暖通空调基础知识(纯⼲货)来源:⽹络 暖通空调的含义采暖——⼜称供暖,指向建筑物提供热量,保持室内⼀定温度。通风——⽤⾃然或机械的⽅法向空间送⼊和排除空⽓的过程。空⽓调节——(简称空调),是为满⾜⽣产、⽣活要求,改善劳动卫⽣ 条件,⽤⼈⼯的⽅法使房间或密闭空间的空⽓温度、相对湿度、洁净度和⽓ 流速度等参数达到⼀定要求的技术。 暖通空调包括采暖、通风和空⽓调节这三⽅⾯的技术,缩写为HVAC(Heating、Ventilating、Air Conditioning)。物质状态固态、液态、⽓态液态汽化成⽓态过程:吸热;⽓态液化成液态过程:放热;固态熔化成液态过程:吸热;液体凝固成固态过程:放热;固态升华成⽓态过程:吸热;⽓态凝华成固态过程:放热;注:固态—液态转换在冰蓄冷系统将会⽤到;改变状态将会储存⼤量的能量:潜热。⽐热:使1克的某种物质温度升⾼1℃所需的热量。显热:当物体吸热(或放热)仅使物体分⼦的热动能增加(或减少),即仅是使物体温度升⾼(或降低),并没有改变物质的形态,那么它所吸收(或放出)的热量。潜热: 当物体吸热(或放热)仅使物体分⼦的热位能增加(或减少),使物体状态发⽣改变,⽽其温度不变,那它所吸收的(或放出)的热称为潜热。空调系统参数温度定义:温度是⽤来表⽰物质冷与热的程度。分为⼲球温度:⼲球温度是温度计在普通空⽓中所测出的温度,即我们⼀般天⽓预报⾥常说的⽓温。湿球温度:指同等焓值空⽓状态下,空⽓中⽔蒸汽达到饱和时的空⽓温度,在空⽓焓湿图上是由空⽓状态点沿等焓线下降⾄100%相对湿度线上,对应点的⼲球温度。⽤湿纱布包扎普通温度计的感温部分,纱布下端浸在⽔中,以维持感温部位空⽓湿度达到饱和,在纱布周围保持⼀定的空⽓流通,使于周围空⽓接近达到等焓。⽰数达到稳定后,此时温度计显⽰的读数近似认为湿球温度。焓的定义:焓是热⼒学中表⽰物质系统能量的⼀个状态函数,常⽤符号H表⽰。数值上等于系统的内能U加上压强p和体积V的乘积,即H=U+pV。焓的变化是系统在等压可逆过程中所吸收的热量的度量,也就是物质所带能量的多少。 湿空⽓的焓:为⼲空⽓的焓和相应⽔⽓的焓之和,也常⽤⼲空⽓为计算基准。 ⼀般规定0℃时⼲空⽓和液态⽔的焓和,相对应⽔⽓的焓值为零。露点:将湿空⽓在总压和湿度保持不变的情况下冷却,当湿空⽓达到饱和时的温度即为露点。若湿空⽓的温度降到露点以下,则所含超过饱和部分的⽔蒸汽将以液态⽔的形式凝结出来。湿度的定义:⼜称为含湿量,为单位质量⼲空⽓所带的⽔蒸汽质量。 单位:g/kg绝对湿度:以单位体积空⽓中所含⽔蒸⽓的质量来计算,单位:kg/m3 相对湿度:为湿空⽓中⽔⽓的分压与同温度、同总压下饱和空⽓中的⽔⽓分压之⽐。(%RH)相对湿度是湿空⽓饱和程度的标志。相对湿度愈低,距饱和就愈远,该湿空⽓容纳⽔⽓的能⼒就愈强。当相对湿度为100%时,湿空⽓中的⽔⽓已达饱和,该湿空⽓不再能容纳⽔⽓,也就不能⽤途作⼲燥介质。绝对⼲空⽓的相对湿度为零。暖通空调常⽤单位及换算:1US.RT=3.517KW1P=735W;制冷量中的1P约为2500W.1KCal=1.16W华⽒温度(℉)=32+(9/5)摄⽒温度(℃)1公⽄(公⽄⼒/cm2)=105Pa=1bar1MPa=10Kg1bar=14.5psi流量(Q):1m3/h=16.67L/Min能效⽐(EER:Energy Efficiency Ratio) =制冷量/输⼊功率。能效⽐反映空调机组性能的重要指标,数值越⼤代表机组匹配性能越好,运⾏越经济。空调功能的分类按室内空⽓环境要求以及功能的不同可以分为:舒适性空调及⼯艺性空调。舒适性空调:能够向⼈们提供⼀个适宜的⼯作环境或⽣活环境,从⽽提⾼⼯作效率或维护良好的健康⽔平的空调系统。服务对象为:⼈。适⽤场合:写字楼、商场、剧院、酒店等等。空调舒适性影响因素有哪些?⼈体的冷热感与温度、湿度、风速、内表⾯温度、活动量、⾐着、年龄、性别、⾝体状况等因素有关;湿度的影响与温度有关。为满⾜不同的需求,国家出台空调舒适性的评价⽅法:热舒适性指标: PMV:预计平均热感觉指数,7级:+3~~3;代表热、温暖、较温暖、适中、较凉、凉、冷PPD: 预期不满意百分率;PMV=0相当于PPD=5%; 规范要求:PMV=±1 PPD≯27%注:PMV是同⼀环境中⼤多 数⼈的冷热感觉平均值。⼯艺性空调:是能够满⾜室内⽣产、科研等⼯艺过程所要求的特定空⽓参数的空调系统。服务对象为:⽣产、科研、设备等⼯艺。适⽤场所:研发实验室、医院⼿术室、纺织车间、电⼦产品车间等等空调系统组成空⽓调节系统组成冷热源:热泵:制冷系统:空调是怎样制冷制热的?为什么会制冷制热?低温低压的制冷剂蒸汽被吸⼊压缩机,通过压缩机进⾏压缩,变成⾼温⾼压的制冷剂蒸汽被输送到冷凝器,通过冷凝器进⾏冷凝(放热),变成⾼温⾼压的制冷剂液体(热量通过载热剂进⾏释放)。⾼温⾼压的制冷剂液体在通过节流阀(膨胀阀)降压后,变为低温低压的制冷剂液体进⼊蒸发器,通过蒸发器进⾏蒸发(吸热),变为低温低压的制冷剂⽓体(冷量通过载冷剂进⾏能量释放),进⾏再次制冷循环,周⽽复始。冷媒输配管道冷媒输配送管道(⽔系统)的功能是输配冷热能量,满⾜末端设备或机组的符合要求。根据配送热量的不同分为冷却⽔系统和冷冻⽔系统。冷却⽔供⽔⽅式分类空调冷却⽔系统按照供⽔⽅式,可以分为:直流供⽔、循环供⽔。直流式供⽔系统:冷却⽔经冷凝器等⽤⽔设备后,直接排⼊下⽔道或河道,利⽤后的冷却⽔可以综合利⽤:⽐如⽣产、⽣活⽤⽔。循环⽔冷却系统:可分为⾃然通风冷却循环系统与机械通风冷却循环系统。机械通风冷却循环系统:采⽤⾃然冷却或机械通风冷却塔或喷射式冷却塔,使冷却⽔与机械通风接触进⾏热量交换。冷却塔⽔箱容积:不应⼩于系统流量的1.2倍。冷却系统补⽔量⼀般为1-2%系统流量。空调冷冻⽔系统分类1、按照⽔系统是否与⼤⽓相通,可以分为开式系统和闭式系统。开式与闭式系统⽐较:开式系统:冷却系统、⽔、冰蓄冷系统、⽣活供⽔等场合。闭式系统:冷冻、供暖系统等场合。2、按照空调⽔系统的回⽔布管⽅式,可以分为同程式和异程式两种回⽔⽅式。同程式与异程式⽐较:同程系统:系统较⼤、热负荷分散不均等场合。异程系统:系统较⼩、热负荷分散较均匀的场合。3、按照⽔系统管道配置的多少,可以分为两管制、三管制、四管制以及分区两管制⽅式。各管制系统⽐较:多管制系统实⽤场所:两管制系统:适⽤于同⼀热源,采暖供冷不同时使⽤的场合;如地 源热泵、北⽅地区。三管制系统:能量损耗较⼤,采⽤该种⽅式较少。四管制系统:采⽤两个热源(冷机+锅炉)存在同时供冷供热场所。如办公室和实验室混⽤的建筑场所等。分区空调系统:采⽤两个热源(冷机+锅炉)存在同时供冷供热场所。如建筑物单层⾯积较⼤的商场等。4、定流量和变流量系统⽐较:定流量系统:热负荷变化较⼩的车间、洁净室、商场、车站、剧院等等场所。该系统节能空间较⼩。变流量系统:适⽤于热量变化较⼤酒店、客房等场所。该系统存在较⼤节能空间。5、按照能源侧与负荷侧是采⽤合⽤同⼀循环系统还是采⽤两个循环系统,可以分为单式泵和复式泵两种系统。单式泵和复式泵的⽐较:单式泵:适⽤于系统较⼩、热负荷均匀的场所。如:洁净室、车间等场所。复式泵:适⽤于系统较⼤、各区域系统需求较⼤的场所。如:市政热⼒、科技园区等。⽔系统设计参数管道沿程阻⼒⼀般为100-300Pa/m,通常最⼤值不应超过400Pa/m局部阻⼒因设备不同⽽不同:冷⽔机组蒸发器阻⼒:30-80KPa 冷凝器阻⼒:50-80KPa
吸收式机组蒸发器阻⼒:40-100KPa冷凝器阻⼒:50-100KPa
风机盘管阻⼒表冷器阻⼒:10-20KPa热交换器阻⼒:20-80KPa热交换器阻⼒:20-50KPa冷却塔阻⼒:20-80KPa⾃动控制阀门阻⼒:30-50KPa
系统流速选择: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⾃来⽔供⽔管:0.9-2.0m/s
冷却⽔管道流速:
管径:DN≤250流速:1.5-2.0m/s管径:250 <DN <500流速:2.0-2.5m/s管径:DN≥500流速:2.5-3.0m/s
空调⽔系统的⽔质管理
严格控制和管理⽔系统中的⽔质,控制和管理⽔系统中的⽔在运⾏中不被污染,采取合理的⽔处理⽅法和防⽌污染的措施。
1、管道和设备表⾯沉淀的⽔垢和⽔渣,影响导热;2、腐蚀⾦属,缩短系统寿命;
3、不溶解杂质在管道内沉积,减⼩通流⾯积,增⼤⽔流阻⼒,增及运⾏费⽤;
4、开式系统⽔与空⽓接触,空⽓中的杂质、细菌会进⼊⽔系统。引起空⽓污染,影响⼈的⾝体健康、促进腐蚀、产⽣粘泥和⽔藻可堵塞管路。闭式⽔系统的⽔质控制:
冷冻⽔系统多为闭式⽔系统,该系统不与空⽓接触,只有补给⽔会给循环⽔带⼊溶解氧⽽引起腐蚀。冷冻⽔温⽐较低(7-12℃)腐蚀速度很慢,只要向系统系统中投⼊腐蚀抑制剂作为防腐蚀的⽔处理技术措施,就可以满⾜防腐要求。系统停⽌运⾏时,系统要充满⽔。该系统不需要为防⽌结垢和抑制⽔藻⽽进⾏添加药剂。开式系统的⽔质控制:
开式⽔系统与空⽓接触容易产⽣结垢、腐蚀、粘泥和⽔藻。对开式系统要采⽔处理技术措施。
防结垢⽔处理⽅法:
排污法、酸化法、软化⽔以及投⼊阻垢剂;
防腐蚀⽔处理⽅法:
系统中投⼊腐蚀抑制剂的药物,如:有机磷酸盐、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚磷酸盐等。
防⽔藻、粘泥处理办法:
常⽤药剂有氧化型和⾮氧化型两⼤类。⽐如:液氯、次氯酸钠和⼆氧化氯。
⽔系统设备⽇常维护
冷却塔的检修:
检查风机功能,调整轴承和⽪带松紧度;检查散⽔和喷雾状态是否正常;检查流⼊冷却塔的⽔是否均匀;检查填料是否完好;检查⽔质是否合格;
检查⽔滴是否飞溅,漂移量是否过⼤;检查⽔箱浮球或继电器是否正常;⽔箱底部是否漏⽔。
⽔泵:
检查⽔泵的联轴器、⽌回阀、轴承是否正常;检查⽔泵的减振器、软连接是否正常;检查⽔泵运转是否有噪⾳或震动
检查⽔泵的排⽓旋塞、启动旋塞、密封垫是否正常检查电机绝缘是否正常.
冷冻机⽇常维护
检查节油器浮⼦功能是否正常。
检查压缩机、蒸发器、冷凝器、油泵以及冷媒管道的密封性。检查系统制冷剂的压⼒是否正常。
检查油位是否正常。电机绝缘电阻是否正常。检查各继电器是否运转正常。
冷⽔机组定期保养
对机组的密封部件进⾏检查、鉴定和调整。对温度计、压⼒表、油压计进⾏检测。对冷凝器进⾏清洗。压缩机油更换。对电机绝缘进⾏检测等。