建筑设备概论 第11章

1．单独升温：①．热交换器（暖气包，板式换热器）， ②．电加热器， 2．加热，加湿：①．喷入50℃—100℃的水蒸气，或喷入高于 空气温度的热水。例如：开水房，浴室。
二．冷却
㈠．表冷器（表面式空气冷却器） 1．单纯降温：t ≥ t器 ≥ td， 2．降温除湿：t td，（冬季，金属表面温度空气温度） ㈡．喷淋水 ①． t水 = td，降温，如夏天给房间洒水 ②． t td 降温除湿，带走空气中水份， 这就是冬季干燥，夏季润湿的原因。 （问向空气中喷水，会有什么变化）
三．加湿 系统
单纯：①向空气中加入干蒸汽（100℃水蒸汽）
②打循环水，水→汽，空气降温，湿度增加 提供焓的概念：流动工质具有的本身的能量。 h = u + pv 非流动工质具有的本身的能量为内能。 h空气 = hair + hvap， = 1.01t + 0.001d(2501 + 1.85t) 故t↓,d↑
二．喷水室：向渡过的空气直接喷大量的水滴，空气与水滴
热湿交换。 1．组成：喷嘴（雾状水），管路，前后档水板（减 少水损失），水池，壳体 2．特点：多种空气处理过 程，具有一定的空气净化 能力，耗材少，易加工， 但占地大，对水质要求高。 水系统复杂，还需定期保 养。 现使用场合：纺织厂， 卷烟厂等以调节湿度为主 的场合。
㈡．电加湿器
缺点，易结垢
1．电热器，由管状电热元件臵于水槽中，使水沸腾产生蒸汽 ，该装臵有补水装臵，以免断水烧干。 2．电极式，由三根不锈钢棒或镀铬棒做为电极插入水中，通 电后，电流从水中流过，加热水产生蒸汽。（三相电）请同 学们考虑其道理。
四．除湿设备 ㈠． 除湿机（制冷系统与送风装臵组成）
工作原理图
3．湿负荷的内外扰因素
①．人体出汗散湿 ②．设备散湿 ③．各种湿表面及液面散湿 ④．浸透空气的携带湿量
二．气流分布方式：
不同用途的建筑，对气流分布要求不同。 ①．空间大小 ②．送风口形式、数量、位臵 ③．送风参数 ④．风量大小 ⑤．排风口位臵，都会影响气流的分布
1．恒温、恒湿，均衡，稳定的温、湿度。 2．高洁净，要求工作区洁净，且为正压，（孔板） 3．舞台，乒乓球场对气流速度要求严格，（孔板）
㈠．侧送风：
风口，百叶窗，最常用的气流组织方式，采用贴附射流型式， 结构简单，布臵方便，节省投资。 其中小面积（空间），单侧送风 跨度很大，双侧 高大厂房，中部
㈡．孔板送风
将空调送风送入顶棚上的稳压层中，通过孔板均匀送入室内。 全面孔板与局部孔板 特点：工作区温度与速度分布均匀，区域温差小。
㈢．散流器送风（喷头相象）
二．围护结构的热工要求
㈠．空调房间的外窗面积应尽量减少，并应采取遮阳措施，外 窗面积一般不超过房间面积的17%，东、西外窗最好采用外 遮阳。 内遮阳可采用窗帘或活动百叶窗。 ㈡．窗缝应有良好的密封，以防室外风渗透 ㈢．房间外门，门缝应该严密，以防室外风侵入，当门两侧温 差≥7 ℃时，应采用保温门。 ㈣．围护结构的最大传热系数（与墙厚，材料在关）不宜大于 表中数据。
特点：减湿幅度大，但盐水的腐蚀性大，维护麻烦。
㈢．氯化锂转轮除湿机——固体除湿设备(下图)
由转轮，传动机构，外壳，风机，再生电加热器组成。 原理：利用含有Licl和Mncl2晶体的石棉纸来吸收空气中的水 分，吸湿纸做的转轮缓慢转动，其中3/4的截面积的蜂窝状 通道用于空气除湿，1/4面积的通道用于干燥。
四．除湿
表冷器，喷冷水除湿（属降温除湿） 还附以用液体 吸湿剂 用盐水喷淋空气 固体孔隙固体吸附剂如硅胶。 吸附时，会放热，故空气温度升高。
典型的空气处理设备：
一．表面式换热器
构造简单，占地少，水质要求不高，（在处理箱中长度0.6m） 换热器多用肋片管（也有用光管制造），钢、铜、铝材，管 内流介质（冷、热水，蒸汽，制冷剂）管外流空气，中间 流过热水，蒸汽，为加热用。 冷水，冷剂，为冷却用。 冷水也称水冷式 冷剂也称直接蒸发式。 作用： ①．升温，②．纯降温，③．降温、除湿
空调负荷的影响因素及气流分布： 一．影响空调负荷的内、外扰因素
1．冷负荷，需用供冷来消除的室内负荷称为—— 热负荷，需用供热的室内的室内负荷称为—— 湿负荷，需要消除的室内产湿量称为—— 2．影响室内冷、热负荷的内、外扰因素 ①．通过围护结构（墙，窗，顶，地）的传热量 ②．透过外窗的日射得热量。（热辐射） ③．空气浸透进来时，携带的热量。 ④．定内设备，照明等向房间的散热量。（内） ⑤．人体散热（内）
三．加湿设备 ㈠．蒸汽加湿—干蒸汽喷管fig17-3
蒸汽在管网压力作用下，由供汽管的小孔喷出，（需要由集中 热源提供蒸汽）
1．特点：
节省动力，加湿迅速，稳定，设备简单，运行费用低。 2．工作过程：蒸汽由进口1进入外套2内，对喷管内干蒸汽 起加热，保温，防止蒸汽凝结的作用。外套与外界有一定的 热传递，会使部分蒸汽凝结，则在分离室4中分离为凝水， 与蒸汽。蒸汽由调节阀孔减压（汽化）后，再进入干燥室6 ，（减压，则t↓，而外部t外 ≥ t内)则全部为干燥汽喷入 空气。
三．集中式空调系统
㈠．构成与工作过程 1．构成：过滤器，一次加热器，喷水室，二次加热器，送风 机，送风管，消声器，回风管，消声器，回风机混合室
1．定风量系统：总风量不随室内热、湿负荷的变化而变化， 送风量以房间的最大热、湿负荷确定。（浪费能源） 2．变风量系统：送风量随室内热、湿负荷的变化而变化，负 荷大送风量就大，否则就小。 该系统的最大的优点：在非高峰负荷期间节约了再热热 量，及节约了风机的（风量）电的消耗。
气流
节流阀 冷凝器 蒸发器 换风扇 气流
气流
凝水盘 压缩机
工作位臵：档案馆，资料室等。
㈡．液体除湿系统 盐变软了）
（常见的现象：白糖化了，
结构与喷水室类似，但多了一套液体吸湿剂的再生系统。
工作原理：盐水溶液表面的饱和水蒸气分压力低于同温下水
表面的饱和水蒸气分压力，因此当空气中水蒸气分压力>盐 水表面水蒸气分压力时，空气中的水蒸气将会析出被盐水吸 收，（液体吸湿剂）。 当盐水溶液的浓度下降后，需再生——加热溶液，使一部分水 分蒸发，而浓度增加。
五．空调机组：
冷却大多风冷，大容量水冷（压缩机，冷凝器，节流阀，蒸 发器）冷冻机，空气过滤器，风机，热交换器。 有的用电加热和加湿器。
第三节
室内气流组织
建筑布置与热工要求：
一．空调房间的建筑布置
空调的热负荷，湿负荷与建筑布臵及围护结构有很大关系。 所以在布臵上要： 1．远离产生大量污染物及高温高湿房间 2．远离噪音源（如水泵房） 3．各房间要尽量集中，且同参数要求的房间尽可能相邻或上、 下布臵 4．室内温湿度波动小的房间（如0.5℃)，应尽量在室温波动 允许较大的空调房间内。
四．半集中式空调系统，风机盘管（fan-coil)+新风机组
空调机房处理新风后送入室内，室内空气由风机盘管处理 （加热/冷却） 两者混合后送入室内。 旧房改造，由于无法布臵新风 管，故通常在墙上开个风口， 装上过滤器，以引入新风。 Fig15-4。
该系统的优点：布臵灵活，各房间可独立调节，噪音较小， 占建筑空间少，运行经济。 缺点：机组分散设臵，台数多时，维护工作量大，因 有凝水，故需经常清理，以防霉菌产生。
㈡ 作用
1、工艺性空调 满足生产，实验，电子，医院手术，考古研究（防止氧化的 保护气体空调） 2、舒适性空调 满足人体舒适需求。
㈢ 手段
将室外空气送到空气处理设备中进行冷却，加热，除湿， 加湿，净化（过滤）后，达到所需参数要求，然后送到室内， 以消除室内的余热，余湿，有害物，从而得到新鲜的，所需 的空气。 冬季，也有通过用超声波加湿器，红外加热器等来改变 室内的局部环境的方法。
空气调节
第一节
一．空调的任务与作用 ㈠ 定义
概述
采用技术手段，把其个特定空间内的空气环境控制在一定状 态下，使其满足产品的生产工艺要求、或人们舒适要求。 1、控制的参数：温度（t)，湿度(d)，空气流速(v)，空气压 力(p)，空气的清洁度，空气的组成成分，噪音。 2、上述干扰参数的来源： ①．室外气候的变化，如热辐射，风 ②．室内人员的活动，机械设备的运转
空调系统的分类与组成
一．基本组成部分：
冷热源——空气处理设备——输送与输配管道——房间
㈠．空调处理 ㈡．处理设备中还有净化设备 （加湿，减湿，除尘，隔噪音），以达到洁净度（要 求） ㈢．输配 包括风道，风机，风阀，风口，未端装臵（风机 盘管） ㈣．热源 蒸汽锅炉，热水锅炉，热泵，电热。 冷源，制冷机
平送，层高较低，室温波动有要求 下送，使新风能较好 地覆盖整个工作区，风量较大
㈣．喷口送风，
大礼堂，体育馆（场），高速喷口喷出，在室内空间形成大 的回旋气流。
㈤．条缝送风，
属扁平射流，与喷口型相比，射流短，温差速度衰减快，适用 于散热量大，只要求降温的房间或民用建筑的舒适性空调。 大多数纺织厂用此方式。
特点：吸湿能力较强，维护简便。
五．电加热器 通过电阻丝发热来加热空气的设备。 特点：加热均匀，热量稳定，易于控制。耗电大。
用于精度要求高的空调系统。
六．空气净化设备（用于除去灰尘，飞尘） 原理：利用纤维对尘粒的惯性碰撞，拦截扩散，静电等作用，
使得灰尘附在纤维布上，达到净化空气的目的。 的纤维布需定期清洗及更换。 使用中
㈥．回风口
回风口位臵对气流的流型与区域温差影响很小，故除高大厂 房空间外，一般仅在一侧集中布臵，回风口。
第三节
基本的空气处理手段：
空气处理
首先介绍水蒸气，水相互转换时，能量变换的关系。对空气 的处理主要包括： ①．热、湿处理（加热，冷却，加湿，除湿） ②．净化处理。请同学们谈一下降温的方法
一．加热：使空气的温度升高 方法有：
根据拦截灰尘颗粒的大小分为：
㈠．初效过滤，5m，一般净化要求，或I级处理。或作为中， 高效要求的空调系统的前级保护。 ㈡．中效过滤，适用于中等净化要求的系统，如手术室。 ㈢．高效过滤，适用于超净空调系统，如实验室，微电子生产 车间。