干球温
度（℃）
冬季室
外计算
相对湿
度（%）
夏季室
外计算
干球温
度（℃）
夏季日
平均湿
球温度
（℃）
夏季日
平均干
球温度
（℃）
夏季平
均日较
差（℃）
室外平均风速
冬季
夏季
-11
-53
33.4
26.9
29.2
8.1
3.1
2.6
（2）舒适性空调的室内设计参数为：
表5-2 舒适性空调的室内设计参数
Table 5-2 The design parameter of indoor for comfortable air-conditioning system
季节
温度（℃）
相对湿度
风速（m/s）
夏季
24—28
40—56
≤0.3
冬季
18—22
40--60
≥0.2
（3）此次设计参数选择：
表5-3 此次设计参数的选择
Table 5-3 Optional parameter in this design
季节
温度（℃）
相对湿度
风速（m/s）
夏季
26
65
≤0.3
冬季
24
60
≥0.2
5.2.2 围护结构情况：
1， 室内空气计算参数按《采暖通风空气调节设计规范》（GBJ19－87）
规定执行： tn=26±2℃ 相对湿度φn=65±5%
3，围护结构
外墙 钢筋混凝土剪力(序号56)
内墙 混凝土隔墙(序号6)
外墙 单层钢窗2000*2000内挂浅色窗帘；
内门 保湿隔声内门（K=1.5 W/m2·℃）。
4，照明 35-45 W/m24，冷源 空调机房提供的7-12℃冷水
5，热源 锅炉房提供100℃的热水和0.2MPa的蒸汽
6，室外气象资料
当地大气压为1atm(101MPa/760mmHg)，
i=1.0t+0.001d(2500+1.84tkJ/kg干空气)
夏季空调室外计算温度33.5℃，计算湿球温度27.7℃；
冬季空调室外计算温度-15℃。
5.3 负荷的计算
5.3.1 屋顶冷负荷
查《空气调节》附录2-9得，K=0.63 W/ m2·K,r=54.36,β=0.44,ε=7.8h.
表5-4 屋顶冷负荷
Table 5-4The cooling load of ceiling
计算时刻
8:00
9:0
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