空氣調節(jié)系統(tǒng)的設計及節(jié)能措施【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設計文獻綜述</b></p><p><b>　　建筑環(huán)境與設備工程</b></p><p>　　空氣調節(jié)系統(tǒng)的設計及節(jié)能措施</p><p>　　摘要：空氣調節(jié)系統(tǒng)一般均由空氣處理設備和空氣輸送管道以及空氣分配裝置所組成，根據需要，它能組成許多不同形式的系統(tǒng)。在工程上應考慮建筑物的用途和

2、性質，熱濕負荷特點，溫濕度調節(jié)和控制的要求，空調機房的面積和位置，初投資和運行維修費用等許多方面的因素，根據各個空調系統(tǒng)的分類及其優(yōu)缺點，選定合理的空調系統(tǒng)。因此，我們必須研</p><p>　　究一下空調系統(tǒng)的分類及其特點。[1]</p><p>　　關鍵詞：空調系統(tǒng) 節(jié)能措施 VRV系統(tǒng) 室內空氣品質</p><p>　　1空氣調節(jié)系統(tǒng)的分類及特點：</p

3、><p>　　1.1 按空氣處理設備的集中程度分類</p><p>　　1.1.1集中式空調系統(tǒng)</p><p>　　空氣處理設備和風機等集中設在空調機房內，通過送回風管道與被調節(jié)的各房間相連，對空氣進行集中處理和集中分配。這類系統(tǒng)的空氣處理設備能實現對空氣的各種處理過程，可以滿足各種調節(jié)范圍和空調精度及潔凈度的要求，也便于集中管理和維護，是工業(yè)建筑中工藝性空調與民用建

4、筑中舒適性空調所采用的最基本的空調方式。</p><p>　　1.1.2半集中式空調系統(tǒng)</p><p>　　通常把一次空氣處理設備和風機、冷水機組等設在集中的空調機房內，而把二次空氣處理設備設在空氣調節(jié)區(qū)內。這類系統(tǒng)與集中式空調系統(tǒng)相比較，省去了回風管道，送風管道斷面積也大為減小，節(jié)省建筑空間，是目前各類建筑尤其是高層建筑中應用最廣且發(fā)展較快的一種空調系統(tǒng)。</p><

5、;p>　　1.1.3分散式空調系統(tǒng)</p><p>　　也局部式或冷劑式空調系統(tǒng)。它是由分散設于各空氣調節(jié)區(qū)的空氣調節(jié)器就地處理空氣，就地使用?？諝庹{節(jié)器是將空氣處理設備、風機和冷熱源設備等組裝在一起的機組。每一臺機組即為一個局部式空調系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一般不需要單獨的機房，使用靈活，移動方便，可滿足不同的空氣調節(jié)區(qū)不同的送風要求，是家用空調及車輛空調的主工形式。[3]</p><p>

6、　　1.2 按負擔室內熱濕負荷所用的介質分類</p><p>　　1.2.1全空氣式空調系統(tǒng)</p><p>　　空氣調節(jié)區(qū)的室內負荷全部由經過加熱或冷卻處理的空氣來負擔的空調系統(tǒng)。單風管系統(tǒng)、雙風管系統(tǒng)、全空氣誘導系統(tǒng)及變風量系統(tǒng)屬于這類系統(tǒng)。</p><p>　　1.1.2空氣---水式空調系統(tǒng)</p><p>　　空氣調節(jié)區(qū)的室內負荷由

7、經過處理的空氣和水共同負擔的空調系統(tǒng)。獨立新風加風機盤管系統(tǒng)、置換通風加冷輻射板系統(tǒng)及再熱系統(tǒng)加誘導器系統(tǒng)屬于這類系統(tǒng)。</p><p>　　1.2.3全水式空調系統(tǒng)</p><p>　　空氣調節(jié)區(qū)的室內負荷全部由經過加熱或冷卻處理的水負擔的空調系統(tǒng)。無新風的風機盤管系統(tǒng)和冷輻射板系統(tǒng)屬于這類系統(tǒng)。</p><p>　　1.2.4冷劑式空調系統(tǒng)</p>

8、<p>　　以制冷劑的“直接膨脹”作為吸收空氣調節(jié)區(qū)室內負荷的介質的空調系統(tǒng)。商用單元式空調器和家用房間空調器屬于這類系統(tǒng)。[3]</p><p>　　1.3 按系統(tǒng)風量調節(jié)方式分類</p><p>　　1.3.1定風量空調系統(tǒng)</p><p>　　通常的集中式空調系統(tǒng)，風機的送風量保持一定，通過改變送風溫度來適應空氣調節(jié)區(qū)的負荷變化，以調節(jié)室內的溫濕度

9、。這種系統(tǒng)稱為定風量空調系統(tǒng)。[14]</p><p>　　1.3.2變風量空調系統(tǒng)</p><p>　　通過改變送風量而保持一定的送風溫度，適應空氣調節(jié)區(qū)負荷變化，達到調節(jié)所需要的室內溫濕度。這類系統(tǒng)稱為變風量系統(tǒng)。[3]</p><p>　　2空氣調節(jié)系統(tǒng)選擇和設計</p><p>　　2.1風管式空調系統(tǒng)</p><

10、p>　　風管式空調系統(tǒng)負荷調節(jié)能力較差，機組只是根據回風參數控制壓縮機的起停。機組送風量一般不能隨房間空調負荷變化而變化，當一個房間需要送風時，其他不需要空調的房間同樣有風送入。整體式機組應盡量靠近服務區(qū)域布置，以使送回風管盡量短直。由于空氣處理設備置于整體式機組內，新風引入非常方便。對于層高較低的空調區(qū)域，如住宅，主風管盡量布置在走廊、客廳周邊，以便于裝飾處理，支管上均應設風量調節(jié)閥。送風口以側送層百葉風口為主，也可根據裝潢需要

11、，采用頂送散流器風口或條縫型風口等。[5]</p><p>　　2.2空氣源冷熱水機組</p><p>　　空氣源冷熱水機組的壓縮機分為定速和變速兩種。對于定速冷熱水機組，室內負荷變化容易造成壓縮機頻繁起、停，由于水系統(tǒng)規(guī)模小，應考慮系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性要求，以免造成部分負荷時壓縮機頻繁起動。[6]因此系統(tǒng)中宜設蓄儲水箱，或加大供、回水溫差的設定值。</p><p>　　

12、對于冬季間歇運行，并且室外氣溫較低而致使系統(tǒng)容易結冰的地區(qū)，可以將蒸發(fā)器及循環(huán)水泵與室外主機分開而組成室內輔機。室內輔機與室外主機用制冷劑管連接。在寒冷地區(qū)，冬季室外溫度較低，根據夏季冷負荷選用的冷熱水機組，冬季供熱量常常不能滿足冬季熱負荷的要求，此時應考慮選用輔助電加熱來增加供熱量。[1]</p><p>　　水量控制一般有三種方式：一是變流量方式，流量方式是由室內溫控器控制機組出水管上的電動二通閥的開啟或關閉

13、，當風機盤管停止運行時，該閥關閉。空調水總管上裝設壓差旁通閥，以穩(wěn)定進入機組的流量。二是定流量方式，定流量方式是由室內溫控器控制機組出水管上的電動三通閥開啟或關閉；三是置于定流量與變流量之間的混合方式，該種方式中，離主機近的部分機組采用電動二通閥，其他機組則采用三通閥，此時可省掉壓差旁通閥，采用此種方式時應注意二通閥與三通閥的數量配備。三通閥數量過少，有可能導致主機因水流量過低而停機。[1]</p><p>　　

14、2.3VRV變制冷劑流量機組</p><p>　　VRV系統(tǒng)設計時應考慮制冷劑泄漏的影響。VRV系統(tǒng)中制冷劑管路較長，制冷劑量較多，施工不當會出現泄漏。</p><p>　　當計算結果大于危險濃度時，可以采取以下兩種措施：</p><p>　　1）房間開設與外界相通的通風窗，通風面積應大于或等于地板面積的15%；</p><p>　　2）設置

15、制冷劑泄漏報警裝置和與之聯(lián)鎖控制的排風機。[2]</p><p>　　3空調系統(tǒng)節(jié)能的研究現狀</p><p>　　現在空氣調節(jié)系統(tǒng)創(chuàng)造的熱濕環(huán)境帶給人們的舒適和健康的同時, 卻使人類付出了消耗能源和環(huán)境污染的代價. 據統(tǒng)計, 空調系統(tǒng)的能耗所占比例為50%, 所消耗的電能或熱能多數來自獨立的工業(yè)鍋爐或熱電廠, 燃燒排放則造成環(huán)境污染, 加劇了溫室效應. 因而, 如何解決滿足室內環(huán)境舒適性

16、與能源消耗和環(huán)境保護之間的矛盾, 是一個非常重要的問題。 [4]</p><p>　　近年來，工程師又把目光轉向了變風量系統(tǒng)。這主要有兩大原因：一是國內目前的定風量系統(tǒng)和風機盤管系統(tǒng)暴露出一些缺點。由于我國目前舒適性空調系統(tǒng)都是沒有末端再熱的定風量系統(tǒng)，所以，一個送風參數不能滿足不同房間的要求。風機盤管系統(tǒng)可以避免這個問題，但是凝水污染吊頂以及霉菌問題同樣令人不能容忍。隨著室內辦公設備的增加、房間使用功能的變化、

17、房間格局的變化，空調系統(tǒng)也應當做相應改動，可是定風量系統(tǒng)和風機盤管系統(tǒng)改擴建較麻煩。[2]</p><p>　　二是受到了變風量系統(tǒng)節(jié)能的誘惑?？照{歷來是個能耗大戶，而其中風機能耗占較大一部分。因此，業(yè)主也希望采用變風量系統(tǒng)以節(jié)約運行費用盡管變風量空調系統(tǒng)與風機盤管加新風系統(tǒng)相比有很強的技術優(yōu)勢，為何至今普及率仍較低？除了技術觀念、設計、施工等因素外，設備國產化率低是一個重要原因。VAV 系統(tǒng)的關鍵設備如變風量末

18、端裝置、變頻器和VAV 控制系統(tǒng)目前全部依賴進口，其價格和稅收使廣大中小業(yè)主望而生畏。智能控制理論正是針對被控對象及其環(huán)境和任務的非線性和不確定性提出來的，在VAV 空調系統(tǒng)的控制領域應當具有廣闊的前景，因此研究和開發(fā)技術先進、價格合理的國產化變風量末端裝置、變頻器和VAV 智能控制系統(tǒng)具有廣闊的應用前景和應用價值。[2] </p><p>　　隨著人民生活水平的提高, 室內空氣品質越來越受到人們的重視。人的一生

19、有80%以上的時間都是在室內渡過, 室內空氣品質將直接影響人們的身心健康、舒適感及工作效率?，F在商場、辦公樓和地鐵站等公共建筑都安裝了空調系統(tǒng), 分體空調也走進了千家萬戶, 空調成為人們實現室內熱舒適性環(huán)境的必備設備。然而這種人工維持的熱舒適與空氣品質使得室內環(huán)境不再具有季節(jié)等自然特征, 室內外環(huán)境存在較大的溫度差異, 這種違反自然氣候變化規(guī)律的人工環(huán)境給人們帶來了諸多生理或心理上的問題, 如􀀂 空調病 ?？照{通風系統(tǒng)

20、的自身污染, 比如空調系統(tǒng)積塵; 冷卻去濕盤管、冷凝水盤與排水水封容易積水; 在空調箱和管道內表面可能結露、空氣過濾器表面可能受潮等, 系統(tǒng)中的積塵與積水均為微生物的生存和繁殖創(chuàng)造條件, 一旦條件成熟就會出現微生物污染,一般稱為􀀂 二次污染 ?？照{系統(tǒng)新風量不足、新風品質、氣流組織以及空調系統(tǒng)的二次污染都對室內空氣品質有較大影響。文中僅從空調系統(tǒng)的設計方面進行分析。[6]</p><p><

21、;b>　　4研究前景展望</b></p><p>　　隨著人類活動對生態(tài)環(huán)境的改變和破壞的日益加深, 已經非常有必要重新審視空調制冷技術的應用給人們帶來的利與弊。[11]智能建筑能夠創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，使建筑物占有者的工作效率達到最大，同時以最小的人時消耗保證有效的資源管理。智能建筑是智力勞動場所，所以其環(huán)境設計的原則就是“以人為本”，一切圍繞著為用戶創(chuàng)造舒適環(huán)境、提高用戶的工作效率進行。其中，

22、暖通空調行業(yè)扮演著一個舉足輕重的角色。</p><p>　　智能建筑內部房間多，負荷變化大；同時，由于空調耗能一般占整個大廈的40% 以上，節(jié)能問題日益突出。在各種空調方式中，VAV 空調系統(tǒng)(變風量空調)有其自身的優(yōu)點：節(jié)能潛力大，控制靈活，可避免冷凍水、冷凝水上頂棚的麻煩等。因此在美國、日本、香港、新加坡等地得到了廣泛的應用。然而VAV 系統(tǒng)需要精心設計、精心施工、精心調試和精心管理，否則有可能產生新風不足、

23、氣流組織不好、房間負壓或正壓過大、噪聲偏大、系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、節(jié)能效果不明顯等一系列問題。VAV 并不是一項“新技術”，V A V 在60 年代起源于美國，距今已有三十多年的歷史。我國在七十年代即有人研究VAV 系統(tǒng)的開發(fā)和應用，并在地下廠房、紡織廠、體育館等建筑中采用過VAV 系統(tǒng)。然而說VAV 是經過多年實踐檢驗的“老技術”也不太確切，VAV 系統(tǒng)的末端裝置和控制系統(tǒng)本身，以及VAV系統(tǒng)的應用環(huán)境都發(fā)生了很大的變化。[2]</p

24、><p>　　隨著空調應用的日益普及，空調領域作為耗能大戶應從設計、運行等方面特別注意節(jié)能的問題，不斷提高空調系統(tǒng)的節(jié)能設計水平、節(jié)能運行管理水平，采用各種節(jié)能措施降低空調系統(tǒng)的運行能耗和費用，改善空調系統(tǒng)的節(jié)能效果，這對于節(jié)約能源、保護環(huán)境、促進國民經濟的可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。只要暖通空調專業(yè)的工作者共同不懈努力，空調系統(tǒng)的節(jié)能降耗就可以做得更好。[8]</p><p><b

25、>　　總結</b></p><p>　　對于設計舒適性中央空調的目的就是為了改善室內空氣品質，滿足人體熱舒適性的要求，而其中送風過程中如果選擇的氣流組織形式不當就會給人帶來不適，且加重室內環(huán)境污染程度。因而，合理的選擇空調系統(tǒng)就變的尤為的重要。在了解有關資料后對于當前的研究進程有了一定的了解，能夠擴展知識面。同時，在設計時能多加考慮，避免盲目設計而影響后期設計的進程。</p>&l

26、t;p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 朱穎心.建筑環(huán)境學[M].第二版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005,131-132.</p><p>　　[2] 魯娟, 李明海, 任慶昌. 變風量空調系統(tǒng)智能控制技術研究[J]. 中國勘察設計, 2006.</p><p>　　[3]趙榮義,范存養(yǎng),薛殿華等.空氣調節(jié)[

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