暖通空调绪论.pptx

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1、第一章 绪论 1-1 采暖通风与空气调节的含义 1-2 采暖通风与空调系统的工作原理 1-3 暖通空调系统的分类 1-4 暖通空调系统的组成 1-4 暖风空调技术的发展概况第1页/共58页1-1 采暖通风与空气调节的含义一、建筑与建筑环境建筑环境建筑环境在自然背景基础上，经人为改造、加工构建的凝聚着自然因素和社会交互作用的一种生存环境。由热湿环境、室内空气品质、室内光环境、声环境组成。第2页/共58页1、建筑：由围护结构构成的人类在其中生活与工作场所。2、围护结构墙、顶、地面、门、窗等构筑物，分为外围护结构与内围护结构。3、建筑环境：建筑场内温度、湿度、空气洁净度、空气流动速度、声、光等组成。

2、4、环境作用关于人类的健康、寿命、工作效率、产品质量、科研进行等第3页/共58页 舒适性：温湿度宜人，空气清新，光照柔和，宁静舒适。工艺性：生产与科学实验，恒温：标准量具生产；恒湿：纺织；恒温恒湿：合成纤维生产；洁净：电子工业、生物工程；无菌：医药，医疗。5、对环境的要求：、对环境的要求：第4页/共58页二、采暖通风与空气调节1、采暖通风与空调：控制建筑热湿环境和室内空气品质的技术，保证建筑环境中部分指标要求。2、采暖（Heating）又称供暖定义：按需要给建筑物供给热能，保证室内温度按人们要求持续地高于外界环境。是人类最早期开始使用的室内温度指标控制手段。分为 分散式：热源与散热设备在一处，

3、火坑、火炉、火墙、火地。集中式：热源与散热设备分开，目前楼房中。采暖系统的影响：舒适感（温度），卫生、美观、能量的有效利用。第5页/共58页3、通风：（Ventilating）定义：向房间送入，或由房间排出空气的过程。目的：利用室外空气（称新鲜空气或新风）来置换建筑物内的空气（称室内空气）功能：1.提供人呼吸需要的氧气；2.稀释室内污染物或气味；3.排除工艺过程产生的污染物；4.除去室内多余的热量（余热）和湿量（余湿）；5.提供燃烧设备所需氧气。第6页/共58页4、空气调节（Air Conditioning）简称空调定义：用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度进行调节，并提供足够

4、量的新鲜空气的建筑环境控制系统。采用采暖，通风或空调要区别考虑。HVAC（Heating.Ventilating Air Conditioning）第7页/共58页1-2采暖通风与空调系统的工作原理一、工作原理1、民用建筑（商用建筑、公共建筑）图1-1（表示对民用建筑室内环境进行控制的基本原理图）第8页/共58页得热：人体、照明、电器、太阳辐射、室内外温差。得湿：洗涤、晾衣物、烹饪热负荷：为维持室内温度高于环境温度，向建筑物提供的热量冷负荷：为维持室内温度低于环境温度，所排走的热量。湿负荷：为维持室内所需要的湿度，所排走的湿量。l暖通空调任务：向室内提供冷量、热量、加湿或减湿，稀释室内的污染物

5、，保证室内具有适宜的冷热舒适条件和良好的空气品质。第9页/共58页2、工业建筑 特点（与民用建筑比）：空间大，人员密度小，不宜对全车间进行全面温、湿度控制（除一些特殊的生产工艺或热车间）。排风系统：为排除室内的有害气体，蒸气，固体颗粒等污染物，使室内污染物浓度达到要求所设立的通风系统。图1-1（b）第10页/共58页暖通空调工作原理：当室内得到热量或失去热量时，从室内取走热量或向室内补充热量，当室内得到湿量或失去湿量时，从室内排走湿量或补充湿量，当有污染气体时，排走污染空气，补入等量的清洁空气。热平衡：使进出房间的热量相等。湿平衡：使进出房间的湿量相等。空气平衡：使进出房间的空气量相等暖通空调

6、气流特点：控制对象不同，要求不同，所用方法不同，介质不同。课程内容：系统的基本组成，设备特点、工作原理，设计要点（负荷计算，水力计算，气流组织）第11页/共58页1-3暖通空调系统的分类一、按对建筑环境控制功能分类。分两大类（1）热湿环境为主要控制对象的系统主要控制建筑物室内的温湿度，有空调系统（用1-1（a）和采暖系统。（2）以污染物为主要控制对象的系统主要控制室内空气品质，有通风系统（图1-1（b）、建筑防烟排烟系统等。上述两大类的控制对象和功能互有交叉。第12页/共58页二、按承担热负荷、冷负荷和湿负荷的介质分类分为五大类（1）全水系统：系统中全部用水承担室内的冷、热负荷，介质为热水时，

7、向室内提供热量，如热水供暖；为冷水时（常称冷冻水），向室内提供冷量，承担室内冷负荷和湿负荷，如风机盘管系统。（2）蒸汽系统：以蒸汽为介质向建筑物供应热量，蒸汽供暖系统，暖风机系统；也可用于空气处理机中加热、加湿空气；加热全水系统的水，热水供应的水。（3）全空气系统以空气为介质，向室内提供热量或冷量。如全空气空调系统，向室内提供处理后冷空气以除去室内显热冷负荷和潜热冷负荷。第13页/共58页（4）空气水系统以空气和水为介质，共同承担室内负荷。风机盘管+新风系统（图1-1（a）（5）冷剂系统以制冷剂为介质，直接对室内空气进行冷却去湿或加热，又称机组式系统。第14页/共58页三、按空气处理设备的集中

8、程度分类三类（1）集中式系统空气集中于机房内进行处理（冷却、加热、去湿、加湿、过滤等），房间内只有空气分配装置。全空气系统大部分属于集中式系统；机组式系统中，若采用大型带制冷机的空调机也属集中式。特点：要占用机房面积，控制、管理比较方便。（2）半集中式系统对空气的处理的设备分设在各个被调节和控制的房间内，又集中部分处理设备，如冷热水制备或新风集中处理（图1-1（a）。全水系统、空气水系统、水环热泵系统（见7-6）、变制冷剂流量系统（见7.5）都属这类系统。第15页/共58页特点：占用机房少，易满足房间各自温湿度控制要求，管理维修的不方便，有风机的有噪音。（3）分散式系统热湿处理设备全部分散于各

9、房间内，分体空调电暖器，窗式空调。特点：不需专用机房，空气、水系统，维修管理不变，不美观，效率较低有噪音。第16页/共58页第17页/共58页第18页/共58页第19页/共58页四、空调系统按用途分类（两类）第20页/共58页（1）舒适性空调保证创造舒适健康环境的空调系统，民用建筑，商用建筑，公共建筑，住宅，办公楼等见教材/特点：温度、湿度精度要求不高。（2）工艺性空调为生产工艺过程和科学实验创造必要环境条件的空调系统。特点：按工艺类型不同，功能，系统形式的差别很大，精度有时要求较高。电子：含尘浓度 组织：相对湿度 计量室：温度医药：无菌第21页/共58页五、以污染物为主要控制对象的分类（一）

10、按用途分类 （1）工业与民用建筑通风治理生产过程和人员活动所产生的污染物为目标的通风系统。（2）建筑防烟类和排烟控制建筑火灾烟气系统，创造无烟的人员疏散通道或安全区的通风系统。应急通风。（3）事故通风排除突发事件产生的有燃烧，爆炸危害或有毒害的气体，蒸气的通风系统，一般设于机房。第22页/共58页（二）按通风的服务范围分类 （1）全面通风对整个房间或车间进行全面通风换气的方式，送入新风，稀释污染物浓度，把含污染物的空气排到室外，使整个房间或车间污染物浓度达卫生标准要求，又称为稀释通风。（2）局部通风仅控制室内局部地区的污染物的扩散或局部区域的污染物达标的通风。分为局部排风或送风。第23页/共5

11、8页（三）按空气流动的动力分类 （1）自然通风依靠室外风力造成的风压，或空内外温差造成的热压使室外空气进入室内，室内空气排到室外，较经济，不耗能，但可靠性差，不好控制。（2）机械通风依靠风机的动力来使空气流动。可靠性高，但需要设备投入，耗能。第24页/共58页l冷热源冷热源：是空气处理所必须的 冷源制冷课程，热源锅炉课程l风系统风系统 风机，风口，风管l空气处理设备空气处理设备 空调机组、设备，（加热、冷却、加湿、除湿、净化过滤）l水系统水系统 冷冻水系统，冷却水系统，凝结水系统 泵、管道l控制调节装置控制调节装置 人工调节、自动控制，智能化控制、远程控制等1.4 暖通空调系统的组成暖通空调系

12、统的组成第25页/共58页空气处理单元，管道，风口空气处理单元，管道，风口空气处理单元，管道，风口空气处理单元，管道，风口第26页/共58页第27页/共58页 空调处理单元第28页/共58页空调处理单元第29页/共58页控制第30页/共58页特定空特定空间间指房指房间、厂间、厂房等房等第31页/共58页1-5 暖风空调技术的发展概况一、暖通空调发展简史1、历史；本专业有悠久的历史，伴随着人类使用火开始，人类开始了采暖的使用。后发展为火坑、炉、地、墙均属辐射采暖。蓄水冷却。2、发展、近代采暖发展起源于1673年，英国工程师发明了热水在管内流动以加热房间，这是热水采暖的雏形，但是标志性突破，由直接

13、利用间接利用，1784年英国开始应用蒸汽采暖，1904年纽约交易所建成空调系统，目前已相当普及。第32页/共58页3、我国发展：建国后20世纪50年代，主要是采暖通风，工艺性空调，当时依托前苏联技术。60-70年代蒸汽采暖向热水采暖转化，集中供热，加热器，散热器、热水锅炉。1975年颁布工业企业采暖通风和空气调节设计规范80-90年代发展最快，空调由工业民用，目前考虑可持续性发展，节能，新能源开发利用，环保。第33页/共58页HAVC的发展历程社会进步与发展：原始古代近代现代（文明）伴随科技进步与发展庇护所舒适建筑节能建筑健康建筑可持续（绿色）建筑。l(1)原始阶段原始阶段：洞室、火坑、煽风、

14、天然水利用l(2)初级阶段初级阶段：15世纪末通风机诞生：第一台通风机意大利达芬奇设计的19世纪锅炉、制冷机诞生19世纪后半叶欧美纺织业迅速发展（工业AC）20世纪初开始形成“专门技术”20世纪20年代氟利昂工质及压缩机出现应用开始普及到舒适性AC（中国约30年代上海纺织厂）两位科技奠基人：（美）多面手工程师克勒谋（Cramer）（美）“空调之父”开利（Carrier）湿空气的热力参数计算公式，焓湿图第34页/共58页（3）现代暖通空调：背景动因：20世纪50年代高层建筑热全空气系统-水系统20世纪70年代节能热能源危机、SBS、IAQ20世纪80年代新技术革命智能建筑20世纪90年代信息革命

15、HVAC的意义与作用综上所述，HVAC正是人与环境这对矛盾对立统一关系历经漫长岁月发展所凝聚而成的一种重要的环境与保障技术。第35页/共58页人类改造客观环境的能力取决于社会生产力和科学技术的发展水平。AC17,-Fans,1831，AC18,-Cooling systems,1831-A M Perkins(Boiler)，19021904，Belfast，1903-Carrier,1920Effective temperature chart,ASHRAE was founded in 1894第36页/共58页第37页/共58页 空调发展取决于时代的社会生产力和科学技术的发展水平1902

16、,A C Systems with air conditioned parts was built up in a press factory in USA.1919,A C Systems with air conditioned parts was built up in a cinema in USA.1931,First A C Systems with air conditioned parts was built up in a Shanghai Textile Factory,China.第38页/共58页1 空气处理方法2 如何改变室内温度的？第39页/共58页背景：高新技术应

17、用、信息产业兴起（舒适、健康、安全、高效率）智能建筑出现；高质量环境要求：舒适、节能、健康、安全、高效率、环保。舒适建筑节能建筑 健康建筑观念的提出。人民在高质量环境需求与节能环保之间寻求最佳平衡可持续（绿色）建筑概念。第40页/共58页u最新“绿色建筑”概念正是人们在高质量环境需求与节能、环保之间寻求最佳平衡。空调的目的：为人类享用的“奢侈品”创造价值、谋求发展的“必需品”。空调的功能：趋于复杂多样化，“舒适性”与“工艺性”已紧密交融。节能观念：以降低环境或抑制能量需求来换取节能（不可取）应通过综合资源规划（IRP）方法和能源需求侧管理（DSM）技术的应用，提高建筑的能量效率，用有限的资源和

18、最小的能量消费代价获得最大的社会、经济效率，满足日益增长的环境需求第41页/共58页暖通空调用能形态与能源技术提高常规能源（电、化石燃料）利用效率，节能，多元化用能，替代能源。发展热电联供与总能系统（TES），区域供冷（暖）。开发燃料电池、光电池，热泵技术，热回收技术，低能耗供冷技术，贮能（蓄冷）技术。第42页/共58页u空调冷、热源设备机组化、自动化，工质替换，性能提高，效率提高，热泵化（一体化），风冷化，热回收型，蓄冷（热）型。u暖通空调设备高性能，高可靠性，高效节能，降噪，紧凑，轻量，智能化，绿色化。第43页/共58页u暖通空调新系统、新技术由传统方式个性化、集约化、节能化、智能化、绿色

19、化。诸如：热回收、VWV、VAV、VRV、VCS、森林浴u暖通空调自动化背景：微电子、计算机、通讯、网络技术的快速发展。自动化仪表：传统基地式单元式组合组装电子式（功能模块式）直接数字控制（DDC）式总体分散型。自控系统：单回路多回路。常规模拟仪表微型计算机。第44页/共58页空气调节空气调节系统应用简介系统应用简介Brief Introduction to AC UsesBrief Introduction to AC Uses舒适性空调的应用教室第45页/共58页空气调节空气调节系统应用简介系统应用简介Brief Introduction to AC UsesBrief Introduct

20、ion to AC UsesWIDETH&WIDETH&LENGTH-WISE LENGTH-WISE 3 SECTIONS,3 SECTIONS,RESPECTIVELYRESPECTIVELY舒适性空调的应用教室第46页/共58页空气调节空气调节系统应用简介系统应用简介Brief Introduction to AC UsesBrief Introduction to AC Uses舒适性空调的应用教室第47页/共58页空气调节空气调节系统应用简介系统应用简介Brief Introduction to AC UsesBrief Introduction to AC Uses舒适性空调的应用

21、教室温度的改变第48页/共58页空气调节空气调节系统应用简介系统应用简介Brief Introduction to AC UsesBrief Introduction to AC Uses舒适性空调的应用教室温度的改变第49页/共58页空气调节空气调节系统应用简介系统应用简介Brief Introduction to AC Uses)Brief Introduction to AC Uses)舒适性空调的应用教室第50页/共58页空气调节空气调节系统应用简介系统应用简介Brief Introduction to AC UsesBrief Introduction to AC Uses舒适性空调

22、的应用原理对比：洁与脏？第51页/共58页空气调节空气调节系统应用简介系统应用简介Brief Introduction to AC UsesBrief Introduction to AC Uses舒适性空调的应用原理对比：清与浊？第52页/共58页关于本课程的教与学选用教材与参考书目陆亚俊，暖通空调，中国建筑工业出版社.2002.6主要参考书目何天祺，供暖通风与空气调节（第二版），重庆大学出版社建设部主编，采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003)，中国计划出版社.2001单寄平，空调负荷实用计算法，中国建筑工业出版社.1989建设部，通风与空调工程施工质量验收规范.中国计划出版

23、社.2002.3彦启森，建筑热过程，中国建筑工业出版社.1986中国建筑标准设计研究所编，全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力，中国计划出版社.2003教学基本要求按本课程教学大纲要求。第53页/共58页理论教学部分：课堂讲授课堂讨论期末集中复习课外辅导、答疑随时联系实践教学部分：课外作业12次课内安排作业810次；课程实验34个；课程设计3周，课程结束后另行安排。第54页/共58页成绩考核课程综合成绩由以下3部分组成：课程考试权重0.70课程作业权重0.10课程试验0.15学风、学纪权重0.05学风、学纪要求听讲，课堂笔记，课外阅读，课堂讨论，预习，复习，课堂纪律等。三次以上缺课，取消考

24、试资格。课堂笔记不完善者（不定期抽查），平时成绩为0分。第55页/共58页专业兴趣小组专题船舶空调船舶冷冻冷藏溶液除湿与蒸发冷却风冷热泵区域供冷（暖）变风量系统空调中的热回收技术自然通风/多元通风置换通风与工位送风地/水源热泵辐射供冷（暖）多联机（VRV）太阳能在建筑中的应用建筑保温与隔热室内空气品质净化空调蓄能技术（蓄冷与蓄热）恒温恒湿空调第56页/共58页专题小组有关要求每人选定一个专题收集不少于30篇相关文献，其中外文文献不少于5篇提交综述报告，并制成PPT课程结束后每小组汇总报告，并组织答辩报告中要陈述清楚概念、原理、国内外应用现状、应用实例等每个专题小组不超过5人第57页/共58页感谢您的观看。第58页/共58页